data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-6dbe9055.png"
data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-47f703ad.png"

L'uso di biostimolanti per controllare il cracking delle bacche nel ciliegio dolce

A cura di: Alessandro Mataffo, Pasquale Scognamiglio, Boris Basile*
Dipartimento di Scienze Agrarie, Università di Napoli Federico II, 80055 Portici, Italia
*Corrispondenza: boris.basile@unina.it

ciliegie da spaccare

Il cracking dei frutti è un grave disturbo fisiologico pre-raccolta che colpisce molte colture come ciliegie, uva, pomodori, agrumi, fichi, litchi, ecc. Il danno indotto dal cracking dei frutti può essere limitato alla buccia, ma può anche essere esteso alla polpa del frutto (spaccatura). I frutti incrinati non sono più commercializzabili sul mercato fresco e possono essere destinati solo all'industria di trasformazione. Nei casi peggiori, il cracking dei frutti può anche portare a infezioni da marciume (Peet, 1992) che rendono i frutti inadatti anche per la trasformazione (Simon, 2006). Diversi fattori biochimici, anatomici, genetici, ambientali e agronomici possono indurre il cracking dei frutti. Il ciliegio (Prunus avium L.) è una delle colture più sensibili a questo disturbo fisiologico. Esistono principalmente tre tipi di fessurazione della ciliegia, classificati in base alla parte del frutto interessata: i) la fessurazione dell'estremità del peduncolo, visibile come una cicatrice circolare in prossimità del pedicello; ii) la fessurazione dell'estremità apicale, caratterizzata da piccole crepe situate all'estremità stilare della ciliegia; iii) la fessurazione laterale, che consiste in una rottura longitudinale sul lato della ciliegia.

Le varietà a forma di cuore, ad esempio, sono particolarmente suscettibili ai primi due tipi di fessurazione, ossia la fessurazione dell'estremità dello stelo e la fessurazione dell'estremità apicale, a causa della profonda cavità dello stelo che facilita l'accumulo di acqua. Il frutto aumenta di volume assorbendo l'acqua in superficie e si fessura. Alcuni studi hanno evidenziato che la presenza di acqua favorisce la formazione di micro-lesioni su campioni isolati di cuticola, principalmente a causa dell'indebolimento della cuticola stessa. Questo tipo di danno può verificarsi anche nelle prime fasi di sviluppo della ciliegia. La conseguente suberificazione della ferita causa una significativa perdita di valore commerciale (Simon, 2006). Nei casi peggiori, è addirittura possibile che le piccole ferite aumentino di dimensioni e compromettano l'intero frutto (Knoche e Peschel, 2006).

La fessurazione laterale è generalmente causata da un rapido assorbimento di acqua da parte dell'apparato radicale ed è più frequente quando piove durante il periodo di raccolta. A livello istologico, la fessurazione laterale inizia con la formazione di microferite sulla cuticola. Da queste discontinuità si verifica una fuoriuscita di acido malico che favorisce la perdita di Ca2+ dalle pareti cellulari con conseguente morte delle cellule epidermiche e indebolimento della lamella centrale. Questo effetto a cascata si propaga sulla superficie fino alla spaccatura della pelle. Questo modello di propagazione proposto da Schumann et al. (2019) è noto come "modello a cerniera". Le cultivar con buccia più spessa sono risultate più resistenti alle spaccature. La dimensione dei frutti è un altro importante fattore predisponente al cracking dei frutti. Le cultivar con frutti grandi sono in genere più suscettibili al cracking. Allo stesso modo, le pratiche agricole volte ad aumentare la dimensione delle ciliegie, come l'applicazione di regolatori di crescita (acido gibberellico e calciocianamide), possono aumentare la suscettibilità dei frutti al cracking.

Un elevato contenuto di solidi solubili è un'altra caratteristica del frutto che può indurre un aumento dell'incidenza delle fessurazioni (Simon et al., 2004). Questo effetto è dovuto principalmente alla diminuzione del potenziale osmotico che stimola l'assorbimento di acqua attraverso la buccia del frutto e induce un improvviso aumento del volume della ciliegia. Ciò avviene soprattutto in presenza di acqua libera sulla superficie del frutto. L'elasticità della buccia gioca un ruolo fondamentale nella riduzione dell'insorgenza del cracking delle ciliegie perché rende il frutto più resistente alla tensione esercitata dall'aumento del turgore. L'elasticità della buccia dipende principalmente dalla cultivar e dallo stadio di sviluppo del frutto. Questa caratteristica rende cultivar come "Regina" naturalmente più resistenti al cracking dei frutti. L'incidenza del cracking delle ciliegie è destinata ad aumentare in futuro come conseguenza dei cambiamenti climatici, a causa del previsto aumento della frequenza di eventi meteorologici estremi. Infatti, la maggior parte dei modelli climatici evidenzia che, insieme all'aumento della temperatura dell'aria, si prevede un aumento della domanda di evaporazione con un conseguente aumento dell'intensità delle precipitazioni. Nel complesso, queste condizioni possono rendere alcune aree non più adatte alla coltivazione del ciliegio.

