Ottimizzare l'uso del fertilizzante sotto stress o deficit idrico per migliorare la produttività dell'olivo

La chiave per gli olivicoltori che affrontano il cambiamento climatico è trovare un equilibrio sostenibile che migliori la resilienza degli olivi senza compromettere gravemente la resa e la qualità dell'olio.

Uno studio marocchino rivela che ragionevoli riduzioni dell'offerta di azoto-fosforo.potassio nell'ambito dell'irrigazione deficitaria possono sostenere elevati livelli di produzione, qualità fisica delle olive e composizione dell'olio d'oliva.

L'interazione tra la nutrizione minerale vegetale e la disponibilità di acqua è uno dei fattori determinanti più critici della produttività delle colture in condizioni climatiche variabili. L'assorbimento, il trasporto e l'assimilazione dei nutrienti sono alterati sotto il deficit idrico e gli squilibri nutrizionali possono, a loro volta, esacerbare gli effetti fisiologici dello stress idrico. La gestione di questi due fattori in isolamento è quindi insufficiente. La loro ottimizzazione combinata è essenziale per mantenere la produttività e la stabilità dell'impianto.

Sulla base di questa premessa scientifica, il progetto Olive-FertiClim è stato lanciato come iniziativa di collaborazione tra l’African Plant Nutrition Institute (APNI) e l’Istituto Nazionale per la Ricerca Agricola (INRA-Marocco). 

Descrizione dello studio

Condotto in due stagioni di crescita consecutive, l’esperimento è stato realizzato in un oliveto privato di 10 anni con 285 alberi/ha su un terreno a basso contenuto di sostanza organica (0,8%), con livelli moderati di fosforo disponibile (P) (19,9 ppm) e potassio (K) (132 ppm). 

Livelli dell'acqua: sono stati applicati tre regimi di irrigazione: irrigazione completa che fornisce il 100% dell'evapotraspirazione delle colture (ETc), irrigazione moderata a decit al 75% ETC e grave stress idrico un 50% ETC.

Livelli di fertilizzante: ogni livello dell'acqua è stato combinato con tre distinti piani di fertilizzazione NPK. I tassi di NPK raccomandati sono stati calcolati per un frutteto completamente irrigato (100% ETC) che mira a una resa di 10 t/ha, basata sull'analisi del suolo. Rispetto a questo riferimento, i trattamenti consistevano in una dose bassa (50% del fabbisogno raccomandato), una dose media (75%) e una dose elevata (100%).

Durante lo studio, gli effetti di queste nove combinazioni di trattamento, ciascuna replicata tre volte, sono stati valutati sulla crescita vegetativa, sui componenti di resa, sui tratti fisiologici indicativi dell’acqua e dello stato nutrizionale dell’albero, accanto alle caratteristiche biochimiche dell’olio d’oliva.

I risultati

La disponibilità idrica ha esercitato un'influenza significativa sui principali componenti della resa. La resa in frutti, la resa in olio e il peso dei singoli frutti sono tutti aumentati con livelli di irrigazione più elevati, confermando che l'acqua è un fattore limitante fondamentale per la produttività in questo sistema olivicolo. L'effetto significativo sulla resa in olio è stato determinato principalmente dall'aumento della resa in frutti, poiché il contenuto di olio dei frutti non ha mostrato alcuna risposta rilevabile. Tuttavia, la fertilizzazione con NPK da sola ha avuto un effetto statisticamente significativo solo sul peso dei frutti tra i componenti della resa, suggerendo che l'apporto di nutrienti ha influenzato la ripartizione degli assimilati a livello dei frutti piuttosto che la resa totale. Questo risultato implica che l'effetto della fertilizzazione sulla produttività dell'olivo può manifestarsi progressivamente nel lungo periodo, mentre l'influenza dell'irrigazione sulla resa era già evidente fin dai primi due anni di esperimento.

