Il migliore biostimolante per la produttività dell'olivo: acido salicilico, chitosano ed estratto di alghe

La scarsità delle risorse idriche nei paesi del Mediterraneo spinge sempre più spesso verso l’utilizzo di acque reflue trattate in agricoltura. Tuttavia, l’irrigazione con acque di qualità non convenzionale può esporre le colture a stress di tipo salino e osmotico, compromettendo la produttività. Nel caso dell’olivo (Olea europaea L.), specie di grande rilevanza economica per il bacino del Mediterraneo, diventa essenziale individuare strategie di mitigazione di tali stress. La ricerca condotta da Zewail e collaboratori, pubblicata sugli Annals of Agricultural Science (Volume 62, numero 4, 2024), ha valutato l’efficacia di diversi biostimolanti somministrati per via fogliare su olivi irrigati con acque reflue trattate presso la stazione di trattamento Al Jabal Al‑Asfar in Egitto, durante le stagioni 2022 e 2023.

I trattamenti a confronto sono stati: acido salicilico a 0,5 e 1 g/l, chitosano a 2 e 4 ml/l, estratto di alghe a 2 e 4 ml/l. Le applicazioni fogliari sono iniziate il primo marzo e si sono ripetute ogni quindici giorni fino a fine giugno, per un totale di otto interventi. I risultati sono stati confrontati con un controllo non trattato, irrigato con la stessa acqua reflua depurata. Le caratteristiche chimico‑fisiche dell’acqua utilizzata mostravano una conducibilità elettrica di 1,52 dS/m, pH 7,53, sodio 9,63 mEq/l, cloruri 9,75 mEq/l, con un SAR (sodium adsorption ratio) pari a 5,91. Il terreno di impianto era di tipo sabbioso‑limoso, con pH 8,05 e conducibilità 2,08 dS/m, condizioni tipicamente stressanti per le colture arboree.

Effetti sulla crescita vegetativa e sulla fioritura

I dati raccolti mostrano che l’applicazione di chitosano al dosaggio più elevato (4 ml/l) ha prodotto i migliori risultati in termini di sviluppo vegetativo. Nel corso della prima stagione, il trattamento con chitosano 4 ml/l ha fatto registrare un peso fresco delle foglie per branca di 19,37 g, un peso secco di 8,49 g e una superficie fogliare totale di 62,12 cm² per branca. Nel secondo anno si sono osservati valori analoghi: peso fresco 19,05 g, peso secco 8,51 g e superficie fogliare 46,39 cm². L’aumento rispetto al controllo è risultato statisticamente significativo e costante. L’acido salicilico alla concentrazione di 1 g/l ha mostrato un buon incremento del peso fresco (21,00 g nel primo anno e 20,35 g nel secondo), ma effetti meno marcati sulla superficie fogliare rispetto al chitosano.

Per quanto riguarda i parametri fiorali, l’applicazione di chitosano 2 e 4 ml/l ha anticipato la piena fioritura, portandola tra l’8 e il 12 aprile, contro il 20‑21 aprile del controllo. Il numero totale di fiori per infiorescenza è passato da 62‑78 nel controllo a oltre 130 nel trattamento con chitosano 2 ml/l, con un parallelo incremento della densità di fioritura. Anche la lunghezza dell’infiorescenza è aumentata da 2,15‑2,25 cm a 3,79‑3,81 cm. La percentuale di allegagione è più che raddoppiata, passando dal 25‑26% del controllo al 43‑44% con chitosano 2 e 4 ml/l. L’estratto di alghe ha prodotto miglioramenti intermedi, mentre l’acido salicilico ha dato risultati positivi ma inferiori al chitosano. Questi effetti sono stati attribuiti alla capacità del chitosano di indurre la produzione di fitormoni come l’acido indolacetico e le citochinine, nonché di modulare positivamente la segnalazione dell’acido salicilico, migliorando così la tolleranza agli stress e la ripresa vegetativa anche in condizioni idriche non ottimali.

Resa produttiva e caratteristiche fisiche dei frutti

Le produzioni ottenute confermano la superiorità del trattamento con chitosano. Nel primo anno, la resa per albero nel gruppo trattato con chitosano 4 ml/l ha raggiunto 130,17 kg, corrispondenti a 23,43 tonnellate per faddan (unità di superficie agraria egiziana, circa 0,42 ettari). Il controllo si è fermato a 100,00 kg per albero e 18,06 t/faddan. Nel secondo anno si sono osservati valori simili: 129,06 kg/albero per chitosano 4 ml/l contro 103,39 kg/albero del controllo. Anche il chitosano a 2 ml/l ha dato buoni risultati (124,56‑126,72 kg/albero), mentre l’acido salicilico e l’estratto di alghe hanno mostrato incrementi più contenuti, compresi tra 113 e 123 kg/albero.

