Shading nets for the adaptation to climate change: effect on vine physiology and grape quality 

Abstract

Viticulture is threatened by the environmental modification caused by climate change. Higher temperatures determine an acceleration of the ripening process, which can be detrimental to wine quality. In the mediterranean area, heat waves are also increasingly frequent, with consequent blocking of the vegetative activity of the vines and increased susceptibility to sunburn damage. Thus, adaptation strategies are necessary to reduce stress and improve the quality of grape production. Amongst the various techniques available, shading nets represent an interesting alternative for their effects on canopy microclimate (i.e., reduction of photosynthetic activity, improvement of water use efficiency, and slowing down in the ripening process). This study investigates the impact of two kinds of shading nets, with shading capacities of 18% and 40% of the photosynthetically active radiation (par), respectively, on the production and quality of sangiovese grapes cultivated in montalcino, tuscany (italy). The shading nets made it possible to reduce the internal temperatures of the berries from 1.5 to 2.5 °c in the hottest hours of the summer months. The vines covered with shading nets gave higher yields due to increased berry weight. The grapes had lower sugar concentrations while maintaining higher levels of malic acid, which positively affected total acidity in musts. Despite increased production, anthocyanin quantities remained stable. However, the reduced exposure to the sun modified the anthocyanin profile, favoring higher percentages of malvidin. Furthermore, shaded grapes showed a significant decrease in quercetin content.  According to the results, the effects observed were proportional to the shading capacity of the nets, and even the 40% shading net allowed for the complete grape ripening. No higher sensitivity to fungal diseases was found on both the shaded net-covered rows. In conclusion, shading nets emerged as an effective tool for modulating factors influencing grape maturity dynamics, allowing preserved grape production and quality even in case of extreme weather events.

Reti ombreggianti per l’adattamento ai cambiamenti climatici: effetto sulla fisiologia delle viti e sulla qualità dell’uva

I cambiamenti climatici costituiscono una minaccia per la viticoltura, infatti temperature più elevate determinano un’accelerazione dei processi di maturazione, che possono essere dannosi per la qualità del vino. Nell’area mediterranea sono inoltre sempre più frequenti le ondate di calore, con conseguente blocco dell’attività vegetativa delle viti ed incremento della suscettibilità a danni da scottature. Sono quindi necessarie strategie di adattamento per ridurre lo stress e migliorare la qualità della produzione. Tra le varie tecniche disponibili, le reti ombreggianti rappresentano un’alternativa interessante per i loro effetti sul microclima della chioma: riduzione dell’attività fotosintetica, miglioramento dell’efficienza nell’uso dell’acqua e rallentamento del processo di maturazione. La presente ricerca indaga l’impatto di due tipi di reti ombreggianti, rispettivamente con capacità di ombreggiamento del 18% e del 40% della radiazione fotosinteticamente attiva (par), sulla produttività e sulla qualità di uve sangiovese coltivate a montalcino (toscana, italia).  La presenza delle reti ombreggianti ha ridotto la temperatura interna degli acini da 1,5 a 2,5 °c, nelle ore più calde dei mesi estivi. Le reti ombreggianti hanno consentito rese più elevate dovute all’aumento del peso degli acini. L’uva ha evidenziato concentrazioni di zuccheri più basse e concentrazioni più elevate di acido malico, che hanno influenzato positivamente l’acidità titolabile dei mosti. Nonostante l’aumento della produzione, le quantità di antociani nelle bucce sono rimaste stabili. La ridotta esposizione al sole ha, però, modificato il profilo degli antociani, favorendo percentuali più elevate di malvidina. Inoltre, le uve ombreggiate hanno mostrato una diminuzione significativa del contenuto di quercetina.  Gli effetti osservati sono risultati correlati alla capacità ombreggiante delle reti, pur consentendo la completa maturazione delle uve anche nel caso della copertura del 40% della par. Sui filari ombreggiati non è stata inoltre riscontrata una maggiore sensibilità alle patologie fungine.  In conclusione, le reti ombreggianti si sono rivelate uno strumento efficace per modulare i fattori che influenzano la dinamica della maturazione dell’uva, permettendo di preservare la produzione e la qualità delle uve anche in caso di eventi meteorici estremi.

Filets d’ombrage pour l’adaptation au changement climatique: effet sur la physiologie viticole et la qualité du raisin

Le réchauffement climatique constitue une menace sérieuse pour la viticulture. En effet, des températures plus élevées provoquent une accélération des processus de maturation des raisins qui compromettent la qualité du vin. Par ailleurs, dans les vignobles du bassin méditerranéen sont de plus en plus fréquentes des vagues de chaleur qui provoquent le blocage de l’activité végétative des vignes et augmentent la sensibilité des grappes à la brûlure solaire. Pour ces raisons, l’introduction de stratégies d’adaptation est nécessaire pour réduire le stress et améliorer la production. Parmi les techniques disponibles, les filets d’ombrage représentent une alternative intéressante en raison de leurs effets sur le microclimat de la canopée, à savoir une réduction de l’activité photosynthétique, une meilleure efficacité dans l’utilisation de l’eau disponible et un ralentissement du processus de maturation. Cette recherche vise à évaluer l’impact de deux types de filets d’ombrage, respectivement avec une capacité de filtrage de 18% et 40% du rayonnement photosynthétiquement actif (par) sur la productivité et la qualité des raisins cépage sangiovese cultivés à montalcino (toscane, italie). La présence de filets d’ombrage a diminué la température interne des baies de 1,5 à 2,5 °c pendant les heures les plus chaudes des mois d’été. Les rendements des raisins mûris sous les filets ont été plus élevés en raison de l’augmentation du poids des baies. Les raisins avaient une teneur en sucre plus faible et des concentrations plus élevées d’acide malique, maintenant ainsi une acidité optimale du moût. Malgré l’augmentation de la production, les quantités d’anthocyanes dans les peaux sont restées stables. Cependant, la moindre exposition au soleil a modifié le profil des anthocyanes, favorisant la synthèse de pourcentages plus élevés de malvidine. De plus, les raisins ombragés avaient une teneur en quercétine considérablement réduite. D’après nos résultats, les effets ont été proportionnels selon les deux types de filtrage des filets et la maturation des raisins a été complète même sous le filet avec une réduction de 40% du par. Dans les deux traitements entre les rangs ombragés, aucune augmentation de la sensibilité aux maladies cryptogamiques n’a été trouvée. En conclusion, les filets d’ombrage se révèlent être un moyen efficace pour moduler les facteurs qui influencent la dynamique de maturation de la vigne et permettent de préserver la production et la qualité en cas d’événements climatiques extremes.