Decodificare l’adattamento del ciliegio dolce: il ruolo cruciale delle prove locali

Nei frutteti del Western Cape, in Sudafrica, il successo inizia molto prima che si apra il primo fiore di un ciliegio.

Tutto parte da una domanda cruciale: la varietà è adattata all’ambiente? Con l’aumento degli effetti del cambiamento climatico e l’introduzione locale di centinaia di nuove varietà, è essenziale comprendere come gli alberi da frutto reagiscono al loro ambiente.

Ogni varietà o cultivar di ciliegio dolce (come viene chiamata in Sudafrica) offre un potenziale distinto in termini di resa, qualità del frutto e attrattiva di mercato. Tuttavia, questi tratti si esprimono al meglio solo se associati all’ambiente più adatto. Varietà importate selezionate in climi diversi spesso rendono poco nei frutteti sudafricani, con risultati come scarsa crescita, germogliamento irregolare (Figura 1A), bassa qualità dei frutti e rese deludenti, tutti sintomi di scarsa adattabilità.

La sfida dell’adattamento

L’adattamento non riguarda solo la capacità di una pianta di sopravvivere in un ambiente specifico, ma anche di produrre costantemente, stagione dopo stagione, rese elevate di frutti di buona qualità.

L’adattamento è regolato da fattori genetici (G), influenze ambientali (E) e, in particolare, dalla loro interazione (G×E). Quando le interazioni G×E vengono interpretate male, anche varietà promettenti possono avere scarsi risultati. Molti produttori hanno sperimentato le costose conseguenze di investimenti in alberi che non riescono a sviluppare adeguatamente la chioma, a produrre legno fruttifero o a dare produzioni ottimali e affidabili.

Con 34 nuove varietà di ciliegio importate in Sudafrica in una sola stagione e 425 dal 2001, i produttori sono sempre più sotto pressione per fare scelte informate. Prove locali basate sulla scienza sono fondamentali per orientare gli investimenti, ridurre i rischi e garantire impianti redditizi.

Oltre alle unità di freddo

Tradizionalmente, i modelli di fabbisogno in freddo hanno guidato la scelta varietale, abbinando le esigenze di freddo di una varietà all’accumulo previsto in un determinato ambiente produttivo. Tuttavia, questi modelli si rivelano spesso inaffidabili nelle regioni con inverni caldi e variabili.

Il monitoraggio fenotipico, che osserva come le varietà rispondono in condizioni reali, incluse fioritura, crescita e resa, offre un approccio più accurato.

Un innovativo studio di otto anni condotto in tre ambienti diversi della provincia del Western Cape ha valutato dieci diversi genotipi di ciliegio dolce in parcelle replicate per monitorare:

• Fenologia delle gemme e sintomi di dormienza prolungata
• Architettura della pianta e potenziale di crescita
• Caratteristiche qualitative dei frutti
• Prestazioni produttive

Queste osservazioni sono state abbinate a dati locali dettagliati sulle temperature per determinare quali varietà risultano più adattate e perché.

Figure A–E

Figura A

Figura B

Figura C

Figura D

Figura E

A) Segni visibili di sintomi di dormienza prolungata indicano scarsa adattabilità.

B) ‘Royal Hazel’ che riempie lo spazio verticale e orizzontale in due stagioni indica buona adattabilità.

C) La minima manipolazione nella prima stagione ha permesso ai ricercatori di quantificare l’abitudine di crescita naturale e l’architettura dell’albero.

D) L’elevato potenziale di formazione di brindilli di ‘Royal Tioga’ suggerisce un’elevata capacità genetica di fruttificazione corta in diversi ambienti.

E) Reti temporanee proteggono dai danni degli uccelli, evitando significative perdite di resa nella terza e quarta stagione vegetativa. Foto e dati raccolti con il software Culteva™.

Modelli più innovativi, migliori intuizioni

Metodi statistici avanzati, tra cui Additive Main Effects and Multiplicative Interaction (AMMI) e modelli biplot Genotype plus Genotype-by-Environment (GGE), hanno aiutato a interpretare le interazioni G×E.

