L'irrigazione in deficit (DI) consiste nell'applicare tariffe idriche per sostituire solo una percentuale della potenziale evapotraspirazione della vite (Intrigliolo e Castel 2010). Quando la carenza idrica viene applicata in modo costante per tutta la stagione, la strategia DI è nota come irrigazione a deficit sostenuto (SDI), mentre se applicata durante fasi fenologiche specifiche viene definita irrigazione a deficit regolamentato (RDI). Quest’ultima è una tecnica di gestione dell’irrigazione particolarmente promettente nelle aree aride e semiaride in quanto offre un maggiore potenziale per aumentare l’efficienza dell’uso dell’acqua (WUE) e migliorare la qualità delle bacche e del vino (Fereres e Soriano 2007). Numerosi studi DI condotti in diverse condizioni edafoclimatiche e sperimentali, con diverse combinazioni di varietà di uva da vino-portinnesti e con diverse strategie RDI testate e volumi di acqua applicati hanno rivelato miglioramenti significativi nella WUE e nella qualità delle bacche, sebbene anche con perdite di rendimento rispetto all'irrigazione convenzionale o standard , irrigazione in deficit sostenuta e pratiche di irrigazione completa. Inoltre, va notato che l’applicazione dell’irrigazione in vigneto viene solitamente eseguita mediante tecnologie efficienti come i sistemi di irrigazione a pressione (Keller 2005) e quindi dipendente da significativi input energetici per il suo pompaggio. A questo proposito, va tenuto presente che qualsiasi riduzione dell'acqua di irrigazione del vigneto porterà ad un risparmio energetico.

La base fisiologica degli approcci DI consiste nell'applicare l'irrigazione in base allo stato idrico ottimale al fine di mantenere lo stato idrico della vite entro l'intervallo delle soglie ottimali proposte (Romero et al. 2013). D'altra parte, il principio dell'RDI è che la sensibilità delle piante allo stress idrico, in termini di resa e qualità delle bacche, è diversa a seconda dello stadio fenologico della vite e della gravità dello stress imposto (McCarthy et al. 2002). Se si applica un deficit idrico dall’allegagione all’invaiatura (deficit idrico pre-invaiatura), si controllerà principalmente la dimensione degli acini e si ridurrà il vigore della vite (McCarthy et al. 2002). Se applicato dopo l'invaiatura, durante la maturazione delle bacche (Fase III), (deficit idrico post-invaiatura) aumenterà principalmente la biosintesi degli antociani e di altri composti fenolici (Castellarin et al. 2007). In generale, il deficit idrico pre-invaiatura è più efficace del deficit idrico post-invaiatura nel ridurre la crescita degli acini (Levin et al. 2020). Il deficit idrico prima dell’invaiatura può anche accelerare il cambiamento di colore degli acini (Herrera e Castellarin 2016). I deficit idrici sia prima che dopo l'invaiatura possono potenzialmente apportare benefici alla qualità degli acini e del vino in diversi modi, tra cui: 1) un peso e una dimensione degli acini ridotti e un rapporto buccia/polpa più elevato, 2) un miglioramento del microclima del grappolo (dovuto al ridotta area fogliare della chioma e chiome più aperte), 3) alterata risposta ormonale endogena (ad esempio aumento dell'acido abscissico (ABA) nelle radici, foglie e/o bacche), 4) cambiamenti nel rapporto radice/germoglio e/o 5) maggiore espressione genetica regolando la biosintesi dei flavonoidi.

L'effetto dell'RDI dipende dalla fase fenologica e dalla gravità dello stress imposto in ciascuna fase, che a sua volta è specifica della varietà (Mirás-Avalos e Intrigliolo 2017). Una pianificazione efficiente dell’RDI richiede il mantenimento dello stato del suolo e dell’acqua delle piante entro uno stretto intervallo di tolleranza e la definizione di diversi valori soglia ottimali per gli indicatori di stress del suolo e delle piante per evitare gravi danni alla funzionalità delle radici e delle foglie e drastiche perdite di resa e di qualità delle bacche (Gambetta et al. 2020). Tuttavia, questi indicatori dipendono dal comportamento iso/anisoidrico della varietà risultante dalla sua interazione con l'ambiente.

