Efficace l`impiego di silicato di sodio e cloruro di calcio per ridurre lo

Tecnica
SPECIALE CILIEGIO
Efficace l’impiego di silicato di sodio
e cloruro di calcio
per ridurre lo spacco dei frutti
GIOVAMBATTISTA SORRENTI1 - MAURIZIO QUARTIERI1 - STEFANO CARUSO2 - STEFANO LUGLI1 - ADAMO D. ROMBOLÀ1
1
2
Dipartimento di Colture Arboree - Università di Bologna
Consorzio Fitosanitario Modena (Mo)
In ambienti caratterizzati
da precipitazioni non eccessive
in fase pre-raccolta,
l’applicazione di prodotti a base
di silicio può costituire
una valida strategia di difesa
dal “cracking” in alternativa
ad altri prodotti attualmente
impiegati. Inalterati i parametri
qualitativi delle ciliegie.
Ridotti in alcune prove
sperimentali gli attacchi
di Monilia sui frutti.
L
o spacco delle ciliegie (Fig. 1), frequente su alcune cultivar, è una fisiopatia in grado di deprezzare i
frutti, raggiungendo nei casi più gravi
anche il 90% del prodotto commercializzabile (Annovi e Genovesi, 2001). La
ciliegia è più vulnerabile allo spacco nel
periodo che va dall’invaiatura alla maturazione del frutto, soprattutto in concomitanza di elevata umidità atmosferica o piogge intense (Lugli et al., 2001).
Per spiegare i meccanismi responsabili dello spacco del frutto sono state
avanzate diverse teorie. Una prima teoria (Christensen, 1976) attribuisce un
ruolo fondamentale alla bagnatura dell’epidermide del frutto in seguito ad
eventi piovosi; l’acqua che riesce a penetrare per osmosi nella polpa del frutto
ne determina l’aumento in volume, al
La sperimentazione relativa alla prova 3 è stata
svolta nell’ambito del progetto “Difesa delle drupacee
in agricoltura biologica”, (2007-09) coordinato da
Crpv e Prober con il contributo della Regione EmiliaRomagna.
28
FRUTTICOLTURA - n. 3 - 2008
Fig. 1 - Lo spacco compromette
irrimediabilmente la commerciabilità
del prodotto.
punto da causare lesioni più o meno
estese. Secondo Sekse (1998), invece,
l’assorbimento dell’acqua per osmosi attraverso la cuticola del frutto è in grado
di provocare soltanto piccole lesioni superficiali dell’epidermide, mentre il fattore che incrementa il turgore cellulare
fino a provocare lo spacco sarebbe imputabile all’assorbimento d’acqua da
parte dell’apparato radicale, che estende
le lesioni già preformate alla superficie
esterna del frutto. L’aumento del turgore
cellulare ha effetto sull’epicarpo e sul
mesocarpo, i quali una volta oltrepassati
i limiti di elasticità subiscono le fratture
(Pratella, 1996; Edin et al., 1997).
Esiste una correlazione inversamente proporzionale tra spessore della cuticola ed entità dello spacco (Sekse,
2005), ancor più marcata nell’area apicale del frutto ove non è presente lo strato di cuticola esterna (Pratella, 1996).
Le lesioni localizzate sulla drupa
rappresentano una via di accesso preferenziale alla diffusione di patogeni
di natura infettiva tra cui: moniliosi
(Monilinia laxa e Monilinia fructigena), botrite (Botrytis cinerea), penicillosi (Penicillium expansum) e rhizopus (Rhizopus stolonifer) (Pratella e
Baraldi, 1997; Borve e Sekse, 2000).
I fattori che determinano l’intensità
dello spacco sui frutti di ciliegio sono
di diversa natura e possono ricondursi
a fattori ambientali e colturali (es. condizioni pedoclimatiche, portinnesto
ecc.) ed alle caratteristiche del frutto
(dimensioni, spessore ed elasticità dell’epidermide, stadio di maturazione,
concentrazione degli zuccheri ecc.).
