Nel corso del suo intervento durante la Biostimolanti Conference 2022, Brunella Morandi, professoressa di Ecofisiologia degli alberi da frutto dell’Università di Bologna, ha offerto una panoramica relativa alla fisiologia di crescita del frutto del ciliegio e allo sviluppo del danno da cracking. Di seguito ne riportiamo la sintesi pubblicata nell’ultimo numero di Fruit Journal “Speciale Biostimolanti“.
Per quanto diversi fra loro, la fisiologia di crescita della ciliegia e lo sviluppo del danno da cracking sono due temi interdipendenti.
Parlando di fisiologia di crescita del frutto, è bene partire da un concetto fondamentale: la variazione diametrale di un frutto in positivo non è altro che il risultato del bilancio tra tutto ciò che entra ed esce dal frutto. I principali flussi in entrata sono il flusso floematico e quello xilematico. Nello specifico, il floema porta acqua e zuccheri; lo xilema acqua e sali minerali. Il flusso in uscita, invece, è la traspirazione che – in funzione del VPD (deficit di pressione di vapore) ambientale – fa sì che il frutto perda acqua. I flussi si muovono seguendo dei gradienti di potenziale e solitamente questo movimento avviene dai punti con potenziali idrici meno negativi (valori di potenziale idrico più alti) verso punti con potenziali idrici più negativi (valori di potenziale idrico più bassi).
Sulla base di questo concetto, allora, si può affermare che il frutto, quando esposto alle condizioni ambientali normali di campo e quando traspira nelle ore più calde della giornata, riduce il suo potenziale idrico e la sua pressione di turgore. Di contro, aumenta la concentrazione dei soluti e la capacità di attrazione di questi flussi vascolari, contenenti acqua e zuccheri. Questo bilancio, quindi, determina quella che si definisce curva di crescita stagionale di un frutto, per cui si hanno una fase iniziale di divisione cellulare, una fase di indurimento del nocciolo e una fase di espansione cellulare, durante la quale si verifica anche l’invaiatura.
In termini di flussi vascolari cosa determina queste diverse fasi di crescita?
Differenziando i contributi di floema e di xilema, si è notato che durante la stagione di crescita della ciliegia il quadro cambia a seconda che si faccia riferimento all’inizio della stagione, quindi in pre-invaiatura quando la ciliegia è ancora verde, oppure alla fase di espansione cellulare in post-invaiatura. Come riportato nei grafici, il tasso di crescita del frutto varia: la crescita è molto veloce in fase di espansione cellulare, meno in quella di divisione cellulare. In particolare, nella prima fase – essendoci una forte traspirazione – il frutto perde molta acqua, il suo potenziale idrico cala e il contributo floematico risulta basso.
Al contrario, in fase di espansione cellulare, il frutto traspira molto poco perché si ricopre di cere, la buccia diventa più impermeabile e di conseguenza la capacità di richiamare acqua dallo xilema si riduce moltissimo, mentre aumenta notevolmente il contributo del floema. Si tratta di un passaggio fondamentale, perché quando per la ciliegia si parla di entrate di acqua nel frutto – che poi sono alla base del fenomeno del cracking – non si fa riferimento all’acqua portata dallo xilema, bensì al liquido floematico, che non contiene solo acqua, ma anche zuccheri. A dimostrazione, infatti, il contributo dello xilema in fase di piena fioritura è pari a circa l’80%. Questa percentuale diminuisce progressivamente e raggiunge valori molto bassi alla maturazione del frutto. Al contrario, il contributo del floema aumenta progressivamente, tanto da poter dire che, a ridosso della maturazione, la crescita del frutto è sostenuta quasi interamente dal floema.
Poste queste considerazioni, occorre poi analizzare cosa succede a livello giornaliero, essendo il cracking un fenomeno abbastanza veloce, che si sviluppa nell’arco di pochi giorni.
Come sottolineato dall’esperta nel corso della scorsa Biostimolanti Conference, attraverso dei sensori è stato possibile monitorare in maniera molto precisa e continua la crescita del frutto a livello giornaliero. Si è osservato che in divisione cellulare i frutti sono piccoli e crescono relativamente poco in termini assoluti. Essendo ancora molto attivo lo xilema, nella parte centrale della giornata si riscontrano una forte traspirazione e importanti flussi xilematici. Accanto a questo, però, ci sono momenti in cui la traspirazione è molto forte e il flusso xilematico non è in grado di bilanciare l’acqua che viene persa, per cui il frutto si restringe leggermente per poi reidratarsi nel pomeriggio e crescere.
