Zonazione viticola. Un approccio su base fisica
 
Bonfante Antonello**, Terribile Fabio*
*    DISSPA, Università Federico II di Napoli Facoltà di Agraria via Università 100 Portici (NA)
**  C.N.R.- I.S.A.FO.M. Sez. di Napoli via Patacca 85 cap 80056 Ercolano(NA)
email: a.bonfante@ispaim.na.cnr.it - terribil@unina.it
 
 

INTRODUZIONE

La zonazione è un processo molto complesso e consiste in uno studio integrato e interdisciplinare che mira, mediante una complessa analisi geopedologica, climatologica e agroviticola, a suddividere il territorio in funzione della vocazionalità alla coltivazione della vite. E’ noto infatti che “la qualità di un vino è legata strettamente al suo terroir, cioè all'integrazione delle caratteristiche ambientali di una zona con l'adattamento di un vitigno a queste” (Fregoni et al., 1992; Amerine e Wjnkler, 1944).

L’importanza dell’indagine pedologica nell’analisi della zonazione viticola viene affermata con chiarezza nei primi anni ottanta (Noble, 1979; Lulli et al., 1980; Seguin 1986) per venire ulteriormente sviluppata in quest’ultima decade (Bucelli e Costantini, 2006; Aramini et al., 2003). Oggi inoltre concorrono al miglioramento dello studio dell’ambiente pedologico nella zonazione viticola il diffuso utilizzo dei GIS (Geographical Information System) e dei database georeferenziati. (devo aggiungere degli altri riferimenti)

L’approccio pedologico alla zonazione viticola può essere sintetizzato nelle seguenti fasi:

1. Scomposizione del territorio in aree omogenee (id. di sottozone) attraverso lo studio e la definizione dei pedo-paesaggi

2. Caratterizzazione viticola dei vigneti guida ubicati all’interno di queste aree omogenee: comportamento vegeto-produttivo e caratteristiche quanti-qualitative delle produzioni (panel test)

3. Individuazione dei fattori funzionali dei suoli caratterizzanti la produzione di un vino di qualità e definizione di sottozone a diversa attitudine e/o con differenti problematiche di gestione.

La pedologia ha certamente fornito un notevole contributo al miglioramento delle procedure di zonazione viticola, ma pur nella positività dei risultati ottenuti, gli approcci proposti  mostrano alcuni limiti molto rilevanti dettati dalla forte base empirica connaturata al concetto di “zona attitudinale” o “terroir” in cui l’interazione tra vitigno e ambiente rappresenta una “scatola nera” all’interno della quale il determinismo che lega il pedoclima ad una certa qualità del prodotto è, nel migliore dei casi, descritto qualitativamente ma non ulteriormente indagato e/o utilizzato. Ciò è certamente determinato dalla difficoltà e complessità insiti nell’indagare il sistema clima-suolo-pianta-prodotto finale.

Il presente lavoro, propone quindi un approccio alternativo alla zonazione viticola con l’intento di migliorare la capacità predittiva dei risultati della zonazione viticola. Tale approccio è caratterizzato dall’integrazione, al concetto di terroir, di informazioni relative stato idrico della coltura, ottenute per mezzo di simulazioni del bilancio dell’acqua nel suolo con modelli deterministici sorretti da database georeferenziati in ambiente GIS.

L’esigenza di integrare gli approcci classici alla zonazione con una migliore caratterizzazione dello stato idrico della coltura all’interno dei “terroir” è chiaro se si considera l’ampia letteratura in merito alle relazioni esistenti tra lo stato idrico della vite e le risposte quantitive e qualitative della produzione viticola. (Esteban et al., 1999; Kennedy  et al., 2000; Matthews  et al., 1988; Bravdo  e Naor, 1996)

L’acqua è infatti il principale  regolatore dell’equilibrio ormonale della coltura (Champagnol,1997).Tale regolazione si realizza attraverso la competizione della sintesi delle citochinine e dell’acido abscissico da parte delle radici. La produzione di citochinine, favorita dall’assenza di stress idrico, ha come effetto la crescita colturale (sviluppo della coltura nel periodo primaverile-estivo in cui c’è disponibilità idrica), mentre la produzione di acido abscissico (in condizioni di stress idrico),  genera l’arresto dello sviluppo colturale. Tale arresto corrisponde nel ciclo annuale della vite con la fase di maturazione,  la quale, quindi, può essere assimilata ad una vera e propria fase di senescenza.

Le condizioni di stress inducono alla produzione di acido abscissico il quale ha come effetto l’accumulo nelle bacche di antociani, polifenoli e tannini i quali contribuiscono alla finezza e tipicità di molti vini rossi (Champagnol, 1997, Lebon et al., 1997). Naturalmente, se le condizioni di stress sono troppo elevate, prolungate (es; condizioni di potenziale idrico nel suolo molto elevato per periodi molto lunghi) e si realizzano nelle prime fasi di sviluppo della pianta, le risposte colturali saranno negative, in quanto nel migliore dei casi verranno a determinarsi degli squilibri ormonali che genereranno un accumulo squilibrato dei composti nei frutti (Champagnol,1997; Van Leewen et al., 1997).

