PRO.S.IT., innovazioni per la produttività e sostenibilità in viti-vinicoltura

Il progetto del Gruppo Operativo, finanziato dalla misura 16.1 del PSR 2014-20 della Regione Basilicata, ha come capofila il Consorzio "Qui Vulture"

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Capofila del GO Vite&Vino è il Consorzio Qui Vulture che, insieme ad un partenariato pubblico-privato, ha proposto il progetto PRO.S.IT., come strumento per raggiungere obbiettivi strategici per il comparto, inclusa la riduzione dei costi di produzione aumentando nel contempo produttività e sostenibilità della produzione viti-vinicola. In aggiunta, fra le diverse esigenze ritenute prioritarie, il partenariato ha evidenziato: (a) Carenza di informazioni sito-specifiche utili per impostare una corretta ed economica gestione sostenibile del vigneto e ridurre i costi di produzione delle uve; (b) Elevata presenza di rame in uve provenienti da Agricoltura Biologica.

In un contesto climatico ed economico incerto ed in continua evoluzione, per rispondere efficacemente a tali esigenze, occorre investire in innovazioni che da un lato permettano di incrementare la quantità e la qualità delle informazioni a livello di singolo vigneto, o a porzioni di esso, e dall’altro rendano l’imprenditore vitivinicolo capace di fornire, ricevere ed interpretare le informazioni disponibili e di cui ha bisogno al fine di efficientare i processi produttivi aziendali.

Si è partiti con la consapevolezza che molto era già disponibile da precedenti ricerche svolte in Basilicata da Enti diversi. Tali informazioni erano però disperse o non collegate tra di loro oppure non aggiornate, come ad esempio la qualità della classe del terreno riportata nel catasto agrario.

Il progetto si sta sviluppando su due assi principali, quello relativo alle innovazioni per la gestione del vigneto e quello relativo alle innovazioni per la gestione della fermentazione e della qualità dei vini.

 

Realizzazione WEB-GIS territoriale

Il gruppo geoSDI e i ricercatori dell’Istituto di Metodologie per l’Analisi Ambientale del CNR (IMAA-CNR) che si occupano di Land Cover Dynamics and Degradation (LCD&D), in collaborazione con il Dipartimento delle Culture Europee e del Mediterraneo dell’Università della Basilicata (DiCEM-UNIBAS), hanno dapprima implementato un Web-GIS territoriale su scala di singola particella catastale. Da esso è stato possibile desumere l’ampia distribuzione dei vigneti della Basilicata (Fig. 1) che dimostra la spiccata vocazionalità degli ambienti lucani per la viticoltura. I dati del catasto agrario non sono però aggiornati. Infatti, attraverso una procedura che integra fotointerpretazione ed analisi geospaziali in ambiente GIS, è stata ricostruita la geografia delle aree vitate aggiornata al 2017 del distretto del Vulture – Melfese.

Si evidenzia una superficie coltivata a vite inferiore a quella presente nel catasto e per lo più concentrata in particolari aree (Figg. 2, 3). Inoltre, dalle informazioni riportate nella banca dati SIAN emerge, per la prima volta in Basilicata, un quadro d’insieme della viticoltura lucana in cui è possibile ricavare l’estensione e la posizione delle singole varietà di vite, l’età dei vigneti, e altre informazioni utili alla gestione del vigneto.

 

Analisi di immagini e parametri biofisici del vigneto

Inoltre, ormai da qualche anno il telerilevamento è considerato una disciplina di grande utilità per il supporto alla gestione agricola in generale e alla viticoltura in particolare. Infatti, il campionario di sensori prossimali (e.g., spettroradiometro) o montati su veicoli in remoto (e.g., satellite, aereo, drone) con differenti caratteristiche spettrali, spaziali e temporali consente di effettuare studi specifici per le diverse esigenze di management.

In particolare, il recente avvento del sensore Sentinel 2 dell’ESA (European Space Agency) rappresenta uno strumento prezioso per investigare parametri biofisici dei vigneti potendo contare su un ottimo compromesso tra risoluzione spettrale (13 bande), spaziale (10m per 4 bande) e temporale (tempo di rivisita inferiore ai 5 giorni).

