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USO DI BIOSTIMOLANTI PER AUMENTARE LE PRESTAZIONI DELLE COLTURE FRUTTICOLE

A cura di: Carlo Andreotti1 e Boris Basile2
1Facoltà di Scienze e Tecnologie, Libera Università di Bolzano, Italia. Email: carlo.andreotti@unibz.it
2Dipartimento di Scienze Agrarie, Università di Napoli Federico II, Italia. Email: boris.basile@unina.it

 

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L'industria frutticola è attivamente alla ricerca di nuove tecnologie per aumentare la sostenibilità dei sistemi di produzione e migliorare la qualità finale dei prodotti freschi. I biostimolanti sono innovazioni biotecnologiche che possono unire diverse industrie bio-based nella prospettiva di un'economia più circolare. I biostimolanti microbici e non microbici sono già disponibili sul mercato per i frutticoltori, anche se le conoscenze attuali sull'interazione tra queste sostanze e la fisiologia vegetativa e riproduttiva degli alberi da frutto sono ancora largamente incomplete. La letteratura scientifica è spesso incoerente sull'efficacia e l'idoneità dei biostimolanti per gli alberi da frutto in diverse condizioni di coltivazione. Ciò può essere dovuto ad aspetti costitutivi della fisiologia vegetale strettamente legati alla natura perenne degli alberi da frutto, come il livello di riserve metaboliche immagazzinate negli organi di stoccaggio e la loro interazione con le condizioni climatiche variabili di anno in anno.

Seguendo la classificazione basata sulle indicazioni funzionali attualmente utilizzate per la definizione dei biostimolanti [in alcune regioni], di seguito forniamo alcune indicazioni generali sul loro utilizzo nell'industria frutticola.

Uso di biostimolanti per aumentare la tolleranza delle colture di alberi da frutto agli stress abiotici.

La tolleranza allo stress idrico è stata raggiunta dopo l'inoculo di funghi micorrizici arbuscoli (AMF) in agrumi e viti in condizioni di carenza idrica. L'aumento della tolleranza è generalmente spiegato da un maggiore assorbimento di acqua da parte degli apparati radicali dopo l'inoculo, combinato con una maggiore concentrazione di osmoliti (prolina, glicina betaina, zuccheri) che agiscono come agenti protettivi a livello cellulare.

La micorrizazione è stata segnalata anche per contrastare le conseguenze negative della salinità in melo, agrumi, vite e fragola. Va considerato con attenzione che la maggior parte degli studi con AMF è stata condotta in condizioni controllate (piante in vaso in serra e/o in coltura in vitro), lasciando quindi molte domande senza risposta sull'efficacia di questi microrganismi su alberi coltivati in campo aperto.

L'applicazione alla chioma di altri biostimolanti microbici (batteri promotori della crescita delle piante, PGPB) ha aumentato la tolleranza al freddo della vite. La modalità d'azione dei PGPB comporta un maggiore accumulo di metaboliti legati allo stress da freddo (amido, prolina e fenoli) nei tessuti della pianta, in combinazione con una maggiore attività di contrasto fornita da diversi composti antiossidanti. I danni causati dalle alte temperature si verificano spesso a livello dei tessuti della buccia del frutto nel melo e in altre specie, causando necrosi da scottatura. L'incidenza e la gravità delle necrosi sono state ridotte dall'applicazione fogliare di un prodotto naturale ottenuto dalle foglie di palma carnauba, che ha fornito un effetto di filtraggio dei raggi UV sui frutti, senza causare né fitotossicità nelle foglie né alterazioni dello scambio gassoso fogliare.

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Uso di biostimolanti per migliorare l'efficienza d'uso dei nutrienti nelle colture arboree da frutto.

I biostimolanti microbici (AMF e PGPB) e non microbici (acidi umici, idrolizzati proteici, estratti di alghe) possono contrastare la limitazione dei nutrienti grazie a diverse modalità d'azione sinergiche. È stato riportato che AMF e PGPB aumentano la capacità dell'apparato radicale di crescere e di esplorare una porzione maggiore del volume del suolo, mentre gli acidi umici e fulvici modificano parzialmente le proprietà fisico-chimiche del suolo (ad esempio, pH, capacità di scambio cationico), aumentando la disponibilità di nutrienti minerali specifici e riducendo le perdite per lisciviazione di altri.

