Βασικά εργαλεία για τη βελτίωση της παραγωγικότητας σε καλλιέργειες όπως τα επιτραπέζια σταφύλια, οι διακόπτες λήθαργου απαιτούν προγραμματισμένη χρήση. Ως εκ τούτου, ένα ενδιαφέρον ερευνητικό έργο.
Οι διακόπτες λήθαργου είναι βασικά εργαλεία για τη βελτίωση της παραγωγικότητας σε καλλιέργειες όπως τα επιτραπέζια σταφύλια. Διεγείροντας την έξοδο των οφθαλμών από τον λήθαργο, αντισταθμίζουν την έλλειψη ψύχους. Η χρήση τους, ωστόσο, απαιτεί προσεκτικό σχεδιασμό. Ως εκ τούτου, η ερευνητική εργασία που αποσκοπεί στον εντοπισμό βιώσιμων λύσεων, ικανών να δρουν σε συνέργεια με τους φυσιολογικούς μηχανισμούς του φυτού, δημοσιεύεται στις σελίδες του περιοδικού από την Liliana Gaeta, ερευνήτρια στο ερευνητικό κέντρο CREA-AA - Συμβούλιο Αγροτικής Έρευνας και Ανάλυσης της Αγροτικής Οικονομίας - Κέντρο Έρευνας Γεωργίας και Περιβάλλοντος στο Μπάρι.
Η διαχείριση του λήθαργου στις καλλιέργειες φυλλοβόλων οπωροφόρων δένδρων, που προέρχονται από εύκρατες κλιματικές ζώνες, είναι μια από τις πιο σύνθετες και κρίσιμες γεωπονικές προκλήσεις για την οπωροκαλλιέργεια γενικά. Ο λήθαργος αντιπροσωπεύει μια στρατηγική προσαρμογής που εφαρμόζει το φυτό για να εξασφαλίσει την επιβίωσή του κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Πολλοί φυσιολογικοί παράγοντες εμπλέκονται στη διατήρηση του λήθαργου των οφθαλμών: οξειδωτικό στρες, μεταβολισμός των υδατανθράκων που σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με τη μιτοχονδριακή αναπνοή, ορμόνες και ικανότητα μεταφοράς που σχετίζεται με τις ιδιότητες της πλασματικής μεμβράνης και του κυτταρικού τοιχώματος (Εικ. 1).
Καθώς οι παράγοντες αυτοί αλληλεπιδρούν, ο μηχανισμός του λήθαργου είναι πολύ περίπλοκος. Για το επιτραπέζιο αμπέλι, όπως και για άλλα είδη φρούτων, κατά τη διάρκεια του λήθαργου, ο μεταβολισμός των οφθαλμών επιβραδύνεται ως απάντηση στις δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων των χαμηλών θερμοκρασιών του χειμώνα. Στις τροπικές περιοχές, τα αμπέλια μπορούν να αναπτυχθούν αδιάλειπτα με μικρή ή καθόλου έκθεση σε χαμηλές θερμοκρασίες, αλλά πιστεύεται ότι - όταν έχει προκληθεί λήθαργος στο τέλος των οφθαλμών - η έκθεση σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι απαραίτητη για τη διακοπή του λήθαργου και για τη βλαστική-παραγωγική ανάκαμψη.
Η περίοδος έκθεσης στο ψύχος αναφέρεται ως απαίτηση για ψύχος και, εάν δεν τηρηθεί, όπως συμβαίνει συχνά σε περιοχές με ήπιους χειμώνες, το φυτό μπορεί να μην ξαναρχίσει να αναπτύσσεται σωστά, με αρνητικές επιπτώσεις στην κανονική ανάπτυξη των βλαστών, στον αριθμό των βλαστών και των τσαμπιών ανά αμπέλι, στην ανάπτυξη των ανθέων και στην ομοιομορφία της ανάπτυξης των καρπών.
