PROGETTO DI RICERCA RICERCHE SULLA FISIOLOGIA DELLA BACCA DI VITE IN SISTEMI VITICOLI ALTAMENTE SOSTENIBILI

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1 PROGETTO DI RICERCA RICERCHE SULLA FISIOLOGIA DELLA BACCA DI VITE IN SISTEMI VITICOLI ALTAMENTE SOSTENIBILI INTRODUZIONE Per molto tempo l agricoltura convenzionale è stata considerata l unico metodo di coltivazione in grado di soddisfare il fabbisogno alimentare della popolazione in continuo incremento. L adozione di questo metodo ha causato enormi squilibri ed inquinamento ambientale provocati dall impiego, a volte sconsiderato, di fitofarmaci, i quali hanno alterato la fisiologia delle piante ed il funzionamento degli agro-ecosistemi. Una maggiore sensibilizzazione dei consumatori ai problemi derivanti dall inquinamento e una maggiore consapevolezza dell importanza della qualità degli alimenti nel rispetto della salute umana, ha portato alla diffusione di metodi alternativi di coltivazione, come l agricoltura biologica e biodinamica, che rispettano gli equilibri presenti in natura ed evitano, o riducono al minimo, l impiego di sostanze potenzialmente inquinanti e tutelano la biodiversità valorizzando il paesaggio agrario. Per questo, notevole importanza assume la ricerca, e le sperimentazioni correlate, per sviluppare tecniche di coltivazione altamente sostenibili in agricoltura e, in particolare in viticoltura, settore nel quale la conduzione del vigneto (in biologico e/o biodinamico) esige un sistema articolato, in cui gli aspetti produttivi, improntati al miglioramento della qualità, siano pienamente ecocompatibili e garantiscano un adeguata redditività agli agricoltori. In agricoltura biodinamica, l azienda agricola è intesa come un organismo, che si evolve grazie ai principi di sostenibilità ambientale; pertanto la fertilità del suolo e la biodiversità vengono preservate riducendo l apporto di prodotti esterni, come ad esempio pesticidi e fertilizzanti sintetici e ottimizzando l impiego delle risorse aziendali. Oltre al recupero delle pratiche tradizionali quali il sovescio e la rotazione delle colture, l agricoltura biodinamica si basa sull impiego di una serie di preparati come il cornoletame, il cornosilice, il fladen, utilizzati in dosi omeopatiche (Tessarin et al., 2011). Nonostante le avversità che interessano il vigneto siano molteplici, quelle che, nelle aree vocate, possono effettivamente provocare seri danni sono limitate. Tuttavia, nella gestione biologica e biodinamica la difesa, in particolare dalle crittogame, è ridotta ad un numero esiguo di principi attivi, la cui azione è di tipo preventivo. L impiego di prodotti a base di rame per la difesa dalla peronospora può comportare problemi legati all accumulo di questo 1

2 elemento nel suolo e, in particolare, effetti tossici nei confronti della flora batterica e della pedofauna, i quali hanno portato l Unione Europea ha regolarne l impiego in agricoltura (Reg. CEE 473/02). Inoltre, in un recente studio è stato dimostrato che il rame, in concentrazioni superiori a 100 mm, riduce la crescita e la vitalità delle cellule dell'uva (Cabernet Sauvignon), con modalità che dipendono dalla dose, ed è accumulato in specifici sink di ioni metallici (Martins et al., 2012). D altro canto, l applicazione di elevati quantitativi di zolfo per la lotta all oidio può influenzare negativamente le caratteristiche organolettiche del vino. Di conseguenza, tutte le tecniche colturali per ottenere piante di vite equilibrate, con grappoli ben esposti alla luce, assumono un importanza fondamentale in agricoltura biologica e biodinamica, poiché aiutano a limitare le applicazioni dei prodotti fitosanitari. Le esperienze condotte dimostrano come la gestione della chioma contribuisca significativamente a prevenire attacchi fungini e, nel caso della botrite, gli interventi in verde presentano un efficacia superiore rispetto ai trattamenti con prodotti ammessi per la difesa (Rombolà et al., 2011). Queste pratiche (scacchiatura, cimatura, spollonatura, defogliazione) devono essere applicate in modo accurato e tempestivo, per evitare affastellamenti della vegetazione, che possano favorire lo sviluppo di patogeni e creare difficoltà nella penetrazione dei prodotti per la difesa della vite. E, dunque, importante studiare gli effetti diretti ed indiretti legati all imposizione di trattamenti più o meno intensi di gestione della chioma, valutando la risposta fisiologica e vegeto-produttiva delle viti e l impatto sui caratteri biochimici, qualitativi e salutistici della bacca. Bisogna, altresì, considerare attentamente l influenza dell epoca di imposizione delle diverse pratiche di gestione della chioma, in quanto può avere conseguenze negative sull accumulo di alcuni composti chiave per la qualità delle uve e, conseguentemente, dei vini. Un accurata gestione della chioma è, inoltre, fondamentale per tentare di ovviare a problematiche frequenti su suoli poco fertili e con scarsa disponibilità idrica, quali il disaccoppiamento tra maturità tecnologica e fenolica. Questo fenomeno ricorrente e accentuato dai cambiamenti climatici in atto (ridotta piovosità, incremento medio delle temperature), risulta essere particolarmente grave, in quanto compromette la produzione di vini con profili organolettici riconoscibili e può comportarne il declassamento nelle aree a Denominazione di Origine Controllata. Inoltre, l elevato tenore alcolico di tali vini, dovuto ad un repentino e pronunciato incremento del contenuto in solidi solubili della bacca, li rende, spesso, sgraditi al consumatore. D altro canto non è possibile anticipare il momento della 2