L'aumento dell'assorbimento di nutrienti in risposta all'inoculazione di AMF è stato descritto in molte colture arboree da frutto, tra cui meli e agrumi. Tuttavia, anche per questo argomento, è evidente l'attuale mancanza di prove sperimentali sull'efficacia degli AMF del PGPB in frutteti standard in condizioni di campo aperto. Nella vite e in alcune specie di drupacee, l'applicazione di biostimolanti selezionati ha contribuito a contrastare la crescita vegetativa stentata causata dalla carenza di macro e micronutrienti selezionati. La carenza di magnesio è stata ridotta nella vite trattata con un estratto di alghe e questo può essere utile per ridurre l'incidenza della necrosi del fusto del grappolo. Nei ciliegi, l'applicazione al suolo di acidi umici e fulvici ha aumentato in modo significativo l'assorbimento di zinco e ferro e ciò può contribuire a ridurre l'insorgenza della clorosi fogliare nei terreni calcarei. Nelle piante di fragola, l'applicazione di alghe alla chioma ha contrastato con successo la carenza di ferro nelle foglie, fornendo risultati che non differivano significativamente da quelli ottenuti con i ferro-chelati dannosi per l'ambiente come il sequestrene.

Uso di biostimolanti per promuovere la resa e la qualità delle colture arboree da frutto.

L'evidenza scientifica di un effetto positivo dei biostimolanti sulla resa delle colture non è stata raggiunta in modo univoco quando si considerano gli alberi da frutto. A differenza di altre colture annuali (ortaggi, cereali), le piante perenni sono fortemente influenzate dagli effetti di "carry-over" sulla crescita, sulla coltivazione e sull'accumulo di riserve metaboliche da una stagione all'altra. In questo contesto, non sorprende che i miglioramenti più evidenti della resa delle colture frutticole siano stati ottenuti su alberi sottoposti a stress biotici o abiotici (siccità, limitazione dei nutrienti, agenti patogeni), o su alberi a portamento alterno (ad esempio, olivo e melo).

Gli effetti dei biostimolanti selezionati sulla qualità finale dei frutti sono molto più evidenti. Il miglioramento della colorazione finale della buccia (dovuto a un maggiore accumulo di antociani) e del valore nutrizionale complessivo (dovuto a maggiori concentrazioni di fenoli e altri composti antiossidanti) dei frutti è stato descritto in diverse colture arboree dopo l'applicazione di prodotti biostimolanti. Gli idrolizzati di alghe e proteine hanno migliorato il colore rosso delle mele e degli acini d'uva coltivati in campo aperto, indipendentemente dalle condizioni climatiche stagionali e dall'area di coltivazione. Gli idrolizzati proteici sono risultati efficaci anche nell'aumentare l'azoto finale disponibile per il lievito nel mosto d'uva, con conseguenze positive sui processi di fermentazione. Le applicazioni di acidi umici e fulvici hanno aumentato la qualità dei frutti (contenuto zuccherino, concentrazione di antociani e dimensione dei frutti), mentre l'applicazione di alghe ha ridotto l'incidenza delle spaccature delle ciliegie dovute alle piogge prima della raccolta. Infine, i biostimolanti selezionati hanno mostrato alcune proprietà potenzialmente interessanti da sfruttare per la gestione del periodo di conservazione dei frutti. Ad esempio, la maggiore concentrazione di fenoli e altri composti antiossidanti, riscontrata nelle mele trattate con biostimolanti a base di silicio e zinco, è stata indicata come responsabile della minore incidenza di disturbi post-raccolta nei frutti di mela alla fine del periodo di conservazione.

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In conclusione, gli studi sull'uso di prodotti biostimolanti nell'industria frutticola sono ancora limitati rispetto alle colture annuali (ortaggi, cereali, soia, ecc.) e i risultati ottenuti finora non sono sempre coerenti in termini di efficacia e ripetibilità. Tuttavia, i prodotti biostimolanti selezionati hanno mostrato alcuni effetti interessanti, soprattutto per quanto riguarda il miglioramento della crescita vegetativa e riproduttiva in condizioni di coltivazione non ottimali (ad esempio, limitazione di nutrienti e acqua) e la maggiore qualità commerciale dei prodotti (ad esempio, proprietà nutrizionali ed estetiche dei frutti). Le ricerche future dovrebbero: i) approfondire le modalità d'azione delle molecole attive dei biostimolanti nel metabolismo degli alberi da frutto; ii) concentrarsi sull'ottimizzazione del metodo di applicazione (dosaggi, tempi, ecc.); iii) analizzare meglio l'impatto delle condizioni climatiche/stagionali sulle prestazioni dei biostimolanti nei frutteti e nei vigneti; iv) fornire un'analisi costi-benefici per giungere a un'implementazione sostenibile dell'uso dei biostimolanti nell'industria frutticola.

Siete invitati a richiedere l'accesso all'intero articolo di ricerca su cui si basa questo argomento qui:

Basile, B., Rouphael, Y., Colla, G., Soppelsa, S. e Andreotti, C., 2020. Valutazione delle opportunità emergenti di gestione delle colture di alberi da frutto, vite e bacche facilitate dall'applicazione di biostimolanti. Scientia Horticulturae, 267, p.109330. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109330