Dopo diversi mesi di monitoraggio delle piante nell’ambito di una collaborazione di ricerca e sviluppo, una conclusione sta diventando chiara: le piante non sono mai elettricamente silenziose. I loro segnali cambiano in funzione della luce, della temperatura, dell’umidità, del VPD e, soprattutto, dello stato idrico.
Jorge Duarte | Hortitool Consulting
Il segnale della pianta è biologico; la diagnosi è statistica. Il suo valore dipende dal confronto tra gli schemi elettrici e il clima, l’irrigazione e la fisiologia della pianta.
I produttori di piccoli frutti monitorano abitualmente radiazione, temperatura, umidità relativa, VPD, umidità del substrato, drenaggio, EC e pH. Queste misurazioni sono essenziali, ma descrivono principalmente l’ambiente che circonda la pianta.
Il monitoraggio elettrico offre una prospettiva diversa: registra i cambiamenti che avvengono all’interno della pianta stessa.
Durante i primi mesi successivi all’installazione dei sensori, la maggior parte delle differenze di potenziale è rimasta entro un intervallo relativamente ristretto, generalmente nell’ordine di decine di millivolt e spesso inferiore a circa 100 mV in entrambe le direzioni. Eppure il segnale non è mai stato statico.
Sono emerse chiare oscillazioni tra giorno e notte, mentre altri cambiamenti coincidevano con VPD, temperatura, umidità, irrigazione e stato idrico della pianta.
Fig. 1: Dati climatici relativi a umidità assoluta, VPD (deficit di pressione di vapore), umidità relativa e temperatura.
Come vengono misurati i segnali elettrofisiologici?
L’elettrofisiologia vegetale misura la differenza di potenziale elettrico tra due punti. Due elettrodi vengono applicati o inseriti nei tessuti vegetali: uno funge da elettrodo di misurazione e l’altro da riferimento. L’apparecchiatura non genera elettricità, ma registra la differenza di tensione già presente nella pianta.
Le differenze hanno origine principalmente dagli ioni carichi che si spostano attraverso le membrane cellulari. Poiché i segnali sono deboli, devono essere amplificati, filtrati e registrati continuamente, normalmente in millivolt anziché in volt.
Gli elettrodi rilevano l’attività extracellulare combinata delle cellule vicine. Il valore assoluto è quindi meno importante dei cambiamenti di direzione, ampiezza, durata, frequenza e ritmo giornaliero, interpretati insieme ai dati climatici, irrigui e fisiologici.
Fig. 2: Sensori elettrofisiologici Viva 1® di Vivent Biosignals e monitoraggio dei segnali grezzi per controllare le letture e l’effettiva attività dei sensori.
Il recupero può richiedere diversi giorni
Le risposte più interessanti erano legate all’acqua. Durante i periodi caldi o caratterizzati da un’elevata domanda atmosferica, lo schema elettrico cambiava. Anche dopo il ripristino dell’irrigazione e quando il substrato conteneva nuovamente acqua a sufficienza, il segnale non tornava sempre immediatamente al comportamento precedente.
In alcune situazioni, le piante richiedono due o tre giorni per recuperare lo schema precedente. Potevano apparire visivamente in condizioni accettabili mentre la loro fisiologia era ancora in fase di recupero.
Le misurazioni del substrato possono confermare la disponibilità di acqua senza mostrare se la pianta abbia ripristinato il proprio equilibrio idrico interno. Correggere l’irrigazione può eliminare la causa senza annullarne immediatamente le conseguenze.
Le piante hanno reagito anche ai trattamenti fogliari
I trattamenti fogliari hanno prodotto risposte rapide. Quando sulla chioma veniva applicata acqua o un altro trattamento, era spesso possibile osservare un cambiamento dell’attività elettrica.
Il segnale non era in grado di distinguere tra bagnatura fogliare, raffreddamento, umidità, stimolazione meccanica o composizione del trattamento. Ha tuttavia mostrato quanto rapidamente la pianta rilevasse il cambiamento ambientale.
Questo evidenzia un limite fondamentale: una risposta elettrica conferma che qualcosa è cambiato, ma non ne spiega automaticamente la causa. Il contesto agronomico rimane essenziale.
Che cosa ha già dimostrato la ricerca
Le piante non possiedono nervi, ma la segnalazione elettrica fa parte della loro comunicazione interna. I movimenti degli ioni interagiscono con gli stomi, la fotosintesi, gli ormoni, i meccanismi di difesa e il trasporto dell’acqua, mentre i segnali variano anche in funzione del genotipo, dello stadio di crescita e della storia degli stress subiti.
Nei pomodori coltivati in serra, i segnali elettrici hanno permesso di distinguere le piante adeguatamente irrigate da quelle esposte a deficit idrico, registrando i cambiamenti prima della comparsa di un evidente appassimento (Tran et al., 2019). Anche una ricerca condotta sulla lattuga ha dimostrato che i segnali potevano essere classificati in funzione della temperatura e della luce utilizzando l’apprendimento automatico (Yeom et al., 2025).
