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"MilleVigne - Settembre 2023, Numero 3" di Vignaioli Piemontesi è una rivista ricca di contenuti per appassionati e professionisti del mondo del vino. Nella sezione "Dalla Ricerca", si approfondiscono i progressi scientifici recenti. L'editoriale "Eterna malattia" apre il numero con riflessioni sull'industria viticola. La sezione "Viticoltura" esplora temi come la gestione della radiazione solare per il controllo del metabolismo degli acini e la modulazione della sintesi dei terpeni nel Moscato bianco. Si discute anche di vendemmia meccanica, agricoltura conservativa e si presenta un'intervista al professor Lucio Brancadoro. Nella sezione "Enologia" si analizzano le proteine dei mosti e dei vini, le alternative al sughero per la chiusura delle bottiglie, il potenziale redox per comprendere i fenomeni di ossidazione e le caratteristiche del legno di quercia. La sezione "Economia" offre una guida per vendere vino online, il mercato del vino sfuso, la creazione di eventi nel mondo del vino e il concetto di simbiosi industriale come strumento di economia circolare. La sezione "Cultura e Società" presenta articoli sulle vite parallele dei vignaioli, i Nebbioli del Nord Piemonte, il valore della cultura e della conoscenza come antidoto alle crisi e la piantata ultracentenaria di Vernazola. "MilleVigne - Settembre 2023, Numero 3" si conclude con l'Osservatorio Progetti, fornendo una visione completa delle attuali iniziative nel settore vitivinicolo.

DALLA RICERCA - Due passi dalla scienza

EDITORIALE

Eterna malattia

VITICOLTURA

Dagli Appennini alle bolle

Sotto il sole o all’ombra: gestire la radiazione solare per controllare il metabolismo degli acini

Come è possibile modulare in vigneto la sintesi dei terpeni nel Moscato bianco?

