L'avvizzimento degli acini è un fenomeno di perdita di peso delle uve che può verificarsi durante vari stadi di sviluppo, o prima dell'invaiatura, già alla fioritura (colpendo gli ovari del fiore) o dopo l'invaiatura. Sia le varietà rosse che quelle bianche (Cabernet Sauvignon, Zweigelt, Barbera, Grenache, Semillion, Sauvignon blanc, Shiraz e altre cultivar) hanno dimostrato di essere delle varietà predisposte all’avvizzimento degli acini1. In letteratura sono riportati quattro tipi di avvizzimento;

1/ Scottature solari prima o dopo l'invaiatura, con conseguente scarso sviluppo del colore nelle varietà rosse in casi gravi2;

2/ Disidratazione del frutto a fine stagione (LSD), caratterizzata da morte cellulare del mesocarpo della bacca e perdita d’acqua che comporta un aumento della concentrazione di solidi solubili totali (SST);

3/ Necrosi del gambo del grappolo caratterizzata da tessuto necrotico del rachide che colpisce le punte, le spalle o anche l'intero grappolo. La necrosi del grappolo può manifestarsi direttamente dalla fioritura o successivamente dopo l'invaiatura, con diversi impatti sulla composizione dell'uva;

4/ Alterazione dell'accumulo di zucchero con conseguente ammorbidimento e deformazione dell’acino che presenterà una riduzione del peso, ridotto tenore in antociani e basso accumulo di zucchero.

La tipologia più comune di avvizzimento nei climi più caldi è l'LSD. Sebbene l'LSD sia variabile tra stagioni, siti e vigneti, sembra essere accelerato da temperature più elevate, dal VPD (Air Vapour Pressure Deficit: deficit della tensione di vapore) più alto, da vincoli idrici e/o stress e da un'eccessiva esposizione al sole del grappolo. L'LSD può essere attribuito alla disidratazione e alla perdita di vitalità delle cellule del frutto che si traduce in perdite di resa, qualità e redditività3. Chou et al. (2018) 4 hanno riferito che l'LSD può causare una riduzione del peso delle bacche fresche del 30-70 % sull’uva Shiraz.

La maggior parte delle pubblicazioni sullo sviluppo delle bacche presenta i risultati ottenuti su campioni misti di uve, in varie fasi di sviluppo (Figura 1). Sebbene richiedano molto tempo, le analisi delle caratteristiche dei singoli acini come i solidi solubili totali (SST), la massa fresca (g), gli acidi organici, l'ossigeno istologico e la morte cellulare/quantità di ossigeno interno delle bacche sono un prerequisito per migliorare la comprensione dell'accumulo dei metaboliti e la loro perdita nelle diverse fasi di sviluppo delle bacche. Questo articolo presenta alcuni risultati originali relativi all'LSD ottenuti analizzando singole bacche di vari grappoli di Shiraz.

Le bacche singole iniziano a accumulare lo zucchero dall'inizio dell'invaiatura (ammorbidimento delle bacche) fino a quando la quantità di zucchero per bacca raggiunge un plateau dopo circa 26 giorni5. Il plateau si ha generalmente ad una concentrazione di circa 1-1,2 Molare (10-12 % in alcool potenziale; 18-20°Brix), indipendentemente dalla varietà. Parallelamente all'accumulo di zucchero (ma non necessariamente con una relazione lineare), il volume del frutto aumenta grazie all’accumulo d'acqua.

Figura 1. Variazioni del peso fresco delle bacche e dei solidi solubili totali in funzione del tempo sulla varietà Shiraz coltivata in un clima caldo. La perdita di peso fresco si verifica in genere intorno agli 80-90 giorni dopo la fioritura. A causa della perdita di acqua dalle bacche, gli zuccheri si concentrano e aumentano ulteriormente i solidi solubili totali.

Dal plateau dell'accumulo di zucchero nelle bacche (seconda fase di maturazione delle bacche), l'aumento della concentrazione di zucchero (°Brix) è dovuto principalmente alla perdita d’acqua dalle stesse6. Poiché il bilancio idrico della bacca non è più equilibrato tra carico d'acqua e traspirazione o gradiente di pressione nello xilema, la bacca potrebbe essere soggetta ad avvizzirsi in alcune varietà come Shiraz. Pertanto, la concentrazione di zucchero della bacca è risultato di un'equazione tra la quantità totale di zucchero che è stata accumulata (mg/bacca) e il volume della bacca. Un recente studio su singole bacche di Shiraz normali e avvizzite, campionate tutte sugli stessi grappoli alla stessa data (vigneto Montpellier dell'Institut Agro; viti allevate in posizionamento verticale dei germogli, in fertirrigazione), illustra bene la perdita di massa complessiva delle bacche fresche mentre i °Brix aumentano nelle bacche avvizzite, rispetto alle bacche normali (Figura 2). I risultati rivelano una relazione significativa ma debole tra la massa fresca della singola bacca e la sua concentrazione di zucchero, espressa in °Brix sia per le bacche normali che per quelle avvizzite (Figura 3), confermando i recenti risultati pubblicati7.

Figura 2. Boxplot che rappresenta la massa fresca della bacca (a) e il valore di °Brix (concentrazione di zucchero) (b) delle singole bacche normali (c) e delle bacche avvizzite (d). Ciò illustra la perdita di peso complessiva delle bacche e l'incremento dei °Brix per le bacche avvizzite rispetto alle bacche normali.

