16 dic 2023

Fragole e ricerca: nuovi obiettivi di mercato e sfide ambientali per il miglioramento varietale

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Anche per la fragola la ricerca sta lavorando negli ultimi decenni per portare al consumatore nuove cultivar, più adatte alle nuove esigenze del mercato e dell'ambiente. I ricercatori sono impegnati a fornire al mercato risposte innovative e di medio-lungo termine, in una sfida che tiene conto di una complessità di fattori, di obiettivi e di strumenti in continua evoluzione.

La crescita globale dei programmi di ricerca 

La fragola (“Fragaria x ananassa”) è un frutto appartenente alla grande famiglia delle rosacee, nato nel XVIII secolo come ibrido tra la Fragaria virginiana e la Fragaria chiloensis. I primi programmi di breeding nascono già nel XIX secolo in Inghilterra e Stati Uniti d’America, ma è nel XX secolo che si è avuta la vera e propria espansione in tutto il mondo dell’attività di miglioramento genetico relativo alla fragola.

Il numero di nuove cultivar registrate è cresciuto gradualmente di anno in anno, soprattutto tra il 1990 e il 2000 in cui si è stabilizzato tra 40 e 50 nuove cultivar registrate per anno.

Ad oggi, nel mondo sono presenti più di 40 programmi di breeding della fragola, localizzati maggiormente in Nord America (British Columbia, California, Florida, Maryland, New York, Nova Scotia, Ontario, Oregon e Quebec) e in Europa (Francia, Germania, Italia, Spagna, Olanda e Regno Unito); ci sono anche alcuni programmi in Cina  e Giappone che stanno crescendo negli ultimi anni. 

A livello mondiale i programmi di miglioramento genetico pubblici sono in netta diminuzione rispetto a quelli privati. 

In particolare, in Europa i programmi di breeding privati sono più numerosi e i loro contributi risultano più efficaci rispetto a quelli delle aziende pubbliche, tanto da avere un impatto sui mercati locali e alcuni di loro anche su mercati internazionali (Russia e paesi limitrofi e nord Africa). 

I principali programmi di ricerca europei sulla fragola

Paese

Programmi privati di breeding

Programmi pubblici di breeding

Francia

  • Marioneet
  • CIREF-INVENIO
  • INRA

Germania

  • Kraege Berry Plants
  • Hansabred GmbH & Co. KG


Italia

  • BerryLAB
  • CIV
  • Geoplant
  • New Fruits
  • Nova Siri Genetics
  • Università Politecnica delle Marche
  • CREA

Lituania


  • Centro di ricerca lituano per l’agricoltura e le foreste

Paesi Bassi

  • Fragaria Holland B.V
  • Fresh Forward
  • Flevo Berry B.V.
  • Vissers Plant Innovators


  • Università e Centro di Ricerca Wageningen

Polonia


  • Istituto di ricerca di pomologia e floricoltura di Skierniewice

Norvegia

  • Graminor Ltf
  • Istituto norvegese di ricerca sulla bioeconomia (NIBIO)

Spagna

  • Fresas Nuevos Materiales
  • Planasa
  • Rociera
  • Viveros California
  • IFAPA

Regno Unito

  • Angus Soft Fruits
  • Driscoll’s Genetics Ltd
  • Edward Vinson
  • Plant Genetics
  • East Malling Research


Le attività di questi programmi europei sono state particolarmente intense negli ultimi decenni. Infatti, dal 1995 ad oggi, sono state protette al CPVO (l’agenzia europea che gestisce il sistema europeo dei diritti sulle varietà vegetali) circa 550 nuove cultivar di fragole per l'uso nel territorio dell'UE. 

Le sfide per il miglioramento genetico

Gli obiettivi dei programmi di miglioramento genetico sono cambiati nel tempo, per adeguarsi alle nuove esigenze della produzione e dei mercati. 

Negli anni ‘80 la domanda di fragola è cresciuta  a livello globale, per cui sono aumentate le superfici coltivate e i produttori prediligevano cultivar dalle ottime performance produttive. 

Con il passare degli anni le esigenze del mercato sono cambiate e la ricerca si è orientata verso la individuazione di varietà con migliore qualità della frutta, sapore, aroma e altre caratteristiche distintive.