Risulta quindi importante evidenziare come la velocità di maturazione delle uve sia strettamente legata al regime idrico (Van Leewen e Seguin 1994). Un deficit idrico è favorevole ad una maturazione rapida delle uve in quanto limita la taglia delle bacche e riduce la competizione per le sostanze carboniose tra le bacche e gli apici. Occorre però evitare gli stress eccessivi anche in stagione avanzata, per non compromettere la funzionalità della chioma ed in ultima analisi alcune caratteristiche qualitative come la finezza del quadro aromatico (Poni,2005).

Le precedenti considerazioni sul rapporto tra lo sviluppo colturale della vite, risposta qualitativa delle bacche e stress idrico, mostrano quanto sia importante investigare il rapporto suolo-pianta-clima in termini di bilancio idrico.

In questo contesto è certamente apprezzabile che nel recente manuale dei Metodi di Valutazione dei Suoli e delle Terre , (Bucelli e Costantini, 2006) nelle procedure di zonazione viticola venga data enfasi alla descrizione del bilancio idrico del suolo (nutrizione idrica). Nel manuale vengono infatti descritte le seguenti procedure per la determinazione del bilancio idrico:

·     Il bilancio idrico del sistema suolo-pianta deve essere computato in funzione degli apporti dovuti alle precipitazioni e dei consumi dovuti all’evapotraspirazione potenziale ETp (essa si riferisce all’evapotraspirazione di riferimento ET0) corretta per il coefficiente colturale;

·     E’ necessario disporre della misura del contenuto di acqua nel suolo o del suo potenziale, forza con cui l’acqua è trattenuta dal terreno;

·     E’ necessario poi disporre della misura del potenziale idrico della vite o di organi specifici quali le foglie e/o i picciolo,  che indica la misura dell’energia che bisognerebbe fornire per estrarre dalla pianta l’acqua che essa contiene (Van Leewen et al., 2003).

L’applicazione di questi metodi nelle procedure di zonazione viticola necessita alcune ulteriori considerazioni.

In relazione all’importanza dello stress idrico, a giudizio degli autori, le procedure di zonazione dovrebbero includere questa informazione nella definizione delle aree con diversa attitudine alla coltivazione della vite.

Lo stress idrico deve riferirsi ad una scala temporale compatibile con la biologia della pianta ed è quindi evidente che questa scala temporale non può essere quella mensile ma piuttosto quella giornaliera.

Il bilancio idrico non può essere computato tenendo in considerazione le sole precipitazioni e l’ET0 (corretta per il Kc) infatti tale metodo risulta troppo grossolano per la procedura di zonazione in quanto poco ci dice sul reale stato idrico di un suolo sottoposto ad un determinato apporto pluviometrico e regime evapotraspirativo, poichè nessuna caratteristica di esso viene considerata nella stima.

A tal proposito risulta chiara l’importanza dell’orizzontazione del suolo e delle caratteristiche fisiche degli orizzonti, per i quali  più che misurare il contenuto idrico, ai fini dell’approvigionamento idrico della coltura, è importante determinare il potenziale dell’acqua trattenuta nel suolo (energia posseduta dall’acqua nel suolo ad una certa profondità in un certo orizzonte). In un suolo, a parità di potenziale, il contenuto idrico varia, da orizzonte a orizzonte secondo la specifiche proprietà idrologiche (curva di ritenzione idrica), ciò che realmente non cambia, nella definizione del rapporto suolo pianta,  è la capacità di suzione della coltura la quale è definita rispetto ad un intervallo di potenziale oltre il quale la pianta non riesce ad estrarre acqua( in pratica in un suolo possiamo avere, su scala relativa, molta acqua ma non è detto che essa sia disponibile per la coltura, dipende dal potenziale).

Un ulteriore problema, nell’utilizzazione di misure di potenziale o di contenuto idrico nella zonazione, è rappresentato dalle numerose misurazioni necessarie per ricoprire l’intero areale di studio e dai relativi costi. Come se non bastasse, tali misure devono essere confrontabili, e quindi:

(i) appartenere ad una stessa scala temporale;
(ii) appartenere ad aree con la stessa destinazione d’uso e gestione colturale. (vitigni con stesse cultivar e tecnica di allevamento).

Risulta chiaro che in un territorio da zonare non ci si trova mai in una condizione di omogeneità gestionale, purtroppo, il comportamento idrologico di un suolo è fortemente influenzato dalla gestione colturale e dalla coltura, è quindi impensabile confrontare, nella procedura di zonazione viticola, suoli diversi con diversa gestione, col fine di discriminarli sulla base del loro effetto sulla qualità della produzione, senza poter realmente discriminare gli effetti della coltura e della gestione dalle misure effettuate.