Gli effetti di trascinamento negativi di alcune strategie di RSI possono essere importanti anche per massimizzare i rendimenti della vite o mantenere una produttività elevata e sostenuta a lungo termine è l'obiettivo principale (Buesa et al. 2017). Uno studio recente su 15 varietà di vite coltivate in pieno campo ha riportato che i deficit idrici pre-invaiatura non solo riducono la resa nella stagione in corso riducendo le dimensioni degli acini, ma possono anche ridurre la resa nella stagione successiva riducendo la fecondità delle gemme attraverso una riduzione dei grappoli della vite ^-1 (Levin et al. 2020). Pertanto, per massimizzare la resa della vite, l’acqua dovrebbe essere applicata precocemente per evitare deficit idrici prima dell’invaiatura che possono inibire la crescita degli acini nella stagione in corso e la fecondità delle gemme per la stagione successiva (Levin et al. 2020). Probabilmente, il deficit idrico pre-invaiatura della Ψ_foglia è stato in media ≥ -1,5 MPa (come riportato nello studio di Levin, da -1,5 a -1,6 MPa), indicatore di grave stress idrico, è stato sufficiente per interrompere lo sviluppo dei primordi degli ammassi sul nascere.

Come guida generale, la maggior parte delle strategie di RDI che hanno mostrato benefici applicano volumi di acqua di irrigazione stagionale moderati o bassi, tra 50 e 150 mm stagione^-1. Inoltre, gli studi sulla programmazione dell'irrigazione su base fisiologica condotti in diverse varietà di vite e condizioni edafoclimatiche hanno trovato correlazioni significative tra i componenti di qualità del Ψ_radice di mezzogiorno e quelli della qualità dell'acino e hanno mostrato Ψ_{s tem} come indicatore fisiologico adatto per applicare un'accurata pianificazione dell'approvvigionamento idrico e dell'irrigazione nelle uve da vino RDI. Questi studi hanno rivelato che mantenendo livelli moderati di potenziale idrico dello stelo di mezzogiorno, entro un Ψ_stelo ottimale compreso tra -1,2 e -1,4 MPa (mai Ψ_s &ge ; -1,4 MPa) durante i periodi pre e post-invaiatura (principalmente dall'allegagione alla raccolta) potrebbe migliorare la WUE, la qualità delle bacche e la gestione dell'irrigazione nelle viti RDI (Romero et al. 2013; Levin et al. 2020). Inoltre, il disaccoppiamento tra il metabolismo primario dell’uva (ad esempio la sintesi degli zuccheri) e il metabolismo secondario (ad esempio la sintesi delle sostanze fenoliche) osservato nelle viti coltivate in pieno campo sotto stress da calore (Sadras e Moran 2012), può anche suggerire che le strategie di RDI dovranno essere adattato alle nuove condizioni climatiche come conseguenza del riscaldamento globale per ridurre al minimo questi effetti indesiderati sulla qualità delle bacche.

Altri fattori aggiuntivi che possono essere importanti per aumentare l'efficienza dell'irrigazione e le prestazioni del vigneto nell'ambito delle strategie DI, sono la frequenza dell'irrigazione, la spaziatura dei gocciolatori, i modelli di distribuzione dell'acqua e il volume dell'acqua applicato in ciascuna irrigazione (portata di scarico). L’effetto della frequenza di irrigazione sembra essere più rilevante di quello della spaziatura dei gocciolatori e del modello di distribuzione dell’acqua (Sebastian et al. 2016). I risultati ottenuti nei vigneti di Syrah indicano che l'applicazione di una piccola dose di irrigazione con un'elevata frequenza di irrigazione (ogni 2 giorni) in un terreno pesante e argilloso può portare ad una perdita di efficienza (rispetto a ogni 4 giorni). Questo perché, poiché il volume di terreno bagnato creato è piccolo e vicino alla superficie del suolo, favorisce l'evaporazione dell'acqua del suolo, nel complesso in condizioni di volume di irrigazione basso (137 mm stagione^-1) come solitamente applicato nelle strategie DI ( Sebastian et al.2015). Inoltre, in condizioni di scarsa disponibilità idrica, le piante irrigate ogni 4 giorni avevano un’assimilazione netta media più elevata rispetto alle piante irrigate ogni 2 giorni (Sebastian et al. 2016). Al contrario, nell’uva da tavola su terreni sabbiosi, l’irrigazione più frequente si è rivelata più vantaggiosa rispetto a una bassa frequenza di irrigazione (Myburgh 2012). Questi contrasti evidenziano la necessità di adattare la progettazione agronomica del sistema di irrigazione alle condizioni particolari di ciascun vigneto (tessitura e profondità del terreno, meteorologia, caratteristiche dell'acqua di irrigazione, portinnesto, ecc.) oltre che, ovviamente, all'obiettivo della vinificazione. /p>

Inoltre, la valutazione economica del sistema irriguo deve essere effettuata prima di adottare qualsiasi strategia irrigua. In questo senso, l’efficienza energetica del sistema pressurizzato gioca un ruolo cruciale. Sia una corretta progettazione idraulica che una corretta manutenzione sono essenziali per un funzionamento efficace (Moreno et al. 2016). Azioni semplici come la pulizia periodica dei filtri e dei gocciolatori sono fondamentali per ottenere risparmi energetici e garantire pressioni di esercizio ottimali. A questo proposito è da sottolineare l’utilità che i sensori di umidità del suolo possono avere nel monitorare l’efficienza applicativa dell’irrigazione (Intrigliolo e Castel 2006). Ma migliorare anche la programmazione dei tempi e della frequenza dell’irrigazione, regolando la ricarica del profilo del terreno dove le radici sono attive ed evitando un’eccessiva percolazione dell’acqua. Infine, anche la modellazione dei sistemi di irrigazione può svolgere un ruolo importante nell'irrigazione di precisione, poiché consente di determinare l'uniformità dell'applicazione dell'acqua di irrigazione (González-Perea et al. 2018).