Questi risultati non creano un traduttore universale delle piante. I modelli sviluppati per il pomodoro o la lattuga non possono essere trasferiti automaticamente alle colture commerciali di mirtillo, lampone o fragola.
Vivent Biosignals è una piattaforma commerciale che sta introducendo questo approccio nelle serre e in pieno campo. L’azienda descrive un sistema che registra continuamente i segnali extracellulari delle piante e combina elettronica specializzata, elaborazione in cloud e strumenti di apprendimento automatico per visualizzare l’attività vegetale e studiare le risposte agli stimoli biotici e abiotici (Vivent Biosignals, 2026). Queste capacità sono promettenti, ma l’interpretazione specifica per ciascuna coltura richiede ancora una validazione agronomica indipendente.
Perché i piccoli frutti sono particolarmente interessanti
Le colture di piccoli frutti sono particolarmente interessanti perché possono reagire rapidamente agli stress idrici e termici. Una pianta di mirtillo coltivata in un contenitore da 25 o 35 litri può passare da un’adeguata disponibilità di acqua a una condizione di stress significativo nel giro di poche ore.
Un sensore del substrato mostra quanta acqua è presente in uno specifico vaso, mentre il drenaggio indica come ha funzionato il programma irriguo. Il monitoraggio elettrico può indicare se la pianta si trova in una condizione fisiologica ottimale in quelle circostanze.
Potrebbe contribuire a distinguere una bassa umidità del substrato da un assorbimento radicale limitato, uno stress osmotico dovuto a un’elevata EC, una frequenza irrigua inadeguata e un recupero incompleto dopo uno stress termico o un’interruzione dell’irrigazione. Applicazioni simili potrebbero essere rilevanti anche per altre colture di piccoli frutti.
Fig. 3: Lo stato idrico può mostrare quanto tempo impiega la pianta a recuperare il proprio equilibrio idraulico dopo un evento di stress.
Fig. 4: Elettrodi collegati a una pianta di fragola. Foto per gentile concessione di Vivent Biosignals
Un livello aggiuntivo, non una sostituzione
L’elettrofisiologia non dovrebbe sostituire i sensori esistenti, ma aggiungere un ulteriore livello diagnostico. I dati climatici descrivono la domanda atmosferica, i sensori del substrato descrivono la disponibilità di acqua, i porometri mostrano il comportamento degli stomi e le analisi della linfa o dei tessuti indicano lo stato nutrizionale.
I segnali elettrici possono collegare queste misurazioni mostrando quando la pianta si allontana dal proprio schema normale e quanto tempo richiede il recupero. La domanda fondamentale non è se un grafico si muova, ma se quel movimento consenta di prendere una decisione gestionale migliore.
La validazione specifica per ciascuna coltura è essenziale. I segnali dovrebbero essere confrontati con umidità, EC, drenaggio, temperatura fogliare, conduttanza stomatica, potenziale idrico e osservazioni in campo, considerando cultivar, fasi di sviluppo e stagioni differenti.
Fig. 5: Applicazione dell’apprendimento automatico alla classificazione delle condizioni ambientali mediante i segnali elettrici delle piante (Yeom, M.S., Lee, Y., Oh, H. et al. *Applying machine learning for the classification of environmental conditions using plant electrical signals*. Hortic. Environ. Biotechnol. 66, 1481–1490, 2025. [https://doi.org/10.1007/s13580-025-00742-7](https://doi.org/10.1007/s13580-025-00742-7))
Stiamo imparando ad ascoltare?
Dopo diversi mesi di monitoraggio, la conclusione non è che siamo già in grado di tradurre tutto ciò che una pianta comunica. È che le piante forniscono un segnale fisiologico continuo che in precedenza non misuravamo.
I produttori di piccoli frutti non hanno bisogno di un’altra dashboard che produca grafici accattivanti senza conseguenze pratiche. Hanno bisogno di informazioni più tempestive su quando la coltura sta passando dall’adattamento a uno stress dannoso.
I segnali elettrici delle piante potrebbero diventare parte della soluzione. Non siamo ancora in grado di tradurre il linguaggio completo delle piante. Ma, per la prima volta, potremmo stare imparando ad ascoltare.
Riferimenti
Tran, D., Dutoit, F., Najdenovska, E., Wallbridge, N., Plummer, C., Mazza, M., Raileanu, L. E., & Camps, C. (2019). Electrophysiological assessment of plant status outside a Faraday cage using supervised machine learning. Scientific Reports, 9, 17073. https://doi.org/10.1038/s41598-019-53675-4
Yeom, M.-S., Lee, Y., Oh, H., Lee, E., & Oh, M.-M. (2025). Applying machine learning for the classification of environmental conditions using plant electrical signals. Horticulture, Environment, and Biotechnology, 66, 1481-1490. https://doi.org/10.1007/s13580-025-00742-7
Vivent Biosignals. (2026). Plant electrophysiology: how plants communicate and respond to environmental stimuli. Consultato il 29 luglio 2026. https://vivent-biosignals.com/plant-electrophysiology/
