L'accademica della PUC Marlene Ayala, recentemente insignita del premio Guacolda, ha condotto valutazioni sugli effetti delle coperture in plastica che vanno ben oltre la protezione dalla pioggia. Ha presentato i suoi risultati a un seminario organizzato dall'UC DAVIS Chile, che sono riassunti in un'intervista qui sotto.
L'uso delle coperture in plastica sui ciliegi è iniziato più di due decenni fa. Inizialmente era destinato solo a prevenire la spaccatura dei frutti associata alle piogge in prossimità del raccolto, ma oggi si sta valutando il suo potenziale per modificare la data di raccolta e mitigare altri stress ambientali. Marlene Ayala, Ph.D., accademica della Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), è una delle specialiste che ha studiato di più l'argomento in Cile e nel 2024 ha ricevuto il premio Guacolda de Frutas de Chile nella categoria “Ricercatore”.
In un intervento sull'argomento al seminario “Stress abiotico negli alberi da frutto”, organizzato dall'UC DAVIS Chile Life Sciences Innovation Center, ha riassunto alcune delle sue principali scoperte in relazione ai fattori abiotici che, senza avere l'immagine “catastrofica” di piogge inopportune che bloccano i frutti, possono avere un serio impatto sulla protezione della coltura.
Immagine 1: Marlene Ayala.
Come agiscono i fattori abiotici per produrre queste risposte delle piante?
Più alta è l'intensità della luce, più alta è la fotosintesi. Tuttavia, quando si raggiunge un certo punto di saturazione della luce, questa smette di aumentare e quando c'è una luce eccessiva, superiore a 1.000 micromoli (μm)/cm2/s nel Cile centrale, il ciliegio si satura, inizia a chiudere gli stomi e quindi riduce il tasso di fotosintesi come conseguenza dello stress radiativo.
Qualcosa di simile accade con la temperatura, che ha un effetto benefico sulla fotosintesi fino a un certo punto, in quanto la fotosintesi aumenta fino a un livello in cui si stabilizza, e poi, a temperature di circa 30°C, inizia a mostrare un effetto sempre più negativo, aumentando la respirazione. Allo stesso modo, la fotosintesi è maggiore in un albero con un sufficiente apporto idrico.
Al contrario, in condizioni di stress idrico o di umidità relativa molto bassa, gli stomi si chiudono (la conduttanza stomatica diminuisce) e si verificano variazioni enzimatiche. Alcuni substrati enzimatici si esauriscono o gli enzimi cessano di funzionare, come nel caso della RuBP ossigenasi-carbossilasi (RUBisCO), un enzima abbondante nelle piante, responsabile della fotosintesi. L'albero stressato esaurisce l'energia, per dirla in modo colloquiale.
I risultati della sua ricerca sulle coperture in plastica, spiega, hanno già dimostrato l'esperienza pratica in termini di protezione dei frutti dalla spaccatura, rispetto ai ciliegi all'aperto. Ad esempio, uno studio condotto sulla cultivar Royal Dawn ha misurato il 37% di spaccature all'aperto contro il 6% sotto macro-tunneling con polietilene a bassa densità (2017, regione di Maule).
È noto che le materie plastiche hanno un effetto sulla temperatura, cosa avete scoperto?
A Molina, nella regione del Maule, le temperature registrate in un macro-tunnel (senza un'adeguata ventilazione) hanno raggiunto i 43°C; sotto una tenda, 35°C, entrambi dannosi per gli alberi e i loro frutti. All'aperto, 32°C, cioè al di sopra della zona limite in cui il calore inizia a colpire gli alberi. Nei primi anni di utilizzo di queste strutture, le variabili ambientali erano poco monitorate; fortunatamente, oggi i coltivatori hanno incorporato la pratica della ventilazione all'aperto.
L'effetto della plastica sulla temperatura è sempre dannoso?
Una prova a Santina ha messo a confronto l'uso di un macro-tunnel con la tenda di rafia e l'aria aperta, con l'obiettivo di studiare l'accumulo di gradi-giorni per anticipare la raccolta. La raccolta nel macro-tunnel è avvenuta il 21 novembre; sotto la tenda il 1° dicembre.
Nel macro-tunnel sono stati accumulati circa 30 gradi-giorni in più tra la fioritura e lo stadio di crescita dei frutti rispetto all'aria aperta, per cui questo tipo di copertura può contribuire a compensare le basse temperature che non fanno accumulare gradi-giorni all'inizio della stagione.
La fioritura è avvenuta prima nel macro-tunnel, più tardi sotto la tenda e ancora più tardi all'aperto. D'altra parte, la temperatura massima di dicembre e gennaio sotto la tenda di rafia è stata inferiore a quella esterna. Di conseguenza, può essere utilizzata per mitigare le alte temperature estive.
Le differenze di temperatura nel macro-tunnel o la temperatura più bassa sotto la tenda rispetto all'aria aperta nello stesso giorno sono spesso superiori a 2°C, causando effetti significativi sugli alberi. L'importante è sapere quando estendere o ritirare la tenda, monitorare l'ambiente ed evitare, ad esempio, lo stress da caldo o l'eccessiva ombra.
Immagine 2.
C'è una gestione legata a ciò che è stato trovato?
Naturalmente, ad esempio, la gestione logica è quella di rimuovere la copertura nel macro-tunnel dopo il raccolto. Noi l'abbiamo mantenuta fino al 30 dicembre a scopo sperimentale. Le temperature, come previsto, si sono rivelate molto più alte rispetto all'aria aperta, anche se alcuni coltivatori la tengono più a lungo per evitare lo stress da radiazioni, sempre considerando una buona ventilazione.