Vendemmia meccanica: macchine e scelte di impianto

Agricoltura conservativa: le tre regole fondamentali

Professorinvigna: intervista a Lucio Brancadoro

ENOLOGIA

Le proteine dei mosti e dei vini: da dove vengono e come si comportano

In alternativa al sughero un intero ventaglio di possibilità

Il potenziale redox per capire meglio i fenomeni di ossidazione

Pezzi di legno di quercia, caratteristiche e requisiti

ECONOMIA

Vendere il vino online: le opportunità e le regole per l’e-commerce

Il vino sfuso nel mercato globale

Creare un evento nel mondo del vino: strategie e consigli

Uno strumento di economia circolare: la simbiosi industriale

CULTURA E SOCIETÀ

Vite parallele

I Nebbioli del Nord Piemonte

Cultura, territorio, scienza e conoscenza come antidoto a qualsiasi crisi

La piantata ultracentenaria di Vernazola per i vini di domani

OSSERVATORIO PROGETTI

VITICOLTURA Sotto il sole o all’ombra: gestire la radiazione solare per controllare il metabolismo degli acini di ALESSANDRA BIONDI BARTOLINI In condizioni di eccesso radiativo e termico il metabolismo degli acini si modifica e la qualità dell’uva ne risente. Aaron Fait e il suo gruppo di ricerca hanno analizzato le variazioni microclimatiche e metaboliche in condizioni di diverso ombreggiamento nell’ambiente estremo del deserto del Negev in Israele. Le condizioni di stress legate all’eccesso di temperatura e di radiazione sono oggetto di studio e di approfondimento da parte di molti gruppi di ricerca di tutto il mondo. L’obiettivo è da un lato comprendere sempre meglio quale sia la risposta della pianta nei casi in cui il calore o la luce superino una soglia di rischio per il regolare svolgimento dei processi metabolici che avvengono nelle foglie e nell’acino, e dall’altro individuare le tecniche più adatte a prevenire i danni più comuni, come le scottature o la disidratazione che si possono osservare sui grappoli esposti. In modo simile a quanto facciamo quando ci proteggiamo sotto l’ombrellone, in presenza di una radiazione luminosa eccessiva è possibile ridurre l’esposizione dei grappoli dando loro una più o meno parziale copertura di ombreggiamento, con la scelta di una distribuzione della canopy più adatta o con l’uso delle reti ombreggianti. Per capire cosa succede nelle cellule della buccia e della polpa quando, per effetto di diversi sistemi di ombreggiamento, arrivano quantità variabili di radiazione solare e di calore, abbiamo chiesto spiegazioni ad (vedi box), senza dubbio l’ambiente più estremo per la viticoltura e al tempo stesso quello più adatto dove testare nuove soluzioni alle condizioni di stress. Aaron Fait, professore e ricercatore della Ben Gurion University in Israele, che ha insediato i suoi laboratori di fisiologia vegetale e svolge le sue ricerche nel deserto del Negev Aaron Fait Nell’altopiano del Negev, in Israele, si pratica la viticoltura in un ambiente desertico caratterizzato da precipitazioni ridottissime e radiazione e temperature diurne molto elevate. Photo credits: Aaron Fait Il testimone completamente esposto (e defogliato nelle tesi sperimentali in modo da avere il massimo dell’irraggiamento) di sinistra è stato comparato con l’ombreggiamento ottenuto con reti di colore grigio in grado di bloccare rispettivamente il 30% e il 60% della radiazione totale (a destra). Photo credits: Aaron Fait PROTEGGERE I GRAPPOLI CON LE RETI OMBREGGIANTI In una sperimentazione svolta nella regione di Mitzpe Ramon nel Negev, il gruppo multidisciplinare di ricerca di Aaron Fait, con Noam Reshef e in collaborazione con la micrometeorologa Nurit Agam che ha seguito gli aspetti di sensoristica e la raccolta ed elaborazione dei dati ambientali, ha tentato di capire quali siano gli effetti della radiazione solare e della temperatura sul grappolo in diverse condizioni di ombreggiamento. “Abbiamo indagato l’impatto dell’irraggiamento e della temperatura sulla qualità biochimica del frutto, spingendoci ad analizzare anche la variabilità spaziale e temporale nei grappoli posti in posizioni diverse e negli acini orientati diversamente all’interno dello stesso grappolo” spiega Fait. Per farlo i ricercatori israeliani hanno applicato tre diversi livelli di esposizione dei grappoli, completamente sfogliati ed esposti, o con un ombreggiamento in grado di filtrare rispettivamente il 30% e il 60% della radiazione. La ricerca si è svolta all’interno di un vigneto di Cabernet Sauvignon allevato in parete verticale con orientamento dei filari Nord-Sud e con grappoli quindi esposti a Est o a Ovest. Nelle tesi ombreggiate sono state disposte sulla fascia dei grappoli e a partire dall’inizio della fase di invaiatura delle reti neutre grigie a diversa densità. I parametri ambientali di temperatura della zona del grappolo e della superficie dell’acino sono stati rilevati con dei sensori posti all’interno della canopy e del grappolo e hanno permesso di verificare l’efficienza delle reti nel ridurre la temperatura degli acini. “L’obiettivo non era di modificare la fisiologia della pianta, ma verificare se a parità di funzionamento della pianta la protezione del solo frutto permettesse di migliorarne la qualità: è per questo e anche per una maggiore applicabilità e praticità da parte dei viticoltori, che abbiamo scelto di ombreggiare solo il frutto e non le foglie” aggiunge lo scienziato israeliano. “Il primo risultato è che le reti hanno fatto il loro dovere: la rete più densa ha molto