Fisiologia del ciclo vegeto-produttivo e fenologia della vite

Fisiologia della Vite

La fisiologia studia le funzioni di processi fondamentali delle piante, questo perché ci sono obiettivi produttivi e qualitativi. L'obiettivo della vite invece è quello di disseminare i vinaccioli per il mantenimento della specie.

Il ciclo annuale della vite è costituito da una parte vegetativa e una produttiva. La prima inizia dalla formazione delle gemme ibernanti fino alla maturazione dei germogli e comprende dunque germogliamento, crescita dei germogli. La seconda fase invece è costituita da fioritura, fecondazione, allegagione, crescita dei frutti, invaiatura e maturazione.

Sottociclo Vegetativo

Il sotto ciclo vegetativo è costituito da tre periodi:

• Fase di accrescimento vegetativo (aprile-luglio)
  • Pianto
  • Germogliamento
  • Accrescimento germogli
• Periodo di predisposizione (agosto-ottobre)
  • Arresto di crescita
  • Maturazione germogli
  • Fotosintesi e traslocazione assimilati
• Periodo di riposo vegetativo (novembre-aprile)
  • Fenomeni biochimici enzimatici
  • Fenomeni ormonali di controllo e regolazione.

Sottociclo Riproduttivo

Il sotto ciclo riproduttivo è costituito da:

• Differenziazione a fiore

  anno n-1

• Infiorescenze primordiali
• Completamento infiorescenze (macro e microsporogenesi)
• Fioritura
• Fecondazione

  anno n

• Accrescimento bacche
• Maturazione bacche e vinaccioli

Fenologia

FENOLOGIA: studio dei fenomeni che si ripetono periodicamente nelle piante e della relazione di questi fenomeni al clima e ai cambiamenti climatici. È perciò lo studio della sequenza annuale dello sviluppo vegeto-produttivo.

L'obiettivo è descrivere le cause della variazione nella tempistica degli eventi di sviluppo cercando correlazioni tra gli indici meteorologici e le date di particolari eventi di crescita così come la lunghezza degli intervalli tra una fenofase e la successiva (intervalli fenologici).

La fenologia è utilizzata per la selezione del sito e delle cultivar, per la progettazione del vigneto, per la pianificazione dei requisiti di manodopera e attrezzature e infine per la tempistica delle pratiche colturali come parte della gestione del vigneto.All'interno delle piante c'è una sorta di orologio che definisce il ritmo diurno e stagionale tramite il fotoperiodo ovvero l'alternanza di luce e buio. La temperatura governa i processi biochimici su base luminosa. Questo orologio è determinato dalla presenza di calcio citosolico che regola l'espressione dei geni nel ritmo circadiano. I due fattori più importanti restano comunque fotoperiodo e temperatura. Fioritura, dormienza, senescenza sono processi collegati alla modulazione del fotoperiodo, mentre la lunghezza di una interfase è determinata dalle temperature, esacerbata a volte da stress ambientali. L'ampiezza della fenofase è anche controllata geneticamente.

Monitoraggio delle Fasi Fenologiche

Per monitorare le fasi fenologiche viene utilizzata una scala chiamata BBCH, utilizza un sistema di codice decimale a differenza della scala Baggiolini che definiva le fasi tramite lettere in ordine alfabetico. BBCH1n-> ciclo vegetativo; poi ciclo riproduttivo.

• BBCH00= gemme d'inverno
• BBCH03= gemme ingrossate
• BBCH05= gemme cotonose
• BBCH07= punte verdi/germogliamento
• BBCH09= prime foglie visibili
• BBCH 12-13= foglie distese
• BBCH15-16= 5-6 foglie distese e infiorescenze visibili
• BBCH53= infiorescenze visibili
• BBCH55-57= singoli fiori separati e allungamento infiorescenza
• BBCH60= inizio fioritura
• BBCH61= 10% fiori aperti
• BBCH62-65= 25 e 50% fiori aperti
• BBCH71= fine allegagione
• BBCH73= grano di pepe
• BBCH77= fine chiusura grappolo
• BBCH81= inizio invaiatura
• BBCH83-85= 25%, 50%, 75% invaiatura
• BBCH87-89 = piena maturazione
• BBCH90= inizio senescenza

Fattori Ambientali e Fenologia

Dalla glaciazione possiamo capire tutta la storia precedente perché vengono effettuati dei carotaggi, in cui si distinguono tutti gli strati al suo interno.