A titolo esemplificativo, in Fig. 4 si mostra una sequenza di mappe di NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) da dati Sentinel 2 (una mappa per mese) per l’anno 2018 relative ad un vigneto ricadente nel comune di Montescaglioso (Matera). Queste informazioni saranno disponibili nella piattaforma Web-GIS del progetto.

 

Analisi di immagini e tolleranza alla carenza idrica

Misure prossimali eseguite in parallelo ad acquisizioni ed analisi di immagini sono state portate avanti dal DiCEM-UNIBAS per valutare lo stato idrico della pianta attraverso l’analisi delle componenti del colore della foglia o della variazione dell’angolo tra la lamina ed il peduncolo fogliare. Questa attività è stata portata avanti presso il centro di ricerca Metapontum Agrobios dell’ALSIA. Tali sperimentazioni erano propedeutiche all’acquisizione di immagini ottenute con camere RGB (spettro dei colori del visibile) o NIR (spettro del vicino infrarosso) montate su drone o su satellite (Fig. 5). Esse permetteranno di avere, nello spazio e nel tempo, un quadro evolutivo dello stato dei vigneti applicabile nello studio della variabilità della fertilità (sensu latu) del suolo e nelle tecniche di agricoltura di precisione.

La sostenibilità ambientale della vitivinicoltura non può prescindere dalla conoscenza relativa al ciclo dell’acqua e a quello del carbonio di un vigneto. Attraverso tecniche micrometeorologiche e di bilancio di massa il progetto focalizzerà l’impronta idrica e di carbonio dell’ecosistema vigneto. A questo scopo, è stata installata ed è operativa una stazione Eddy-Covariance (ve ne sono pochissime in tutta Italia in sistemi arborei, vedi Fig. 6) in grado di fornire in continuo la misura degli scambi di anidride carbonica e acqua tra vigneto ed atmosfera. In abbinamento con misure puntuali di respirazione del suolo e della crescita delle piante sarà possibile tracciare un completo bilancio della CO₂ e dell’H₂O emessa o assorbita dal vigneto (Fig. 6). Lo studio di tali dinamiche potrà indicare possibili deviazioni dai valori tipici dei processi fotosintetici e traspirativi delle piante ed indirizzare verso una corretta gestione della chioma, della disponibilità idrica e nutritiva delle piante, ed una accurata valutazione dell’impronta del carbonio da poter utilizzare nelle politiche di marketing del vino.

Infine, DiCEM-UNIBAS in collaborazione con una azienda del partenariato nel 2019 hanno realizzato un campo di confronto di portinnesti di vite impiegando accanto a quelli maggiormente diffusi anche quelli selezionati dall’Università degli Studi di Milano, cioè M1, M2, M3 ed M4 (Fig. 7).

 

Biodiversità nel vigneto

Presso ENEA, in linea con i principi del Gruppo Operativo “Vite&Vino” finalizzati a favorire la sostenibilità e produttività dei vigneti sono state avviate attività di diffusione della conoscenza. Una maggiore sostenibilità ambientale nella gestione del vigneto deve puntare all’incremento della biodiversità quale pre-requisito della salubrità dell’ecosistema. È tendenza comune pensare che tale fine possa essere raggiunto soprattutto creando aree rifugio per insetti utili (funzione di habitat), realizzando siepi o aree non coltivate a margine dei campi. Tali interventi, di tipo strutturale, sono erroneamente visti come ulteriori tare improduttive da parte dei viticoltori, i quali guardano con più attenzione all’incremento della biodiversità “in vigneto” favorito da una diversa gestione del suolo e una difesa più razionale dai parassiti. Al momento, esperienze prese in considerazione riguardano l’inerbimento spontaneo inverno-primaverile, dove ai benefici già noti di protezione del suolo si aggiunge l’influenza positiva sugli insetti utili. Esempi concreti sono oggetto di trasferimento e confronto con i viticoltori, per riflettere insieme anche sulle necessarie accortezze da adottare in ambienti dell’Italia meridionale e alla luce di cambiamenti climatici (Fig. 7).