Di fronte a queste difficoltà ci possono venire in aiuto i modelli di simulazione meccanicistici del sistema suolo-pianta-atmosfera, che consentono di descrivere, a parità di condizioni di gestione e colturale, qual’è il comportamento idrologico di ogni tipologia di suolo di un territorio rispetto alle specifiche variabili climatiche. L’approccio modellistico in viticoltura è presente in letteratura ma non integrato in senso stretto alla procedura di zonazione. (Droogers, P. 2000; Pellegrino et al., 2006) Talvolta tali approcci, presentano anche delle semplificazioni sulla descrizione del moto dell’acqua nel suolo, il quale viene per lo più descritto attraverso modelli a cascata e non a differenze finite (eq. di Richards), riducendo così fortemente la base fisica a favore dell’empirismo nella procedura di stima.

Dalla profonda panoramica sullo scenario italiano della zonazione viticola, riportata nel recente manuale del 2006 sui Metodi di Valutazione del suolo e delle Terre si evince che attualmente in Italia gli approcci alla zonazione sono per lo più classici, basati sul concetto di terroir e schemi di land evaluation standard; è però opportuno evidenziare che  questo gruppo di ricerca sta implementando da qualche anno (Bonfante et al. 2005) nella concezione classica di zonazione viticola, con schemi di land evaluation, modelli fisicamente basati per descrivere il bilancio idrico giornaliero ed quindi il relativo indice di stress idrico per la vite nelle diverse fasi fenologiche.

Parte della procedura qui riportata è stata applicata per un caso studio in un areale campano, la Valle Telesina caratterizzato da un’elevata variabilità pedologica e climatica (BN) (20.000 ha), tradizionalmente considerato vocato alla coltivazione della vite ed in cui sussistono produzioni enologiche DOC e DOCG(Guardiolo, Solopaca, Aglianico, ecc…).

La metodologia proposta prevede un’analisi territoriale caratterizzate dai seguenti passaggi:

(i) elaborazione e spazializzazione di dati climatici giornalieri attraverso procedure fisicamente basate e geostatistiche  (per gli apporti pluviometrici);
(ii) produzione ed applicazione nella procedura di zonazione della cartografia di unità pedoclimatiche con mappatura dell’indice di Amerine e Winkler e dell’andamento della radiazione extraterrestre;
(iii) applicazione nell’area di studio di un modello idrologico deterministico per lo studio del movimento dell’acqua nel sistema suolo-pianta-atmosfera (Swap) per la produzione delle carte tematiche degli output del modello(mappa dell’andamento dello stress idrico per la vite nelle diverse fasi fenologiche)
(iv) valutazione della zonazione attraverso l’inferenza statistica tra le risposte vegeto produttive ed i risultati ottenuti nella procedura di zonazione.

Una schematizzazione della elaborazione della prima fase è riportata nella figura 1.

Fig.1 – Schema illustrativo della metodica di Zonazione viticola applicata
(clic per ingrandire)

 

LA METODICA DI ZONAZIONE

Il clima e le mappe da esso derivate

Per ottenere gli strati informativi climatici, relativi alle temperature ed agli apporti pluviometrici giornalieri, è necessario individuare sul territorio di studio ed al di fuori di esso, le stazioni meteorologiche disponibili (stazioni di enti pubblici e privati) per la raccolta dei dati climatici.

Attraverso l’analisi e l’elaborazione delle variabili climatiche (temperatura e apporti pluviometrici) delle serie temporali raccolte, si ottiene un anno “medio” dei valori giornalieri di ogni stazione termopluviometrica raccolta (per approfondimenti Bonfante et al., 2005). Tale anno medio rappresenta la base per la procedura di spazializzazione.

Le metodologie applicate per la spazializzazione delle variabili climatiche termperatura ed apporti pluviometrici, sono rispettivamente su base fisica e geostatistica.

La temperatura viene spazializzata definendo ed applicando le funzioni di regressione quota temperatura giornaliera (temperatura giornaliera dell’anno medio determinato) ad un modello digitale del terreno (DEM), ottenendo così 366 raster dell’andamento delle temperature giornaliere per ogni elemento minimo del supporto utilizzato (es; 400 mq, DEM con passo 20m X 20 m) (Fig.2). La bontà del risultato ottenuto con tale procedura è fortemente influenzata dalla distribuzione altimetrica delle stazioni individuate nell’area di studio (all’aumentare delle stazioni poste a quote diverse all’interno dell’area di studio, aumenta la rappresentatività e l’accuratezza del risultato ottenuto).
La spazializzazione del dato pluviometrico giornaliero viene condotta attraverso un approccio di tipo geostatistico che prevede:
(i) lo studio del semivariogramma sperimentale;
(ii) la ricerca di eventuale correlazione spaziale tra la variabile di interesse (es. pioggia) e variabili indipendenti (es. quota, morfologia, ecc.), mediante l'osservazione di semivariogrammi incrociati;
(iii) la determinazione del modello di semivariogramma che meglio si adatta a quello sperimentale individuato;
(iv) la scelta e l'applicazione della procedura di spazializzazione (Kriging semplice, Kriging ordinario, Universal Kriging, ecc…);
(v) la valutazione dell'errore di stima mediante Cross Validation (Fig.3).