La prevenzione
Tradizionalmente, la prevenzione
delle spaccature delle ciliegie fa rife-
TAB. 1 - SCHEMA RIASSUNTIVO DELLE PROVE EFFETTUATE.
Anno
2002
2003
2007
Ubicazione
dell’impianto
Savignano
sul Panaro (Mo),
Italia
Clarksville
(Michigan, Usa)
Castelfranco
Emilia(Mo), Italia
Varietà
Van
Emperor
Francis
New
Star
Portinnesto
Colt
Franco
Franco
Trattamenti
a confronto1
Numero di Epoca e frequenza
Concentrazione applicazione
dei trattamenti
– acqua distillata
–
3
– cloruro di calcio
(CaCl2)
0,5 %
3
– silicato di sodio
(Na2OSiO2)3
0,23 %
3
– acqua distillata
–
3
– cloruro di calcio
(CaCl2)
0,5 %
3
– silicato di sodio
(Na2OSiO2)3
0,3 %
3
– acqua distillata
–
3
– cloruro di calcio
(CaCl2)
0,5 %
3
– silicato di sodio
(Na2OSiO2)3
0,23 %
3
Piovosità
Epoca di dall’invaitura
raccolta alla raccolta
Dall’invaiatura,
(17 maggio)
a cadenza
settimanale
13 giugno
9 mm
(7 giorni
di pioggia)
Dall’invaiatura,
(27 giugno) a
cadenza
settimanale
14 luglio
42 mm
(8 giorni
di pioggia)
Dall’invaiatura
(7 maggio)
a cadenza
settimanale
4 giugno
37 mm
(7 giorni
di pioggia)
1
il pH di tutte le soluzioni è stato aggiustato a 5,5 mediante HCl.
rimento all’impiego di sistemi fisicomeccanici (Fig. 2), chimici (composti a base di calcio, solfato d’alluminio o di rame, sostanze idrofobe, ormoni ed inibitori del metabolismo,
bagnanti e antitraspiranti) o genetici
(varietà poco suscettibili).
È stato dimostrato come l’utilizzo
delle coperture plastiche riduca fortemente il danno da spacco, anche se
non ne garantisce la scomparsa (Lugli
et al., 2001). Oltretutto, i costi elevati
(circa 25.000 Euro/ha) rappresentano
un limite alla diffusione di tale strategia (Bergamini e Tomasi, 1994; Lugli
et al., 2001). La distribuzione per
aspersione soprachioma di soluzioni
saline a base di calcio, in previsione
e/o durante le piogge, si è dimostrata
efficace nella prevenzione del
“cracking” (Rupert et al., 1997; Lang
et al., 1997). Tuttavia, tali prodotti,
pur essendo economici e di rapida
applicazione, risultano facilmente dilavabili in conseguenza di piogge intense che ne riducono l’efficacia (Rupert et al., 1997); inoltre, l’impiego di
soluzioni a base di calcio può comportare l’imbrattamento dei frutti (Annovi e Genovesi, 2001). Anche l’impiego preventivo di sali di rame ha
fornito buoni risultati nel ridurre l’incidenza dello spacco delle ciliegie
(Brown et al., 1995 e 1996), ma la fitotossicità indotta dai trattamenti ne
ha sconsigliato l’impiego (Fernandes
e Henriques, 1991).
Gli antitraspiranti, capaci di regolare il bilancio idrico della pianta,
sebbene abbiano offerto in passato
risultati positivi nel contenimento
dei danni da spacco, possono interferire con i processi di respirazione e
fotosintesi dell’albero e con la traspirazione del frutto, con ripercussioni sull’accumulo degli zuccheri
(Intrieri, 1974).
Poiché ciascuno dei metodi tradizionali di prevenzione dello spacco
presenta degli svantaggi, è necessario
sviluppare strategie alternative che risultino efficaci, economiche, di facile
impiego e a basso impatto ambientale. Un valido approccio potrebbe essere rappresentato dall’utilizzo dei
prodotti a base di silicio (Si), elemento in grado di incrementare l’elasticità
dei tessuti, rinforzare la parete cellulare e formare uno strato protettivo in
grado di ostacolare la penetrazione
dell’acqua e dei patogeni fungini (Ma,
2007).