 

Banca di lieviti vinari

Il miglioramento della redditività del comparto vitivinicolo passa anche dal miglioramento delle strutture e dei servizi relativi alla fase di vinificazione. Le attività riguardanti l’allestimento di una banca di lieviti vinari autoctoni della Basilicata sono iniziate lo scorso anno con la raccolta dei dati di caratteristiche enologiche di lieviti precedentemente isolati in aree e varietà diverse della regione. A beneficio dei trasformatori lucani, è stata predisposta una scheda specifica, comprendente l’indicazione del comportamento di ceppo per parametri enologici caratterizzanti, quali la performance fermentativa, il profilo aromatico, e caratteristiche peculiari, come la capacità di condurre la fermentazione con basse dosi di solfiti.

Lieviti appartenenti alla collezione SAFE-UNIBAS sono stati saggiati in fermentazioni su scala pilota in Primitivo e Aglianico del Vulture. Per la prova in Primitivo, le prove sono state condotte in tre cantine dell’area della DOC MATERA, inoculando 3 lieviti indigeni selezionati (uno per ciascuna cantina), precedentemente isolati da uve raccolte da vigne delle 3 cantine. In ogni cantina sono state condotte due prove: una con il ceppo indigeno (specifico della cantina) e una con un ceppo commerciale (comune alle 3 cantine). Inoltre, uno dei ceppi scelti ha dimostrato di essere capace di ridurre il contenuto di rame del vino. I risultati ottenuti hanno dimostrato che i lieviti indigeni erano in grado di condurre in maniera efficiente il processo fermentativo e di portare all’ottenimento dii vini con caratteristiche aromatiche maggiormente apprezzate rispetto ai vini ottenuti con il ceppo commerciale (Fig. 8).

Nella prova condotta in Aglianico del Vulture, presso un’azienda nell’area della DOC, ceppi di lievito indigeni sono stati testati in due prove parallele (con e senza aggiunta di solfiti). Lo starter impiegato ha dimostrato di essere in grado di condurre efficientemente il processo fermentativo anche senza aggiunta di solfiti, portando all’ottenimento di un vino caratterizzato non solo da buona qualità organolettica, ma anche in possesso di caratteristiche che potremmo definire “funzionali”, a seguito dell’elevato contenuto di polifenoli e attività antiossidante. I risultati ottenuti mostrano che i lieviti indigeni rappresentano una valida alternativa ai lieviti commerciali e costituiscono un utile strumento per i produttori interessati alla differenziazione dei propri prodotti. Inoltre, possono rappresentare un valido strumento che, associato all’uso di uve di buona qualità fitosanitaria e alla corretta gestione del processo fermentativo, può portare alla produzione di vini che sono in grado di soddisfare le richieste dei consumatori, sempre più attenti all’aspetto salutistico degli alimenti. Queste descritte rappresentano innovazioni che i produttori locali possono sfruttare per il rilancio delle produzioni locali per immettere sul mercato prodotti nuovi e di qualità.

 

Valorizzazione delle proprietà nutraceutiche di vini lucani

La filiera del progetto PROSIT si conclude con le attività del DIS-UNIBAS che ha valutato l’attività antiinfiammatoria del vino Aglianico del Vulture. Presso il Dipartimento di Scienze dell’Università degli Studi della Basilicata, il processo estrattivo è stato condotto mediante l’utilizzo del rotavapor al fine di preservare il contenuto fenolico. Sull’estratto così ottenuto è stata effettuata un’analisi quantitativa mediante spettrometria di massa, in collaborazione con l’Università degli Studi di Salerno, che ha messo in evidenza la presenza di diversi composti fenolici, quali quercetina, resveratrolo, acido caffeico ed acido p-cumarico.

L’attività antinfiammatoria dell’estratto di vino Aglianico del Vulture è stata valutata su monociti primari umani. Dopo aver isolato le cellule mononucleate, con l’utilizzo di biglie magnetiche opportunamente marcate, sono stati estratti i monociti primari.