La temperatura è un fattore molto importante perché la crescita della pianta aumenta quando si ha un optimum di 25-30°C, ma diminuisce o cessa se sono troppo alte. Inoltre, la temperatura è importante per la fotosintesi e respirazione. Il passaggio da una fase fenologica ad un'altra è determinato dall'accumulo dei gradi giorno che sono la differenza positiva tra temperatura media giornaliera e soglia base definita per la cultura, l'insieme di questi determinano le sommatorie termiche. Solo una volta raggiunto un tot di gradi giorno per quella fase fenologica la pianta passa alla fase successiva.

L'indice di Winkler è una tecnica per classificare il clima delle regioni vitivinicole in base alla sommatoria termica cumulata. Nel sistema, le aree geografiche sono divise in cinque regioni climatiche in base alla temperatura convertita in gradi-giorno di crescita.Negli ultimi anni a causa del cambiamento climatico le fasi fenologiche si susseguono più velocemente e avvengono sempre prima. Una volta il germogliamento avveniva in 100gg circa mentre ora avviene in 70gg circa. Il germogliamento si è anticipato di 30gg

Nei prossimi anni i danni da gelate saranno sempre più significativi. I dati stanno andando sempre più nella parte negativa e quindi ci sarà un aumento del rischio di gelate.

Tra germogliamento e fioritura (BBCH07-BBCH61) ci sono un tot di giorni e dipende dalle temperature e perciò anche da quando avviene il germogliamento (interfase plastica). Se questo è anticipato si estende questa interfase perché c'è una relazione intima tra accrescimento e temperatura. Se si anticipa una fenofase, trasporto i processi fisiologici in periodi in cui è molto probabile che le temperature siano basse. BBCH61=10% di fiori.

Sommatorie termiche sono aumentate notevolmente e quindi si capisce che c'è un riscaldamento globale. Per le piogge, invece, non c'è un trend lineare (non si capisce se sono in aumento oppure no).

Un altro indice importante è quello dell'evapotraspirazione ovvero traspirazione coltura + traspirazione suolo. L'acqua può essere persa per via traspirativa ed evaporativa, quando viene superata la soglia di acqua persa, si richiede l'intervento dell'uomo apportando acqua con l'irrigazione. Viene richiesta più acqua in questi ultimi anni perché c'è più traspirazione della pianta, ma le piogge sono uguali.

Relazione intima tra data di invaiatura e vendemmia (pseudo fase perché la data di vendemmia non è una vera e propria fase fenologica), in questo periodo le temperature determinano caratteristiche importanti dell'uva. Problema perché, se si anticipa l'invaiatura, si costringe ad avere una fenologia in periodi più caldi. Così facendo anche la vendemmia è anticipata (es Teroldego-> dal 26 al 7 settembre e Chardonnay-> da 15/09 a 20-27/08).

Viticoltura di Quota

Importante sapere che ogni 100m di quota, la temperatura diminuisce in media di 0.65°C. quindi più si alza la pressione atmosferica più c'è una differenza di temperatura.

Muller Thurgau aveva una distribuzione abbastanza omogenea di coltivazione. Ora la coltivazione a bassa quota di questo vitigno è scomparsa e viene coltivato a quote più alte. perché ha una caratteristica genetica ovvero preferisce sintetizzare più acido malico rispetto al tartarico. Se fosse a bassa quota non sintetizzerebbe l'acido malico perché con le alte temperature viene consumato e arriverebbe a maturazione senza acidità, ecco perché è stato spostato ad altitudini maggiori.

Fisiologia del Ciclo Vegetativo

• DORMIENZA
• PIANTO
• GERMOGLIAMENTO
• ACCRESCIMENTO
• CESSAZIONE ACCRESCIMENTO E SENESCENZA

Dormienza

Stadio in cui si trovano le gemme ibernanti (complesso gemmario ibernante= N+2; gemme di controcchio= N+3).

La dormienza è un contesto ciclico, è un'inibizione che è presente sempre all'interno della pianta, durante tutto il ciclo. Abbiamo tre tipi di dormienze: PARADORMIENZA (pre-dormienza), ENDODORMIENZA (dormienza) ed ECODORMIENZA (post-dormienza).