Questi metodi hanno permesso di visualizzare le prestazioni e la stabilità dei genotipi nei diversi ambienti per sviluppare infine un indice di adattabilità in grado di valutare la stabilità e le prestazioni di una varietà.

Prima stagione: i geni al comando

Il genotipo è emerso come principale fattore determinante dello sviluppo precoce degli alberi nel primo anno dopo l’impianto.

Dei 23 tratti misurati, 13 hanno mostrato effetti G×E significativi, ma il genotipo ha contribuito maggiormente alla variazione della maggior parte dei caratteri vegetativi.

Caratteri come altezza dell’albero, diametro del tronco, abitudini di ramificazione e formazione di brindilli sono stati influenzati dal potenziale genetico. Alcune varietà, come ‘Royal Hazel’, si sono adattate bene a diversi ambienti, formando un albero di grandi dimensioni con promettente potenziale produttivo (Figura 1B).

Al contrario, altre, come ‘Frisco’, hanno avuto difficoltà a prosperare in qualsiasi ambiente, soprattutto su portinnesti meno vigorosi.

Gli alberi sono stati allevati con minima manipolazione per studiare le abitudini di crescita naturale e l’architettura (Figura 1C). I fattori ambientali hanno contribuito alle prestazioni varietali. Temperature primaverili più calde hanno favorito la dominanza basale e lo sviluppo di chiome a vaso, in contrasto con l’architettura acrotonica tipica del ciliegio dolce.

È quindi evidente che l’ambiente influenza la forma dell’albero, anche se la genetica della varietà resta il principale fattore determinante. Tuttavia, non è stata identificata alcuna varietà superiore che primeggiasse in tutti i caratteri nei diversi ambienti.

Il risveglio invernale: il freddo diventa cruciale

Gli effetti ambientali, in particolare l’accumulo di freddo e di calore, sono diventati predominanti dalla seconda stagione. Nelle zone a basso fabbisogno in freddo, le varietà crescevano ma rendevano poco. Lo sviluppo della chioma e la formazione di brindilli erano limitati, e le rese basse nonostante un’altezza dell’albero accettabile.

I sintomi di dormienza prolungata erano evidenti, soprattutto nei brindilli, con i climi più caldi che potevano interferire con l’induzione fiorale. Il germogliamento non sembrava compromesso, ma le posizioni fiorifere erano insufficienti. Degno di nota, ‘Royal Tioga’ ha mantenuto una promettente formazione di brindilli e fioritura in tutti gli ambienti (Figura 1D), segnale di una più ampia adattabilità.

Prestazioni nei diversi ambienti: resa e qualità

La prova ha rivelato modelli di prestazione distinti nelle stagioni tre e quattro, quando è stata valutata la produzione precoce (Figura 1E). Gli alberi in ambienti a basso fabbisogno in freddo guadagnano il vantaggio dell’entrata anticipata sul mercato, ma questo beneficio comporta compromessi.

È stato riscontrato un rischio maggiore di basso germogliamento riproduttivo e scarsa fioritura e allegagione, compromettendo l’affidabilità della resa.

Al contrario, l’ambiente a medio fabbisogno in freddo ha garantito un germogliamento costante e una crescita vigorosa, con alberi che riempivano efficacemente lo spazio verticale e orizzontale e un’elevata formazione di brindilli, suggerendo un alto potenziale produttivo.

Tuttavia, le rese effettive sono risultate sorprendentemente basse nonostante questi tratti di crescita favorevoli. Questa discrepanza indica fattori non ancora chiariti, probabilmente legati al successo dell’impollinazione, all’efficienza della fecondazione o a problemi nello sviluppo dei fiori, che richiedono ulteriori indagini.

Come prevedibile, l’ambiente ad alto fabbisogno in freddo ha fornito i migliori risultati. Gli alberi hanno mostrato un germogliamento sincronizzato e una fioritura abbondante, con numerose posizioni fruttifere e minima necessità di potatura.