Il peso medio del frutto è passato da 5,84‑6,84 g del controllo a 11,60‑12,60 g con chitosano 4 ml/l, con un parallelo aumento della larghezza (da 1,92‑2,00 cm a 2,86‑2,93 cm) e della lunghezza del frutto (da 1,94‑2,00 cm a 3,83‑3,93 cm). Particolare rilevanza assume il dato relativo al peso della polpa: con chitosano 4 ml/l si è registrato un peso della polpa di 10,87‑12,08 g contro 4,88‑5,93 g del controllo. La percentuale di polpa sul frutto è salita dal 83‑86% al 93‑95%. Anche il peso del nocciolo è risultato influenzato, passando da 0,91‑0,96 g a 0,52‑0,53 g con il dosaggio più alto di chitosano, indicando un miglioramento dell’indice di snellezza del frutto e una maggiore appetibilità per la trasformazione.

Qualità chimica dei frutti e caratteristiche dell’olio

Le analisi di laboratorio hanno riguardato il contenuto di umidità, la percentuale di olio, l’indice di rifrazione, il valore di perossidi e l’indice di acidità. Il trattamento con chitosano 4 ml/l ha ridotto l’umidità del frutto al 55,20‑55,32% rispetto al 70,25‑71,00% del controllo, concentrando maggiormente la sostanza secca. La percentuale di olio è più che raddoppiata: da 35,47‑35,48% a 59,25‑59,35%. Anche l’indice di rifrazione, correlato positivamente con la qualità dell’olio, è migliorato passando da 1,46 nel controllo a 1,46 nel trattamento, ma con differenze significative nei valori assoluti riportati in tabella (il dato va interpretato come stabile, mentre l’aumento di qualità è indicato dall’incremento della percentuale oleica e dalla riduzione dei prodotti di ossidazione). Il valore di perossidi, che misura lo stato di ossidazione iniziale dell’olio, è sceso da 35,48 meq/kg olio nel controllo a 18 meq/kg con chitosano 4 ml/l, mentre l’acidità espressa in percentuale è diminuita da 1,46% a 0,80% circa. Anche l’estratto di alghe e l’acido salicilico hanno migliorato questi parametri, ma senza raggiungere le prestazioni del chitosano. La riduzione dei perossidi e dell’acidità è particolarmente importante perché indica una maggiore stabilità dell’olio alla conservazione e un profilo qualitativo superiore dal punto di vista commerciale e nutraceutico.

Discussione dei meccanismi fisiologici

I risultati ottenuti trovano spiegazione in molteplici meccanismi d’azione dei biostimolanti utilizzati.

Il chitosano agisce come molecola segnale in grado di attivare vie di difesa delle piante, modulare l’apertura stomatica, migliorare l’assorbimento degli ioni e favorire la sintesi di ormoni della crescita. In particolare, la somministrazione esogena di chitosano induce l’espressione di geni coinvolti nella via dell’acido salicilico, come dimostrato da studi su Arabidopsis, e promuove l’accumulo di auxine e citochinine. Nel contesto specifico dell’irrigazione con acque reflue, il chitosano contribuisce a mitigare lo stress salino e da ioni sodio, riducendo l’assorbimento di sodio a livello radicale e favorendo la compartimentazione vacuolare degli ioni tossici.

L’acido salicilico, pur essendo una fitormone di segnalazione chiave per le risposte agli stress biotici e abiotici, si è rivelato meno efficace del chitosano nelle condizioni sperimentali descritte, probabilmente a causa della già elevata presenza di salicilati endogeni indotta dallo stress idrico.

L’estratto di alghe, ricco di auxine, gibberelline, citochinine, betaine e oligoelementi, ha mostrato effetti positivi ma di minore entità rispetto al chitosano, suggerendo che il polimero naturale abbia una maggiore capacità di interagire con le membrane cellulari e di trattenere umidità a livello della cuticola fogliare, prolungando l’effetto benefico nel tempo.

Conclusioni e indicazioni tecniche

La sperimentazione condotta dimostra che l’impiego di chitosano per via fogliare alla concentrazione di 4 ml/l, con otto applicazioni distribuite da inizio marzo a fine giugno, rappresenta una strategia efficace per migliorare la produttività e la qualità dell’olivo irrigato con acque reflue trattate. Rispetto ad acido salicilico ed estratti di alghe, il chitosano ha prodotto i maggiori incrementi di peso fresco e secco delle foglie, superficie fogliare, precocità di fioritura, allegagione, resa per albero, peso del frutto, rapporto polpa/nocciolo e contenuto oleico. Contestualmente, ha ridotto i valori di perossidi e acidità, migliorando la stabilità e la qualità commerciale dell’olio. Per i tecnici e i produttori che operano in aree con scarsità di acqua dolce, l’integrazione del piano irriguo con acque reflue depurate e il supporto di trattamenti fogliari a base di chitosano può contribuire a mantenere elevati standard produttivi, riducendo l’impatto dello stress idrico e salino. Resta fondamentale che le acque reflue utilizzate rispettino i limiti di legge per i parametri microbiologici e chimici, e che i formulati di chitosano siano certificati per l’uso in agricoltura biologica, data la loro compatibilità ambientale. Ulteriori ricerche potranno valutare l’efficacia di formulazioni nanotecnologiche a base di chitosano per ridurre i dosaggi e migliorare la persistenza del trattamento.