Presso il Dipartimento di Colture
Arboree dell’Università di Bologna
sono in corso ricerche e sperimentazioni, condotte in collaborazione
con altre istituzioni italiane ed estere, volte a valutare l’efficacia del silicio irrorato alla chioma ed i relativi
meccanismi d’azione nella prevenzione dello spacco dei frutti di ciliegio; questo lavoro riporta i risultati
di alcune recenti esperienze svolte
in Italia e negli Stati Uniti.
(CaCl 2 ); 3) silicato di sodio
(Na2OSiO2)3 (36-40° Bé).
Prova 1: è stata condotta nel 2002
presso l’Azienda Agricola Nino Quartieri ubicata nel comune di Savignano
sul Panaro (Mo), in un ceraseto adulto
della cultivar Van innestata su Colt ed
allevata a palmetta libera. Per ogni
trattamento sono state irrorate 3 branche appartenenti a 3 alberi diversi.
Prova 2: è stata condotta nel
2003 presso la Stazione Sperimentale dell’Horticulture Department della Michigan State University, ubicata
a Clarksville (Michigan, Usa), in un
ceraseto adulto della cultivar Emperor Francis innestata su franco ed allevata a vaso. Per ogni trattamento
sono state irrorate 3 branche appartenenti a 3 alberi diversi.
Prova 3: è stata condotta nel
2007 presso l’Azienda Agricola Testoni (Fig. 3) ubicata nel comprensorio di Castelfranco Emilia (Mo), in un
ceraseto adulto della cultivar New
Star innestata su franco ed allevata a
vaso. Per ogni trattamento sono stati
irrorati 4 alberi.
Fig. 2 - Copertura antipioggia per evitare
la bagnatura dei frutti.
Le ricerche
Sono state condotte 3 prove sperimentali nelle quali sono stati confrontati, in un disegno a blocchi
completamente randomizzati, i seguenti trattamenti: 1) controllo (acqua distillata); 2) cloruro di calcio
FRUTTICOLTURA - n. 3 - 2008
29
TAB. 2 - PROVA 1: EFFETTO DEI TRATTAMENTI SULL’INCIDENZA DEI FRUTTI SPACCATI
E SULLA TIPOLOGIA DELLO SPACCO (DATI ESPRESSI IN PERCENTUALE).
Incidenza totale
dello spacco sui frutti
Spacco apicale
Spacco
peduncolare
Spacco dorsale
Controllo
27,9 a
58
36
6
Cloruro di calcio
13,4 b
74
26
0
Silicato di sodio
13,3 b
58
42
0
*1
ns
ns
ns
Trattamento
Significatività
* e ns: significativo per P ≤ 0,05 e non significativo
All’interno di ogni colonna, valori contrassegnati da lettere diverse differiscono statisticamente tra loro.
1
TAB. 3 - PROVA 1: EFFETTO DEI TRATTAMENTI SUL PESO MEDIO E SULLA DUREZZA
DEL FRUTTO PRIVATO O MENO DELLA BUCCIA.
Trattamento
Peso medio del frutto (g)
Durezza del frutto2 (kg cm-2)
con buccia
senza buccia
Controllo
10,2 a
0,8
0,45
Cloruro di calcio
9,3 ab
0,9
0,46
Silicato di sodio
9,0 b
0,9
0,49
*1
ns
ns
Significatività
* e ns: significativo per P ≤ 0,05 e non significativo
All’interno di ogni colonna, valori contrassegnati da lettere diverse differiscono statisticamente tra loro.
Valori determinati mediante l’impiego del penetrometro (Effegi, FT 011, puntale ø 5 mm) utilizzando una scala di 5 e 1 kg cm-2,
rispettivamente per i frutti con e senza buccia.
