Volume: il carciofo

Sezione: coltivazione

Capitolo: irrigazione e salinità

Autori: Vito Cantore, Francesca Boari

Fabbisogni idrici e variabili irrigue

Il carciofo è una specie in grado di completare il ciclo colturale sfruttando le sole acque meteoriche nella maggior parte degli areali di coltivazione italiani. Tuttavia, per fornire elevate produzioni di buona qualità, secondo un calendario di raccolta ben programmato, necessita di apporti idrici supplementari, poiché le precipitazioni non sempre sono sufficienti a soddisfare i fabbisogni idrici della coltura. La frequenza degli interventi irrigui e i volumi di adacquamento dovrebbero essere tali da garantire un accrescimento regolare della coltura, evitando l’insorgere di fenomeni di stress idrico che si ripercuotono negativamente sulla precocità e sulla pezzatura dei primi capolini. Inoltre, stress idrici durante il ciclo colturale potrebbero causare effetti negativi anche sulla formazione delle gemme dei rizomi, con ripercussioni deleterie sulla coltura dell’anno seguente. Il fabbisogno idrico o consumo idrico (ETc, quantità di acqua persa per evapotraspirazione in condizioni di disponibilità idrica ottimale) del carciofo può variare considerevolmente in relazione alle diverse tipologie di coltivazione. In particolare, la coltura forzata con il risveglio anticipato (giugno) e quella propagata per “seme”, normalmente trapiantata in luglio, presentano fabbisogni idrici più elevati di quella risvegliata tardivamente (settembre). Infatti, i fabbisogni idrici sono influenzati sia dalla domanda evapotraspirativa dell’ambiente, sia dallo stadio fenologico della coltura. Più in particolare, passando dai mesi estivi, quando ha inizio la stagione irrigua con il risveglio delle piante, a quelli autunno-invernali e ai successivi primaverili, la domanda evapotraspirativa dell’ambiente tende prima a decrescere e successivamente ad aumentare; invece, il LAI (Leaf Area Index) della coltura e, quindi, la superficie traspirante aumentano progressivamente per decrescere solo verso la fine del ciclo colturale, con la senescenza delle foglie. Come conseguenza dell’andamento di questi due parametri, l’evapotraspirazione media giornaliera varia da 3 mm nel periodo agosto-ottobre, a 1,5-2 mm da novembre a febbraio, e a valori compresi tra 2 e 4 mm da marzo a maggio; per la coltura propagata per “seme”, che generalmente presenta una maggiore superficie fogliare, si raggiungono anche 6 mm nell’ultima fase del ciclo colturale. Nelle carciofaie poliennali i consumi idrici sono più elevati il primo anno e tendono a decrescere negli anni successivi come conseguenza della riduzione del vigore vegetativo e, quindi, della superficie fogliare. I consumi idrici totali, perciò, variano sensibilmente in relazione all’ambiente e alla modalità di coltivazione (modalità ed epoca di impianto, epoca di risveglio, cultivar, età della carciofaia), con valori compresi tra 400 e 900 mm. Il limite di intervento irriguo ottimale per questa coltura risulta pari a un potenziale matriciale dell’acqua del terreno, nello strato maggiormente interessato dall’apparato radicale, variabile tra 0,05-0,1 MPa nel periodo estivo e tra 0,1-0,2 MPa nel periodo autunno-invernale; ciò corrisponderebbe a una perdita di acqua contenuta nel terreno pari, rispettivamente, al 20-30 e al 40-50% dell’acqua disponibile. Il turno irriguo (intervallo di tempo affinché la sommatoria dell’ETc giornaliera, a partire dall’ultima adacquata, al netto delle piogge utili, sia pari alla frazione limite di acqua persa dal terreno prima indicata) può variare notevolmente in relazione alla stagione, alle caratteristiche idrologiche del terreno, al metodo irriguo e al volume di terreno maggiormente interessato dalle radici. Generalmente varia da 5 a 30 giorni, con la minor durata nei terreni sabbiosi, nelle prime fasi del ciclo colturale e con l’irrigazione a goccia. La durata maggiore, invece, si ha in presenza di terreni argillosi, durante l’inverno e con metodo irriguo per aspersione. Dopo la prima abbondante adacquata (1000-1200 m3/ha per terreni di tipo limoso-argilloso e irrigazione per aspersione, 400600 m3/ha con irrigazione a goccia, considerando il terreno in partenza asciutto), effettuata per favorire il risveglio della coltura, i volumi di adacquamento variano in relazione alla tessitura del terreno, al metodo irriguo e alla profondità degli apparati radicali (il carciofo presenta radici che, se non incontrano strati di terreno impervi, possono raggiungere anche un metro di profondità). Per terreni profondi, tendenzialmente argillosi, i volumi si aggirano intorno a 300-400 m3/ha nel periodo estivo-inizio autunno e a 500-700 m3/ha nel periodo successivo, con il metodo irriguo a pioggia, somministrati con turni irrigui medi di 8-10 e 20-30 giorni, rispettivamente. Con l’irrigazione a goccia, invece, nelle stesse condizioni i volumi di adacquamento e i turni irrigui saranno di oltre il 50% più bassi (130-200 m3/ha e 3-5 giorni nel periodo estivo-inizio autunno, 250-300 m3/ha e 9-14 giorni nel periodo successivo). La durata della stagione irrigua varia in relazione all’epoca di trapianto o di risveglio della carciofaia e all’andamento climatico. In generale, inizia con il risveglio o con il trapianto e si protrae fino a 10-15 giorni prima dell’ultima raccolta. In caso di disponibilità idriche limitate, si preferisce far risvegliare la carciofaia naturalmente con le precipitazioni di fine estate, ottenendo una considerevole riduzione del fabbisogno idrico e irriguo; in questo caso la stagione irrigua inizia in settembre-ottobre. Il volume stagionale di irrigazione o fabbisogno irriguo varia in relazione al fabbisogno idrico e all’andamento pluviometrico e può essere calcolato per mezzo del bilancio idrico. Pertanto, nella stessa località e con le medesime condizioni colturali può variare sensibilmente in relazione alle precipitazioni totali e alla loro distribuzione durante il ciclo colturale. Generalmente sono necessari volumi stagionali di irrigazione compresi tra 2000 e 4000 m3/ha.