 


Fig.2 - Procedura per la spazializzazione della
temperatura media in Valle Telesina il 1/07
(clic per ingrandire)

 

Fig.3 – Esempio di spazializzazione degli apporti pluviometrici annui in Valle Telesina (clic per ingrandire)

 

Tra le variabili ambientali considerate indispensabili per una buona zonazione viticola vi è la radiazione solare extraterrestre, la quale può essere facilmente determinata applicando l’equazione 21 del quaderno FAO n°56, la cui stima può essere ulteriormente migliorata applicando algoritmi, in ambiente GIS, che considerano l’orografia del paesaggio (attraverso il dem e la mappa dell’esposizione) (Fig.4). Tali algoritmi consentono di produrre mappe dell’andamento della radiazione solare incidente potenziale in assenza di nuvole (Mappa dell’Insolazione) a diversa scala temporale (dall’ora, al giorno, all’anno) considerano il moto del sole durante il giorno (determinazione dell’angolo di incidenza su base oraria) e l’eventuale ombreggiamento determinato dai rilievi durante le ore di luce.

Fig.4 - Mappa dell’Insolazione della Valle Telesina
(clic per ingrandire)

 

Una volta ottenuti gli strati informativi giornalieri per le variabili temperatura ed apporti pluviometrici, si possono produrre i seguenti strati informativi derivati:

         i.        Andamento del Deficit pluviometrico.

        ii.        Andamento dell’evapotraspirazione di riferimento giornaliera (ET0)

       iii.        Andamento dell’indice bioclimatico di Amerine e Winkler.

Tali informazioni risulteranno utili nella procedura di zonazione per effettuare un inquadramento climatico generale (deficit pluviometrico), per l’elaborazione del bilancio idrico (ET0) ed infine per ottenere un indice bioclimatico di grande diffusione (indice di Amerine e Winkler)

(i) Il deficit pluviometrico è un parametro investigativo importante per la diversificazione dei grandi sistemi climatici nell’areale di studio. Tale indice è ottenuto confrontando gli input pluviometrici e gli output evapotraspirativi nel periodo di attività biologica della vite (1aprile-31 ottobre).

(ii) La determinazione dell’ET0 è vincolata alle informazioni climatiche di cui disponiamo, infatti in funzione di esse si può decidere quale modello matematico applicare. Nei casi più semplici è possibile determinare l’andamento dell’ET0 mediante l’andamento della sola temperatura media giornaliera (ET0 calcolata attraverso l’equazione di Blaney e Criddle) oppure attraverso l’utilizzo delle variabili giornaliere spazializzate di temperatura min e max e radiazione extraterrestre (ET0 calcolata attraverso l’equazione di Hargreaves).(Fig.5)

Fig.5 - Andamento nel giorno 01/07 dell’ET0 in Valle Telesina
(clic per ingrandire)


Fig.6 - Mappa dell’andamento dell’indice di Amerine e Winkler in Valle Telesina
(clic per ingrandire)

 

(iii) Uno dei metodi più classici utilizzati dai viticoltori per stabilire la vocazionalità di un territorio alla coltura della vite consiste nella definizione delle unità bioclimatiche. Un territorio, infatti, per poter ospitare la coltura della vite, deve essere capace di assicurare radiazioni luminose, temperatura ed apporto idrico sufficienti allo sviluppo della pianta e permettere una maturazione soddisfacente.

Amerine e Winkler nel 1944 definiscono un indice bioclimatico basato sulla somma termica attiva giornaliera dal primo aprile al 31 ottobre (temperatura media giornaliera - 10°C, lo zero vegetativo della vite nei giorni in cui la temperatura media è superiore ai 10°C) il quale è diventanto uno standard di riferimento per la determinazione delle esigenze termiche della vite in relazione ad una maturazione soddisfacente espressa in tenore zuccherino (gradi brix) delle uve.

Il calcolo di tale indice deve essere effettuato su base giornaliera. In alcuni casi, per venire incontro alla carenza di dati climatici giornalieri, alcuni lavori stimano il valore dell’indice partendo da dati termici mensili (Bucelli e Costantini, 2006). La procedura per la determinazione dell’indice partendo dal dato aggregato mensile della temperatura media, produce una sottostima del valore reale dell’indice in quanto considera il valore medio mensile della temperatura per ogni giorno del mese (dal primo aprile al 31 ottobre) senza considerare i giorni effettivamente attivi per la somma termica.  Per questo motivo, risulta indispensabile spazializzare le temperature medie giornaliere ed applicare l’equazione di winkler direttamente ai file raster  se si vuole ottenere un buon supporto alla zonazione (A.Bonfante,2002).

La determinazione territoriale di tale indice, ove applicata con un’elevata risoluzione spaziale, consente quindi di individuare le aree in cui sono rispettate le specifiche esigenze di una determinata cultivar di vite. per l’ottenimento di un certo tenore zuccherino delle uve. (Tab.1-2). Risulta quindi chiaro che la mappa dell’andamento dell’indice di Amerine e Winkler (Fig.6), anche ove fosse utilizzata da sola, rappresenterebbe un importante strumento per la zonazione.

