New strategies for vineyard management

Climate change, characterized by rising temperatures and frequent droughts, poses significant challenges to viticulture, limiting water availability and hastening berry ripening. The analysis of the climate in a vine-growing area over a long-term time series demonstrated its effectiveness in understanding ongoing trends, which could be successfully used to support effective management choices. Through simple modifications of the traditional Guyot system, the High Cane training system was studied. This new training system, characterized by a higher position of the cane, allows for the reduction of canopy size and an increase in crop load per vine, thanks to the higher number of buds left per cane. In this way, sugar accumulation was effectively delayed, and must acidity was preserved compared to Guyot-trained vines. Scientific literature on the use of artificial shading was reviewed, and its effects were extensively documented. By lowering light interception, shading can constrain leaf gas exchange and reduce carbon assimilation. This generally leads to lower sugar concentrations and higher acidities, proving effective in delaying berry ripening. Moreover, by protecting grapes from excessive radiation, the aromatic composition is generally improved. On the other hand, the accumulation of phenolic substances (i.e., anthocyanins) and reserves might be reduced. However, a careful choice of its intensity could influence its outcomes. This study explored the effectiveness of shading nets and kaolin application in the Mediterranean climate of central Italy. Both treatments demonstrated improvements in vine tolerance to heat stress, affecting plant physiology. Notably, they delayed berry ripening, preserving sugar concentration and, more crucially, maintaining the acidic composition of the musts. Additionally, both treatments protected grapes from biotic factors, preserving berries health status. Over the three-year study, no adverse effects on vine reserve accumulation were observed. A separate two-year trial assessed the varied effects of kaolin based on environmental conditions. In drier environments, the application of particle film technology proved beneficial, enhancing water status and photosynthetic performance in vines. This led to increased berry weight and contained sugar accumulation. However, in conditions where water was not limiting, kaolin's effects were less consistent. In central California, characterized by high temperatures and irradiance, traditional techniques needed adaptation. Shoot-twisting emerged as an alternative to traditional topping, reducing canopy size without overexposing clusters. This effectively reduced vine water consumption and delayed berry ripening. Diatomaceous earth improved water status and delayed berry ripening, emerging as a promising management tool. Pinolene had some effect on acidic components. However, its limited impact on vine water status raises questions about its effectiveness in this region compared to other techniques. Recognizing the increasing importance of water management for agricultural sustainability, four different water regimes were tested in the San Joaquin Valley of California in a fourth trial. Sustained deficit irrigation improved water use efficiency but accelerated berry ripening and slightly limited berry and cluster weight. Regulated deficit irrigation, concentrating water deficit in the pre-veraison period, did not negatively impact vine productivity and grapes’ anthocyanin content, while still improving water use efficiency and delaying berry ripening. These results provide valuable insights into the application of diverse techniques to mitigate the effects of climate change, enhancing viticulture sustainability while maintaining good productivity levels and grape quality.

Il cambiamento climatico, caratterizzato dall'aumento delle temperature e da frequenti periodi di siccità, pone significativi problemi alla viticoltura, limitando la disponibilità d'acqua e accelerando la maturazione delle uve. L'analisi del clima in un'area viticola nel corso di una serie temporale a lungo termine ha dimostrato la sua efficacia nella comprensione delle tendenze in corso, che potrebbero essere utilmente impiegate per supportare scelte gestionali efficaci. Attraverso semplici modifiche al tradizionale sistema Guyot, è stato studiato il sistema di allevamento High Cane. Questo nuovo sistema di allevamento, caratterizzato da una posizione più elevata del capo a frutto, consente la riduzione delle dimensioni della chioma e un aumento della produzione per ceppo, grazie al maggior numero di gemme lasciate sul capo a frutto. In questo modo, l'accumulo di zuccheri è stato efficacemente rallentato e l'acidità del mosto è stata preservata rispetto alle viti allevate con il sistema Guyot. La letteratura scientifica sull'uso delle reti ombreggianti è stata esaminata, e i suoi effetti sono stati ampiamente documentati. Riducendo l'intercettazione della luce, l’ombreggiamento limita gli scambi gassosi delle foglie e riduce l'assimilazione del carbonio. Questo porta generalmente a concentrazioni zuccherine più basse e acidità più elevate, dimostrandosi efficace nel ritardare la maturazione delle uve. Inoltre, proteggendo l'uva dalla radiazione eccessiva, si migliora generalmente la composizione aromatica. D'altro canto, l'accumulo di sostanze fenoliche (ad esempio, antociani) e riserve potrebbe essere ridotto. Tuttavia, una scelta oculata della sua intensità potrebbe influenzarne gli esiti. Questo studio ha esplorato l'efficacia delle reti ombreggianti e dell'applicazione di caolino nel clima mediterraneo del centro Italia. Entrambi i trattamenti hanno migliorato la tolleranza delle viti allo stress termico, influenzando la fisiologia delle piante. In particolare, hanno ritardato la maturazione delle uve, riducendo la concentrazione zuccherina e, soprattutto, innalzando il contenuto di acidi organici dei mosti. Inoltre, entrambi i trattamenti hanno protetto l'uva da fattori biotici, preservando lo stato fitosanitario delle bacche in annate particolarmente piovose. Nel corso dei tre anni di studio, non sono stati osservati effetti negativi sull'accumulo di riserve della vite. Un ulteriore studio di due anni ha valutato gli effetti del caolino sulla base delle condizioni ambientali di due diversi vigneti. In ambienti più secchi, l'applicazione della tecnologia del film particellare si è dimostrata vantaggiosa, migliorando lo stato idrico e le performance fotosintetiche nelle viti. Ciò ha portato a un aumento del peso delle bacche e a un contenimento della concentrazione zuccherina. Tuttavia, in condizioni in cui l'acqua non costituiva un fattore limitante, gli effetti del caolino sono risultati meno consistenti. Nella Central Valley della California, caratterizzata da temperature elevate e radiazione solare intensa, le tradizionali tecniche di gestione richiedono alcuni adattamenti. Lo "shoot-twisting" è emerso come alternativa alla tradizionale cimatura dei germogli, riducendo le dimensioni della chioma senza sovraesporre i grappoli. Ciò ha efficacemente ridotto il consumo d'acqua della vite e ritardato la maturazione delle uve. L’utilizzo delle terre diatomee ha migliorato lo stato idrico delle piante e ritardato la maturazione delle uve, rivelandosi una promettente strategia di gestione. Il pinolene ha sortito un certo effetto sulla componente acidica delle uve, ma i suoi effetti limitati sullo stato idrico delle viti solleva dubbi sulla sua efficacia in questa regione rispetto ad altre tecniche. Riconoscendo la crescente importanza della gestione dell'acqua per garantire la sostenibilità agricola, in un quarto studio, sono stati testati quattro diversi regimi idrici nella San Joaquin Valley, in California. Il deficit irriguo ha migliorato l'efficienza d’uso dell'acqua, ma ha accelerato la maturazione delle uve e leggermente limitato il peso delle bacche e dei grappoli. D’altro canto, il regulated deficit irrigation, concentrando il deficit irriguo nel solo periodo di preinvaiatura, non ha avuto impatti negativi sulla produttività delle viti e sul contenuto di antociani delle uve, migliorando comunque l'efficienza d’uso dell'acqua e ritardando la maturazione delle uve. Questi risultati offrono forniscono preziose informazioni sull'applicazione di diverse tecniche per mitigare gli effetti del cambiamento climatico, migliorando la sostenibilità della viticoltura, mantenendo buoni livelli produttivi e qualitativi.