Effetti della defogliazione sull'accumulo di polifenoli in foglie e acini di Barbera

Nowadays the incidence of defoliation on the biochemical processes of the vine is known: leaf removal leads to a series of alterations in the grapevine metabolism that affects the accumulation of secondary metabolites in berries. It is known that the removal of the leaves from the bunch zone increases bunch exposure to direct sunlight, causing variations, not always positive, in their secondary metabolism. However, the defoliation post-intervention effects on the leaves remaining on the vine are little investigated, yet. The aim of this study was to evaluate the effects of defoliation on the accumulation of some classes of polyphenols in leaves left on the vine, performing leaf removal at two different heights of the leaf wall. In 2019 on Barbera plants grown in the DISAFA experimental vineyard in Grugliasco (TO), we performed two defoliation interventions, one in the grapevine productive area (between the shore wire and the first wire) and the other on the plant canopy, up and beyond the third wire. The effects of these two interventions on the accumulation of foliar polyphenols such as flavonols, hydroxycinnamoyltartaric acids, flavan-3-ols and anthocyanins of berries were evaluated. In relation to the leaves, differences were noticed above all within 60 days from the agronomic intervention. They were marked in the case of flavan-3-ols, whose concentration, in the area between the shore wire and the first wire, was higher in the thesis where leaf removal was performed exclusively in the productive area of the canopy, compared to that measured in the same area in plants where leaf removal was homogeneously distributed over the entire canopy. As the season progressed, the differences between the treatments diminished, probably because the growth of new vegetation caused a "buffer" effect that re-established similar polyphenolic concentrations between the leaves of the plants subjected to the two different defoliation regimes. The tendency of the vine to accumulate leaf polyphenols in the upper part of the wall has also been observed, especially as to hydroxycinnamates and flavonols. An attempt was also made, trying to identify a spectroscopic index to be associated with the concentration of foliar flavonols. For this purpose, the FLAV and FLAV_UV indexes were used, and they were measured with a portable spectroscope (Multiplex3® ForceA, Orsay, Paris). It was not possible to detect any correlation in the leaves of cv Barbera and this was probably due to the high concentration of flavonols found in the leaves of this genotype; it could cause saturation of the instrument reception LEDs, similarly to what was already assessed in the same cultivar in relation to the anthocyanin concentrations of the berries. This work aims to provide data, protocols, and further knowledge for understanding the reactions of the vine to the practice of defoliation in relation to the accumulation of foliar polyphenols, to verify whether and how certain cultivation practices can modulate the concentration of constitutive polyphenols involved in the plant self-defence mechanisms. Furthermore, useful data have been acquired for the future identification of a spectroscopic index that allow the estimation of flavonols directly in the field with non-destructive methods, also useful for possible applications in precision viticulture.

L'incidenza della sfogliatura sui processi biochimici della vite è ormai nota: la rimozione delle foglie conduce ad una serie di alterazioni del metabolismo che si ripercuotono sull'accumulo di metaboliti secondari degli acini; è infatti noto che la rimozione delle foglie dalla fascia dei grappoli determina una maggiore esposizione del grappolo alla luce diretta del sole, causando variazioni, non sempre positive, del loro metabolismo secondario. Gli effetti della sfogliatura sulle foglie rimanenti sulla pianta post-intervento sono invece poco indagati. L'obiettivo di questa tesi è stato quello di valutare gli effetti della defogliazione effettuata a due diverse altezze della parete fogliare, sull'accumulo di alcune classi di polifenoli delle foglie rimanenti. A tal fine nel 2019 su piante di Barbera coltivate nel vigneto sperimentale del DISAFA a Grugliasco (TO) si sono eseguite due sfogliature, una livello della fascia produttiva (tra il filo di banchina ed il primo filo) e l'altra sull'intera parete fogliare. Si sono valutati gli effetti di questi due interventi sull'accumulo di polifenoli fogliari quali flavonoli, acidi idrossicinnamiltartarici, flavan-3-oli e antocianine delle bacche. A carico delle foglie le differenze si sono verificate soprattutto entro 60 giorni dall'intervento agronomico e sono state evidenti nel caso dei flavan-3-oli, la cui concentrazione, nella fascia compresa tra il filo di banchina ed il primo filo era superiore nella tesi sfogliato basso rispetto a quella misurata nella stessa fascia nelle piante in cui la sfogliatura era stata distribuita più omogeneamente su tutta la parte fogliare. Nel prosieguo della stagione le differenze tra i trattamenti si sono attenuate, probabilmente a causa del fatto che la crescita di nuova vegetazione determinava un effetto “tampone” che ristabiliva concentrazioni polifenoliche simili tra le foglie delle piante sottoposte ai due diversi interventi di sfogliatura. Si è anche osservata la tendenza della vite ad accumulare polifenoli fogliari nella fascia più alta della parete, soprattutto in relazione alla concentrazione degli idrossicinnammmati e dei flavonoli. Si è inoltre tentato di individuare un indice spettroscopico da associare alla concentrazione dei flavonoli fogliari. A tal scopo si sono usati l'indice FLAV e FLAV_UV misurati con uno spettroscopio portatile (Multiplex3® ForceA, Orsay, Parigi). Nelle foglie della cultivar Barbera non è stato possibile rilevare questa correlazione e ciò è probabilmente dovuto all'elevata concentrazione di flavonoli riscontrata nelle foglie di questo genotipo; essa potrebbe causare saturazione dei led di ricezione dello strumento, analogamente a quanto già verificatosi nella stessa cultivar in relazione agli antociani delle bacche. Il presente lavoro si propone di fornire dati, protocolli e ulteriori basi per la comprensione delle reazioni della vite alla pratica della sfogliatura in relazione all'accumulo di polifenoli fogliari, allo scopo di verificare se e come talune pratiche colturali possano modulare la concentrazione dei polifenoli costitutivi coinvolti nei meccanismi di autodifesa della pianta. Inoltre, si sono prodotti dati utili alla futura individuazione di un indice spettroscopico che permetta la stima dei flavonoli direttamente in campo con metodiche non distruttive, utili anche per possibili applicazioni in ambiti di viticoltura di precisione.