I polimeri idroretentori, o idrogel, sono materiali costituiti da molecole di grandi dimensioni, composte da catene polimeriche parallele l’una all’altra, ricche di legami cross-link, che formano una rete di gruppi idrofili, capaci di assorbire acqua o soluzioni. Nel panorama agricolo italiano, il loro impiego è stato ostacolato dal loro costo e da limiti tecnici legati alla loro manipolabilità.

Tuttavia, il recente progresso tecnologico ha permesso di ridurne sensibilmente il costo di produzione e di mettere a punto prodotti nuovi, più performanti e totalmente biodegradabili. Una prima categoria è rappresentata da polimeri sintetici a base di sali dell’acido poliacrilico, contenenti sodio (poliacrilato di sodio) o potassio (poliacrilato di potassio), formulati in polvere o granuli. Inoltre, sono oggi disponibili idrogel super assorbenti ottenuti da materiale organico. Questi ultimi, di origine vegetale, possono derivare, ad esempio, da scarti dell’industria del legno (cellulosa) o dell’industria tessile (cotone), ed essere ammessi in regime biologico.

Nel caso specifico, le prove sperimentali del progetto PSR IN+VITE (www.inviteproject.eu) sono state condotte su tre diversi idrogel, in relazione a condizioni idriche limitanti per lo sviluppo delle viti. In particolare, sono stati utilizzati H1 e H2 rispettivamente a base di poliacrilato di potassio, e H3 a base organica (Fig. 1).

Fig.1 Polimeri super-assorbenti: a partire da sinistra H1, H2, H3.

Curva di risposta alla fotosintesi

Nel 2023, è stata testata l’efficacia i due differenti idrogel su piante di Sangiovese allevate in vaso in condizioni semi-controllate presso uno spazio esterno del Dipartimento di Scienze delle Produzioni Vegetali Sostenibili (Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza). In particolare, sono state confrontate viti alle quali è stato applicato un idrogel a base di poliacrilato di potassio (H1) e viti alle quali è stato applicato quello a base di derivati di natura organica (H3), rispetto a un Controllo non trattato.Durante queste prove, oltre a valutare la risposta della vite in funzione di un deficit idrico progressivo, è stata caratterizzata la curva della risposta della fotosintesi a valori crescenti di luce fotosinteticamente attiva (PAR), prima e dopo un periodo di deficit idrico particolarmente intenso imposto artificialmente sospendendo l’irrigazione.Nel periodo precedente lo stress idrico severo, le foglie delle viti H1 hanno mostrato valori di fotosintesi superiori rispetto a quelli delle foglie del controllo. In particolare, la differenza tra le tesi aumenta progressivamente a valori di PAR > 400 μmol m-2 s-1.  A saturazione luminosa (PAR > 1200 μmol m-2 s-1), le viti con H1 presentavano una fotosintesi netta di 15 μmol m-2 s-1, le viti con H3 presentavano una fotosintesi netta di 13 μmol m-2 s-1, mentre nel controllo l’assimilazione non superava le 11 μmol m-2 s-1 (Fig.2). Successivamente allo stress idrico severo, nonostante il ripristino dei pieni volumi idrici, le foglie del controllo non sono risultate in grado di assumere tassi fotosintetici positivi e, anche a saturazione luminosa, l’assimilazione netta è risultata inferiore a 1 μmol m-2 s-1. Nelle viti con SH1 e SH3, nonostante le foglie non abbiano presentato valori di assimilazione netta comparabili al periodo pre-stress idrico, la fotosintesi netta è comunque risultata nettamente superiore al controllo per qualsiasi soglia di PAR presa in esame, fino a valori prossimi a 8 μmol m-2 s-1.Pertanto, la prova condotta ha dimostrato che l’applicazione all’impianto di SH1 e SH3 permette di aumentare l’assimilazione netta e la ripartizione di sostanza secca in condizioni non limitanti, e, di conseguenza, il tasso di crescita dei germogli, nonché di mantenere una migliore funzionalità fisiologica in seguito a periodi particolarmente siccitosi.

Fig. 2 Correlazione tra fotosintesi fogliare netta e intensità luminosa che raggiunge le foglie, prima di un periodo di stress severo (in alto) e in seguito al periodo di stress (in basso), in viti su cui sono stati applicati i polimeri H1 e H3 all’impianto e viti Controllo.