Considerando la grande importanza economica della coltivazione del ciliegio e il rilevante impatto economico negativo che le fessurazioni possono causare, sono state proposte molte strategie per ridurre l'incidenza delle fessurazioni in questa coltura. L'uso di coperture anti-pioggia in plastica è stato proposto come una strategia adatta a ridurre l'incidenza delle fessurazioni, ma ci sono molti svantaggi legati alla loro adozione, come gli alti costi di installazione e l'aumento della temperatura e dell'umidità sotto la copertura che potrebbe favorire l'attacco di funghi dannosi. Un'altra strategia proposta in letteratura è l'applicazione di spray antitraspiranti, ma questi trattamenti possono avere effetti negativi sulla composizione dei frutti. Inoltre, la loro idoneità a ridurre il cracking dei frutti è ancora controversa, soprattutto a causa della difficoltà di applicare questi prodotti in modo uniforme su tutta la superficie dei frutti.

I regolatori di crescita sono stati ampiamente utilizzati nella coltivazione del ciliegio soprattutto per aumentare le dimensioni dei frutti. Probabilmente per questo motivo, nella maggior parte degli studi, l'uso di regolatori di crescita è associato a un aumento dell'incidenza del cracking. L'acido gibberellico, invece, è risultato efficace nel contenere il cracking aumentando l'elasticità della buccia. Un altro possibile trattamento è l'applicazione fogliare di calcio, che svolge un ruolo fondamentale nel rafforzamento della lamella media e delle pectine. Infatti, l'applicazione di questo elemento in diverse forme è risultata in grado di ridurre l'incidenza del cracking (Simon, 2006).

Tuttavia, la crescente preoccupazione per la sostenibilità delle colture ha aumentato l'interesse di coltivatori e ricercatori per i biostimolanti vegetali, un gruppo complesso ed eterogeneo di prodotti che risulta molto utile per indurre risposte interessanti nelle piante anche in condizioni di stress abiotico. Alcuni di questi prodotti sono stati valutati anche per ridurre la suscettibilità delle ciliegie al cracking dei frutti. Anche se la letteratura scientifica su questo argomento è ancora scarsa, ci sono diverse indicazioni che alcuni biostimolanti possono essere utili a questo scopo. Vercammen et al. (2008), in alcuni esperimenti condotti in Belgio sulla cultivar "Sweetheart", hanno riscontrato che l'applicazione di idrolizzati proteici o di estratti di alghe può indurre una riduzione dell'incidenza del cracking delle ciliegie anche rispetto alle applicazioni di cloruro di calcio. Gli autori hanno confrontato gli effetti di due idrolizzati proteici e di un prodotto a base di Ascophyllum nodosum, evidenziando che l'applicazione fogliare di questi biostimolanti ogni due settimane (a partire dall'invaiatura) a concentrazioni di 5 L/ha di prodotto (diluito in 700 L di acqua) ha permesso di ridurre l'insorgenza del cracking. Questi prodotti sono risultati molto efficaci nel ridurre l'incidenza delle fessurazioni causate dall'assorbimento di acqua attraverso la buccia, mentre tra i tre prodotti testati - quello a base di A. nodosum ha impedito anche l'insorgenza di fessurazioni laterali che spesso si verificano quando c'è un improvviso aumento della disponibilità di acqua nel terreno. Gli autori hanno inoltre evidenziato che gli idrolizzati proteici di origine vegetale sono efficaci nel ridurre l'incidenza del cracking se applicati almeno due ore prima delle precipitazioni previste. Correia et al. (2020) in un esperimento condotto in Portogallo sulla cultivar 'Sweetheearth' hanno valutato un biostimolante a base di A. nodosum applicato tre volte durante la stagione di crescita (all'inizio dello sviluppo dei frutti, all'invaiatura del colore della buccia da verde a giallo, all'invaiatura del colore della buccia da giallo a rosso) per via fogliare in combinazione con cloruro di calcio. In questo esperimento, i trattamenti a base di biostimolanti prevedevano la preparazione di una soluzione di 2,5 L per pianta contenente 1,25 mL di A. nodosum e 12,5 mL di CaCl2 (1,08 L/ha di A. nodosum e 10,8 di CaCl2). Gli autori hanno dimostrato l'efficacia di questo prodotto nella prevenzione delle fessurazioni. È stato osservato che l'applicazione del biostimolante ha indotto un ispessimento della cuticola rispetto al controllo non trattato e alle piante trattate solo con calcio.

In un recente studio, Gonçalves et al. (2020) hanno dimostrato come l'applicazione di estratti di A. nodosum abbia stimolato la produzione di vitamina C, aumentandone il contenuto del 74%. Inoltre, gli autori hanno osservato un aumento dell'attività antiossidante e un incremento del contenuto zuccherino dei frutti della cultivar 'Staccato'. L'esperimento ha previsto un totale di tre applicazioni fogliari del biostimolante (quattro, sette e otto settimane dopo la fioritura) a una concentrazione di 200 mL per 100 L di acqua.