Η απαίτηση για ψύχος αλλάζει ανάλογα με το είδος και την ποικιλία- επομένως, αποτελεί γενετικό χαρακτήρα που αφορά το είδος και την ποικιλία.Σε σύγκριση με πολλά άλλα είδη φυλλοβόλων οπωροφόρων δένδρων, τα αμπέλια απαιτούν σχετικά μικρή έκθεση στο κρύο για να ολοκληρώσουν τη χειμερινή τους ανάπαυση- στην πραγματικότητα, αρκετές μελέτες δείχνουν ότι η έκθεση στο κρύο που απαιτείται για την κανονική ανάπτυξη των οφθαλμών της αμπέλου κυμαίνεται μεταξύ 50 και 400 ωρών σε θερμοκρασίες ≤ 7 °C (Dokoozlian, 1999).
Όταν σχεδιάζεται μια νέα φύτευση, η γνώση των απαιτήσεων μιας συγκεκριμένης επιτραπέζιας ποικιλίας αμπέλου σε ψύχος καθίσταται απαραίτητη πτυχή, μαζί με πληροφορίες σχετικά με την ποσότητα ψύχους που μπορεί να προσφέρει η περιοχή καλλιέργειας.
Η χρησιμοποίηση ποικιλιών που δεν έχουν προσαρμοστεί επαρκώς σε ένα δεδομένο περιβάλλον μπορεί να συνεπάγεται τον κίνδυνο κακής προσαρμοστικότητας, ο οποίος γίνεται όλο και πιο αισθητός λόγω της υπερβολικής εξάρτησης από ποικιλίες ξένης προέλευσης που τοποθετούνται σε περιοχές διαφορετικές από εκείνες από τις οποίες προέρχονται. Ωστόσο, η γνώση της ποσότητας των ωρών στο κρύο μιας περιοχής, αν και χρήσιμη κατ' αρχήν, γίνεται όλο και λιγότερο αξιόπιστη λόγω της κλιματικής αλλαγής. Η άνοδος των παγκόσμιων χειμερινών θερμοκρασιών αποτελεί πραγματική απειλή για διάφορες καλλιέργειες και σε πολλές αμπελουργικές περιοχές, τα θερμοκρασιακά καθεστώτα μεταβάλλονται σημαντικά, μειώνοντας τη συσσώρευση των ωρών ψύχους που απαιτούνται για την έξοδο από τον λήθαργο σε αρκετές ποικιλίες επιτραπέζιων σταφυλιών. Η χρήση των διακοπτών λήθαργου θα μπορούσε να είναι ζωτικής σημασίας ως λύση για την αντιστάθμιση της ανεπαρκούς συσσώρευσης ψύχους και την επίτευξη καλύτερης ποιότητας και απόκρισης στην παραγωγή, σε σημείο που θα μπορούσε να γίνει μέρος των συνηθισμένων πρακτικών διαχείρισης του ιταλικού τομέα επιτραπέζιων σταφυλιών και όχι μόνο.
Τεχνικές διακοπής ληθάργου: από τη χρήση χημικών ουσιών σε πιο βιώσιμες έρευνες και λύσεις
Οι τεχνικές διακοπής λήθαργου είναι χημικές ουσίες που εφαρμόζονται στα φυτά για να τα διεγείρουν από τον λήθαργο και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τρεις κύριους σκοπούς
- Για να καταστεί δυνατή η καλλιέργεια ποικιλιών σε περιοχές που δεν δέχονται αρκετό κρύο,
- Για την τυποποίηση της έκπτυξης των οφθαλμών, της ανθοφορίας και της ωρίμανσης των καρπών,
- Να αυξηθεί ο αριθμός των οφθαλμών που διασπούν τον λήθαργο σε είδη με έντονη κυριαρχία των κορυφών, βελτιώνοντας έτσι την ανθοφορία και την απόδοση (George et al., 2002).