Oggi la ricerca si trova ad affrontare sfide epocali per la filiera della fragola, come i mutamenti climatici e un quadro normativo più stringente in termini di utilizzo delle sostanze fitoiatriche. 

Il cambiamento climatico e i fenomeni estremi

L’andamento climatico degli ultimi anni sta diventando sempre più variabile. I dati del Sesto Rapporto di Valutazione sui Cambiamenti Climatici dell’IPCC del 2023 ci dicono che nel 2022 la temperatura media globale, rispetto al cinquantennio 1850-1900, è aumentata di 1.1 °C e che gli anni 2015-2022 sono quelli più caldi registrati in tutti i set di dati ed è probabile che la temperatura media globale, entro il 2100, ecceda la soglia di +1.5 °C, sfiorando i 2 °C, come scenario più ottimistico. 

Il cambiamento climatico sta influenzando i fenomeni meteorologici estremi in tutte le regioni del mondo modificandone intensità, durata e frequenza; basti pensare all’aumento delle precipitazioni intense (pioggia intensa e grandine), della percentuale di cicloni tropicali violenti, dell’aridità e della siccità, della diminuzione e ritiro dei ghiacciai.

Impianto di fragola fuori suolo

Ciò causa un’elevata incertezza nei fragolicoltori relativamente alla pianificazione della produzione e della commercializzazione nei diversi canali e con determinate tempistiche.  

La fragola, infatti, a prescindere dalla zona del mondo in cui viene coltivata, è una specie sensibile a diversi fattori ambientali, tra cui calore, siccità, gelate primaverili e ore di freddo insufficienti. 

Le limitazioni all'uso di pesticidi e fumiganti

Dall’altro lato, le normative UE stanno sempre più limitando l'uso di pesticidi e fumiganti chimici, tanto che l'uso di prodotti agrochimici nell'agricoltura intensiva è diminuito di oltre il 30%.

L'agricoltura intensiva nell'UE ha subito due restrizioni simultanee: l'eliminazione graduale del bromuro di metile e, subito dopo, l'esclusione delle più importanti alternative chimiche: 1,3-dicloropropene (1,3D) e cloropicrina (CP) dall'elenco dei fumiganti chimici disponibili. Tuttavia, attualmente uno Stato membro dell'UE può autorizzare l'uso di tali fumiganti per l'eliminazione graduale per 120 giorni/anno. 

Questa esenzione è stata utilizzata negli ultimi anni per la produzione di fragole (frutta e vivaio) e altre colture in Spagna, Italia, Belgio, Francia, Regno Unito, Cipro, Malta e Grecia.

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Queste misure sono molto rilevanti nel territorio dell'Unione Europea, poiché la fumigazione del suolo rappresenta una componente principale della gestione dei parassiti del suolo per molte, in particolare nei paesi del Mediterraneo meridionale. 

Le tecnologie di evoluzione assistita (TEA)

Inoltre, a fianco alle tecniche classiche di miglioramento genetico, sono entrate nel dibattito scientifico le Tecnologie di Evoluzione Assistita (TEA), che possono consentire di accelerare i processi di ottenimento di nuove varietà resistenti ai principali patogeni e resilienti ai cambiamenti climatici.

Le TEA operano quello che viene chiamato “genome editing”, ovvero un intervento su punti circoscritti del DNA, utilizzando geni della stessa specie.

Fragola in campo aperto (Polonia)

Mediante il “genome editing”, i ricercatori possono quindi lavorare su un miglioramento genetico in termini di tolleranza e resistenza tanto alle malattie quanto agli effetti dei cambiamenti climatici in atto. 

Cambiano gli obiettivi della ricerca

In questo quadro così complesso e in continua evoluzione cambiano anche i paradigmi della ricerca. I programmi di breeding odierni, infatti, puntano a ricercare delle cultivar che combinino sia buone caratteristiche agronomiche che qualitative, senza tralasciare la loro adattabilità alle pratiche sostenibili richieste dalle istituzioni e dal mercato.

Rusticità

Uno dei principali obiettivi del miglioramento genetico della fragola è quindi quello di offrire varietà rustiche, ossia con una buona tolleranza ai patogeni, maggiore adattabilità a diverse tipologie di terreni e stress idrici, maggiore resistenza agli sbalzi climatici. Ciò è necessario per evitare che le rese delle produzioni vadano via via diminuendo, determinando un ritorno economico non soddisfacente per il produttore. 

