Effetti di diversi regimi irrigui sulla fisiologia e qualita del frutto di olivo (Olea europaea L.) e susino (Prunus salicina Lindl.)

L’olivo (Olea euroaea L.) e il susino cino-giapponese (Prunus salicina Lindl.) sono due specie arboree che vengono irrigate per migliorarne le capacità produttive. Attualmente è importante ottimizzare la quantità di acqua somministrata a tali colture sia per mantenere delle buone produzioni che per migliorare alcuni aspetti qualitativi del prodotto finale, tenuto conto anche della riduzione delle precipitazioni per effetto dei cambiamenti climatici nel bacino mediterraneo. Gli esperimenti condotti sull’olivo hanno riguardato gli effetti di diversi regimi idrici sulle caratteristiche del frutto e dell’olio di tre diverse annate. In particolare, nel 2011 è stata effettuata la differenziazione tra una tesi pienamente irrigata e una in deficit idrico a partire da 56 giorni dopo la piena fioritura; nel 2012 e 2013 le tesi idriche sono state tre, di cui una pienamente irrigata, una che ha previsto un periodo di deficit alla fine della prima fase di accrescimento del frutto e una tesi di deficit idrico durante la fase d’indurimento del nocciolo. Durante l’accrescimento del frutto sono state misurate le concentrazioni del mesocarpo di alcuni composti fenolici (3,4-DHPEA, p-HPEA, verbascoside, 3,4 DEHPEA-EDA, oleuropeina, p-HPEA-EDA, (+)-1-acetossipinoresinolo, (+)-pinoresinolo) e ne è risultato una maggiore quantità di polifenoli totali nelle tesi in deficit, in particolare per quella in cui lo stress veniva è imposto nelle prime fasi di accrescimento del frutto; la maggiore concentrazione nel frutto di tali composti corrisponde anche ad una loro maggiore concentrazione nell’olio prodotto alla raccolta. Nel 2012 e 2013 la dimensione del frutto è diminuita in alberi irrigati in deficit, soprattutto se imposto precocemente, mentre l’andamento dell’accumuli dell’olio nel mesocarpo non è stato influenzato negativamente dal deficit idrico. L’efficienza produttiva degli anni 2012 e 2013 non ha manifestato differenze tra le tesi irrigue, sia in termini di produzione di olive per albero che di produzione di olio per albero e come numero di frutti per albero. Rispettivamente nel 2013 le tesi in deficit hanno dato una produzione minore del controllo del 51% e del 34% per il deficit più precoce e quello durante l’indurimento del nocciolo. Inoltre, sono state svolte analisi sull’espressione di alcuni geni durante l’accrescimento del frutto coinvolti nella sintesi dei composti fenolici in funzione dello stress idrico. Per i campioni di olive degli anni 2011 e 2012 è stata analizzata l’espressione relativa rispettivamente di otto e cinque geni (2011: secologanina sintasi (SLS4), fenilalanina ammonio-ossidasi (PAL) e 1-deossi-D-xilulosio sintasi (DXS) a cui si aggiungono quelli del 2012: geraniolo sintasi (GES), alogenato deidrogenasi (ADH), rame-ammino ossidasi (CuAO), tirosino decarbossilasi (TYRD) e ß-glucosidasi (GLU)). Le indagini svolte hanno confermato l’andamento tempolare dell’espressione genica presenti in letteratura per altre varietà di olivo con una chiara riduzione dell’espressione durante la maturazione dei frutti (ad eccezione di PAL e CuAO), in accordo con la riduzione nella polpa della concentrazione dei metaboliti corrispondenti. I geni GES, CuAO e GLU hanno dato risposte molto chiare allo stress idrico: sia per l’anno 2011 che per il 2012 alla fine dei periodi di stress le tesi in deficit evidenziano espressioni maggiori della tesi di controllo per il gene GES; il gene CuAO risponde positivamente allo stress in entrambe gli anni di studio, ma non se lo stress è imposto precocemente come nel caso del primo stress del 2012; il gene GLU ha una risposta negativa allo stress per entrambe gli anni di studi. Il gene DXS, se pur non significativa, ha mostrato una riduzione dell’espressione in condizioni di deficit idrico, altri hanno fornito risposte di più difficile interpretazione come PAL e TYRD persino assenti. Per il susino cino-giapponese è stato investigato l’effetto del deficit idrico controllato sull’anatomia del mesocarpo. L’indagine istologica del mesocarpo del susino svolta sulla varietà tardiva Angeleno e sulla precoce Red Beaut ha evidenziato la presenza di tre regioni con caratteristiche diverse, dall’esterno verso l’interno: Me I con cellule di dimensione e forma irregolari, Me II con cellule di forma ovoidale e dimensioni uniformi; Me III con cellule di dimensioni simili tra loro e con forma allungata, il cui asse maggiore è orientato radialmente nel frutto. La varietà Angeleno presenta tutte le aree durante tutte la terza fase di accrescimento del frutto, mentre la varietà Red Beaut non ha la regione Me II alla fine dell’indurimento del nocciolo, ma è presente a raccolta. Sulla varietà Angeleno è stato applicato uno stress idrico nella prima metà della terza fase d’accrescimento del frutto in cui si osserva che tutti i parametri istologici osservati (area e numero delle cellule, area del mesocarpo) hanno una risposta negativa che si annulla in seguito al ripristino dell’irrigazione. Nell’area del mesocarpo più esterna nel frutto (Me I) tutti i valori della tesi pienamente irrigata hanno un andamento analogo a quello del mesocarpo totale, sia come area occupata da tale regione che come dimensioni e area delle cellule che lo compongono. Confrontando i valori con la tesi in deficit idrico si può osservare che, nella seconda data di campionamento, che corrisponde con la fine del deficit idrico, i parametri maggiormente influenzati negativamente dalla carenza idrica sono l’area di Me I e il numero di cellule che lo compongono. L’area delle cellule di Me I non sembra rispondere all’imposizione del deficit. I valori osservati alla raccolta tornano ad essere uguali tra le due tesi idriche. Me II sembra avere una risposta perfettamente opposta a quella di Me I, ovvero l’unico parametro che viene influenzato negativamente dalla carenza idrica è l’area cellulare, anche in questo caso tutti i valori osservati alla raccolta tornano ad essere uguali tra le due tesi idriche. Infine, nella regione più interna del mesocarpo, solo l’area da essa occupata sembra rispondere negativamente allo stress, come per le regini precedenti i valori osservati in raccolta sono uguali tra le due tesi. Dalle analisi svolte sulla cuticola della varietà Angeleno nell’ultima data di campionamento, ovvero alla raccolta, si osserva che il deficit idrico ha aumentato lo spessore della cuticola. Alla luce di quanto riportato in questo lavoro possiamo concludere che è possibile utilizzare le risorse idriche in modo più accurato ed efficiente per l’irrigazione dell’olivo e del susino cino-giapponese. In olivo si è evidenziato che un migliore utilizzo dell’acqua può ridurre i costi gestionali delle aziende può migliorare le caratteristiche nutraceutiche dell’olio prodotto. Nel caso del susino cino-giapponese l’irrigazione in deficit modifica lo sviluppo dei tessuti del mesocarpo in modo differenziale