Μεταξύ των προϊόντων που χρησιμοποιούνται ως διακόπτες λήθαργου, αξιοσημείωτο για τη σημασία και τη δημοτικότητά του στο παρελθόν είναι το υδροκυαναμίδιο (H2CN2), γνωστό με την εμπορική ονομασία Dormex® (Venter et al., 2024). Πειράματα που διεξήχθησαν από τον Dokoozlian, 1999 σε επιτραπέζια σταφύλια cv. Perlette έδειξαν την αλληλεπίδραση μεταξύ της έκθεσης σε ψύχος (0, 50, 100, 200, 400 και 800 ώρες στους 3 °C) και της συγκέντρωσης υδροκυαναμιδίου [0%, 1,25% και 2,50% (v/v)] στην αφύπνιση των οφθαλμών από τον λήθαργο. Το ποσοστό των οφθαλμών που ξύπνησαν από τον λήθαργο αυξήθηκε γρήγορα για το μάρτυρα (0% H2CN2) καθώς η έκθεση στο ψύχος αυξανόταν από 0 έως 400 ώρες ψύχους, σταθεροποιούμενο όταν το ψύχος πλησίαζε τις 800 ώρες. Σε αυτή τη μελέτη, τα φυσιολογικά και οικονομικά οφέλη του H2CN2 ήταν πιο εμφανή όσο μειωνόταν η έκθεση στο κρύο, βελτιώνοντας σημαντικά τη συνολική εκβλάστηση, την ομοιομορφία, την απόδοση και την ποιότητα των καρπών. Το υδροκυαναμίδιο διεγείρει την παραγωγή ROS (Reactive Oxygen Species) στα φυτά, τα οποία δρουν ως σήματα για την απελευθέρωση του λήθαργου και την έναρξη της διαδικασίας ανάπτυξης και ανθοφορίας. Αν και οι ROS μπορεί να είναι επιβλαβείς σε υψηλά επίπεδα, η ελεγχόμενη παραγωγή τους είναι απαραίτητη για την ενεργοποίηση των φυσιολογικών μηχανισμών που απαιτούνται για την αφύπνιση των οφθαλμών (Beauvieux et al., 2018).
Στην πραγματικότητα, το υδροκυαναμίδιο είναι μια επιθετική χημική ουσία που μπορεί να προκαλέσει φυτοτοξικότητα εάν δεν εφαρμοστεί σωστά και η έκθεση σε υψηλές δόσεις μπορεί να προκαλέσει μείωση της απόδοσης και της ποιότητας του προϊόντος.
Αυτό το μόριο είναι εξαιρετικά τοξικό και επομένως επικίνδυνο, ιδίως για τον χειριστή και όσους βρίσκονται σε άμεση γειτνίαση με την περιοχή που έχει υποστεί επεξεργασία.Η αντιδραστικότητά του επιτρέπει την ταχεία αποικοδόμησή του σε βαθμό που να μην υπάρχουν υπολείμματα κυαναμιδίου στο περιβάλλον ή στους καρπούς 7-10 ημέρες μετά την επεξεργασία.Από την άλλη πλευρά, δεδομένου ότι η χρήση του υδροκυαναμιδίου περιορίζεται ή απαγορεύεται σε αρκετές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ιταλίας, η έρευνα επικεντρώνεται σε άλλα εναλλακτικά προϊόντα για τη βελτίωση της ανάδυσης από το λήθαργο των οφθαλμών σε διάφορες καλλιέργειες, συμπεριλαμβανομένων των επιτραπέζιων σταφυλιών (Venter et al., 2024).Επιπλέον, με την αυξανόμενη ζήτηση για βιολογικά προϊόντα, καθίσταται αναγκαία η εξεύρεση εναλλακτικών λύσεων που είναι πιο φιλικές προς το περιβάλλον και ασφαλείς για το περιβάλλον και τους χειριστές (Corrales-Maldonado et al., 2010).
Οι εναλλακτικές θεραπείες για την έξοδο από τον λήθαργο αποτελούνται γενικά από προϊόντα που δρουν σε συνέργεια, οδηγώντας, αφενός, σε αύξηση του οξειδωτικού στρες μέσω της υποξίας και της παραγωγής μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ, το οποίο συμβάλλει στην αύξηση της συνολικής συσσώρευσης των αντιδραστικών ειδών οξυγόνου στο φυτό) και, αφετέρου, θα πρέπει να προάγουν την ανάκαμψη και την ανταπόκριση στο ίδιο στρες (Σχήμα 2).