 

Vitigno

Area studio

Anni di osservazione

 Zuccheri (°Brix)

Esigenze termiche (°gg)

Aglianico (b)

LAPIO (AV); MONTE TABURNO (BN)

'93,'94','95,'96

18

1804

Agostinella di c. (w)

PONTECAGNANO (SA)

'97, '98, '99

20

1798

Bianco antico (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

20

1794

Biancazita (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

18

2011

Catalanesca (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

18

1865

Cerreto (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

20

1790

Coda di cavallo (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

20

1903

Coda di pecora (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

18

1946

Falanghina (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

20

1736

Fiano (w)

LAPIO (AV)

'93,'94','95,'96

18

1625

Malvasia di c. (w)

CASTELVENERE (BN)

'92,'93

21

1880

Pepella (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

19

1916

Piedirosso (b)

LAPIO (AV)

'93,'94','95,'96

20

1700

Ripolo (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

19

1829

S. Nicola (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

18

1952

S. Pietro (w)

PONTECAGNANO (SA)

'98,'99,2000

20

1896

Sciascinoso (b)

LAPIO (AV)

'93,'94,'95,'96

20

1650

Trebbiano tosc. (w)

CASTELVENERE (BN)

'92,'93

18

1650

Tab.1-  Esigenze termiche testate per alcuni principali cultivar e risposta in tenore zuccherino - periodo 1992-2003
(Scaglione e Pasquarella, 2002)

Vitigni

Sup destinabile (ha)

Perc. Sul totale

Aglianico (b)*

8109.7

40.32

Agostinella di c. (w)*

7962.3

39.59

Bianco antico (w)

7694.1

38.26

Biancazita (w)

0.0

0.00

Catalanesca (w)

4859.2

24.16

Cerreto (w)

9460.7

47.04

Coda di cavallo (w)

1305.7

6.49

Coda di pecora (w)

0.0

0.00

Falanghina (w)

5586.6

27.78

Fiano (w)

1872.4

9.31

Malvasia di c. (w)

3523.9

17.52

Pepella (w)

0.0

0.00

Piedirosso (b)

4043.5

20.10

Ripolo (w)

7049.2

35.05

S. Nicola (w)

0.0

0.00

S. Pietro (w)

1599.2

7.95

Sciascinoso (b)

2469.6

12.28

Trebbiano tosc. (w)

2469.6

12.28

Tab.2  – Aree destinabili (ha e %) per diversi vitigni in Valle Telesina, sulla base dell’indice bioclimatico di Amerine e Winkler

 

Incrociando la mappa ottenuta con le esigenze termiche di una data cultivar di vite, si ottiene rapidamente una classificazione territoriale viticola cultivar specifica (basata su una sola variabile climatica, la temperatura), in cui si evidenziano aree capaci o meno di ospitare quella data cultivar per l’ottenimento di un certo tenore zuccherino delle uve (Fig.7,8,9).

 

Fig.7 - Aree idonee per somma termica alla coltivazione del vitigno Aglianico in Valle Telesina

Fig.8 - Aree idonee per somma termica alla coltivazione del vitigno Falanghina in Valle Telesina

Fig.9 - Aree idonee per somma termica alla coltivazione del vitigno Coda di Cavallo in Valle Telesina

 

Purtroppo, tale indice mostra i suoi limiti investigativi negli areali caratterizzati da una complessa orografia del paesaggio. Infatti, in tali ambienti le risposte vegeto produttive della vite possono disattendere le attese delle aree identificate come non idonee al raggiungimento di un certo tenore zuccherino delle uve in base al solo indice di Amerine e Winkler.

I risultati disattesi nell’utilizzo dell’indice di Amerine e Winkler  (tenore zuccherino nelle uve diverso dall’atteso), dipendono per lo più dalla struttura dell’indice, la quale non tiene conto di alcune variabili ambientali quali ad esempio la radiazione solare e l‘esposizione, che sono molto importanti per il loro effetto sulla produzione di zuccheri da parte della coltura.

Alcune considerazioni effettuate sull’analisi di alcune misure prodotte in  Valle Telesina (BN) (in fase di pubblicazione) hanno mostrato come a parità di somma termica, aree non idonee alla coltivazione della cultivar Aglianico e Falanghina, raggiungono valori in gradi brix  nelle uve (misurati) a volte superiori ed a volte inferiori al valore espresso dalla coltura nelle condizioni ottimali di somma termica(aree idonee alla coltivazione). Un indagine più approfondita ha dimostrato che in molti casi nelle aree i cui si otteneva un elevato tenore zuccherino la radiazione solare incidente potenziale stimata (in assenza di nuvole, Mappa dell’Insolazione), era maggiore rispetto alle aree, che a parità di somma termica producevano un basso tenore zuccherino.

 

 Il Suolo

Comunemente si ritiene che la vite è più esigente in fatto di clima che di suolo. In realtà la vite pur adattandosi a suoli svariatissimi, risente fortemente sia dal punto di vista della quantità che dal punto di vista della qualità dell'influenza delle caratteristiche pedologiche (Lulli et al., 1989) .

Tali caratteristiche dipendono ovviamente dai fattori della pedogenesi secondo la nota equazione di Jenny s = f(cl,o,r,p,t,..) . Tra questi fattori la roccia parentale è tradizionalmente il fattore maggiormente analizzato nei rapporti con la vite.

