Rese della viticoltura biologica: lo studio durato 18 anni

Contesto e razionale scientifico

L’agricoltura biologica è ampiamente riconosciuta come alternativa più sostenibile all’agricoltura convenzionale, in quanto garantisce maggiori servizi ecosistemici, riduce la perdita di biodiversità, limita la lisciviazione dei nutrienti e le emissioni di gas serra (Reganold & Wachter, 2016; Seufert & Ramankutty, 2017). Viene tuttavia spesso criticata per la minore resa delle colture, un aspetto che ha alimentato il dibattito sulla capacità di tali sistemi di contribuire in modo significativo alla food security globale (Muller et al., 2017).

In viticoltura una precedente meta-analisi aveva rilevato riduzioni della resa di circa il 18%, nei sistemi biologici e biodinamici, rispetto alla gestione convenzionale o integrata (Döring et al., 2019). Il trial di Geisenheim è stato progettato, tra l’altro, per indagare se tali gap persistano o si riducano nel tempo, e per esplorare il ruolo del clima nel mediare questi esiti.

Materiali e metodi

Il disegno sperimentale ha adottato un disegno a blocchi completo con quattro repliche in campo per ciascun sistema gestionale:

• le parcelle biologiche hanno seguito il regolamento (UE) 2018/848 e gli standard ECOVIN;

• le parcelle biodinamiche hanno altresì seguito le specifiche Demeter, con uso di preparati quali il cornoletame e la cornosilice, nonché i preparati biodinamici per il compost (502–507);

• le parcelle integrate hanno seguito le linee guida delle Buone Prassi Agricole.

Tutti e tre i sistemi hanno ricevuto apporti azotati equivalenti, attraverso fertilizzazione minerale (sistema integrato) o incorporazione di cover crop ricche di leguminose (biologico e biodinamico), e applicazioni periodiche di compost sono state effettuate su tutti i trattamenti nel 2006, 2007, 2016 e 2021. La gestione dell’oidio e della peronospora ha differito in modo sostanziale: fungicidi sintetici nelle parcelle integrate, rame, zolfo e agenti di potenziamento vegetale in quelle gestite con metodo biologico e biodinamico.

Parametri valutati e approccio statistico

I principali parametri agronomici valutati hanno incluso la resa, il peso della potatura, l’indice di Ravaz (misura dell’equilibrio vegeto-produttivo della vite), il potenziale idrico fogliare pre-alba e le concentrazioni fogliari di macro e micronutrienti a invaiatura.

La qualità dell’uva è stata valutata attraverso i solidi solubili totali, il pH, l’acidità totale, l’azoto alfa-amminico (NOPA), l’incidenza di Botrytis cinerea e il peso della singola bacca.

L’analisi statistica si è avvalsa di modelli lineari misti (LMM) e modelli lineari generalizzati misti con distribuzione gamma (GLMM), con analisi dei change point per individuare cambiamenti temporali nell’andamento relativo delle rese. Un’analisi delle componenti principali (PCA) abbinata a un clustering K-means è stata utilizzata per classificare le stagioni di crescita in tre distinti gruppi vendemmiali — caldo/secco, intermedio e fresco/piovoso — consentendo una valutazione sistematica delle interazioni climatiche con il sistema gestionale.

Esiti complessivi di resa e qualità

Sull’intero arco dei 18 anni, i gap di resa sono stati confermati: le rese biologiche sono risultate mediamente inferiori del 16,7% e quelle biodinamiche del 14,3% rispetto alla gestione integrata, in linea con precedenti meta-analisi (de Ponti et al., 2012; Seufert et al., 2012). I pesi della potatura hanno seguito un andamento parallelo, con valori inferiori di circa il 16–19% nelle parcelle biologiche e biodinamiche.

L’indice di Ravaz — indicatore dell’equilibrio vegeto-produttivo della vite — non ha invece mostrato differenze significative tra i trattamenti, poiché sia la resa sia la crescita vegetativa si sono ridotte parallelamente nei sistemi agroecologici. Non sono state rilevate differenze significative in solidi solubili totali, acidità totale o incidenza di Botrytis cinerea tra i sistemi gestionali, suggerendo che la qualità dell’uva sia stata complessivamente mantenuta nelle pratiche biologiche e biodinamiche.

Evoluzione temporale: la riduzione del gap

Il risultato più significativo dello studio riguarda la traiettoria temporale delle performance di resa.