Se invece si considera quello che succede durante l’espansione cellulare, si può notare che la dinamica di crescita del frutto è notevolmente diversa. Innanzitutto, vi è una crescita abbastanza costante, essendo il frutto più impermeabile e meno soggetto a variazioni dovute a cambiamenti nel bilancio idrico. In seconda battuta, si possono avere diverse casistiche, a seconda delle diverse variabili che in qualche modo incidono sul tasso di crescita del frutto. Tra queste rientrano sicuramente la varietà, perché ci sono cultivar a ciclo lungo e altre a ciclo breve, e l’irrigazione.
Si arriva dunque ai meccanismi del cracking.
Fino a diversi anni fa si pensava che il cracking fosse dovuto a un eccesso nel turgore del frutto che, a seguito dell’assorbimento di acqua esterna e interna, dovuta ad esempio all’entrata di liquido floematico, portasse la pressione di turgore delle cellule del frutto ad aumentare così tanto da agire con forza sull’epidermide, romperla e provocare la spaccatura. In realtà è ora chiaro non essere così, perché di fatto nelle fasi in cui è maggiore la sensibilità al cracking – quindi in pre o in post invaiatura – la ciliegia non presenta un turgore elevato, ma molto inferiore rispetto a quello in fase di divisione cellulare.
Recentemente, come sottolineato dalla professoressa, un gruppo di ricercatori tedeschi ha sviluppato un’altra teoria molto credibile su quello che può essere in effetti il reale meccanismo alla base del cracking.
Partendo da prove scientifiche, si è osservato che nella massima fase di crescita della ciliegia, la superficie del frutto cresce molto velocemente (anche di un centimetro quadrato al giorno), ma al contempo la cuticola non si arricchisce in maniera proporzionale di cere e di chitina. Questo vuol dire che se a inizio divisione cellulare, la cuticola in qualche modo si rafforza, nella fase di distensione cellulare questo non si verifica. Si ha quindi una cuticola che si espande, si assottiglia fino poi a indebolirsi, causando la formazione di micro cracking. Queste microfratture, spesso visibili anche a occhio nudo, consentono – a loro volta – all’acqua di entrare nel frutto, innescando tutta una serie di meccanismi che poi portano allo spacco.
Più nel dettaglio, l’acqua – entrata nel frutto attraverso queste microfratture – si diffonde nelle cellule sottostanti, ricchissime di zuccheri, e le rompe. Gli acidi organici contenuti in quelle cellule indeboliscono la parete cellulare e, una dopo l’altra, provocano un rigonfiamento delle cellule che quindi si rompono. Il meccanismo che si viene a creare è molto simile a quello di una cerniera che appena inizia a rompersi crea un innesco per cui continua man mano ad aprirsi. Non è un caso, d’altronde, che le spaccature si verificano proprio nei punti della ciliegia in cui l’acqua si accumula maggiormente, e quindi nella cavità peduncolare e nel fondo dove si ferma la gocciolina.
Cracking: quali strategie per prevenire il fenomeno
Per prevenire il fenomeno, le strategie più efficaci sono quelle che prevedono coperture antipioggia, utili a evitare la bagnatura e la conseguente spaccatura delle ciliegie. Bisogna tuttavia sottolineare che il cracking può avvenire anche sotto copertura: spesso, infatti, si crea una condensa sotto le reti che permette all’acqua di entrare nei frutti attraverso dei micro cracking e innescare il fenomeno. Inoltre, il cracking può verificarsi anche in post-raccolta, quando si crea una condensa dentro la confezione contenente le ciliegie.
Proseguendo, un’altra strategia molto importante è il miglioramento genetico. La possibilità di creare varietà di ciliegie con bucce più resistenti alle microfratture chiaramente permetterebbe ai produttori non solo di proteggere i frutti, ma anche di prevenire il problema. A tal proposito, si possono annoverare anche le strategie a base di sali di calcio, utili nella prevenzione se correttamente somministrati.
Per ottenere risultati e riduzioni significative del fenomeno, infatti, non bisogna fornirli alla pianta per via fogliare, perché per funzionare i sali di calcio devono penetrare all’interno delle microfratture.
Infine, interessanti risultano le strategie a base di biostimolanti che, per quanto ancora poco studiate, offrono dati promettenti. In tal senso, appare allora evidente che ancora tanto è il lavoro da fare. Specialmente in questa direzione che, per quanto non ancora supportata da numerose evidenze scientifiche, sembra già confermare la capacità di questi prodotti di agire sull’integrità della cuticola, prevenendo un fenomeno come il cracking che tanto preoccupa i cerasicoltori.
Ilaria De Marinis
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