I modelli fisiologici aiutano a prevedere la data di fioritura

Nei modelli basati sulla fisiologia delle piante alcuni parametri tra cui la tempistica del rilascio dell'endodormienza (t1) e l'inizio dello sviluppo ontogenetico (t1*), rimangono da ottimizzare poiché a causa dell'impossibilità di osservare direttamente queste fasi spesso non vengono inclusi.

Le potenziali conseguenze di una mancata o errata interpretazione della fase di ecodormenza potrebbero essere sostanziali quando si tratta di prevedere sia le esigenze in termini di fabbisogno in freddo degli alberi da frutto che la data di inizio fioritura, specialmente in un contesto di cambiamenti climatici.

Un'indagine condotta dai ricercatori della Facoltà di Scienze della Vita della Humboldt-Universität di Berlino (Germania), mette a confronto tre modelli fenologici (abbreviati in M1, M2 e M3) per prevedere l'inizio della fioritura in ciliegio cv. "Summit" in un frutteto sperimentale situato a Berlino-Dahlem.

Lo studio copre le stagioni vegetative dal 2011/12 fino al 2019/20 per lo sviluppo del modello e 2020/21-2022/23 per la sua validazione. Il modello M1 si basa su una metodologia di modellazione inversa in cui il fabbisogno in freddo e le ore di caldo per lo sviluppo ontogenetico di "Summit" sono state ottimizzate esclusivamente utilizzando i dati sulla fioritura osservata.

I modelli M2 e M3, invece, sono basati maggiormente sui dati fisiologici grazie anche all'incorporazione di conoscenze biologiche; pertanto, i parametri del modello sono stati calcolati con precisione durante le fasi di sviluppo designate. M3, un modello a tre fasi di recente ideazione, incorpora il contenuto di acido abscissico (ABA) nelle gemme di 'Summit' durante la fase di ecodormienza (t1 → t1 *) e l'inizio dello sviluppo ontogenetico (t1 *).

In base ai risultati ottenuti, si è visto come i tempi di t1 e t1*, così come il livello di ABA delle gemme durante l'ecodormienza, sono parametri cruciali per la creazione di un modello con un approccio fisiologico. È probabile che le concentrazioni di ABA nelle gemme regolino l'ecodormenza anche in altre piante perenni.

Gli studi fisiologici che prevedono la modellizzazione della fenologia richiedono anche dati pluriennali, nonostante siano difficili da ottenere e poco comuni quando si tratta di metaboliti. Le conclusioni che si possono trarre da modelli fenologici esclusivamente ottimizzati sono ostacolate dai limiti di questi modelli, come dimostrato da questa ricerca.

La fase di ecodormienza prolungata, che dura in media 82 giorni nel sito di studio, introduce una potenziale fonte per l’errata interpretazione dei processi biologici. Ciò è stato dimostrato in modo inequivocabile dall'utilizzo del modello M1.

Ciò è possibile anche quando i processi fisiologici vengono trascurati, ad esempio quando i modelli fenologici vengono applicati a set di dati fenologici su larga scala. Questo studio dimostra che è necessaria una maggiore comprensione fisiologica per il progresso della modellistica fenologica.

Inoltre, è importante menzionare che l'ambito di questa ricerca è stato limitato alla cultivar di ciliegio dolce "Summit", coltivata nell'area di Berlino-Dahlem. La limitazione a 'Summit' ha tuttavia facilitato una comprensione più completa delle fasi di dormienza esibite da questa 'pianta modello'.

Sebbene questa ricerca non proponga un modello universalmente applicabile per l'inizio della fioritura del ciliegio, fornisce una guida per l'avanzamento di modelli fenologici affidabili e fisiologicamente fondati, allontanandosi dall'attuale affidamento a metodi statistici semplicistici.

Fonte: Chmielewski, Frank-M., and Klaus-Peter Götz. 2023. "Towards a Physiological Modeling of Sweet Cherry Blossom", Horticulturae 9, 11: 1207. https://doi.org/10.3390/horticulturae9111207  

Melissa Venturi
Università di Bologna (IT)

Cherry Times - Tutti i diritti riservati