Le caratteristiche del suolo hanno, ad esempio, una influenza diretta sulla quantità di acqua a disposizione per le radici. Infatti, la tessitura e la struttura dei diversi orizzonti determinano da un lato la capacità di ritenzione idrica e, dall’altro, la sua tensione superficiale, che contende l’acqua al potere di assorbimento delle radici. I diversi orizzonti di un suolo, la loro maggiore o minore uniformità, rappresentano un fattore importante nel determinare la velocità di spostamento capillare dell’acqua e quindi del volume di suolo che ogni radichetta può sfruttare ai fini dell’approvvigionamento idrico (Fregoni M.,1988).

L’approccio più idoneo all’analisi dello strato informativo suolo è quello di rielaborare i dati pedologici riportati nella carta dei suoli alla luce dei parametri fisici e chimici che influenzano lo sviluppo della vite .

Si conduce quindi un’analisi del tipo Land Evaluation selezionando le caratteristiche dei suoli e del territorio (land qualities and land characteristics) che determinano l’attitudine il successo del bionte e della qualità del prodotto finale.(esempio area di studio considerando tipologie di suoli presenti, andosuoli entisuoli ricchi in carbonato di calcio e situazioni locali di ristagno idrico)

Nel caso specifico della Valle Telesina (Bonfante et al., 2004), i parametri selezionati riguardano:

1.  la granulometria: rapporto percentuale tra le particelle (minerali) elementari del  suolo;

2.  la profondità del suolo: spessore dello strato che può essere esplorato dalle radici;

3.  il contenuto di carbonato di calcio;

4.  il drenaggio: stima di campo nella stazione pedologica;

5.  le proprietà andiche (presenza / assenza) stimate sulla base del contenuto di Al e Fe estratti in ossalato d’ammonio.

La scelta di questi parametri è dettata dalla loro influenza sulla vite e quindi sul prodotto uva e potenzialmente sul vino. Durante l’elaborazione si può procedere all’accorpamento di alcuni suoli con simile attitudine alla coltivazione della vite (es: suoli dei rilievi montani ad energia da elevata a molto elevata con quote superiori ai 500 metri).

La mappa derivata che si ottiene da questa analisi (Mappa delle unità pedoclimatiche, Fig.10) rappresenta il riferimento dei limiti spaziali territoriali delle unità di zonazione. Unità per le quali si determineranno gli andamenti dei parametri stimati e spazializzati.

Risulta evidente come un limite di questo approccio è rappresentato dalla mancanza di informazioni, nelle unità pedologiche descritte nella carta dei suoli, sulla variabilità degli stessi.

 

Fig.10 - Mappa delle unità pedoclimatiche

 

 

L’applicazione modellistica

(Determinazione dello stress idrico attraverso modelli di simulazione)

La migliore comprensione dei processi che determinano le diverse risposte colturali ai diversi stimoli pedo-ambientali di un territorio è rappresentato dall’applicazione di modelli deterministici, fisicamente basati, per la determinazione dello stato di stress idrico della vite nei diversi pattern ambientali (unità pedoclimatiche), stress, come già accennato in precedenza, fortemente correlato con la qualità del mosto.

Nell’approccio da noi proposto il calcolo del bilancio idrico su base giornaliera è effettuato utilizzando il modello numerico unidimensionale denominato SWAP 2.07 (van Dam et al.. 1997). Tale modello è un algoritmo diffusamente impiegato per la simulazione del moto dell'acqua. dei soluti e del calore nel sistema suolo-atmosfera-pianta.

Per calcolare i flussi d’acqua attraverso il suolo il modello utilizza l’equazione differenziale di Richards risolvendola con uno schema numerico alle differenze finite. basandosi sulle funzioni idrauliche del suolo. ritenzione idrica e conducibilità idraulica. descritte rispettivamente dalle espressioni analitiche di van Genuchten (1980).

Nello studio della zonazione viticola. l’algoritmo SWAP è applicato per il calcolo di ‘proprietà funzionali’’ in base alle quali poter eseguire valutazioni comparative del comportamento idrologico dei suoli investigati, assegnate le condizioni iniziali e al contorno del campo di moto.

La scelta delle proprietà funzionali da analizzare è in genere guidata dall’obiettivo che ci si propone dal contesto ambientale nell’area di studio considerata (Wösten et al.. 1986).

Nella procedura di zonazione viticola riportata, la proprietà funzionale investigata è definita dall’indice qualitativo. “indice di stress idrico” per la vite nel periodo che va dalla ripresa vegetativa della pianta alla raccolta (es:1 aprile- 15 settembre). ottenuto dal rapporto tra la traspirazione attuale o reale stimata dal modello e la traspirazione potenziale definita come aliquota della evapotraspirazione potenziale. Tale l’indice assume valori compresi tra zero ed uno (più ci si sposta verso lo zero e più la pianta è in stress idrico).

Il modello è applicato in ogni unità pedoclimatica individuata nell’analisi della carta dei suoli.