ridotto la radiazione e la temperatura, soprattutto nelle ore della mattina quando la radiazione è più alta. La cosa più importante è che siamo riusciti a ridurre non tanto la temperatura dell’aria quanto piuttosto quella della superficie dell’acino e anche l’eterogeneità dei grappoli. Consideriamo che i grappoli possono raggiungere temperature di 50 gradi per molte ore durante il giorno, ogni giorno per un mese e mezzo se non due fino alla raccolta e che questo corrisponde a una condizione di stress ossidativo fortissimo all’interno del frutto”. Uno studio che ha associato la micrometeorologia con la metabolomica e che ha permesso di osservare e monitorare l’accumulo, la degradazione e la variabilità di più di 70 metaboliti primari e secondari. Grappoli quindi più freschi e più omogenei hanno permesso anche di avere una diversa composizione nei metaboliti primari e secondari? “Per quanto riguarda la composizione in metaboliti primari, abbiamo osservato una riduzione nella componente zuccherina e quindi nel grado alcolico dei vini e siamo in qualche modo riusciti a trattenere anche l’acidità malica, che in quelle zone si perde molto facilmente. A livello del metabolismo secondario, che abbiamo analizzato in cromatografia liquida, abbiamo avuto vari effetti e non tutti nella stessa direzione. L’ombreggiamento ha favorito una maggiore concentrazione di procianidine e la conservazione delle antocianine, preservandole dalla degradazione. A differenza di quanto avviene nelle regioni temperate infatti, dove si espongono i grappoli per favorire la colorazione, nelle zone aride l’eccesso di temperatura porta all’arresto della biosintesi e alla degradazione degli antociani. L’obiettivo è individuare una condizione di esposizione o di ombreggiamento nella quale la sintesi superi la degradazione. Altre molecole come i flavonoli, tra i quali troviamo la quercetina e il camferolo, al contrario sono aumentate al crescere dell’esposizione”. UNO SGUARDO ALL’ACINO “STRESSATO” I metaboliti primari e secondari dell’uva, con l’eccezione degli zuccheri, che sono traslocati nella polpa dalle foglie, sono il frutto di processi metabolici che si svolgono direttamente all’interno dell’acino, nelle cellule della buccia o della polpa. Quando le condizioni ambientali cambiano e si allontanano dal range ottimale di attività degli enzimi coinvolti nei processi metabolici di biosintesi, anche il metabolismo dell’acino si modifica. Le temperature e la radiazione molto elevate sono causa di forti stress ossidativi sul frutto e inducono da un lato all’arresto di alcuni processi e la catalisi dei composti accumulati e dall’altro alla sintesi di composti che l’acino utilizza per proteggersi dall’azione dei raggi UV, dalla disidratazione e dall’azione dei radicali (ROS), molti dei quali hanno un impatto sulle caratteristiche di qualità e stabilità dei vini. - Le barre mostrano la variazione percentile giornaliera nelle ore diurne della temperatura alla superficie degli acini in una giornata (19 agosto 2015) sui grappoli esposti ad Est e con tre diversi livelli di esposizione, in giallo i grappoli completamente esposti, in grigio chiaro quelli con rete ombreggiante al 30% e in grigio scuro quelli con rete ombreggiante al 60% (tratto da Rehef et al, 2017 – per gentile concessione degli autori) Figura 1 ACINI ANALIZZATI UNO PER UNO In campo la radiazione varia nel tempo - anche nell’arco della stessa giornata - oltre che nello spazio e il passo successivo nella ricerca di Fait e dei suoi colleghi è stato andare a vedere se l’ombreggiamento delle reti favorisse anche una maggiore omogeneità all’interno del grappolo, caratterizzando la variabilità spaziale dei parametri microclimatici e analizzando i metaboliti presenti negli acini posti in diverse posizioni all’interno dei grappoli disposti sul lato a Est o a Ovest del filare. “Andando a vedere i risultati abbiamo constatato che la radiazione solare sul grappolo esposto può avere uno scarto significativo tra gli acini più esterni e quelli invece meno esposti, mentre quando si utilizzano le reti questa eterogeneità si va a ridurre molto. Questo in un ambiente come il nostro ha un grosso effetto anche sull’omogeneità della fenologia del frutto durante la maturazione, perché permette di avere frutti che “viaggiano” tutti più o meno alla stessa velocità. Quando però siamo andati ad analizzare la composizione degli acini posti nelle diverse posizioni abbiamo ottenuto risultati un po’ diversi: i grappoli esposti avevano una minore variabilità chimica tra gli acini rispetto a quanto si verificava all’interno dei grappoli ombreggiati. Nei grappoli ombreggiati apparentemente c’era più “spazio” per l’acino di esprimere il proprio potenziale metabolico, mentre in quelli esposti, probabilmente per una maggiore inibizione della forte luce o della temperatura, questa completa espressione non c’era e quindi più o meno tutti gli acini avevano un’attività metabolica simile”. I flavonoli, quercetina e camferolo, che hanno reagito maggiormente alla radiazione solare e ai diversi trattamenti di ombreggiatura, presentano ad esempio una concentrazione media più elevata nei grappoli esposti, ma un coefficiente di variazione tra gli acini degli stessi grappoli molto più alto nei grappoli ombreggiati. “La maggiore omogeneità cioè si riscontra se si guarda la temperatura della superficie del grappolo ma non se si guarda la chimica dei singoli acini” osserva