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Oct 08, 2023

Quantificare lo spettro di resistenza all’embolia xilematica della vite per identificare varietà e regioni a rischio in un futuro clima secco

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7724 (2023) Citare questo articolo

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Il mantenimento della produzione di vino durante il riscaldamento globale dipende in parte dall’ottimizzazione della scelta del materiale vegetale per una data regione viticola e dallo sviluppo di cultivar resistenti alla siccità. Tuttavia, i progressi in queste direzioni sono ostacolati dalla mancata comprensione delle differenze nella resistenza alla siccità tra i genotipi di Vitis. Abbiamo studiato i modelli di vulnerabilità all’embolia xilematica all’interno e tra 30 specie e sottospecie (varietà) di Vitis provenienti da luoghi e climi diversi e valutato il rischio di vulnerabilità alla siccità in 329 regioni viticole in tutto il mondo. All'interno di una varietà, la vulnerabilità all'embolia è diminuita durante l'estate. Tra le varietà, abbiamo riscontrato ampie variazioni nella resistenza alla siccità del sistema vascolare della vite. Questo è particolarmente vero nel caso della Vitis vinifera, con varietà distribuite in quattro gruppi di vulnerabilità all’embolia. Ugni blanc e Chardonnay sono risultati tra i più vulnerabili, mentre Pinot nero, Merlot e Cabernet Sauvignon si sono classificati tra i più resistenti. Le regioni forse maggiormente a rischio di essere vulnerabili alla siccità, come Poitou-Charentes, Francia e Marlborough, Nuova Zelanda, non hanno necessariamente climi aridi, ma piuttosto ospitano una percentuale significativa di varietà vulnerabili. Dimostriamo che le varietà di vite potrebbero non rispondere allo stesso modo a condizioni più calde e più secche e sottolineiamo che le caratteristiche idrauliche sono fondamentali per migliorare l’idoneità alla viticoltura in condizioni di cambiamento climatico.

L’aumento delle temperature e i cambiamenti nei modelli delle precipitazioni pongono gravi minacce alla produzione agricola globale1,2,3, e il mantenimento di rese agricole elevate e costanti in condizioni di siccità e/o politiche di conservazione dell’acqua più rigorose rappresenta una sfida importante per la sostenibilità dei sistemi agricoli. La vite svolge un ruolo culturale significativo ed è la terza coltura orticola più preziosa al mondo4. Le regioni vinicole di tutto il mondo hanno recentemente affrontato siccità e ondate di caldo intense e frequenti, ad esempio nel 2009 in Australia, nel 2015 in California e nel 2019 in Francia, e le conseguenti perdite economiche nella produzione di vino sono state considerevoli5. Comprendere come la vite risponde a condizioni meteorologiche estreme, come siccità sempre più gravi e prolungate, è fondamentale per consigliare l’industria vinicola su quali varietà e pratiche viticole sarebbero più adatte all’aumento del rischio di siccità.

L’adattamento della viticoltura ai cambiamenti climatici è stato affrontato innanzitutto da una prospettiva fenologica6,7,8. Storicamente, varietà di vite specifiche sono state scelte per regioni specifiche in modo che i loro cicli fenologici corrispondessero al clima locale9. Ad esempio, il Pinot Nero e il Riesling, che maturano precocemente, vengono coltivati ​​nelle regioni più fresche, mentre il Grenache e il Mourvedre a maturazione tardiva sono preferiti nei climi più caldi10. La diversità fenologica della Vitis vinifera è elevata8 ed è stato suggerito che una crescente diversità di varietà con diversa fenologia potrebbe mitigare le perdite di aree agricole e gli impatti negativi dei cambiamenti climatici7. Tuttavia, la produttività delle piante dipende dalla disponibilità di acqua e dalla capacità fotosintetica11,12 e pertanto, l’ottimizzazione della fenologia da sola non può aumentare la tolleranza alla siccità nella vite.

Per quanto riguarda la tolleranza alla siccità, la vite si distingue dalle principali colture annuali per due caratteristiche. Innanzitutto, si tratta di una coltura perenne che dovrebbe produrre per molti decenni. Pertanto, deve tollerare periodi di siccità sia a breve che a lungo termine, ovvero essere in grado di produrre annualmente evitando soglie di mortalità indotte dalla siccità nel corso degli anni13. In secondo luogo, il deficit idrico può migliorare la qualità delle bacche e del vino, soprattutto per i vini rossi, attraverso l’aumento della concentrazione di zuccheri, antociani e tannini14,15,16. Di conseguenza, i produttori nelle regioni in cui è consentita l’irrigazione tendono a limitare l’acqua per massimizzare la produzione di uva di alta qualità minimizzando al contempo le riduzioni della resa. Per questi motivi, un ampio corpus di lavori sulla fisiologia della vite si è concentrato sul miglioramento dell’efficienza nell’uso dell’acqua, tentando in particolare di chiarire i meccanismi alla base della regolazione stomatica e della limitazione della fotosintesi17,18,19,20,21. Tuttavia, l’efficienza nell’uso dell’acqua è spesso equiparata alla resistenza alla siccità e al miglioramento dei rendimenti delle colture in condizioni di stress22, il che non è il caso23.