Metodi irrigui

Per il carciofo è molto diffuso il metodo irriguo per aspersione a bassa intensità di pioggia con impianti mobili o stanziali. Questi ultimi trovano utilità anche per l’irrigazione climatizzante (antigelo e per ridurre la temperatura e il deficit di pressione di vapore dell’aria responsabili dell’atrofia dei capolini). Per quest’ultimo scopo trova utile applicazione anche il metodo irriguo localizzato a bassa pressione a spruzzo. Tuttavia negli ultimi anni si è sempre più diffuso il metodo irriguo localizzato a goccia con ali disperdenti adagiate sul terreno lungo i filari, disponendo i gocciolatori a distanze variabili in funzione della tessitura dei terreni. Per evitare ostacoli alla meccanizzazione delle operazioni colturali si ricorre spesso alla sospensione, al di sopra della coltura, delle ali gocciolanti che vengono sostenute da apposite intelaiature, realizzate con pali di castagno e fili di ferro zincato, disposte parallelamente alle file. Con l’irrigazione a goccia è possibile ottenere un’elevata uniformità di distribuzione dell’acqua, un’elevata efficienza dell’adacquata, ridotte perdite e, conseguentemente, considerevole risparmio di acqua. Inoltre, l’irrigazione a goccia è il metodo irriguo da consigliare se si utilizzano acque salmastre per evitare i danni diretti dei sali sulle foglie. Recentemente è stata utilizzata, con risultati positivi, la subirrigazione che consiste nell’interramento a 25-40 cm di profondità delle ali gocciolanti, il cui materiale contiene microdosi di trifluralin per ostacolare l’intrusione dei peli radicali nei gocciolatori ed evitarne l’occlusione.