D'altra parte, mantenere la tenda tra dicembre e febbraio ha avuto l'effetto favorevole di abbassare le temperature, ma un periodo molto lungo dovrebbe essere evitato perché diminuisce l'intercettazione solare, che influisce sulla fotosintesi e sulla differenziazione dei fiori.
In termini di mitigazione del gelo, il macro-tunnel ha generato differenze dell'ordine di 1,5-2,0°C rispetto all'aria libera, il che è utile quando le temperature di congelamento non raggiungono un'intensità maggiore. Nel caso delle carpe, non ci sono stati cambiamenti rispetto all'aria aperta.
Nel terreno, continua il dottor Ayala, le temperature superficiali all'aria aperta tra settembre e dicembre possono superare i 35°C; i macro-tunnel e le tende, invece, registrano fino a 10°C in meno, cioè le coperture in plastica riducono la temperatura superficiale del terreno e nei primi 40 cm.
A 40 cm di profondità, l'aria aperta ha la temperatura più alta, seguita dal macro-tunnel e poi dalla tenda. All'inizio della stagione le radici iniziano a funzionare con temperature del suolo comprese tra 12 e 14°C. La temperatura del suolo leggermente più alta e l'accumulo maggiore di gradi-giorni nel periodo del germogliamento e della fioritura spiegano le fasi fenologiche più precoci ottenute con l'uso del macro-tunnel.
A volte si parla di deficit di pressione di vapore: cos'è e come lo modificano le chiome?
Il deficit di pressione di vapore (VPD) è un indice del rapporto tra il contenuto di umidità dei tessuti vegetali, in particolare delle foglie, e l'ambiente. È questa differenza di pressione che determina la traspirazione negli alberi. Quando il DPV supera la soglia di 2,2 kilopascal (kPa), il ciliegio inizia gradualmente a chiudere gli stomi completamente o parzialmente, la fotosintesi si riduce o si arresta e quindi anche la fissazione del carbonio.
Nella zona centrale, in settembre e ottobre, durante lo sviluppo delle foglie e la crescita iniziale dei frutti, il DPV non è limitante. Tuttavia, a partire da novembre, il DPV aumenta e si osserva una maggiore chiusura stomatica tra le 15 e le 18 ore, in coincidenza con una bassa umidità relativa dell'aria e con temperature e radiazioni elevate. Nei mesi estivi critici, la tenda di rafia riduce in qualche misura lo stress da calore e da radiazioni.
Le misurazioni all'aperto indicano valori di 2.500 PAR/cm2/s a metà ottobre; 2.900 μm/cm2/s a metà dicembre. Come già detto, il limite di saturazione è di circa 1.000 μm/cm2/s. Il macrotunneling mantiene i valori in un intervallo massimo approssimativo di 1.000-1.400 μm/cm2/s.
Con la carpa è difficile raggiungere i 1.000 μm/cm2/s, il che è favorevole nelle ore estive di maggiore irraggiamento nel periodo post-raccolta (da dicembre a febbraio). Tuttavia, la minore intercettazione solare nella tenda di rafia influisce negativamente sulle ore del mattino e della sera, quando i livelli di luce sono molto appropriati per la generazione di riserve di stoccaggio e il processo di differenziazione floreale che dà origine ai frutti della stagione successiva.
Come vede le prospettive di questi strumenti tecnologici?
Il potenziale di mitigazione degli stress abiotici dei pacciami di plastica è promettente e deve essere ulteriormente studiato. Ci sono ovviamente più opzioni di quelle presentate qui, come reti di diversi colori e diversi tipi di plastica con migliori proprietà ottiche. Sarà necessario
Le alternative migliori dovranno essere determinate in base alla località (non è la stessa cosa al nord come al sud), alle caratteristiche della stagione, alla fase fenologica e al processo metabolico che vogliamo proteggere o promuovere, ad esempio la crescita delle radici, la durata delle foglie, la fioritura precoce o l'evitare i frutti doppi.
Come riassumerebbe i suoi risultati sull'azione delle chiome sugli stress abiotici?
In sintesi, conosciamo già gli effetti positivi del macro-tunnel per i ciliegi sulla temperatura ambientale e del suolo alla fine dell'inverno e all'inizio della stagione. Inoltre, contribuisce a rendere più stabile l'umidità del suolo e a mitigare l'eccessiva radiazione solare.
Tuttavia, non è consigliabile tenerla dopo il raccolto a causa delle alte temperature, a meno che la ventilazione non sia ben gestita. La tenda di rafia riduce maggiormente l'incidenza della radiazione solare e il deficit di pressione di vapore rispetto all'aria aperta durante l'estate.
Sia il macro-tunnel che la tenda, in misura maggiore, riducono la temperatura del suolo a livello superficiale e radicale più avanti nella stagione. Infine, va ribadito che gli stress abiotici influiscono negativamente sulla fotosintesi, aumentano la respirazione e riducono l'accumulo di biomassa.
Ciò si verifica non solo durante la stagione, ma ha un effetto cumulativo nel corso degli anni. Per sfruttare al meglio i vantaggi della tecnologia delle plastiche, è importante rivedere le basi fisiologiche del ciliegio e applicarle per comprenderne gli effetti.
Fonte: Redagrícola
Immagini: SL Fruit Service; Redagrícola
Marlene Ayala
Ph.D., académica de la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC)
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