Introduzione
Il settore vitivinicolo è sempre più influenzato dagli effetti del cambiamento climatico, spingendo i produttori ad adottare strategie innovative e sostenibili per far fronte ad eventi avversi sempre più frequenti. Un esempio lampante è rappresentato da estati particolarmente calde che comportano un’accelerazione eccessiva nella maturazione delle uve risultante in uno squilibrio tra maturazione tecnologica, polifenolica ed aromatica. Inoltre, l’effetto combinato di alte temperature ed elevata radiazione luminosa è in grado di provocare scottature sui grappoli con un conseguente effetto negativo sulla qualità e quantità delle uve. Un altro fenomeno legato al cambiamento climatico è quello delle gelate tardive primaverili: inverni miti comportano precoci risvegli vegetativi che espongono i germogli a un rischio maggiore di gelata in grado di compromettere l’intera produzione.
In questo contesto opera il progetto SOS-VIGNE, finanziato da Regione Emilia-Romagna, ponendosi l’obiettivo di realizzare, testare e divulgare un impianto irriguo polivalente di nuova concezione, ispirato a criteri di ridotto consumo idrico ed energetico, idoneo alla prevenzione di tre principali avversità climatiche in vigneto: gelate tardive, surriscaldamento e scottature dei grappoli, stress idrico. L’impianto di irrigazione è stato realizzato dalla ditta Irrigazione Veneta S.R.L., con l’automazione fornita da Giona S.R.L. Le attività di ricerca sono state condotte dall’Università Cattolica del Sacro Cuore presso la Società Agricola Cantina Colle del Podio S.S i cui vigneti sono già provvisti di un impianto irriguo per microaspersione.
Irrigazione antibrina
L’irrigazione antibrina rappresenta una soluzione efficace per contrastare le gelate tardive, eventi caratterizzati da un elevato grado di imprevedibilità. Questo tipo di irrigazione si basa sul fenomeno fisico del rilascio di calore latente durante il passaggio di stato dell’acqua da liquido a solido. In altre parole, l’acqua erogata dall’impianto si congela formando uno strato protettivo attorno al germoglio rilasciando energia sotto forma di calore in grado di proteggere le strutture della pianta sensibili a temperature critiche. Si ricorda, in proposito, che temperature inferiori a 1,5 – 2.0 °C sono in grado di danneggiare gravemente organi ormai in attiva crescita (gemma gonfia e fasi successive). I fattori in grado di determinare l’efficacia di questa operazione sono il volume irriguo impiegato, la temperatura dell’aria e il punto di rugiada al momento dell’irrigazione.
Irrigazione di soccorso
La necessità di un apporto irriguo tradizionale in un contesto di cambiamento climatico è legata ad un’elevata richiesta evaporativa da parte dell’atmosfera che può essere o meno associata anche ad una carenza idrica del suolo. Questa richiesta diventa progressivamente più elevata con valori di temperatura dell’aria crescenti e valori di umidita relativa decrescenti. Inoltre, un piano di irrigazione di soccorso razionale deve sempre tenere conto di tessitura del suolo, capacità di ritenzione idrica, velocità di infiltrazione dell’acqua ed eventuale presenza di un cotico erboso che esercita sempre una certa azione di competizione idrica nei confronti della vite.
Irrigazione climatizzante
Surriscaldamento e scottature sui grappoli sono problematiche in costante aumento, specialmente in aree viticole caratterizzate da climi caldi e temperati. Temperature elevate, comprese tra 42 e 49 °C, possono provocare danni significativi agli acini, in grado di surriscaldarsi fino a 10-15 °C oltre la temperatura ambientale. ll grado di intensità di una scottatura dipende da vari fattori che includono dimensione, forma, stadio di crescita e compattezza del grappolo, il vitigno, lo spessore della buccia, la velocità del vento e lo stato idrico della pianta. L’interazione tra temperature elevate, intensa radiazione luminosa e bassa umidità relativa può causare un significativo surriscaldamento degli acini, limitando la dispersione del calore attraverso la traspirazione e di conseguenza aumentare il rischio di danni da scottatura.
La necrosi del tessuto della bacca non è il primo sintomo di un danno da scottatura. Ad esempio, varietà a bacca rossa possono mostrare l’inibizione della sintesi dei pigmenti colorati, fino ad una progressiva degradazione di quelli già accumulati.
Emerge quindi la necessità di sviluppare nuovi protocolli a basso consumo idrico, accompagnati dall’adozione di sistemi di raffrescamento. Questo progetto si è focalizzato sull’utilizzo di un sistema di irrigazione ad erogazione limitata alla porzione di chioma comprendente i grappoli. Questo approccio offre numerosi vantaggi, tra cui: i) una climatizzazione efficiente con un ridotto utilizzo irriguo, ii) la possibilità di programmare e automatizzare l’erogazione in funzione delle condizioni ambientali, iii) il raffrescamento esclusivo di grappoli e foglie basali, lasciando il resto della chioma asciutto, iv) un sistema di nebulizzazione dell’acqua, generalmente a intervalli on/off, che garantisce un rapido raffreddamento evaporativo e limita i tempi di bagnatura della chioma.
Automazione
L’automazione del sistema di irrigazione è stata implementata con la centralina SAPIR 2, equipaggiata con tre sensori analogici per il monitoraggio delle variabili di temperatura dell’aria, umidità relativa e punto di rugiada con registrazioni effettuate a intervalli di 10 secondi. La gestione, la programmazione e il controllo del sistema avvengono attraverso la piattaforma applicativa DREAM SPOT, facilmente accessibile da smartphone o tablet.