ENDODORMIENZA: dormienza odierna delle gemme ibernanti che è forzata da un contesto intrinseco, meccanismi all'interno della gemma che non fanno germogliare la gemma. La gemma non risponde, inibizione interna, la pianta necessita di accumulare freddo per rompere questa dormienza, ma allo stesso tempo le alte temperature favoriscono il germogliamento perché le gemme non riescono a tollerare le basse temperature. Periodo molto ristretto, governato dall'acido abscissico. Questa dormienza si rompe per due motivi: accumulo di freddo e le alte temperature.

ECODORMIENZA: stadio in cui la pianta aspetta le condizioni ambientali per germogliare (la gemma risponde), avviene in seguito all'endodormienza. È controllata dunque dalle basse temperature.

PARADORMIENZA: Germogliamento delle gemme inibito dalla dominanza apicale. È una dormienza endogena infatti è regolata dall'auxina. Controlla dunque la gerarchia di accrescimento delle gemme sul germoglio una volta rotta la dormienza esogena.

Dormienza Endogena

Processo evolutivo delle piante da frutto, avviene in un periodo in cui la pianta non deve germogliare. Questa dormienza blocca completamente la divisione e l'accrescimento delle cellule e dunque delle parti vegetative.

Gemma ibernante è il complesso che racchiude le strutture per la stagione successiva in piante pluriennali, inclusa la vite.

Dormienza endogena ed esogena determinano l'inizio e la fine dello sviluppo vegeto-produttivo.

Come si entra in endodormienza?

Inizia molto presto perché si muove in maniere acropeta all'interno del germoglio, le gemme basali entrano in endodormienza prima delle gemme apicali. Endodormienza è una dormienza indotta dal fotoperiodo, ovvero riducendosi le ore giornaliere le gemme perdono la capacità di germogliare, a partire da quelle più basali e poi quelle apicali.Grafico in cui viene riportata l'induzione e il rilascio dell'endodormienza. L'induzione, ovvero la minor capacità delle gemme di germogliare, inizia circa il 17 agosto perché già prima abbiamo una riduzione del fotoperiodo. A settembre solitamente inizia l'endodormienza e termina all'incirca a novembre, quando sono accumulate 480 unità di freddo. Perciò questa dormienza è imposta da fattori interni alla pianta

Meccanismi di Induzione della Dormienza Endogena

3 meccanismi specifici per entrare in dormienza endogena

• Forte aumento e accumulo dell'acido abscissico nelle gemme e germogli
• Riduzione del fotoperiodo e quindi inibizione dei canali simplastici dei plasmodesmi all'interno delle cellule
• Perdita totale di conduzione xilematica, perciò, si ha un isolamento idraulico della gemma

L'accumulo di acido abscissico non è sincrono all'induzione di endodormienza, ma la mantiene. Esso determina l'accumulo di amido, inibendo la sintesi di zuccheri semplici (saccarosio). La profondità dell'endodormienza è determinata dunque dalla concentrazione di acido abscissico (ABA).

Vengono effettuati dei trattamenti per modulare la dormienza: per esempio l'idrossido cianammide (tossica) serve per interrompere la dormienza. Accumula perossido di idrogeno, degrada l'amido facendo accumulare zuccheri semplici e diminuisce la concentrazione dell'ABA.

L'endodormienza è la vera dormienza, le altre possono essere definite come quiescenza. Una volta sbloccata la paradormienza, il germogliamento avviene dopo 7gg. L'entrata in paradormienza è determinata dall'accumulo degli zuccheri semplici e riduzione dell'ABA. Endodormienza viene interrotta da basse temperature, comprese tra 0 e 10℃ e aumentano le gibberelline nelle gemme e nei tessuti legnosi. L'endodormienza è su base ambientale, ma è a controllo genetico, tutto dipende dai geni e quindi dalla varietà.

Le gemme non fanno fotosintesi, quindi, necessitano di ATP per svilupparsi.

Fabbisogno in freddo per la vite è una richiesta quantitativa, necessita una certa quantità di freddo per germogliare (questo non vale per le specie tropicali), non è una richiesta qualitativa.

Esiste una relazione tra precocità, profondità dormienza ed esigenze termiche per raggiungere il germogliamento. Ciò dipende anche dalla varietà ovvero un confronto tra Chardonnay, Merlot e Cabernet Sauvignon, lo Chardonnay è quello che entra prima ed esce anche prima dalla endodormienza, l'ultimo è il Cabernet Sauvignon, che è anche quello con il periodo di endodormienza più lungo.

Chardonnay (blu) entra prima in endodormienza rispetto al merlot (rosso), ma ne esce anche prima perché necessita di meno ore di freddo perché è una varietà precoce.