I cambiamenti climatici mettono a rischio le colture arboree da frutto a causa dello stress idrico, che altera la fisiologia delle piante e la qualità dei frutti. Per garantire comunque produttività e sostenibilità nei sistemi frutticoli occorre gestire efficientemente l’acqua, utilizzando strategie di irrigazione deficitaria e tecnologie spettroscopiche che possono monitorare in tempo reale lo stato delle piante.
Clima che cambia, frutteti in difficoltà: le sfide delle piante da frutto
I cambiamenti climatici, con temperature più elevate, piogge irregolari e una minore disponibilità di acqua, stanno mettendo sempre più in difficoltà le colture arboree da frutto. Queste condizioni riducono la capacità delle piante di assorbire acqua e nutrienti, causando uno stato di sofferenza (stress abiotico) che compromette il loro normale funzionamento. Le conseguenze sono evidenti: la fotosintesi rallenta, la crescita si riduce e la salute generale delle piante peggiora. Gli alberi diventano più vulnerabili a parassiti e malattie e, nei casi più gravi, possono andare incontro a morte. Comprendere le risposte delle piante a queste condizioni è quindi fondamentale per sviluppare strategie agronomiche efficaci. In questo contesto, la gestione dell’acqua assume un ruolo cruciale, soprattutto per le colture arboree da frutto, data la loro particolare sensibilità agli stress ambientali.
Dalla fisiologia alla qualità: come lo stress idrico cambia i frutti
Lo stress idrico altera diversi aspetti della fisiologia della pianta, tra cui l’efficienza d’uso dell’acqua, la conduttanza stomatica (velocità di scambi gassosi attraverso gli stomi, piccole valvole che regolano gli scambi gassosi della foglia) e la produzione di ormoni, come l’acido abscissico, che aiuta la pianta a limitare la perdita di acqua. Anche la struttura della chioma può risultare modificata. Infatti, la carenza idrica influisce su numerosi processi fisiologici: si osservano, ad esempio, la chiusura degli stomi, l’aumento della temperatura fogliare, la degradazione della clorofilla, la riduzione della crescita e dello sviluppo dell’apparato radicale.
Gli effetti si manifestano anche sulla produzione: la scarsità d’acqua può influenzare dimensione, sapore e qualità nutrizionale dei frutti. Un livello moderato di carenza idrica può talvolta aumentare il tenore zuccherino, ma spesso comporta una riduzione del contenuto in succo e dell’acidità. In condizioni più severe, i frutti risultano più piccoli, meno saporiti e con minore capacità di conservazione.
Per questo motivo, una gestione accurata dell’irrigazione è essenziale per garantire buone rese e qualità produttiva. Il monitoraggio di parametri fisiologici, come la temperatura fogliare o il comportamento degli stomi, consente di comprendere meglio le risposte delle piante e di adattare le strategie irrigue alle diverse condizioni ambientali.
Strategie di irrigazione deficitaria
Negli ultimi anni si sono diffuse tecniche di irrigazione che prevedono l’apporto di quantità d’acqua inferiori al livello ottimale per le colture. Queste strategie, particolarmente utili nelle aree mediterranee, permettono di risparmiare acqua, ridurre i costi e mantenere livelli produttivi soddisfacenti.
Tra le principali soluzioni adottate vi sono:
- la subirrigazione, che distribuisce l’acqua direttamente alle radici, riducendo le perdite per evaporazione;
- la tecnica PRD (partial root-zone drying) che alterna zone irrigate e asciutte, stimolando risposte fisiologiche favorevoli;
- le tecniche di SDI (sustained deficit irrigation) e di RDI (regulated deficit irrigation), nelle quali vengono somministrati volumi inferiori rispetto agli ottimali, con riduzioni lineari (SDI) o sulla base della fase fenologica delle piante (RDI);
- i sistemi a microaspersione che garantiscono una distribuzione uniforme con perdite minime.
Monitorare lo stress in tempo reale: il ruolo delle tecniche spettroscopiche
Tradizionalmente, lo stato idrico delle piante viene valutato mediante misure dell’umidità del suolo o del potenziale idrico fogliare, ma questi metodi risultano spesso laboriosi e poco adatti a un monitoraggio continuo.
Recentemente, le tecniche di proximal sensing, in particolare quelle spettroscopiche (che sfruttano l’interazione della luce con la materia per ottenere informazioni di natura chimico-fisica) stanno assumendo un ruolo sempre più importante perché permettono di valutare in modo rapido e non distruttivo lo stato fisiologico delle piante. In particolare, strumenti come la termografia, basata su sensori a infrarosso, rilevano l’aumento della temperatura fogliare associato alla riduzione della traspirazione, mentre l’imaging iperspettrale analizza la luce riflessa, individuando variazioni legate a clorofilla, contenuto idrico e attività fotosintetica, consentendo così una diagnosi precoce delle condizioni di stress.
Conclusioni
Lo stress idrico rappresenta una delle principali sfide per la frutticoltura in un contesto di cambiamenti climatici, influenzando sia la fisiologia delle piante sia la qualità dei frutti. Una gestione efficiente dell’acqua, supportata da strategie irrigue innovative, è fondamentale per mantenere produttività e qualità. Inoltre, le tecnologie di proximal sensing offrono strumenti rapidi e non distruttivi per monitorare lo stato delle piante, permettendo interventi più mirati. L’integrazione tra gestione agronomica e innovazione tecnologica è quindi essenziale per rendere i sistemi frutticoli più resilienti e sostenibili.
Primo Ricercatore (II livello), CREA-Centro di Cerealicoltura e Colture Industriali, Caserta
si interessa di ecofisiologia delle colture arboree, cicli biogeochimici dei nutrienti, gestione delle risorse idriche, agricoltura biologica, agroecologia, utilizzo di biomasse e fertilizzanti in frutticoltura, con particolare interesse all’agrumicoltura.
Coordinatore e partecipante a numerosi progetti nazionali ed internazionali. Referente in convenzioni per attività di ricerca con Associazioni di produttori. Responsabile del dispositivo di lunga durata sull’agrumicoltura biologica del CREA. Esperto permanente (tecniche agronomiche) del gruppo di consulenza sulla produzione biologica (DM MiPAF 18180/2013); membro della Commissione Corroboranti del MiPAAF/MASAF dal 2013. Esperto di aspetti tecnico-normativi del settore dei fertilizzanti.
#lafrase Cerco di essere una persona sincera, affidabile e coerente.
Primo Ricercatore – CREA Centro di Ricerca Olivicoltura, Frutticoltura e Agrumicolturara
Svolge attività di ricerca nel campo della chimica degli alimenti, con particolare riferimento all’applicazione di tecniche cromatografiche e spettroscopiche avanzate nel settore agroalimentare. La sua attività è orientata allo sviluppo e all’implementazione di approcci innovativi per la caratterizzazione qualitativa dei prodotti agroalimentari e per il monitoraggio in campo delle condizioni di stress abiotico nelle colture, contribuendo alla transizione verso sistemi produttivi più sostenibili, resilienti e basati su dati.
Ha partecipato a numerosi progetti di ricerca nazionali e internazionali, contribuendo allo sviluppo di metodologie avanzate per la valutazione delle performance agronomiche e della qualità delle produzioni, con impatti rilevanti in termini di miglioramento della competitività delle filiere agroalimentari.
#lafrase I fenomeni scientifici non mentono: è attraverso l’interpretazione rigorosa dei dati che la complessità della materia si trasforma in conoscenza.
