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Impiego dell’irrigazione deficitaria per una migliore gestione della risorsa idrica
I cambiamenti climatici in atto stanno portando a modifiche nella fenologia delle piante, rendendo necessario lo studio di nuovi modelli di previsione dei loro fabbisogni [1].
A livello fisiologico, l’aumento delle temperature estive, combinate con periodi siccitosi più lunghi rende sempre più necessario l’apporto irriguo alle colture da frutto. Inoltre, la concentrazione degli eventi piovosi, caratterizzati da elevati volumi di acqua in poco tempo, porta ad un ridotto immagazzinamento di scorte nel terreno che quindi non sono successivamente disponibili per le colture.
Tra i paesi europei, l’Italia è tra i primi per superficie irrigata, di cui circa 26% destinata a colture da frutto (Fonte: Istat). L’acqua però è una risorsa limitata e soprattutto contesa tra i numerosi comparti produttivi.
In questo contesto è necessario studiare nuove tecniche irrigue in grado di ridurre il consumo di acqua ma al tempo stesso mantenere il più possibile gli attuali standard produttivi. L’irrigazione deficitaria – in inglese chiamata reduced deficit irrigation (RDI) – è un possibile compromesso.
Inizialmente testata come pratica per controllare la vigoria delle piante, in quanto un ridotto apporto idrico portava ad una minore crescita della chioma, successivamente è stata riconosciuta come pratica utile per aumentare l’efficienza di uso dell’acqua (WUE: water use efficiency) [2].
Infatti, questa tecnica consiste nell’apporto di un volume di acqua inferiore a quello evapo-traspirato dalla pianta [3].
L’irrigazione deficitaria viene solitamente applicata in determinati momenti della stagione ed è pratica comune ridurre o non irrigare affatto durante le prime fasi della crescita del frutto, per poi apportare volumi adeguati di acqua durante le ultime fasi di crescita [3].
Gli effetti dello stress idrico sulla fisiologia della pianta
La prima risposta delle piante allo stress idrico è la chiusura degli stomi che impedisce all’acqua di uscire dalla foglia. Il mancato scambio gassoso – fuoriuscita di ossigeno ed entrata di anidride carbonica – porta però ad una graduale riduzione del tasso fotosintetico [4].
Ogni specie ha un diverso livello di sopportazione dello stress, principalmente dovuto alle sue caratteristiche anatomiche. Prendendo come esempio il pero, si è visto che i primi segnali di stress idrico non si riflettono subito sul tasso di crescita dei frutti o sul tasso di assimilazione del carbonio, ma sono i potenziali idrici di foglia e fusto ad essere influenzati.
Questo porta ad una riduzione del flusso xilematico verso il frutto, che se protratto nel tempo ne riduce le dimensioni. Il flusso floematico invece non viene immediatamente influenzato, quindi l’immagazzinamento di soluti zuccherini e sostanza secca nei frutti prosegue nonostante le piante siano sottoposte ad una condizione di stress che ne riduce gli scambi gassosi fogliari [5].
Anche nel melo si è notato come una riduzione dei volumi irrigui del 25% comporti una significativa diminuzione della traspirazione senza però ridurre il peso dei frutti e il raccolto totale [4].
Forti stress idrici possono portare ad una bassa differenziazione a fiore, con negativi risultati produttivi nell’anno seguente.
Studi su arancio [6], melo [4] e pesco [7] dimostrano che una corretta gestione di questa pratica può però essere ripetuta consecutivamente per diversi anni senza riscontrare diminuzioni nel raccolto.
Parliamo di qualità
La coltivazione di frutti in grado di raggiungere gli standard di pezzatura della GDO è sempre più legata alla disponibilità di risorse idriche. Infatti, è noto come il diametro e il peso dei frutti siano altamente influenzati dalla quantità di acqua ricevuta durante la stagione vegetativa.
Numerosi studi scientifici hanno dimostrato che i frutti provenienti da piante sottoposte a stress idrico siano quelli che alla raccolta presentano un calibro e un peso inferiore [3].
Si è visto, tuttavia, che l’applicazione di periodi di irrigazione deficitaria su pesco ha prodotto frutti con un maggiore contenuto zuccherino rispetto ai frutti provenienti da piante irrigate normalmente [8].
Inoltre, piante sottoposte ad irrigazione deficitaria producono frutti con più sostanze antiossidanti, specialmente nella buccia [9].
Anche nel mandorlo [10], olivo [11], arancio [12] e altre specie è stato riscontrato un miglioramento dei parametri qualitativi dei frutti quando le piante venivano sottoposte a stress idrico.
I nutraceni di cui stiamo parlando sono principi attivi che hanno un effetto positivo sulla salute, ed una maggiore assunzione di queste sostanze può aiutare a prevenire malattie croniche, promuovendo un migliore stato di salute [13].
In conclusione, il risparmio idrico nella coltivazione di fruttiferi è possibile, ottenendo anche una maggiore qualità dei frutti raccolti. La riduzione del diametro dei frutti, nell’attuale mercato, corrisponde però ad un minore guadagno per il frutticoltore. Serve un cambio di mentalità che porti a scelte consapevoli nei consumatori, perché non sempre il frutto più grande e più bello si dimostra essere anche il più buono.