Aaron Fait. Questa analisi di maggiore dettaglio ha permesso di valutare i singoli metaboliti in funzione della somma di radiazione giornaliera ricevuta dagli acini e confermare alcune delle osservazioni già fatte in relazione ai valori medi, come l’andamento progressivamente decrescente della malvidina ma non di tutte le antocianine nella stessa misura, con magla conseguente variazione dei rapporti esistenti tra le diverse forme. “Un altro risultato interessante è legato all’effetto della radiazione giornaliera sul metabolismo dell’acido malico che come previsto diminuisce. Contemporaneamente e in risposta agli stress ossidativi si ha però anche un cambiamento nel rapporto C/N e l’accumulo di amminoacidi come leucina, valina e fenilalanina che essendo dei precursori aromatici, potrebbe tradursi in un cambiamento nelle caratteristiche percepibili dei vini”. - Nelle diverse condizioni di ombreggiamento e in confronto con il testimone completamente esposto si osserva una variazione nel livello di metaboliti secondari come flavonoli, flavan 3 oli e antocianine (tratto da Rehef et al, 2017 - per gentile concessione degli autori) Figura 2 UNA NUOVA STRUTTURA DELLA CANOPY PER RIDURRE L’ESPOSIZIONE DEI GRAPPOLI In un’altra esperienza, continua a raccontare Aaron Fait, si è voluta esplorare la possibilità di aumentare l’ombreggiamento e la protezione dei grappoli dagli eccessi radiativi modificando la distribuzione della vegetazione della chioma e valutando architetture e forme di allevamento alternative: “La viticoltura moderna nel Negev è abbastanza giovane (nonostante una storia ultramillenaria, in Israele nei secoli scorsi è mancata la continuità nella coltivazione della vite ndr) e ha importato sostanzialmente un modello di produzione che è quello francese. Ma il Negev non è Bordeaux e finché non siamo arrivati noi con il nostro gruppo di ricerca e il nostro team multidisciplinare si è fatto poco per individuare dei sistemi di coltivazione che fossero più adatti ai nostri ambienti. Quindi per risolvere i problemi di frequenti scottature e disidratazione nei vigneti di Teperberg, uno dei più importanti produttori israeliani che nel deserto del Negev produce uve di Gewürtztraminer tipiche per i caratteri molto ricercati di frutta esotica, abbiamo valutato l’introduzione di una forma di allevamento alternativa alla spalliera verticale. Si tratta di un sistema già studiato da Alberto Palliotti e da lui definito SAYM che permette di aprire con un’angolazione variabile la parete verticale, offrendo una maggiore ombreggiatura ai grappoli”. Se da un lato il primo risultato non è stato incoraggiante, in quanto la maggiore esposizione della vegetazione ha portato all’incremento del fabbisogno idrico che è risultato in un consumo di acqua irrigua (e quindi in un ambiente arido a un costo più elevato) superiore del 60%, dall’altro si è assistito a un miglioramento qualitativo sulle uve, spiega Fait, che ha portato l’azienda ad adottare e anche a estendere su altre superfici l’uso di questa forma di allevamento. “Sebbene con una copertura naturale data dalle foglie gli effetti sulla temperatura siano più contenuti rispetto a quanto si osservava con le reti, i risultati osservati a livello metabolico si ripetono. In due delle tre stagioni di prova abbiamo avuto un peso fresco maggiore degli acini, l’acidità si è mantenuta più alta e il pH più basso, mentre non si è osservato un effetto marcato sulla concentrazione in zuccheri. A livello degli acini anche se visivamente non si sono osservate grosse differenze sulla colorazione, abbiamo rilevato un effetto sulla quantità di composti di ossidazione, detti anche ROS (Reactive Oxygen Species) come superossidi o radicali liberi, che erano minori nel SAYM, e abbiamo osservato delle differenze significative nel contenuto in norisoprenoidi, derivati dall’accumulo dei carotenoidi, e in particolare nel ß damascenone che è molto importante nell’espressione aromatica di questa varietà”. - Analizzando la variabilità nella composizione dei diversi metaboliti presenti negli acini posti nelle diverse posizioni all’interno del grappolo (figura a sinistra), l’analisi cluster del coefficiente di variazione (figura a destra) evidenzia che nei grappoli ombreggiati e in modo particolare per alcuni composti come i flavonoli, il metabolismo si mantiene più attivo ed evidenzia una maggiore variabilità all’interno del grappolo (tratto da Rehef et al, 2017 per gentile concessione degli autori) Figura 3 Reshef N, Walbaum N, Agam N and Fait A (2017) Sunlight Modulates Fruit Metabolic Profile and Shapes the Spatial Pattern of Compound Accumulation within the Grape Cluster. Front. Plant Sci. 8:70. Gashu K, Sikron Persi N, Drori E, Harcavi E, Agam N, Bustan A and Fait A (2020) Temperature Shift Between Vineyards Modulates Berry Phenology and Primary Metabolism in a Varietal Collection of Wine Grapevine. Front. Plant Sci. 11:588739. Gashu K, Song C, Dubey AK, Acuña T, Sagi M, Agam N, Bustan A and Fait A (2022) The Effect of Topo-Climate Variation on the Secondary Metabolism of Berries in White Grapevine Varieties (Vitis vinifera). Front. Plant Sci. 13:847268 Per approfondire: www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2017.00070/full www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2020.588739/full www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2022.847268/full

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