Climate change, and particularly global warming, poses a significant challenge for future viticulture, as it is expected to lead to an increase in average atmospheric temperatures and a rise in extreme weather events such as heatwaves, hailstorms, and droughts. These changes could have negative impacts on grapevines, increasing the likelihood that they will face multiple abiotic stresses, especially during the summer period, which reduce photosynthetic activity and thus negatively affect plant growth and yield, also compromising grape quality. Therefore, it is necessary to find sustainable adaptation strategies that can mitigate the negative effects of climate change. Among these strategies, the use of kaolin could prove effective in mitigating the effects of high temperatures, excessive radiation, and water scarcity. Kaolin (Al₂Si₂O₅(OH)₄) is an inert white clay mineral used in various industrial applications and in viticulture, where it is considered a corroborant and is also permitted in organic farming. In this report, I have summarized several scientific articles, focusing mainly on the most recent ones concerning vineyards grown in Mediterranean conditions, where the protective effects of this material and its impact on grapevine physiological activity, hormonal balance, and berry composition have been evaluated. These studies have shown that the kaolin particle film increased light reflection, reducing the temperature of the tissues, which had a positive impact on plant physiology, particularly on net photosynthetic rate, water use efficiency, photosystem II efficiency, and the content of photosynthetic pigments, including those in the xanthophyll cycle. It also influenced the accumulation of key phytohormones involved in growth and abiotic stress tolerance in grapevines, namely abscisic acid, indole-3-acetic acid, and salicylic acid. Furthermore, it was observed that applying kaolin to the grape clusters, by increasing light reflection and lowering temperature, reduced the incidence of sunburn and dehydration of the berries, and seemed to have positive effects on grape composition by preventing excessive degradation of malic acid and anthocyanins. This helped maintain total acidity at optimal levels and provided better conditions for the biosynthesis of phenolic compounds, which, in addition to positively influencing wine quality, also have antioxidant properties. On the other hand, the influence of kaolin treatments on the content of free and glycosylated volatile compounds in the berries was minimal. However, the effects of this corroborant varied depending on environmental conditions, grapevine varieties, and the concentration and frequency of applications, overall showing an effective strategy for mitigating the negative consequences of abiotic stresses, particularly those expected to increase in Mediterranean climates in the future.
Il cambiamento climatico e in particolare il riscaldamento globale rappresenta una grande sfida per la viticoltura futura in quanto si prevede comporti un aumento della temperatura media atmosferica e un intensificarsi degli eventi metereologici estremi come ondate di calore, grandinate e siccità. Tutto questo potrebbe avere delle ripercussioni negative sulla vite aumentando la probabilità che quest’ultima vada in contro a stress abiotici multipli, in particolar modo nel periodo estivo, che causano una riduzione dell’attività fotosintetica e quindi incidono negativamente sulla crescita e la resa della pianta compromettendo anche la qualità dell’uva. Occorre quindi trovare delle strategie di adattamento sostenibili che permettano di mitigare gli effetti negativi del cambiamento climatico e tra queste strategie l’utilizzo di caolino potrebbe rivelarsi efficace nel mitigare gli effetti di temperature elevate, eccessivo irraggiamento e carenza idrica. Il caolino (Al2Si2O5(OH)4) è un minerale argilloso inerte di colore bianco utilizzato in diversi ambiti industriali e in viticoltura dove viene considerato un corroborante il cui utilizzo è anche ammesso in agricoltura biologica. In questa relazione ho riassunto vari articoli scientifici, concentrandomi per lo più su quelli più recenti che riguardano vigneti coltivati in condizioni mediterranee in cui sono stati valutati gli effetti protettivi di questo materiale e il suo impatto sull’attività fisiologica della vite, l’equilibrio ormonale e la composizione della bacca. Da questi studi è stato osservato che il film di particelle di caolino aumentava la riflessione della luce riducendo la temperatura dei tessuti e questo determinava un impatto positivo sulla fisiologia della pianta e in particolare sul tasso fotosintetico netto, l’efficienza d’uso dell’acqua, l’efficienza del fotosistema II, il contenuto di pigmenti fotosintetici tra cui quelli appartenenti al ciclo delle xantofille e influiva anche sull’accumulo dei principali fitormoni coinvolti nella crescita e nella tolleranza della vite agli stress abiotici ossia acido abscissico, acido indol-3-acetico e acido salicilico. Inoltre, si è rilevato che l’applicazione di caolino sui grappoli, aumentando la riflessione luminosa e abbassandone la temperatura, diminuiva l’incidenza di scottature solari e disidratazione degli acini e sembrava avere effetti positivi anche sulla composizione dell’uva impedendo un eccessiva degradazione dell’acido malico e degli antociani, mantenendo l’acidità totale a livelli ottimali e portando a condizioni migliori per la biosintesi di composti fenolici che, oltre ad avere un impatto positivo sulla qualità del vino, hanno anche proprietà antiossidanti, mentre, l’influenza dei trattamenti con caolino sul contenuto di composti volatili liberi e glicosilati presenti negli acini era minima. Gli effetti dell’applicazione di questo corroborante però, differivano in base alle condizioni ambientali, alle varietà oggetto di studio, alla concentrazione e alla frequenza di applicazione dei trattamenti evidenziando nel complesso una strategia efficace nel mitigare le conseguenze negative dovute agli stress abiotici estivi che si prevede aumenteranno soprattutto nelle zone con un clima mediterraneo.