3 raccolta a causa del rischio di un accumulo incompleto degli antociani della bacca (Rombolà et al., 2011; Covarrubias et al., 2013). Per limitare i danni associati ai fenomeni di disaccoppiamento, particolarmente marcati in varietà quali il Sangiovese, è importante valutare l effetto del sito e della tecnica colturale (forma di allevamento, metodo di coltivazione, etc.). Un ulteriore aspetto da valorizzare è l ottenimento, sin dal principio della stagione vegetativa, di una vigoria contenuta per ottimizzare l intercettazione dell energia radiante e la circolazione dell aria all interno della chioma. La semina di essenze quali favino, trifoglio sotterraneo, orzo, Brassica juncea, ritardando lo sfalcio sino alla fioritura della vite, può contribuire a contenere il vigore vegetativo e allo sviluppo di grappoli spargoli e sani (Rombolà et al., 2011). La riduzione della vigoria e dello sviluppo di superficie fogliare fino alla fioritura si rivela utile per limitare le perdite idriche da traspirazione nel periodo estivo. Inoltre, la semina delle suddette essenze contribuisce a mantenere e a potenziare la fertilità del suolo, migliorandone le caratteristiche chimico - fisiche, aumentando il contenuto di sostanza organica e assicurando una buona attività biologica. Le ricerche sinora condotte sul metodo di produzione biologica hanno dimostrato come, in aree vocate, sia possibile ottenere ottimi risultati sui parametri vegeto-produttivi delle piante di vite, migliorando la salubrità del prodotto agricolo e la sostenibilità del processo di produzione, principi cardine per lo sviluppo della moderna viticoltura (Rombolà et al., 2011). Esperimenti recenti indicano come la sequenza degli interventi in verde tradizionalmente adottata dai viticoltori su Sangiovese possa essere innovata sostanzialmente sortendo effetti positivi sulle proprietà chimiche e sensoriali del prodotto finale (Tessarin et al., 2014). DESCRIZIONE DEL PROGRAMMA DI RICERCA Il progetto mira ad approfondire le conoscenze scientifiche sulla fisiologia della bacca e delle viti coltivate mediante metodi di coltivazione altamente sostenibili, i quali hanno ricevuto un forte impulso a seguito della crescente richiesta di vini biologici e biodinamici da parte dei consumatori e della divulgazione, a livello locale ed internazionale (Picone et al., 2013; Laghi e Parpinello, 2013; Laghi et al., 2014; Kokornaczyc et al., 2013), dei risultati ottenuti negli ultimi anni a seguito della sperimentazione svolta in vitivinicoltura biologica e biodinamica. In particolare, saranno valutati gli effetti di interventi in verde in post invaiatura (cimature, defogliazioni) e posizionamento dei germogli mirati a ridurre la suscettibilità ai patogeni, favorire l accumulo nelle bacche di antociani e polifenoli e la sincronizzazione tecnologica, fenolica e aromatica. Gli interventi saranno finalizzati a ridurre l incidenza delle anomalie di 3