Conclusioni
È necessario che il consumatore sia informato nelle scelte da chi studia in campo possibili soluzioni per una produzione sostenibile ma soprattutto bisogna cambiare il sistema di remunerazione dei frutticoltori; serve un sistema in cui venga premiata la qualità della produzione e non la quantità prodotta.
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[1] Darbyshire, Rebecca, Leanne Webb, Ian Goodwin, and E. W.R. Barlow, ‘Challenges in Predicting Climate Change Impacts on Pome Fruit Phenology’, International Journal of Biometeorology, 58 (2014), 1119–33 https://doi.org/10.1007/s00484-013-0705-4
[2] Goodwin, I., and A.-M. Boland, ‘Scheduling Deficit Irrigation of Fruit Trees for Optimizing Water Use Efficiency’, Deficit Irrigation Practices, 2002, 67–77.
[3] Behboudian, M. H., J. Marsal, J. Girona, and G. Lopez, ‘Quality and Yield Responses of Deciduous Fruits to Reduce Irrigation’, Horticultural Reviews, 38 (2011), 149–89 <https://doi.org/10.1002/9780470872376.ch4>
[4] El Jaouhari, Nabil, Aziz Abouabdillah, Rachid Bouabid, Mohamed Bourioug, Lotfi Aleya, and Mohamed Chaoui, ‘Assessment of Sustainable Deficit Irrigation in a Moroccan Apple Orchard as a Climate Change Adaptation Strategy’, Science of the Total Environment, 642 (2018), 574–81 <https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.108>
[5] Morandi, Brunella, Pasquale Losciale, Luigi Manfrini, Marco Zibordi, Stefano Anconelli, Fabio Galli, and others, ‘Increasing Water Stress Negatively Affects Pear Fruit Growth by Reducing First Its Xylem and Then Its Phloem Inflow’, Journal of Plant Physiology, 171 (2014), 1500–1509 <https://doi.org/10.1016/j.jplph.2014.07.005>
[6] Gasque, María, Pau Martí, Beatriz Granero, and Pablo González-Altozano, ‘Effects of Long-Term Summer Deficit Irrigation on “Navelina” Citrus Trees’, Agricultural Water Management, 169 (2016), 140–47 <https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.02.028>
[7] Wang, Dong, Huihui Zhang, and Jim Gartung, ‘Long-Term Productivity of Early Season Peach Trees under Different Irrigation Methods and Postharvest Deficit Irrigation’, Agricultural Water Management, 230 (2020), 105940 <https://doi.org/10.1016/j.agwat.2019.105940>
[8] Geiiy, M., I. Recasens, J. Girona, M. Mata, A. Arbones, J. Rufat, and others, ‘Effects of Stage II and Postharvest Deficit Irrigation on Peach Quality during Maturation and after Cold Storage’, Journal of the Science of Food and Agriculture, 84 (2004), 561–68 <https://doi.org/10.1002/jsfa.1686>
[9] Falagán, Natalia, Francisco Artés, Perla Azucena Gómez, Francisco Artés-Hernández, Wenceslao Conejero, and Encarna Aguayo, ‘Deficit Irrigation Strategies Enhance Health-Promoting Compounds through the Intensification of Specific Enzymes in Early Peaches’, Journal of the Science of Food and Agriculture, 96 (2016), 1803–13 <https://doi.org/10.1002/jsfa.7290>
[10] Lipan, Leontina, María J. Martín-Palomo, Lucía Sánchez-Rodríguez, Marina Cano-Lamadrid, Esther Sendra, Francisca Hernández, and others, ‘Almond Fruit Quality Can Be Improved by Means of Deficit Irrigation Strategies’, Agricultural Water Management, 217 (2019), 236–42 <https://doi.org/10.1016/j.agwat.2019.02.041>
[11] Gonçalves, Alexandre, Ermelinda Silva, Cátia Brito, Sandra Martins, Luís Pinto, Lia‐Tânia Dinis, and others, ‘Olive Tree Physiology and Chemical Composition of Fruits Are Modulated by Different Deficit Irrigation Strategies’, Journal of the Science of Food and Agriculture, 2019 <https://doi.org/10.1002/jsfa.10064>
[12] Ballester, C., J. Castel, D. S. Intrigliolo, and J. R. Castel, ‘Response of Navel Lane Late Citrus Trees to Regulated Deficit Irrigation: Yield Components and Fruit Composition’, Irrigation Science, 31 (2013), 333–41 https://doi.org/10.1007/s00271-011-0311-3
[13] Chi-Tang Ho, Mohamed M. Rafi, and Geetha Ghai (2008) Bioactive Substances: Nutraceuticals and Toxicants in Damodaran S.,Parkin K. L. and Fennema O. R. (edited by), Fennema’s Food Chemistry (4th ed.), New York, Taylor & Francis group, pp 151-180.
Melissa Venturi
Dottoranda del gruppo di eco-fisiologia degli alberi da frutto all’Università di Bologna. Le sue ricerche mirano ad ampliare le conoscenze attuali sul tema degli effetti del cambiamento climatico sulla qualità della frutta. In particolare, studia le relazioni intercorrenti tra produzione di nutraceni e stress idrico.