1
2
Le specifiche relative alle dosi ed
alle epoche di applicazione dei trattamenti sono riportate nella tabella 1. I
trattamenti sono stati applicati alla
chioma mediante nebulizzatore a
pressione, fino al completo gocciolamento delle foglie. L’effetto dei trattamenti è stato valutato mediante il rilevamento dell’incidenza percentuale
dei frutti spaccati sul totale dei frutti
trattati e della tipologia di spacco (peduncolare, dorsale ed apicale) espres-
se in percentuale sul totale dei frutti
spaccati. Per ogni replica, i rilievi sono stati eseguiti su un numero medio
di frutti pari a 66, 194 e 81, rispettivamente per le prove 1, 2 e 3. Inoltre,
sono stati determinati il peso medio
ed alcuni tra i principali parametri
qualitativi su frutti privi di spaccature.
I dati ottenuti dai rilievi e dalle analisi
effettuate sono stati sottoposti all’analisi della varianza e la separazione
delle medie è stata effettuata con il te-
Fig. 3 - Veduta dell’impianto che ha ospitato la prova 3. Nel riquadro, l’abbondante
fruttificazione di New Star, cultivar particolarmente suscettibile al “cracking”.
30
FRUTTICOLTURA - n. 3 - 2008
st di Student Newman Keuls (Snk) (P ≤
0,05).
Effetto dei trattamenti
Prova 1: le precipitazioni, sebbene limitate, verificatesi durante la
fase di maturazione delle ciliegie
(Tab. 1) hanno determinato la comparsa dello spacco sui frutti (Tab. 2).
Gli apporti di silicio e cloruro di
calcio hanno ridotto significativamente, ed in misura analoga, la percentuale di frutti spaccati rispetto
alle piante di controllo (Tab. 2). La
maggior parte dei frutti presentava
lesioni nella porzione apicale del
frutto e la tipologia di spacco osservato non è stata influenzata dai trattamenti (Tab. 2).
L’applicazione alla chioma di silicato di sodio ha diminuito il peso
medio del frutto alla raccolta rispetto al controllo (Tab. 3), mentre il cloruro di calcio ha presentato valori
intermedi, senza differenziarsi statisticamente dagli altri trattamenti. La
durezza dei frutti non è stata influenzata dai trattamenti (Tab. 3).
Prova 2: la percentuale più elevata di frutti spaccati è stata riscontrata
nelle piante di controllo. Tale valore
è stato significativamente ridotto, e
con efficacia analoga, nelle branche
trattate con silicato di sodio e sale di
calcio (Tab. 4). Inoltre, sono state osservate differenze anche sulla tipologia di spacco (Tab. 4).
L’apporto del cloruro di calcio alla chioma ha ridotto il peso medio
del frutto ed il residuo secco rifrattometrico, mentre il silicato di sodio
ha incrementato solo quest’ultimo
parametro (Tab. 5).
Prova 3: l’influenza dei trattamenti
sull’incidenza dello spacco dei frutti
(Tab. 6) è emersa anche in questo
esperimento. La combinazione tra la suscettibilità
varietale allo spacco e le
precipitazioni registrate
in pre-raccolta hanno
determinato percentuali
di spacco sui frutti superiori al 50% ad eccezione delle piante trattate con silicato di sodio. Solo quest’ultimo
trattamento ha ridotto
significativamente la
percentuale di frutti
danneggiati rispetto
al controllo, mentre
il cloruro di calcio
TAB. 4 - PROVA 2: EFFETTO DEI TRATTAMENTI SULL’INCIDENZA DEI FRUTTI SPACCATI
E SULLA TIPOLOGIA DELLO SPACCO (DATI ESPRESSI IN PERCENTUALE).
Trattamento
Incidenza totale
dello spacco
Spacco apicale Spacco dorsale
sui frutti
Spacco
peduncolare
Spacco multiplo
Controllo
27,5 a
13,3 b
72,5
1,8
12,4 a
Cloruro di calcio
12,8 b
14,2 b
84,8
0,0
1,0 b
Silicato di sodio
15,7 b
30,0 a
67,2
0,9
1,9 b
**
ns
ns
*
Significatività
*
1
e ns: non significativo e significativo rispettivamente per P ≤ 0,05 e 0,01
All’interno di ogni colonna, valori contrassegnati da lettere diverse differiscono statisticamente tra loro.