Agenti per l’interruzione della dormienza, comunemente usati dove il freddo invernale è insufficiente, non sono stati necessari nella fase di allevamento, dimostrando ulteriormente l’adattamento ambientale.

Gli effetti G×E sono fondamentali

• Nessun genotipo ha eccelso in tutti gli ambienti e per tutti i caratteri, il che indica che non esiste un genotipo superiore. Ogni genotipo presenta punti di forza e debolezza.
• Gli ambienti ad alto fabbisogno in freddo hanno favorito caratteri riproduttivi superiori e rese più elevate.
• Gli ambienti a medio fabbisogno in freddo, pur promettenti per struttura e crescita, hanno mostrato limiti produttivi non spiegati.
• Gli ambienti a basso fabbisogno in freddo, sebbene interessanti per il mercato precoce, comportano rischi significativi per fioritura, allegagione e rese a lungo termine.

Queste conclusioni confermano l’importanza delle prove in più ambienti per la valutazione locale dei genotipi.

Cosa devono considerare i produttori

• Abbinare il genotipo al clima: un abbinamento errato è costoso.
• Esplorare alternative per le aree a basso fabbisogno in freddo: potrebbe essere necessario introdurre genotipi innovativi o strategie di gestione modificate.
• Adattare potatura e forme di allevamento per stimolare la nuova crescita e ridurre la dipendenza dai brindilli negli ambienti più caldi.
• Considerare portinnesti nanizzanti e ad alta efficienza produttiva per sfruttare il potenziale delle varietà vigorose.
• Rivalutare i modelli di fabbisogno in freddo, specialmente negli inverni più caldi.
• Riesaminare la scienza della dormienza, poiché l’interazione tra freddo, calore e varie fasi della dormienza in relazione al germogliamento e alla ricrescita potrebbe essere più complessa di quanto si pensasse, soprattutto nel contesto produttivo di climi caldi come quello sudafricano.

Prospettive future

Questo progetto mirava a sviluppare un indice di adattabilità per orientare la scelta varietale e sostenere la sostenibilità a lungo termine dei frutteti.

Sebbene la conclusione anticipata per mancanza di fondi ne abbia impedito il completamento, i dati raccolti forniscono una solida base per lavori futuri. Con il cambiamento climatico che influenza sempre più la produzione frutticola, identificare varietà resilienti e adattate al clima resta una priorità fondamentale.

Si ringrazia per il supporto accademico la Stellenbosch University, Provar (società privata e indipendente di valutazione di varietà e portinnesti al servizio dell’industria frutticola sudafricana) e l’Agricultural Research Council (ARC). Un ringraziamento speciale alla dott.ssa N. Cook per il prezioso contributo tecnico e di ricerca.

Si ringraziano inoltre il Dipartimento dell’Agricoltura del Western Cape e Hortgro Cherries per il finanziamento, così come Dutoit Agri, Graaff Fruit e Smuts Farms per la collaborazione e il supporto tecnico nell’allestimento dei siti di prova con Hortgro e Provar.

Questi siti di prova fanno parte degli sforzi più ampi dei ricercatori sudafricani che, attraverso la piattaforma ProHort Eco-Physiology-Platform (PHEPP), mirano a migliorare la comprensione dell’adattabilità anche per mele, pere e susine. Questa iniziativa multi-progetto condivide lo stesso obiettivo centrale: creare un indice di adattabilità per guidare la selezione e la valutazione delle cultivar per l’industria delle pomacee e delle drupacee in Sudafrica.

Il team di ricerca in Sudafrica includeva la dott.ssa I. Labuschagne (Provar), la dott.ssa E. Louw (Stellenbosch University), la dott.ssa N. Cook (Hortgro), il dott. M. Booyse (ARC), K. Vahrmeijer (Stellenbosch University e Provar) e C. van Wyk (Stellenbosch University e Provar). Editor: dott. R. Oelofse.

Culteva™ è un software sviluppato per raccogliere dati di valutazione, foto e note e per fornire report ai produttori.

Chad van Wyk e Karel Vahrmeijer

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