Secondo i risultati dell'ANOVA, i modelli osservati per la resa dei frutti, la resa dell'olio e il peso dei frutti confermano ulteriormente l'influenza dominante dell'irrigazione e il ruolo modulatore della fertilizzazione. Le rese più elevate dei frutti sono state ottenute con irrigazione completa (100% ETc) e deficit idrico moderato (75% ETc), che hanno dato risultati simili, senza effetti significativi della fertilizzazione. In condizioni di grave deficit (50% ETc), l'aumento della fertilizzazione NPK al 75% o al 100% ha portato a un marcato calo della resa, ma la produttività è stata ripristinata a livelli paragonabili a quelli del regime al 75% ETc riducendo la fertilizzazione al 50%. Una tendenza simile è stata osservata per il peso dei frutti, tranne per il fatto che la riduzione della fertilizzazione al 50% ETc non ha migliorato la dimensione dei frutti, mentre in condizioni di irrigazione completa, un maggiore apporto di NPK l'ha chiaramente migliorata. Non sono state osservate differenze significative nella resa in olio, probabilmente perché gli aumenti marginali del contenuto di olio nei frutti in condizioni di deficit idrico hanno compensato la minore produzione di frutti. Questi risultati suggeriscono che la pratica di applicare un apporto completo di nutrienti insieme a un'irrigazione deficitaria può aggravare le perdite di resa.

I parametri di crescita vegetativa, tra cui la lunghezza dei germogli, la superficie fogliare e la densità fogliare, erano generalmente meno sensibili sia all'irrigazione che alla fertilizzazione. Non sono stati osservati effetti significativi per questi tratti, il che suggerisce che la crescita vegetativa degli alberi di 10 anni potrebbe essere meno sensibile alle variazioni a breve termine nell'approvvigionamento di acqua e nutrienti. Questi risultati indicano che, sebbene la gestione dell'acqua e dei nutrienti sia fondamentale per lo sviluppo e la qualità dei frutti, essa esercita un effetto immediato relativamente limitato sulle metriche di crescita della chioma nell'arco temporale di questo studio di due stagioni.

L'impatto sulla qualità dell'olio di oliva

L’irrigazione (W), la fertilizzazione (F) e la loro interazione (W.F) hanno influenzato in modo significativo il profilo biochimico dell’olio. Ciò è stato particolarmente evidente nella regolamentazione dei metaboliti secondari di alto valore; sia per il contenuto fenolico totale (TPC) che per il contenuto totale di flavonoidi (TFC), la combinazione di stress idrico grave (50% ETC) e fertilizzazione elevata (75-100% NPK) ha prodotto le più alte concentrazioni, con effetti di interazione statisticamente significativi che hanno guidato aumenti fino al 30% Tuttavia, lo studio ha anche rivelato una risposta metabolica più complessa, in cui l'interazione per altri marcatori di qualità era diversa. L'attività antiossidante massima (DPPH) e il contenuto di carotenoidi sono stati raggiunti con una combinazione contraria: grave stress idrico (50% ETC) abbinato a una concimazione minima (50% NPK).

Conclusione

Lo studio identifica l’irrigazione a deficit moderato (75% ETC) combinata con la fertilizzazione equilibrata (75% NPK) come compromesso ottimale e sostenibile per la cultivar “Picholine Marocaine” in queste condizioni.

Sotto una limitazione dell'acqua più grave (50% ETC), imposta da una disponibilità idrica limitata, lo studio suggerisce inoltre di ridurre la fertilizzazione NPK al 50% per sostenere le migliori prestazioni di rendimento possibili e la funzione complessiva degli alberi in condizioni così stressanti.

Questi regimi scientificamente convalidati attenuano efficacemente le severe sanzioni di rendimento e il declino vegetativo associati a stress più estremo, garantendo allo stesso tempo un significativo miglioramento del contenuto fenolico, un fattore chiave del valore di mercato e della preferenza del consumatore.