USO DEL CAOLINO IN VITICOLTURA COME STRUMENTO PER CONTRASTARE GLI STRESS ABIOTICI
MARCHISIO, LUCA
2023/2024
Abstract
Il cambiamento climatico e in particolare il riscaldamento globale rappresenta una grande sfida per la viticoltura futura in quanto si prevede comporti un aumento della temperatura media atmosferica e un intensificarsi degli eventi metereologici estremi come ondate di calore, grandinate e siccità. Tutto questo potrebbe avere delle ripercussioni negative sulla vite aumentando la probabilità che quest’ultima vada in contro a stress abiotici multipli, in particolar modo nel periodo estivo, che causano una riduzione dell’attività fotosintetica e quindi incidono negativamente sulla crescita e la resa della pianta compromettendo anche la qualità dell’uva. Occorre quindi trovare delle strategie di adattamento sostenibili che permettano di mitigare gli effetti negativi del cambiamento climatico e tra queste strategie l’utilizzo di caolino potrebbe rivelarsi efficace nel mitigare gli effetti di temperature elevate, eccessivo irraggiamento e carenza idrica. Il caolino (Al2Si2O5(OH)4) è un minerale argilloso inerte di colore bianco utilizzato in diversi ambiti industriali e in viticoltura dove viene considerato un corroborante il cui utilizzo è anche ammesso in agricoltura biologica. In questa relazione ho riassunto vari articoli scientifici, concentrandomi per lo più su quelli più recenti che riguardano vigneti coltivati in condizioni mediterranee in cui sono stati valutati gli effetti protettivi di questo materiale e il suo impatto sull’attività fisiologica della vite, l’equilibrio ormonale e la composizione della bacca. Da questi studi è stato osservato che il film di particelle di caolino aumentava la riflessione della luce riducendo la temperatura dei tessuti e questo determinava un impatto positivo sulla fisiologia della pianta e in particolare sul tasso fotosintetico netto, l’efficienza d’uso dell’acqua, l’efficienza del fotosistema II, il contenuto di pigmenti fotosintetici tra cui quelli appartenenti al ciclo delle xantofille e influiva anche sull’accumulo dei principali fitormoni coinvolti nella crescita e nella tolleranza della vite agli stress abiotici ossia acido abscissico, acido indol-3-acetico e acido salicilico. Inoltre, si è rilevato che l’applicazione di caolino sui grappoli, aumentando la riflessione luminosa e abbassandone la temperatura, diminuiva l’incidenza di scottature solari e disidratazione degli acini e sembrava avere effetti positivi anche sulla composizione dell’uva impedendo un eccessiva degradazione dell’acido malico e degli antociani, mantenendo l’acidità totale a livelli ottimali e portando a condizioni migliori per la biosintesi di composti fenolici che, oltre ad avere un impatto positivo sulla qualità del vino, hanno anche proprietà antiossidanti, mentre, l’influenza dei trattamenti con caolino sul contenuto di composti volatili liberi e glicosilati presenti negli acini era minima. Gli effetti dell’applicazione di questo corroborante però, differivano in base alle condizioni ambientali, alle varietà oggetto di studio, alla concentrazione e alla frequenza di applicazione dei trattamenti evidenziando nel complesso una strategia efficace nel mitigare le conseguenze negative dovute agli stress abiotici estivi che si prevede aumenteranno soprattutto nelle zone con un clima mediterraneo.| File | Dimensione | Formato | |
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