Tecniche colturali

Impianto di fragola in coltura protetta 

Di fronte ad uno scenario in continua evoluzione, cambiano anche le tecniche colturali. Dal campo aperto si passa a quello protetto o anche al fuorisuolo. Quest’ultima alternativa rappresenta una novità a cui la produzione sta guardando con interessi negli ultimi anni i vantaggi che potrebbe portare rispetto alle altre opzioni, quali risparmio nell’impiego di manodopera, maggiori rese unitarie, programmazione della produzione più oculata e maggiore controllo delle fertirrigazioni. 

La ricerca odierna si orienta, quindi, verso cultivar più adattabili alle diverse tipologie di impianti a disposizione del produttore, per consentirgli di fare la scelta più efficiente.  

Consistenza polpa e shelf life

Uno dei focus su cui i programmi di ricerca si stanno fortemente concentrando è anche la consistenza della polpa, da cui dipende la cosiddetta shelf life o vita commerciale del frutto. Questa caratteristica garantisce l’integrità del frutto durante le operazioni di raccolta e durante il trasporto verso luoghi di destinazione lontani rispetto a quelli di produzione.  

Il gusto e la qualità per il nuovo consumatore

Negli ultimi anni, infine, i programmi di breeding della fragola stanno includendo tra i loro obiettivi di ricerca anche quello di migliorare la qualità del frutto e andare maggiormente incontro anche al gusto dei consumatori finali. L’aspetto esteriore dei frutti, infatti, è uno dei primi fattori ad influenzare l’acquisto della fragola. 

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La ricerca si concentra quindi su un frutto più aromatico e con un rapporto equilibrato di acidi/zuccheri al fine di consentire una maggiore fidelizzazione nell’acquisto di una determinata varietà o brand commerciale, che è fondamentale per il produttore. 

I consumatori sono più consapevoli ed esigenti

Il consumatore dei giorni nostri, inoltre, è sempre più consapevole ed esigente riguardo alle caratteristiche nutritive e nutraceutiche degli alimenti e la fragola rappresenta un alleato per la salute. Si tratta infatti di un frutto ricco di sostanze antiossidanti (come le antocianine e l’acido ellagico), di vitamina C e B9, di minerali come manganese e potassio, a cui corrisponde anche un ridotto apporto calorico (27kcal per 100 gr). 

Diversi studi dimostrano che il consumo di fragole è associato a una riduzione del rischio cardiovascolare e di cancro, ad una potente azione antiossidante e antinfiammatoria e a migliori livelli di glucosio e grassi nel sangue. 

Le preferenze per forma e colorazione cambiano a seconda dei mercati di acquisto: se nel bacino del Mediterraneo i consumatori preferiscono una fragola dal colore rosso intenso, dalla forma allungata e dalla pezzatura medio-grande, nel nord Europa tendono invece a preferire una colorazione del frutto tendente all’aranciato, dalla forma più arrotondata e dalla pezzatura medio-piccola. 

Clery, una cultivar che incontra i gusti estetici dei mercati di nord Italia e nord Europa (foto Plantgest)

Riguardo all’uniformità della pezzatura, invece, è indubbio che sia un fattore rilevante sia per il produttore durante le operazioni di raccolta e packaging del prodotto, sia per il consumatore, sempre più attento ad evitare che un cestino di fragole ci siano frutti di dimensioni diverse l’una dall’altra.

Conclusioni

I programmi di ricerca e miglioramento genetico delle fragole sono in continua evoluzione per rispondere alle mutate esigenze dei consumatori e all'evoluzione delle condizioni ambientali. Anche il quadro normativo, specialmente a livello europeo, è diventato un fattore rilevante per definire le caratteristiche delle nuove cultivar. Queste sfide vengono affrontati anche tramite le nuove tecnologie di evoluzione assistita (TEA) che, tramite il genome editing, permettono interventi migliorativi più mirati ed efficienti.

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L'obiettivo finale è selezionare nuove cultivar che soddisfino contemporaneamente le esigenze del mercato, della produzione e dell'ambiente, rispettando i vincoli posti dai legislatori e sfruttando le nuove tecnologie genetiche: una sfida sempre aperta, con traguardi in continua evoluzione.


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