1ns, * e **
TAB. 5 - PROVA 2: EFFETTO DEI TRATTAMENTI SUL PESO MEDIO E SUL RESIDUO SECCO
RIFRATTOMETRICO DEI FRUTTI.
Trattamento
Peso medio del frutto (g)
Rsr (°Bx)
Controllo
8,8 a
13,2 b
Cloruro di calcio
7,5 b
11,7 c
Silicato di sodio
8,6 a
14,3 a
*1
***
Significatività
1
* e ***: significativo rispettivamente per P < 0,05 e P < 0,001
All’interno di ogni colonna, valori contrassegnati da lettere diverse differiscono statisticamente tra loro.
è risultato ininfluente. Sui frutti spaccati, la quasi totalità delle fratture è
stata riscontrata in posizione peduncolare, senza differenze indotte dai
trattamenti (Tab. 6).
Le analisi dei principali parametri
qualitativi non hanno fatto registrare
differenze imputabili ai trattamenti
(Tab. 7).
Conclusioni
La perdita di commerciabilità
delle ciliegie dovuta allo spacco dei
Fig. 4 - Le infezioni di Monilia sulle ciliegie
sono favorite dalla presenza di frutti spaccati.
Nella foto, evidenti sintomi di Monilia sui frutti
della cv New Star in prossimità della raccolta.
frutti può raggiungere, nelle cultivar
più suscettibili e nei casi più gravi, il
90% della produzione con conseguenti ingenti perdite economiche
per i cerasicoltori. I risultati ottenuti
nelle diverse condizioni sperimentali dimostrano come l’irrorazione del
silicio alla chioma è efficace nel ridurre lo spacco dei frutti di ciliegio
in misura analoga (Tabb. 2-4) o superiore (Tab. 6) al cloruro di calcio.
L’efficacia del silicio nel prevenire
FRUTTICOLTURA - n. 3 - 2008
31
TAB. 6 - PROVA 3: EFFETTO DEI TRATTAMENTI SULL’INCIDENZA DEI FRUTTI SPACCATI E SULLA TIPOLOGIA DELLO SPACCO
(DATI ESPRESSI IN PERCENTUALE).
Trattamento
Incidenza totale dello spacco sui frutti
Spacco apicale
Spacco peduncolare
Spacco dorsale
Spacco multiplo
58,2 a
0,9
91,1
3,6
4,4
Cloruro di calcio
63,8 a
0,7
98,5
0,1
0,7
Silicato di sodio
41,3 b
0,6
98,7
0,1
0,6
ns
ns
ns
ns
Controllo
1
Significatività
**
e ns: non significativo e significativo rispettivamente per P ≤ 0,01
All’interno di ogni colonna, valori contrassegnati da lettere diverse differiscono statisticamente tra loro.
1ns e **
TAB. 7 - PROVA 3: EFFETTO DEI TRATTAMENTI SU PESO MEDIO, DUREZZA, RSR, Ph E ACIDITÀ DEI FRUTTI ALLA RACCOLTA.
Peso medio del frutto (g)
Durezza2 (kg cm-2)
Rsr (°Bx)
pH
Acidità (g l-1 ac. malico)
Controllo
6,7
0,59
16,1
3,7
7,4
Cloruro di calcio
6,9
0,57
15,4
3,6
7,6
Silicato di sodio
6,5
0,66
16,3
3,6
7,5
ns
ns
ns
ns
Trattamento
1
Significatività
ns
1
ns: non significativo
2
Valori determinati sui frutti interi mediante l’impiego del penetrometro Effegi, FT 011, puntale ø 5 mm.
