Stress idrico

Le piante hanno bisogno di acqua per crescere. La mancanza d'acqua può ridurre drasticamente la resa delle colture.

Stress da siccità nella barbabietola da zucchero: qual è la situazione attuale?

La barbabietola da zucchero è una coltura robusta con una tolleranza alla siccità superiore a quella di molte altre colture. Garantendo le condizioni ottimali per un buon avvio (ad esempio utilizzando sementi di qualità e trattate), gli agricoltori traggono vantaggio dal sistema di difesa naturale della coltura. 

Il cambiamento climatico è responsabile dell'aumento della temperatura durante l'importante fase di crescita della barbabietola da zucchero, ma causa anche periodi alternati di siccità e piogge intense. Se da un lato la barbabietola può trarre beneficio dal calore in una fase, dall'altro può essere penalizzata in un secondo momento, poiché le temperature elevate ne rallentano la crescita. A temperature superiori ai 35 °C, la barbabietola smette di crescere. Soprattutto l'elevata intensità luminosa nelle giornate soleggiate e calde provoca il surriscaldamento delle foglie della barbabietola. Il fabbisogno idrico si manifesta generalmente soprattutto in estate, quando la coltura raggiunge il suo massimo sviluppo. 

A lungo termine, i cambiamenti del clima estivo rappresentano quindi una minaccia reale per la barbabietola da zucchero, nonostante questa pianta sia in grado di resistere abbastanza bene alla siccità. È quindi importante puntare su varietà robuste per aumentare la resistenza della coltura a condizioni di stress come la siccità. Per adattarci a questa situazione e contribuire ad aumentare le rese, negli ultimi anni abbiamo sviluppato strategie che danno risultati concreti e misurabili. 

Come reagiscono le piante, e in particolare la barbabietola da zucchero, allo stress idrico?

Esistono 4 strategie generalmente adottate dalle piante per far fronte alla siccità:

1. Ignorare lo stress idrico: queste varietà continuano a svilupparsi normalmente come se non ci fosse siccità e le condizioni fossero normali. Questa strategia è interessante quando la siccità è di breve durata e bassa intensità, ma molto negativa in caso di siccità prolungata.
2. Evitare i danni causati dalla siccità: attraverso adattamenti a livello fisiologico e cellulare, le varietà possono evitare il deficit idrico e i danni causati dalla siccità.
3. Migliore efficienza idrica: queste varietà richiedono meno acqua per la crescita. Utilizzano un meccanismo per ridurre la traspirazione dell'acqua durante lo scambio di CO2 e la regolazione della temperatura (attraverso l'arricciamento o l'appassimento delle foglie per ridurre la superficie fogliare, la chiusura degli stomi nei periodi secchi per ridurre la traspirazione...).
4. Maggiore assorbimento dell'acqua: queste varietà sviluppano un apparato radicale profondo e molto ramificato per un migliore assorbimento dell'acqua.

Il successo di ciascuna di queste strategie dipende dalla natura della siccità (gravità, durata, improvvisità o gradualità, precocità, ecc.). Ad esempio, i meccanismi comportamentali per ridurre la traspirazione sono interessanti quando la siccità è di breve durata o si verifica solo durante le ore più calde della giornata. La perdita di resa è quindi limitata.

Come migliorare la tolleranza allo stress idrico?

La strategia per tollerare la siccità dipende dal tipo di siccità che la pianta incontra. La tolleranza alla siccità è una questione complessa perché richiede diverse funzioni nella pianta e può quindi coinvolgere molti geni: modifica della radicazione, modifica della superficie fogliare, modifica dell'apertura stomatica, ecc. In condizioni di stress idrico moderato, il mantenimento della crescita fogliare favorisce la fotosintesi e quindi la resa. In condizioni di siccità più grave e prolungata, questa caratteristica, che comporta anche un'elevata evaporazione e traspirazione da parte delle piante, può portare a un più rapido esaurimento delle riserve idriche e quindi a una maggiore difficoltà di sopravvivenza delle piante. 

In sintesi, in condizioni di siccità, le piante sono soggette a un importante compromesso tra la limitazione della perdita d'acqua e il proseguimento dell'assorbimento di CO2 per la fotosintesi. 

Nel miglioramento genetico, è necessario tenere conto della risposta generale delle piante al deficit idrico, per ogni contesto climatico (date, intensità e frequenza delle siccità, profondità del suolo, ecc.). Non saremo mai in grado di ottenere ibridi che mantengano la loro produttività senza un'elevata traspirazione, poiché questa è necessaria per la fotosintesi e la crescita. Ci concentriamo quindi su altri tratti che migliorano la resistenza alla siccità senza influire negativamente sulla resa, come un assorbimento più efficiente dell'acqua. Negli ultimi anni, SESVanderHave ha identificato con successo varietà in grado di ridurre significativamente le perdite di resa durante periodi di siccità prolungata.

Quali strumenti utilizziamo per migliorare la tolleranza alla siccità?

1. SESVanderHave dispone di una vasta rete di test in aree regolarmente colpite da stress idrico. La maggior parte delle piattaforme di test è dotata di stazioni meteorologiche che consentono un'analisi dettagliata delle condizioni ambientali. Monitoriamo l'entità della siccità sui nostri diversi appezzamenti di prova per valutare l'impatto sulle prestazioni delle nostre diverse varietà.
2. Effettuiamo anche test comparativi tra appezzamenti irrigati e non irrigati per valutare le differenze di comportamento.
3. Da diversi anni ormai, per questo problema di stress idrico vengono utilizzati anche i droni. SESVanderHave collabora con l'azienda VITO, esperta in questo campo. Grazie all'analisi delle misurazioni effettuate dal drone durante il periodo di siccità, siamo in grado di identificare le differenze genetiche su determinati criteri che giocano un ruolo nello stress idrico. Lo facciamo utilizzando un metodo sviluppato da SESVanderHave. In questo modo, la selezione su questo criterio viene accelerata e migliorata.