Οι υποξικές συνθήκες μπορούν να αναπαραχθούν τεχνητά με διάφορα έλαια (εμπορικά/φυτικά) που χρησιμοποιούνται συχνά ως βοήθημα για τη διακοπή του λήθαργου. Το αναπνευστικό στρες όχι μόνο ενθαρρύνει την παραγωγή και τη συσσώρευση υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2), μιας ουσίας με δράση ROS, αλλά αυξάνει επίσης την παραγωγή οξειδίων του αζώτου (NO). Ο σχηματισμός περαιτέρω ΝΟ θα μπορούσε να διευκολυνθεί με την προσθήκη νιτρικών ή/και νιτρωδών όπως νιτρώδες κάλιο (KNO2) ή νιτρικό κάλιο (KNO3).
Η αποικοδόμηση των πρωτεϊνών, η οποία λαμβάνει χώρα ως δράση για την αντιμετώπιση του οξειδωτικού στρες, έχει ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση αμινοξέων, επομένως είναι γνωστό ότι η εξωγενής εφαρμογή διαφόρων αμινοξέων ενισχύει την αντιοξειδωτική άμυνα έναντι των ROS.
Μελέτες σε επιτραπέζια σταφύλια χωρίς κουκούτσια cv. Crimson Seedless που διεξήχθησαν από τους Venter et al,2024 έδειξαν την αποτελεσματικότητα στην έξοδο από τον λήθαργο της επεξεργασίας με NO, H2O2 και υποξία σε συνδυασμό με τέσσερα εμπορικά διαθέσιμα βιοδιεγερτικά προϊόντα (PB) (ένα παράγωγο ριβοφλαβίνης, ένα φυτικό εκχύλισμα εσπεριδοειδών, ένα προϊόν L-γλουταμινικού οξέος και ένα προϊόν αζώτου και αμινοξέων), επιτυγχάνοντας δράση παρόμοια με εκείνη του υδροκυαναμιδίου. Η επιτυχία των PBs στη θραύση των οφθαλμών που αναφέρουν οι συγγραφείς μπορεί να αποδοθεί στην ικανότητά τους να προκαλούν σημαντικό οξειδωτικό στρες στα φυτά, παρέχοντας παράλληλα τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για την αποκατάσταση των κυττάρων και των ιστών. Ως εκ τούτου, τα προϊόντα αυτά θα μπορούσαν δυνητικά να αντικαταστήσουν το H2CN2, εφόσον χρησιμοποιείται η σωστή στρατηγική εφαρμογής.
Οι Corrales-Maldonado et al., 2010, αξιολόγησαν την επίδραση ενός μείγματος φυσικών συστατικών σκόρδου στην έξοδο από τον λήθαργο και στην ποιότητα των τσαμπιών της ποικιλίας cv. Perlette, Flame Seedless, Superior Seedless και Red Globe. Το μείγμα σκόρδου φαίνεται να είχε αρκετά παρόμοια επίδραση με την εφαρμογή υδροκυαναμιδίου βελτιώνοντας το ρυθμό ανάδυσης από τον λήθαργο σε όλες τις επιτραπέζιες ποικιλίες σταφυλιών που εξετάστηκαν σε σύγκριση με τον έλεγχο (Εικ. 3). Η μελέτη αυτή αξιολόγησε επίσης τη βελτίωση της ποιότητας των καρπών με την εφαρμογή του νέου προϊόντος. Η εφαρμογή ενώσεων με βάση το σκόρδο στη βιολογική παραγωγή επιτραπέζιων σταφυλιών σε θερμές περιοχές φαίνεται να έχει σημαντικές δυνατότητες και, όπως και με τα προϊόντα που συζητήθηκαν προηγουμένως, οι συγγραφείς θέτουν ορισμένα ερωτήματα που απαιτούν περαιτέρω έρευνα, ιδίως όσον αφορά τη σωστή δοσολογία και το χρόνο εφαρμογής.
Η αποτελεσματική χρήση των διακοπτών λήθαργου μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την παραγωγικότητα και την ποιότητα των καρπών, αλλά η λανθασμένη εφαρμογή μπορεί να προκαλέσει μη αναστρέψιμη ζημιά στο φυτό.