Prova in campo
Un impianto polifunzionale consistente con una linea di irrigazione dedicata ad ognuna delle funzioni elencante precedentemente è stato installato su tre filari adiacenti, orientati in direzione Nord-Sud, di Sauvignon blanc e Barbera, entrambe allevate a controspalliera, potate a cordone speronato, e con un sesto di impianto 0.90 x 2.5 m. In ogni filare sono state selezionate in modo casuale sei viti sane per una valutazione agronomica e fisiologica. Un numero equivalente di viti è stato scelto da tre filari adiacenti utilizzati come controllo aziendale.
• Irrigazione antibrina
Nel caso dell’irrigazione antibrina l’irrorazione avviene con l’utilizzo di flipper montati alla sommità di ogni palo intermedio caratterizzati da una pressione di esercizio compresa tra i 2-3 bar per una portata di 25-45 lt/h ed una copertura fino a 9 m. A differenza degli impianti di irrigazione su altre colture arboree, in questo caso l’apporto idrico è limitato all’asse del filare e la sua efficacia è stata testata attraverso l’utilizzo di cartine idrosensibli (76 x 22 mm, Syngenta) collocate sull’asse stesso e ad una distanza di 15 cm. L’automazione avviene tramite l’impostazione della temperatura critica per la pianta, variabile in base alla fase fenologica in cui si trova, così da prevenire eventuali danni. L’attivazione dell’impianto avviene con una temperatura non inferiore ai 2°C e l’umidità relativa inferiore al 60%, mentre la disattivazione avviene ad una temperatura superiore a 3°C. In questo primo anno di sperimentazione non si sono verificate le condizioni meteorologiche per una gelata tardiva.
• Irrigazione di soccorso
L’irrigazione di soccorso viene effettuata utilizzando un’ala gocciolante integrale auto compensante operante ad una pressione di esercizio compresa tra i 2.5-3.5 bar erogando 3 lt/h. È caratterizzata da un diametro di 20 mm con gocciolatori distanziati 60 cm.
• Irrigazione climattizzante
L’irrigazione climatizzante avviene tramite l’utilizzo di fogger nebulizzatori montati all’altezza del cordone di ogni pianta e caratterizzati da una portata di 11.2 lt/h ed una pressione di esercizio nel range di 1.5-3 bar. Le gocce prodotte hanno una dimensione di 69 µm. Un programma di irrigazione climatizzazione intermittente costituito da cicli di accensione e spegnimento di 1 minuto e 2 minuti, rispettivamente, è stato utilizzato con l’obiettivo di irrorare una quantità di acqua adeguata in grado di evaporare velocemente e raffreddare grappoli e foglie. Un altro obiettivo è quello di limitare il grado di bagnatura di tali organi e, di conseguenza, prevenire ampelopatie.
La totale automazione dell’impianto è basata sull’impostazione di quattro diversi indicatori: l’indicatore “avvia su condizione” attiva l’irrigazione quando la temperatura dell’aria (T) supera i 33°C e l’umidità relativa (UR) risulta inferiore a 55%. L’arresto del sistema è regolato dall’indicatore “stop su condizione” impostato per disattivare l’irrigazione quando la temperatura è inferiore a 31°C. Al fine di garantire una risposta efficace dell’impianto sono stati attivati anche i parametri “abilita su condizione” (autorizzazione all’esecuzione del programma quando la condizione è presente) e “disabilita su condizione” (negazione dell’esecuzione del programma quando la condizione non è presente). Il sistema di raffrescamento è stato operativo dal 23 luglio fino all’11 settembre, un periodo che ha compreso l’invaiatura di entrambe le varietà terminando subito dopo la raccolta della Barbera. Poiché il periodo estivo è stato particolarmente caldo, le condizioni necessarie per l’attivazione dell’irrigazione si sono verificate per un totale di 44 giorni.
Al momento dell’invaiatura (22 luglio), il metodo di irrigazione climatizzante è stato combinato con una defogliazione basale manuale, effettuata dal primo nodo fino a un nodo sopra il secondo grappolo lungo il tralcio. Questo intervento è stato applicato a metà delle viti destinate ai trattamenti di controllo (C-D e C-ND) e raffrescamento (R-D e R-ND). Con la defogliazione, sono state rimosse tutte le foglie principali e, se presenti, anche i germogli laterali, con l’obiettivo di garantire la massima esposizione dei grappoli. L’esposizione precoce dei grappoli alla luce solare è nota per ridurre significativamente i danni da scottatura, grazie all’aumentata concentrazione di flavonoidi nelle bacche, che agiscono come una protezione naturale contro i raggi UV. Tuttavia, in questo studio è stata sperimentata un’esposizione improvvisa e permanente al sole, una condizione particolarmente favorevole all’insorgenza di scottature.
Conclusioni
Il progetto si pone l’obiettivo di analizzare l’efficacia dell’irrigazione climatizzante nel ridurre la temperatura dei grappoli e di conseguenza l’incidenza delle scottature. Inoltre, lo studio intende approfondire l’impatto di questa pratica sulla resa, sulla composizione e sulla qualità delle uve.
Il sistema automatizzato di raffrescamento è risultato essere efficace, con limitate difficoltà tecniche, nel ridurre la temperatura dei grappoli, indipendentemente dalla presenza/assenza delle foglie basali. Le condizioni impostate per l’attivazione del sistema (T aria > 33 °C e UR < 55%) si sono dimostrate ben calibrate. Ulteriori sperimentazioni sono necessarie per definire al meglio il rapporto di accensione-spegnimento ora impostato 1:2.
Articolo realizzato con il concorso di risorse della Regione Emilia-Romagna, tramite la Legge Regionale 27 ottobre 2022, n. 17, art. 1