4 maturazione (disidratazione, scottature, disseccamento del rachide) ed al risparmio idrico mediante riduzione dell area fogliare e quindi dei fenomeni dell entità delle perdite per evapotraspirazione. Tali aspetti rivestono una sostanziale importanza sulla qualità del prodotto finale. RIFERIMENTI BI BLIOGRAFICI Covarrubias J.I, Tessarin P., Cascavilla A., Sermoni L., Lopez Rayo S., Di Foggia M., Boliani A., Botelho R.V., Rombolà A.D., (2013). Cimatura tardiva per ridurre le rese e ritardare la maturazione. Informatore Agrario, 20: Kokornaczyk M.O., Parpinello G.P., Versari A., Rombolà A.D., Betti L. (2013) Droplet evaporation method as an approach to quality analysis of organic and biodynamic wine samples from a long term Italian field trial. Book of Abstract, Second International Conference on ORGANIC FOOD QUALITY AND HEALTH RESEARCH (Eds. J. Kahl, E. Rembialkowska, A. Zalecka, G. Lesinski) Warsaw University of Life Sciences Press, Warsaw, Poland. Laghi, L., Versari, A., Marcolini, E., & Parpinello, G. P. (2014). Metabonomic investigation by 1H-NMR to discriminate between red wines from organic and biodynamic grapes. Food and Nutrition Sciences, 5(1), Martins V., Hanana M., Blumwald E., Gerós H., Copper transport and compartmentation in grape cells. Plant Cell Physiology, pp 53 (11): Parpinello, G.P., Nunziatini, G., Rombolà, A.D., Gottardi, F., Versari, A. (2013). Relationship between sensory and NIR spectroscopy in consumer preference of table grape (cv Italia). Postharvest Biology and Technology 83, pp Picone G., Laghi L., Olivi F., Rombolà A.D., Capozzi F. (2013). A foodomics approach through the HR 1H-NMR to evaluate the differences between organic and biodynamic grape berry. In: International Conference on Foodomics, 3rd edition, Book of abstracts. p , Cesena:(sine nomine), ISBN: , Cesena, May. 4

5 Rombolà A.D., Covarrubias J.I., Boliani A.C., Marodin G.A., Ingrosso E., Intrieri C. (2011). Post-veraison trimming practices for slowing down berry sugar accumulation and tuning technological and phenolic maturity. Le progrés agricole et viticole. Hors série-special 17th GiESCO symposium. Asti-Alba (Italy), August 29th, September 2th 2011: Tessarin P., Ingrosso E., Rombolà A.D., Nigro G. (2011). Vite: prove di coltivazione con il metodo biodinamico. Agricoltura, Settembre Tessarin, P., Boliani A.P., Vasconcelos Botelho R., Parpinello G., Risin C., Versari A., Rombolà A.D., Effects of late defoliations on chemical and sensory characteristics in wine of the late maturing variety Uva Longanesi. Journal of Agricultural and Food Chemistry (submitted). 5

6 PIANO DI FORMAZIONE Formazione di specifica professionalità nel settore della fisiologia della bacca di vite in sistemi viticoli altamente sostenibili La realizzazione del progetto di ricerca prevede attività formative e qualificanti per l assegnatario. In particolare, le sequenze temporali di sviluppo dell attività sperimentale comporteranno le seguenti tappe di formazione e qualificazione professionale: -Approfondimento delle conoscenze sulla fisiologia del processo di crescita e maturazione della bacca. -Studio dei meccanismi di risposta fisiologici, biochimici e molecolari a fattori ambientali a diversi trattamenti agronomici ; -Apprendimento di metodologie innovati ve per lo studio di attività enzimatiche indicatrici di condizioni di stress; -Apprendimento di metodologie innovative impiegate in biologia molecolare; -Approfondimento delle conoscenze sulle problematiche agronomiche dei sistemi produttivi viticoli gestiti col metodo biologico e biodinamico. -Studio dell effetto e dei meccanismi di azione dei nutrienti sullo stato idrico della bacca. -Quantificazione dei cambiamenti nei costituenti nutraceutici dell uva in funzione dei trattamenti. -Inserimento del giovane assegnista nella comunità scientifica internazionale. -Pubblicazione dei lavori scientifici su riviste internazionali con elevato 6

7 fattore d impatto. -Presentazione dei risultati ottenuti a Convegni Internazionali ( es. Convegno Internazionale di Viticoltura) -Predisposizione di Progetti di Ricerca Internazionali (es. HORIZON 2020). Nel complesso il piano di formazione prevede che l assegnatario acquisisca una specifica professionalità e conoscenze scientifiche innovative nel settore della fisiologia della bacca e nella gestione degli ecosistemi viticoli altamenti sostenibili. Il piano di formazione prevede che l assegnatario trascorra un periodo di studio presso una delle istituzioni scientifiche con la quale il Dipartimento di Scienze Agrarie dell Università di Bologna ha collaborazioni scientifiche in corso. 7