Οι δοκιμές σχετικά με την αλληλεπίδραση μεταξύ της χρησιμοποιούμενης ουσίας/είδους-καλλιέργειας/περιβάλλοντος είναι απαραίτητες για τον προσδιορισμό των τριών κρίσιμων σταδίων εφαρμογής:
Πρέπει να πραγματοποιείται σε ακριβή χρόνο. Η πρώιμη ή καθυστερημένη εφαρμογή μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την αποτελεσματικότητα της θεραπείας και συνεπώς το αποτέλεσμα. Για παράδειγμα, σύμφωνα με μια μελέτη σε επιτραπέζια σταφύλια cv. Superior Seedless, ο βέλτιστος χρόνος για την εφαρμογή υδροκυαναμιδίου προκειμένου να βελτιωθεί η εκβλάστηση και η ωρίμανση των καρπών θα ήταν όταν έχουν επιτευχθεί τουλάχιστον τα 2/3 των απαιτήσεων της ποικιλίας σε ψύχος (περίπου 440 ώρες). Η διανομή του H2CN2 τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή φαίνεται ότι προώθησε την ωρίμανση των καρπών και αύξησε το βάρος και τη διάμετρο των μούρων (Hatem et al., 2010),
τη δοσολογία, η οποία ποικίλλει ανάλογα με το προϊόν που χρησιμοποιείται και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Επομένως, είναι ζωτικής σημασίας να τηρούνται οι συνιστώμενες δόσεις, καθώς οι υπερβολικές δόσεις μπορεί να προκαλέσουν βλάβες στους φυτικούς ιστούς, ενώ οι ανεπαρκείς δόσεις μπορεί να μην είναι αποτελεσματικές, οι περιβαλλοντικές συνθήκες κατά τη στιγμή της εφαρμογής μπορεί να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα της θεραπείας. Είναι σημαντικό να αποφεύγονται οι εφαρμογές σε ιδιαίτερα υγρές ημέρες ή κατά τη διάρκεια βροχοπτώσεων, οι οποίες θα μπορούσαν να ξεπλύνουν το προϊόν.
Συμπεράσματα
Στις περιοχές με ήπιους χειμώνες, οι διακόπτες λήθαργου αποτελούν απαραίτητο εργαλείο για τη σύγχρονη καλλιέργεια επιτραπέζιων σταφυλιών. Ωστόσο, η αναζήτηση ασφαλέστερων εναλλακτικών λύσεων είναι επίσης ζωτικής σημασίας λόγω των περιβαλλοντικών και υγειονομικών ανησυχιών που σχετίζονται με τη χρήση τοξικών ουσιών, όπως το υδροκυαναμίδιο (Venter et al., 2024). Αρκετά προϊόντα έχουν δείξει πιθανή χρήση ως διακόπτες λήθαργου, καθώς δρουν προκαλώντας οξειδωτικό στρες και παρέχοντας θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται για τη βλαστική-παραγωγική αποκατάσταση. Η αποτελεσματικότητα των διακοπτών λήθαργου μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το είδος της καλλιέργειας, τις κλιματικές συνθήκες και τις υιοθετούμενες γεωπονικές πρακτικές. Για τη βελτίωση της παραγωγικότητας και της ποιότητας της καλλιέργειας, η χρήση διακοπτών λήθαργου στα επιτραπέζια σταφύλια απαιτεί προσεκτικό σχεδιασμό και βαθιά γνώση των χαρακτηριστικών της καλλιεργούμενης ποικιλίας (απαιτήσεις ψύξης) και των τοπικών κλιματικών συνθηκών (ποσότητα ψύξης που παρέχεται από το περιβάλλον), καθώς και τη σωστή δοσολογία και το βέλτιστο χρόνο εφαρμογής, ειδικά ανάλογα με το προϊόν που χρησιμοποιείται και το είδος/καλλιέργεια στο οποίο εφαρμόζεται.
A cura di: Liliana Gaeta
©uvadatavola.com