Tolleranza alla salinità

In molte località in cui si coltiva il carciofo, per l’irrigazione viene utilizzata acqua di falda che, per l’intrusione marina provocata dall’eccessivo emungimento dei pozzi, presenta un’elevata concentrazione di sali. La salinità della soluzione circolante rappresenta una condizione di stress per le piante. Infatti, l’eccessiva concentrazione di sali ostacola l’assorbimento idrico a causa dell’elevata pressione osmotica e determina l’accumulo fino a livello tossico di alcuni ioni nei tessuti della pianta. Pertanto, vengono alterati numerosi processi fisiologici (fotosintesi, conduttanza stomatica, traspirazione, attività enzimatiche ecc.) e si verificano squilibri nutrizionali per fenomeni di antagonismo ionico e modifiche morfologiche della pianta, che si ripercuotono negativamente sui processi di crescita e sulla produzione. Nel carciofo l’aumento della salinità influenza gli scambi gassosi, prevalentemente come conseguenza della riduzione della conduttanza stomatica. Pertanto, la fotosintesi netta, oltre un valore soglia di salinità del terreno (ECe = 4,9 dS/m), si riduce linearmente del 4,3% per ogni incremento unitario di salinità, mentre la traspirazione si riduce maggiormente; ciò, nel complesso, provoca un aumento dell’efficienza d’uso dell’acqua. A livello morfologico l’aumento della salinità riduce la superficie fogliare e l’altezza delle piante, per cui queste ultime tendono ad assumere un habitus vegetativo più compatto, tipico delle specie che in natura vivono in ambienti salini. Il numero di foglie per pianta non è influenzato in modo rilevante da questo tipo di stress, mentre il numero di carducci si riduce. Tuttavia, con livelli di ECe elevati (22 dS/m) il carciofo può presentare ancora 1-2 carducci vitali. Il rapporto tra parte epigea e parte ipogea (radici e rizoma) tende a diminuire con l’incremento della salinità, dimostrando una maggiore riduzione della parte aerea rispetto alle radici e ai rizomi. L’elevata salinità nella fase di risveglio determina un notevole ritardo dell’emergenza delle piante le cui foglie possono presentare necrosi marginali. A livello produttivo, secondo il modello classico di tolleranza alla salinità di Maas e Hoffman, il carciofo è una specie moderatamente tollerante, con una certa variabilità tra le cultivar. Infatti, presenta valori di soglia critica compresi tra 2,6 e 6,1 dS/m, di pendenza tra 5,4 e 11,5 % m/dS e di ECe50 (valore della ECe in corrispondenza del quale la produzione si riduce del 50 %) variabili tra 9,5 e 14,5 dS/m. La riduzione della produzione totale di capolini che si osserva con l’aumento della salinità è determinata dalla riduzione del peso medio, per valori di salinità moderati, e anche del numero di capolini quando la salinità raggiunge valori più elevati. Questo aspetto non è di secondaria importanza per questa specie che in Italia normalmente viene commercializzata a numero e non a peso. A livello qualitativo la salinità determina l’aumento del contenuto di sostanza secca e della fibrosità dei capolini. Inoltre, può favorire l’atrofia del capolino e l’imbrunimento della parte mediana delle brattee interne. Il moderato grado di tolleranza alla salinità di questa specie è attribuibile principalmente alla modalità di traslocazione e accumulo degli ioni tossici nella pianta. Infatti, in condizioni saline, il carciofo assorbe quantità rilevanti di sodio che veicola e accumula prevalentemente nelle foglie vecchie. Nei tessuti in cui si verifica l’accumulo del sodio si manifesta contemporaneamente la riduzione del potassio. Pertanto, il rapporto Na/K aumenta sia per l’incremento del sodio sia per la riduzione del potassio. L’accumulo del sodio, così come per il cloro, risulta più alto nella lamina rispetto alla nervatura fogliare. Questo tipo di risposta al cloruro di sodio riconduce questa specie al comportamento delle piante alofite; pertanto, per analogia, si può considerare una specie ancestralmente alofita, come dimostra anche la distribuzione costiera delle popolazioni selvatiche di Cynara cardunculus e la capacità di accumulare fino a 140 g di Na/kg di sostanza secca nei tessuti delle foglie vecchie quando si accresce in condizioni permanenti di salinità. Questo meccanismo di inclusione dei sali nelle foglie vecchie sembra che aiuti la pianta a superare gli effetti dello stress salino in quanto permette alle giovani foglie di accumulare basse quantità di sali, compatibili con i processi di crescita. Pertanto, tra le specie orticole, il carciofo è una tra le più idonee a essere coltivata nei comprensori a rischio di salinità. Tuttavia, con gli elevati volumi di acqua richiesti dalla coltura forzata nel periodo estivo-autunnale si possono apportare al terreno quantità di sali tali da superare la soglia critica per questa specie, pregiudicando soprattutto le produzioni precoci per la riduzione della pezzatura e del numero di capolini e per l’aumento del rischio di atrofia dei capolini che, già elevato per il prodotto precoce, può essere accentuato dalla salinità. Inoltre, è da tenere presente che il notevole ritardo del risveglio vegetativo causato dalla salinità del terreno può vanificare l’impiego di cospicue risorse idriche per anticipare la produzione. Pertanto, nelle località in cui l’acqua per l’irrigazione è salmastra è preferibile non ricorrere al risveglio precoce e puntare alle produzioni tardive.