Figura 3. La relazione tra la massa fresca di un acino e il valore °Brix (concentrazione zuccherina) della stessa bacca è significativa, ma non molto stretta, per gli acini normali e gli acini avvizziti. Ciò illustra: i) la complessa interazione tra il contenuto di zucchero della bacca e il volume della bacca; ii) per una data di campionamento specifica, questi parametri non sono gli stessi perché tutti gli acini non sono allo stesso livello di sviluppo-maturazione.

È stato dimostrato che l'ipossia (basso contenuto d’ossigeno) nel mesocarpo della bacca (figura 4) può contribuire all'insorgenza della morte cellulare8. Studi precedenti hanno dimostrato che le temperature elevate e un'irrigazione insufficiente possono intensificare l'entità della morte cellulare e della disidratazione delle bacche, che può essere migliorata con l'ombreggiatura.

Figura 4. Immagini fluorescenti della superficie della sezione della bacca (taglio longitudinale attraverso l'asse centrale della bacca) colorate con diacetato fluorescente (FDA). Le cellule vitali intatte mostrano un verde fluorescente. Una bacca turgida che mostra cellule sane e intatte all'interno del mesocarpo in (a). Una bacca avvizzita che mostra ampie aree scure che indicano la morte cellulare. Scala: 2 mm.

L'avvizzimento delle bacche ha un profondo effetto sull'uva Shiraz e sulla composizione del vino, tuttavia le variazioni dipendono dal tipo di avvizzimento9. I vini ottenuti da uve in cui l'80 % degli acini era influenzato dall'LSD avevano livelli alcolici significativamente più alti (oltre 1 % vol), un aumento della tonalità del vino e dell'età chimica e una diminuzione della densità del colore. Un aumento della tonalità del vino corrisponde a un’evoluzione del colore del vino dal viola all'arancio, mentre l'età chimica del vino indica il grado di polimerizzazione tra antociani e tannini. Perciò, l'LSD accentua l’evoluzione del colore nei vini rossi e, a sua volta, riduce il potenziale d’invecchiamento del vino. Inoltre, gli antociani sono inferiori nei vini ottenuti da uve avvizzite10. L'LSD altera inoltre la composizione volatile del vino, diminuendo le concentrazioni di alcuni acetati degli alcoli superiori e del beta-damascenone (esaltatore dell'aroma fruttato) mentre aumenta le concentrazioni di γ-nonalattone e massoia lattone. Entrambi i composti sono noti per contribuire agli aromi di frutta matura e prugna essiccata nei vini rossi prematuramente invecchiati. Infine, l'LSD influenza le caratteristiche sensoriali del vino. I vini prodotti con uve affette da LSD sono caratterizzati da una maggiore percezione delle note di frutta cotta e sono più alcolici e astringenti11. In generale, composti come gamma-nonalattone, massoia lattone, furaneolo, omofuraneolo, 3-metil-2,4-nonandione e (Z)-1,5-ottandien-3-one sembrano contribuire al carattere di frutta secca nei vini ottenuto da uve disidratate12. Va notato che la maturità tardiva non è sempre accompagnata da bacche avvizzite e alte concentrazioni di marcatori chimici legati agli aromi di frutta secca.

Conclusioni e perspettive

Il verificarsi della morte cellulare nel mesocarpo degli acini d'uva sembra essere associato a bassi livelli di ossigeno nell'acino. Il previsto aumento delle temperature legato al cambiamento climatico può peggiorare l'ipossia aumentando la respirazione sia delle cellule del mesocarpo che dei semi. Gli impatti aggiuntivi dello stress da calore e della siccità su altri processi metabolici nell'acino probabilmente non solo ridurranno la resa attraverso la perdita di peso dell'acino, ma altereranno anche la composizione dell'acino e i profili sensoriali del vino.

Quindi, che possiamo fare per limitare/evitare la perdita d’ acqua delle bacche post-invaiatura e, infine, ridurre l’avvizzimento?

. Proteggere la zona del grappolo con le foglie per limitare la traspirazione dell'acino e migliorare il microclima del grappolo in termini di VPD (deficit di tensione di vapore). Tuttavia, si deve anche considerare che le viti eccessivamente vigorose possono subire un maggiore stress idrico in condizioni di caldo intenso se l'assorbimento delle radici è insufficiente per soddisfare la domanda di acqua della vite.

. Applicare un leggero vincolo idrico dall'acino all'invaiatura per forzare la vite ei suoi grappoli ad adattarsi al vincolo idrico durante la stagione (gli acini più piccoli rischiano di subire una minore perdita di peso totale).

. Proteggere la vite con l'irrigazione prima di un'ondata di calore per limitare ila perdita d'acqua delle bacche, tenendo presente che dopo il plateau dell'accumulo di zucchero nelle bacche, l'irrigazione potrebbe non ridurre la perdita d’acqua (Tuttavia, è stato dimostrato che la pioggia durante la fase di avvizzimento può rallentare il tasso di perdita di peso per assorbimento diretto d’acqua attraverso la buccia).

. Proteggere le viti ombreggiando o applicando filtri solari (come il caolino).

Notes