lo spacco dei frutti è riconducibile
alla capacità dell’elemento di modificare le proprietà meccaniche dei
tessuti, aumentando l’elasticità della
parete cellulare durante la fase di distensione (Ma, 2007; Taiichiro et al.,
2003) e rinforzandone al tempo stesso la struttura. Inoltre, depositi di silice (SiO2) sui frutti possono avere limitato, in conseguenza delle proprietà idrofobe di tale composto
(Ma, 2007), l’ingresso di acqua durante la bagnatura. L’impiego dei
prodotti a base di silicio, al pari del
cloruro di calcio, non altera la salubrità del prodotto, rendendone idoneo l’impiego potenziale anche nei
sistemi a basso impatto ambientale
(es. agricoltura biologica). Il silicio è
un elemento importante per la salute umana e la sua presenza nella
dieta può produrre effetti benefici
sull’organismo.
Negli ambienti caratterizzati da
scarse e sporadiche piogge durante
la fase di pre-raccolta, l’applicazione di prodotti a base di silicio può
costituire una efficace strategia di difesa dal “cracking” in alternativa ad
altri prodotti attualmente impiegati.
Risultati preliminari (dati non riportati) indicano che l’apporto alla
chioma di silicato di sodio è in grado
di ridurre i sintomi di monilia (Monilinia fructigena) sui frutti (Fig. 4). ■
RINGRAZIAMENTI
Gli autori ringraziano le Aziende Agricole Nino Quartieri (Savignano sul Panaro, Mo) e Testoni (Castelfranco Emilia, Mo), nonché la
Stazione Sperimentale della Michigan State
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FRUTTICOLTURA - n. 3 - 2008
University (Michigan, Usa) per avere ospitato
le sperimentazioni.
SUMMARY
Fruit cracking caused by rainfall prior to
harvest is a major problem in sweet cherry
production, reducing drammatically the fruit
marketability. Currently, spray applications
with calcium salt solutions (mainly calcium
chloride) represent the most widespread
means used by growers to prevent fruit
cracking in cherry orchards not covered by a
removable and impermeable plastic flat roof.
In order to evaluate the effectiveness of silicon
in the prevention of fruit cracking, three field
trials were conducted in Italy (2002 and 2007)
and the United States (2003). The experiments
were carried out on mature trees of the cvs.
Van, New Star and Emperor Francis, comparing the following treatments: water (control),
calcium chloride and sodium silicate. Multiple
sprays (3) were applied weekly from fruit veraison to approximately one week prior to harvest. The resulting data show that under conditions conducive to cracking, sodium silicate
reduced the percentage of cracked fruits to a
similar or larger extent that calcium chloride.
The effectiveness of silicon foliar application
in the prevention of sweet cherries cracking
may be due by both the enhancement of fruit
cell wall elasticity and the reinforcement of its
structure. Besides, hydrophobic silica (SiO2)
deposits on fruit surface, may have reduced
water absorption into the fruit during rainfall.
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3)'.5-
PROTEGGELEORTIVEDATUTTIIFUNGHI
INCREDIBILE
0RODOTTOlTOSANITARIOAUTORIZZATODAL-INISTERODELLA3ALUTE3EGUIREATTENTAMENTELEISTRUZIONIRIPORTATEINETICHETTA
^^^IHZMHNYVP[
5 D
PIáDIPATOGENICONTROLLATI
ESOLORISULTATO
LABELLEZZADELLAPERFEZIONE
3ONO TANTE LE MALATTIE FUNGINE CHE INSIDIANO LA
QUALITÌ DEL RACCOLTO 0ER PROTEGGERLO OGGI CÒ
3)'.5- IL FUNGICIDA ANTIBOTRITICO IN GRADO
DI OFFRIRE UNA CONTEMPORANEA ED EFlCACE
COPERTURASUOLTREPATOGENIDIVERSI
%IRISULTATISIVEDONORACCOLTIDIQUALITÌPIá
ELEVATAMAGGIORIOPPORTUNITÌDIMERCATO
4RATTARE CON 3)'.5- SIGNIlCA INVESTIRE IN
UNPRODOTTODIULTIMAGENERAZIONE
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