Produzione e qualità di fragola sottoposta a biofortificazione con silicio

Il silicio (Si) è considerato un elemento non essenziale per uomo e organismi vegetali. Tuttavia, per entrambi sono noti effetti benefici su tessuti strutturali e, indirettamente, su varie condizioni di alterazione dello stato di salute. Nel corpo umano il Si viene introdotto attraverso la nutrizione e può contribuire in particolare alla mineralizzazione del tessuto osseo, oltre che alla salute di tessuti neuronali, connettivi e del sistema immunitario. Nelle specie accumulatrici, si infiltra nelle pareti cellulari (silicizzazione), rafforzandole meccanicamente; ne conseguono effetti diretti e indiretti di mitigazione di stress biotici e abiotici. Infatti, l’arricchimento in Si di specie di interesse alimentare attraverso la gestione della nutrizione vegetale (biofortificazione agronomica) può rappresentare una strategia vantaggiosa per migliorare sia la risposta delle piante alle condizioni di coltivazione sia la qualità del prodotto finale. I sistemi di coltivazione senza suolo agevolano questo approccio, in quanto consentono una efficace e oculata modulazione della composizione della soluzione nutritiva. Di conseguenza, diverse specie orticole accumulatrici dell’elemento rappresentano un ottimo target per la biofortificazione in Si, soprattutto quelle idonee alla coltivazione senza suolo e già rilevanti nella dieta per il loro contributo nutrizionale. Con queste premesse, nell’ambito del progetto PON E-Crops, è stata sperimentata la biofortificazione agronomica della fragola (Fragaria x ananassa cv ‘Sabrosa’) in Si somministrato per via radicale, con allevamento in sacchi di perlite:cocco (50:50 v/v) in serra fredda, in ciclo autunno-primaverile in ambiente mediterraneo. Sono stati studiati gli effetti di 50 e 100 mg/L di Si somministrati in forma di metasilicato di potassio con una soluzione nutritiva (SN) completa di macro e micronutrienti in confronto al controllo senza aggiunta di Si (2 mg/L presenti nella soluzione nutritiva di partenza), in un disegno sperimentale a blocchi randomizzati con tre ripetizioni. Oltre alla produzione e alla qualità commerciale del prodotto edule (falsi frutti di seguito definiti “frutti”), sono stati studiati gli effetti dei trattamenti a confronto sull’arricchimento in Si dei frutti e sulla compartimentazione del minerale negli organi della pianta. Dall’analisi del contenuto di Si nelle diverse parti della pianta, è stato confermato che radici e foglie sono i maggiori sink dell’elemento, seguiti dai frutti (senza calice e peduncolo) e in ultimo dagli steli con parti fiorali e stoloni. Il Si contenuto nei frutti di piante biofortificate è risultato essere circa cinque volte maggiore rispetto alle piante controllo in corrispondenza della raccolta finale (37 vs 216 mg/kg di peso secco, rispettivamente, nel controllo e, in media, con 50 e 100 mg/L di Si). La produzione complessiva di frutti commerciabili delle piante allevate con SN arricchita con Si è risultata ridotta in media del 15% rispetto al controllo. Tuttavia, le caratteristiche morfologiche e commerciali delle fragole arricchite in Si non sono risultate influenzate dai trattamenti. I dati raccolti evidenziano la possibilità di ottenere piante e frutti di fragola arricchiti in Si, a fronte di un lieve calo della produzione commerciabile rispetto a quella di piante non sottoposte a biofortificazione, senza riduzione della qualità commerciale del prodotto.