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Buesa, I., Pérez, D., Castel, J., Intrigliolo, D.S., Castel, J.R. (2017). Effetto dell'irrigazione deficitaria sulle prestazioni della vite e sulla composizione dell'uva della Vitis vinifera L. cv. Moscato d'Alessandria. Rivista australiana di ricerca sull'uva e sul vino 23, 251-259.

Castellarin S.D., Matthews, M.A., Di Gaspero, G.D. e Gambetta, G.A. (2007). I deficit idrici accelerano la maturazione e inducono cambiamenti nell'espressione genetica che regola la biosintesi dei flavonoidi negli acini d'uva. Pianta 227, 101-112.

Fereres, E. e Soriano, M.A. (2007). Deficit irriguo per ridurre il consumo idrico in agricoltura. Giornale di Botanica Sperimentale, 58, 147-159.

Gambetta, G.A., Herrera, J.C., Dayer, S., Feng, Q., Hochberg, U. e Castellarin, S.D. (2020). Fisiologia dello stress da siccità della vite: verso una definizione integrativa di tolleranza alla siccità. Giornale di botanica sperimentale.

González-Perea, R., Daccache, A., Rodríguez-Díaz, J.A., Camacho-Poyato, E. e Knox, J.W. (2018). Modellazione degli impatti dell’irrigazione di precisione sulla resa delle colture e sulla gestione dell’acqua in campo. Agricoltura di precisione 19(3): 497-512.

Herrera, J.C. e Castellarin, S.D. (2016). Il deficit idrico pre-invaiatura accelera il cambiamento di colore degli acini nelle viti Merlot. Sono J Enol Vitic. 67, 356-360.

Intrigliolo, D. e Castel, J. (2006). Misure dello stato idrico sulla vite e sul suolo in un vigneto di Tempranillo. VITIS-Journal of Grapevine Research 45(4): 157.

Keller, M. (2005). Deficit irriguo e nutrizione minerale della vite. American Journal of Enology and Viticulture 56(3): 267-283.

Levin, A., Mathews, M.A. e Williams, L. (2020). Impatto dei deficit idrici pre-invaiatura sulle componenti della resa di 15 cultivar di uva da vino. American Journal of Enology and Viticulture (in corso di stampa) doi: 10.5344/ajev.2020.19073.

McCarthy, M.G., Lveys, B.R., Dry, P.R. e Stoll, M. (2002). Irrigazione in deficit regolato e disseccamento parziale della zona radicale come tecniche di gestione dell’irrigazione della vite. Pratiche di irrigazione in deficit. FAO Water Reports Nº.22. Roma, Italia.

Mirás‐Avalos, J.M. e Intrigliolo, D.S. (2017). Composizione dell'uva sotto vincoli abiotici: Stress Idrico e Salinità. Frontiere nella scienza delle piante. 8, 851-872.

Moreno, M.A.; del Castillo, A.; Montero, J.; Tarjuelo, J. M. e Ballesteros, R. (2016). Ottimizzazione della progettazione di sistemi di irrigazione pressurizzata per appezzamenti di forma irregolare. Ingegneria dei biosistemi 151, 361-373.

Myburgh, Pennsylvania (2012). Confronto dei sistemi di irrigazione e delle strategie per l'uva da tavola nei terreni granitici-gneiss stagionati della regione inferiore del fiume Orange. S. Afr. J. Enol. Vitico. 33, 184-197.

Romero, P., Gil-Muñoz, R., Del Amor, F., Valdés, E., Fernández-Fernández, J.I. e Martínez-Cutillas, A. (2013). L'irrigazione in deficit regolata in base allo stato ottimale dell'acqua migliora la composizione fenolica delle uve e dei vini Monastrell. Agr. Gestire l'acqua. 121, 85-101.

Sadras, V.O. e Moran, MA (2012). La temperatura elevata disaccoppia gli antociani e gli zuccheri nelle bacche di Shiraz e Cabernet Franc. Australian Journal of Grape and Wine Research 18(2): 115-122.

Santesteban, L.G. (2019). Viticoltura di precisione e analisi avanzate. Una breve recensione. Chimica degli alimenti 279: 58-62.