Presso il DiS-UNIBAS, è stato innanzitutto accertato che l’estratto di vino rosso non inducesse citotossicità; a tal fine le cellule sono state trattate con concentrazioni crescenti di estratto e con differenti metodologie ed è stata accertata la totale assenza di tossicità fino alla concentrazione di 800 µg/ml.

La classica metodologia sperimentale ha previsto il trattamento dei monociti primari con diverse concentrazioni di estratto contestualmente all’induzione della risposta infiammatoria. Tali cellule sono state poi utilizzate per valutare i livelli di diversi mediatori chimici dell’infiammazione. Considerato l’elevato contenuto fenolico, in particolar modo di resveratrolo, e quindi il potenziale potere antiossidante dell’estratto, è stato valutato il suo effetto sulle specie reattive dell’ossigeno (ROS) e sull’ossido nitrico (NO), prodotti in eccesso sia in caso di stress ossidativo che di infiammazione cronica. È risultato che l’estratto è in grado di ridurre i livelli di ROS e NO in maniera dose-dipendente.

Inoltre, in collaborazione con l’Institute of Immunology della Medical University of Vienna sono stati misurati molteplici parametri legati alla risposta infiammatoria e all’immunità innata osservando un effetto di riduzione dei livelli delle principali citochine pro-infiammatorie.

 

Gestione tecnico-amministrativa

Il coordinamento tecnico-amminstrativo del progetto PRO.S.IT., è assicurato dalla società Agreenment srl, che si occupa degli aspetti organizzativi delle varie fasi del progetto, al fine di supervisionare unitamente, al Responsabile Scientifico e al Capofila, il raggiungimento degli obiettivi di progetto sia di ordine divulgativo (organizzazione di incontri, giornate dimostrative, ecc.), sia di ordine tecnico-scientifico. Altro aspetto importante curato da Agreenment srl riguarda le questioni di ordine amministrativo e contabile del progetto; in particolar modo, per questi aspetti, funge da interfaccia, tra il partenariato e gli Uffici Regionali (AdG e Uffici UECA).

 

Conclusioni

Le attività avviate nell’ambito del progetto PRO.S.IT. porteranno ai viticoltori della Basilicata conoscenze operative e strumenti interpretativi dello stato della coltura, del processo fermentativo e delle qualità nutraceutiche dei vini che potranno essere utilizzate per ottenere una riduzione dei costi di produzione, migliorare aspetti ambientali e sociali delle popolazioni locali. Nel breve periodo (1-2 anni dall'introduzione dell'innovazione) gli effetti saranno maggiormente legati ad un aumento della produttività ottenuta per un maggior risparmio di fattori produttivi (minore uso di fertilizzanti, prodotti fitosanitari, ecc.) ed un aumento della qualità delle uve e una maggiore tipicità dei vini (accoppiamento delle uve con ceppi di lieviti vinari). Nel medio periodo (3-4 anni dall'introduzione dell'innovazione) accanto ai miglioramenti economico-produttivi inizieranno a prodursi anche miglioramenti sul piano ambientale (maggiore consapevolezza delle risorse a disposizione, nuove strategie produttive, minore inquinamento) e sul piano sociale (maggiore propensione delle aziende viti-vinicole ad investire e di giovani agricoltori ad entrare all'interno delle produzioni viti-vinicole di qualità certificata). Nel lungo periodo (oltre 4 anni) i miglioramenti ambientali e sociali si rafforzeranno ulteriormente anche in aree non ricadenti nelle attuali delimitazioni DOC E DOCG. Infatti, la possibilità di ottenere una accurata delimitazione delle aree vocate potrà, a livello di Consorzio, aumentare il numero delle aree DOC oppure differenziare all'interno delle attuali DOC ulteriori DOCG, mentre, a livello aziendale potrà portare a differenziare vigneti "Cru" e "Gran Cru". Tali vigneti potranno ulteriormente tipicizzare le produzioni enologiche, mediante l'uso di lieviti vinari di origine indigena, e collocarsi in fasce più alte di mercato.