Ad ogni unità pedoclimatica corrisponde una tipologia di suolo e le condizioni (superiori ed inferiori) del campo di moto(informazioni climatiche spazializzate). L’effetto traspirativo della coltura sul bilancio idrico giornaliero, viene realizzato attraverso l’applicazione di un modello di crescita colturale semplice non sito specifico.

Alla base di ogni simulazione vi è la conoscenza delle proprietà idrologiche del suolo che si va a simulare (curva di ritenzione e di conducibilità dei diversi orizzonti); tali proprietà possono essere misurate (scelta consigliata) o stimate attraverso funzioni di pedotrasferimento (tali funzioni vanno calibrate nell’area di studio prima di essere applicate).

Dall’applicazione modellistica si ottengono quindi le mappe dell’indice di stress idrico per le diverse fasi di sviluppo della vite (Fig.11).

Fig.11 - Mappa dell’indice di stress totale (periodo 1 aprile-15 settembre) (clic per ingrandire)

 

Fig.12 - Relazione tra l’andamento dell’indice di stress stimato e le risposte fenologiche misurate
in diversi punti del paesaggio in Valle Telesina

 

La prima fase della zonazione si conclude con la produzione della mappa delle unità di zonazione, per ognuna delle quali si conoscono i valori medi e la deviazione standard dei parametri spazializzati e l’andamento dello stress idrico nel tempo.

 

CONCLUSIONI

L’approccio illustrato. secondo gli autori. migliora fortemente la base fisica dei dati territoriale per la produzione di un’idonea zonazione viticola.

In particolare la possibilità di spazializzare dati climatici giornalieri attraverso approcci deterministici (temperatura-quota) e geostatistici (apporto pluviometrico) consente uno studio modellistico del bilancio idrico giornaliero dei pattern ambientali individuati nella definizione delle unità di zonazione viticola. Inoltre il possesso di informazioni spazializzate consente di poter investigare ogni punto del territorio di analisi di cui si conoscono misure fenologiche o qualitative delle uve nella conoscenza dei processi che rendono unico ed indissolubile il legame della vite col territorio (terroir)

Questo approccio è stato validato con dati di produzione misurati nel tempo i quali hanno, nel 70 percento dei casi mostrato, una relazione tra l’andamento dell’indice di stress stimato e le risposte fenologiche misurate in diversi punti del paesaggio in Valle Telesina. (Fig.12)

La zonazione così prodotta rappresenta il punto di partenza per un maggior approfondimento della conoscenza delle caratteristiche fisiche dei suoli e dell’effetto della loro variabilità spaziale sulle produzioni vitivinicole, attraverso ulteriori indagini e validazione e valutazione dei risultati.

 

 

BIBLIOGRAFIA

Amerine. M.A.. Wjnkler. A.J.. (1944). “Composition and quality of musts ami wines of California grapes.” Hilgardia. 15. 493-675.

Aramini G.. Colloca C.. Corea A.M.. Paone R. (2003) – “La zonazione della denominazione d’origine del Cirò”. L’informatore Agrario 19/2003 65-70.

Bonfante A., (2002). “Zonazione viticola in Valle Telesina: un approccio metodologico”. Tesi di laurea, Università Federico II di Napoli, Facoltà di Agraria (Portici- NA), Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie. Relatore Prof. F.Terribile, Correlatori, Dott. A.P.Leone e Dott.G.Scaglione

Bonfante A., Basile A., Buonanno M., Manna P., Terribile F., (2005). “Un esempio metodologico di utilizzo della modellistica idrologica e delle procedure GIS nella zonazione viticola”. Bollettino della Società Italiana della Scienza del Suolo (SISS). Volume 54, 2005 – No. 1-2

Bravdo B. and Naor A.. (1996). “Effect of water regime on productivity and quality of fruit and wine”. Proc. Workshop Strategies to Optimize Wine Grape Quality. Eds. S.Poni. E. Peterlunger. F.Iacono. C.Intrieri Acta Hort. 427. ISHS 1996.

Bucelli. P, ed Costantini E.A.C., (2006). “Vite da Vino e Zonazioni Viticole” – In “Metodi di Valutazione dei Suoli e delle Terre”, Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali. Osservatorio Nazionale Pedologico e per la Qualità del Suolo Agricolo e Forestale. Società Italiana della Scienza del Suolo – Commissione VI- Uso e Conservazione del Suolo.Collana di metodi analitici per l’agricoltura diretta da Paolo Sequi, vol. 7. CRA-Istituto Sperimentale per lo Studio e la Difesa del Suolo, Firenze. Edizioni Cantagallo. Pag.519-577

Champagnol, F., (1997). “Caractéristiques édafiques et potentialités qualitatives des terroirs du vignoble languedocien”.-1er colloque international “les terroirs viticoles” Angers, France, INRA, 259-263

Droogers, P. (2000). “Estimating actual evapotranspiration using a detailed agro-hydrological model”. E - VITICULTURE:  Journal of Hydrology. The Netherlands, 2000, 229 (1-2) 50-58,

Esteban MA. Villanueva MJ. Lissarrague JR (1999). “Effect of irrigation on changes in berry composition of Tempranillo during maturation. Sugars. organic acids. and mineral elements”. American Journal of Enology & Viticulture 50: 418-434

Fregoni. M.. Zamboni. M.. Borselli. M.. Fraschini. E.. Scienza. A.. Valenti. L.. Panont. Ca.. Brancadoro. L.. Bodoni. M.. Failla. O.. Laruccia. N.. Nardi. I.. Filippi. N.. Lega. P.. Linoni. F.. e Libé. A.. (1992). “Ricerca pluridisciplinare per la zonazione viticola della Val Tidone (Piacenza. Italia)”. Vignevini. 11.