Atrofia del capolino

L’eccessivo anticipo del risveglio della carciofaia, per ottenere la produzione precoce, spesso determina l’insorgenza dell’atrofia del capolino, una fisiopatia che colpisce prevalentemente i capolini principali di cultivar precoci quali Catanese, Violetto di Provenza, Spinoso sardo, Spinoso di Palermo. La fisiopatia si manifesta con malformazioni del capolino (carciofi “ciechi” o “monaci”) che può presentare dimensioni ridottissime o normali, forma irregolare e brattee non completamente sviluppate, il cui margine è spesso imbrunito, probabilmente a causa dell’ossidazione dei polifenoli. Inoltre, si verifica la mancanza più o meno totale di abbozzi fiorali sul ricettacolo, la cui parte superiore appare in parte o completamente necrotica. L’atrofia è ascrivibile a squilibri nutrizionali che provocano la carenza di calcio nei capolini. Infatti, dal punto di vista fisiologico, questo elemento è un componente essenziale del “cemento” pectico-proteico della lamella mediana che, in caso di carenza, si decompone rendendo i tessuti suscettibili a fitopatie (soprattutto a opera di Botrytis e Erwinia spp.). Infatti, dopo l’iniziale imbrunimento del tessuto, la zona interessata diventa nera e marcescente. La carenza di calcio nei capolini, oltre che dalla scarsità dell’elemento nel terreno, può essere causata anche da antagonismo nell’assorbimento ionico dovuto alla salinità, dal regime idrico del terreno irregolare e da elevata domanda evapotraspirativa dell’ambiente, a cui concorrono principalmente la bassa umidità relativa dell’aria, elevate temperature (medie e massime giornaliere maggiori di 19-20 e 25-26 °C, rispettivamente) e ventosità. La fase fenologica di maggiore sensibilità alle condizioni climatiche che favoriscono la fisiopatia è quella della transizione dell’apice caulinare dalla fase vegetativa a quella riproduttiva che, nelle carciofaie risvegliate anticipatamente, avviene circa 60 giorni dopo la prima adacquata. Situazioni di stress idrico derivanti da ridotta disponibilità di acqua nella rizosfera o da eccessiva domanda evapotraspirativa dell’ambiente non compensata sufficientemente dall’assorbimento idrico radicale o, maggiormente, la combinazione di tali fattori, determinano il flusso preferenziale della linfa grezza e del Ca2+ da essa veicolato verso gli organi a maggiore attività traspirativa (foglie espanse) a scapito dei capolini, che risultano calcio-carenti. Anche l’elevata salinità della soluzione circolante può contribuire ad aumentare la carenza di calcio sia per la competizione dell’assorbimento ionico sia per la riduzione della pressione radicale, che ha un importante ruolo nel regolare la traslocazione del calcio verso le brattee interne del capolino. La sintomatologia descritta può assumere rilievo diverso a seconda della combinazione tra elevata domanda evapotraspirativa dell’ambiente, stress idrico ed elevata salinità, e talvolta può interessare buona parte dei capolini principali. Per ridurre il rischio della fisiopatia bisogna limitare l’anticipo eccessivo del risveglio, soprattutto se l’acqua irrigua è salmastra, assicurare una buona disponibilità di calcio nel terreno e un regime idrico regolare. Una tecnica che può contrastare la fisiopatia è l’irrigazione climatizzante da effettuare quando si verificano condizioni di elevata domanda evapotraspirativa dell’ambiente.

 


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