L’analisi dei change point ha identificato miglioramenti significativi nella resa dei sistemi biologico e biodinamico a 8–9 anni dalla conversione. Prima di tali change point, le parcelle biologiche e biodinamiche mostravano deficit medi di resa di circa −28% e −27%, rispettivamente, rispetto alla gestione integrata; in seguito, questi deficit si sono ridotti sensibilmente a −11% e −7%.

Un miglioramento analogo è stato rilevato nell’indice di Ravaz di entrambi i sistemi. Questi risultati sono coerenti con le evidenze più ampie secondo cui i sistemi biologici possono richiedere diversi anni di adattamento prima di raggiungere un più stabile equilibrio produttivo (Merot et al., 2020; Seufert et al., 2012). Il peso della potatura è invece rimasto inferiore nei sistemi biologici e biodinamici per l’intero arco temporale dello studio, indipendentemente dalle condizioni vendemmiali.

Il clima come fattore determinante delle performance

Un contributo particolarmente rilevante di questo studio riguarda l’analisi delle performance dipendenti dal clima.

Le vendemmie classificate come calde e secche (gruppo vendemmiale 1) hanno prodotto una notevole inversione: i sistemi biologici e biodinamici hanno mostrato incrementi significativi della resa, +2,3% e +9,0% rispettivamente, rispetto alla gestione integrata, in aggiunta ai miglioramenti nei valori dell’indice di Ravaz.

Le vendemmie più fresche e piovose (gruppi vendemmiali 2 e 3), al contrario, sono state associate a impatti persistentemente negativi sulle rese dei sistemi agroecologici, plausibilmente a causa dell’elevata pressione delle malattie fungine in condizioni meno favorevoli per le strategie di protezione a base di rame e zolfo adottate nella gestione biologica e biodinamica. L’azoto alfa-amminico (NOPA), misura dell’azoto disponibile per i lieviti nel mosto alla raccolta, è risultato significativamente più elevato nella gestione biologica e ancor più in quella biodinamica negli anni caldi e secchi. Questo risultato è stato attribuito a una migliore mineralizzazione dell’azoto e a una maggiore efficienza di assorbimento in condizioni di siccità, possibilmente mediata da differenze nella gestione delle cover crop, nell’architettura radicale e nella composizione della comunità microbica del suolo (Hartmann et al., 2015; Mäder et al., 2002).

Stato nutrizionale e accumulo di rame

L’analisi dei nutrienti fogliari a invaiatura ha ulteriormente supportato la conclusione che la carenza nutrizionale non sia il principale fattore alla base delle riduzioni di resa iniziali osservate nelle parcelle biologiche e biodinamiche. Le foglie delle uve coltivate con sistema biologico e biodinamico hanno mostrato concentrazioni più elevate di azoto (N) e potassio (K) rispetto a quelle da agricoltura integrata, mentre i valori di magnesio (Mg) erano comparabili tra i diversi sistemi. Le concentrazioni fogliari di rame nelle parcelle biologiche e biodinamiche (circa 295 mg kg⁻¹) superavano di gran lunga quelle delle parcelle integrate (circa 19 mg kg⁻¹), in linea con i residui cumulativi derivanti da ripetute applicazioni di fungicidi a base di rame. Le lievi differenze osservate nel pH del mosto tra i trattamenti biodinamici e integrati sono state considerate di limitata rilevanza pratica, se pure statisticamente significative, considerato il ristretto intervallo assoluto registrato nei tre i sistemi.

Conclusioni provvisorie

Gli autori riconoscono che il miglioramento in apparenza associato al tempo trascorso dalla conversione al biologico è parzialmente confuso dalla tendenza climatica osservata nel corso dello studio: l’analisi di regressione ha evidenziato una correlazione positiva e statisticamente significativa tra gli anni trascorsi dalla conversione e i gradi-giorno cumulativi di crescita, calcolati dal germogliamento alla raccolta (p = 0,029; R² = 0,219).

Questo risultato suggerisce che le ultime fasi della sperimentazione abbiano coinciso con una maggiore frequenza di stagioni caratterizzate da condizioni più calde e secche, con un conseguente incremento dell’accumulo termico durante il ciclo vegetativo. Districare i contributi indipendenti della maturazione del sistema e del cambiamento climatico rimane quindi una sfida metodologica, e gli autori auspicano un monitoraggio continuativo a lungo termine per chiarire queste interrelazioni.

Le conclusioni generali sono peraltro solide: i sistemi viticoli agroecologici possono superare i deficit di resa iniziali nel lungo periodo, e potrebbero offrire una maggiore resilienza nelle condizioni sempre più calde e secche che caratterizzano l’attuale scenario di cambiamento climatico.

Dario Dongo

Credit cover: Being Organic in EU