FREGONI M. (1988). “Viticoltura di Qualità”. Edizioni Informatore Agrario s.r.l.-Lungadige Galtarossa,23/E-37133 Verona

Kennedy JA. Matthews MA. Waterhouse AL (2000). “Changes in grape seed polyphenols during fruit ripening”. Phytochemistry 55: 77-85

Lebon, E., Dumas, V., morlat, r., (1997).“Influence des facteurs natureles du terrroir sur la maturation du raisin en Alsace ”. 1er colloque international “les terroirs viticoles” Angers, France, INRA, pagine, 359-366

Lulli.L.. Lorenzoni P.. Arretini A. (1980). “Esempi di cartografia tematica e di cartografia derivata (sezione Lucignano – Foglio Firenze)” – La carta dei suoli. la loro capacità d’uso. l’attitudine dei suoli all’olivo e al Sangiovese. C.N.R.. P.F. Conservazione del suolo. Firenze.

Lulli L.. Costantini E.A.C.. Mirabella A.. Gigliotti A.. Buccelli P. (1989).“Influenza del suolo sulla qualità della Vernaccia di San Gimignano”. Vignevini. 12: 53-62.

Matthews M.A.. and Anderson M.M.. (1988). “Fruit ripening in Vitis Vinifera L. Response to seasonal water deficits”. Amer. J. Enol. Vitic. 39: 313-320.

Noble, A. C., (1979). “Evaluation of Chardonnay Wines Obtained from Sites with Different Soil Compositions”.  Am. J. Enol. Vitic. 30:3:214-217 (1979) Copyright © 1979 by the American Society for Enology and Viticulture.

Pellegrino A, Gozé E, Lebon E, Wery J. (2006). “A model-based diagnosis tool to evaluate the water stress experienced by grapevine in a network of farmers fields”. European Journal of Agronomy (In press)

Poni, S.,(2005).“La gestione idrica del vigneto”. In: Manuale di viticoltura (a cura di Marenghi, M.). Ed agricole, Bologna.

Scaglione G., Pasquarella C., (2002). Campania region grapevine patrimony: a determination of the heat requirement of 19 nearly all native cultivars. Atti IV International Symposium on viticultural zoning ”. Atti IV International Symposium on viticultural zoning. Avignon (Fr) 17-20 june 2002, 793-79

Seguin, G. (1986). “Terroirs’ and pedology of wine growing”. Issue Volume 42, Number 8 / August, 1986 Category New progress in vine and wine research Pages 861-873, Publisher Birkhäuser Basel

van Dam. J.C.. Huygen. J.. Wesseling. J.G.. Feddes. R.A.. Kabat. P.. van Walsum. P.E.V.. Groenendijk. P.. e van Diepen. C.A.. (1997). “Theory of SWAP version 2.0.”Report 71. Dpt. of Water Resources. WAU. Wageningen. The Netherlands.

Van Dam J.C.. Huygen J.. Wesseling J.G.. Feddes R.A.. Kabat P.. van Walsum P.. Groenendijk P.. & van Diepen C.A. (1997). “Simulation of water flow. solute transport and plant growht in the Soil-Atmosphere-Plant envirnment. Theory of SWAP 2.0”. Technical Document 45 DLO-SC. 168 pp.

van Genuchten. M.Th. (1980). “A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils”. Soil Sci. Soc. Am. J. 44: 892-898.

van leewen, c, seguin, g., (1994). “Incidence de l’alimentation en eau de la vigne, appréciée par l’état hydrique du feuillage sur le développement de l’appareil végetatif et la maturation du raisin.”. J.Int.Sci.Vinge Vin,2,81-110

van leewen, c, seguin, g., (1997). “Incidence de la nature du sol et du cépage sur  la maturation du raisin, à Saint emilion, en 1995”. 1er colloque international “les terroirs viticoles” Angers, France, INRA, pagine, 154-157

van leewen, c, tregoat, o., chone, x., jaeck, m.e., rabusseau, s., gaudillere, j.p., (2003). “Le suivi du régime hydrique de la vigne et son incidence sur la maturation du rainsin”. Bull. O.I.V., 867, 868, 367-379.

Wösten J.H.M.. Bannik M.H.. De Gruijter J.J.. Bouma J. (1986). “A procedure to identify different groups of hydraulic-conductivity and moisture-retention curves for soil horizons”. J.Hydrol.. 86. pp. 133-145.

 
 
 
 

    n. 1-3 anno 2006