Basile et al. (2021) in un esperimento in campo aperto sulle cultivar 'Kordia' e 'Regina' hanno studiato gli effetti sulla qualità dei frutti e sulla resa dell'applicazione fogliare di un biostimolante a base di piante tropicali in combinazione con il calcio. I trattamenti prevedevano una prima applicazione nella fase di apertura dei sepali con 3,75 L/ha di estratto di A. nodosum più 3 L/ha di fertilizzante organico (5% di calcio e 3% di azoto organico da un idrolizzato proteico di origine vegetale). Poi sono stati applicati 1,5 L/ha di un estratto di piante tropicali in combinazione con lo stesso fertilizzante organico usato nel primo trattamento. Il trattamento è stato effettuato in piena fioritura, nella fase di caduta dei petali e una settimana dopo la caduta dei petali. I risultati hanno indicato che, in particolare nella varietà "Kordia", questa strategia ha migliorato del 26% l'assorbimento di calcio nei frutti che, come già detto, è uno degli aspetti che può prevenire l'insorgenza del cracking. Inoltre, l'applicazione dei biostimolanti ha indotto un interessante aumento della resa dei frutti in entrambe le varietà (del 7% in 'Kordia'; del 13% in 'Regina'), un miglioramento delle dimensioni e del colore dei frutti e un aumento del contenuto di solidi solubili di 2,16 °Brix nei frutti di 'Kordia'.

In generale, la letteratura scientifica sembra concordare sul fatto che i biostimolanti siano una risorsa importante per il controllo dei disturbi fisiologici della frutta. È importante sottolineare che diversi studi hanno dimostrato il significativo miglioramento dell'efficienza d'uso dei nutrienti delle piante indotto dai biostimolanti. Questo effetto è molto importante se si considera il massiccio sforzo che si sta facendo per rendere la produzione agricola più sostenibile. Una maggiore efficienza nell'uso dei nutrienti può consentire una riduzione dell'uso di fertilizzanti minerali, con implicazioni positive sulla sostenibilità dei sistemi agricoli. Inoltre, l'uso di biostimolanti potrebbe rappresentare una valida alternativa ai fitoregolatori di sintesi per le colture biologiche. Nonostante ciò, sono necessarie ulteriori ricerche per chiarire meglio l'idoneità dei biostimolanti per la prevenzione del cracking delle ciliegie e la loro modalità d'azione.

RIFERIMENTI (clicca)

Basile, B., Brown, N., Valdes, J.M., Cardarelli, M., Scognamiglio, P., Mataffo, A., Rouphael, Y., Bonini, P., Colla, G., 2021. Biostimolante a base vegetale come alternativa sostenibile ai regolatori di crescita di sintesi in due cultivar di ciliegio dolce. Piante 10, 1-13. https://doi.org/10.3390/plants10040619

Correia, S., Santos, M., Glińska, S., Gapińska, M., Matos, M., Carnide, V., Schouten, R., Silva, A.P., Gonçalves, B., 2020. Effetti di spray composti esogeni sulla fessurazione delle ciliegie: proprietà della pelle ed espressione genica. Journal of the Science of Food and Agriculture 100, 2911-2921. https://doi.org/10.1002/jsfa.10318

Gonçalves, B., Morais, M.C., Sequeira, A., Ribeiro, C., Guedes, F., Silva, A.P., Aires, A., 2020. Conservazione della qualità del ciliegio dolce cv. "staccato" mediante l'utilizzo di glicina-betaina o Ascophyllum nodosum. Chimica degli alimenti 322, 126713. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126713

Khadivi-Khub, A., 2015. Fattori fisiologici e genetici che influenzano il cracking dei frutti. Acta Physiologiae Plantarum 37. https://doi.org/10.1007/s11738-014-1718-2

Knoche, M., Peschel, S., 2006. L'acqua in superficie aggrava la fessurazione microscopica della cuticola dei frutti di ciliegio dolce. Journal of the American Society for Horticultural Science 131, 192-200. https://doi.org/10.21273/jashs.131.2.192

Peet, M.M., 1992. La fessurazione dei frutti nel pomodoro. HortTechnology 2, 216-223. https://doi.org/10.21273/horttech.2.2.216

Schumann, C., Winkler, A., Brüggenwirth, M., Köpcke, K., Knoche, M., 2019. Iniziazione e propagazione della cricca nella buccia di ciliegio dolce: Una semplice reazione a catena fa "correre" la crepa. PLoS ONE 14, 1-22. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219794

Simon, G., 2006. Revisione della fessurazione dei frutti delle ciliegie dolci (Prunus avium L.) indotta dalla pioggia, delle sue cause e delle possibilità di prevenzione. International Journal of Horticultural Science 12, 27-35.

Vercammen, J., Van Daele, G., Vanrykel, T., 2008. Il cracking delle ciliegie dolci: Passato? Acta Horticulturae 795 PART 2, 463-468. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2008.795.70