• spectral signature
• Aucuba
• iperspettrale
• firma spettrale
• reflectance
• riflettanza
• PLSR
• water stress
• stress idrico
• variegated
• variegata
• hyperspectral

Il presente lavoro ha avuto lo scopo di esplorare le potenzialità della spettroscopia di vegetazione full-range (350-2500 nm) nel caratterizzare, in modo rapido e non distruttivo, le alterazioni fisiologiche indotte da sei settimane di carenza idrica in varietà di aucuba (Aucuba japonica Thunb.) contraddistinte da foglie con diversi livelli di variegatura: Rozannie (verde uniforme), Crotonifolia (variegata) e Golden King (altamente variegata).
Utilizzando la Partial Least Squares Regression (PLSR), sono stati sviluppati modelli spettrali per stimare da dati di riflettanza fogliare numerosi parametri relativi a: processo fotosintetico/traspirativo [fotosintesi netta (A), traspirazione (E), conduttanza stomatica (gs), concentrazione intercellulare di CO2 (Ci), efficienza istantanea di uso dell’acqua (WUEi)]; performance del fotosistema II [PSII; fluorescenza minima nello stato adattato al buio (F0), efficienza fotochimica massima del PSII in un campione adattato al buio (Fv/Fm), efficienza operativa del PSII in condizioni di luce (ΦPSII), quenching fotochimico (qP), quenching non-fotochimico (qN)]; stato idrico [potenziale idrico (Ψw), potenziale osmotico (Ψπ), Ψπ al massimo turgore (Ψπ100), contenuto idrico relativo (RWC), succulenza (Suc)]; contenuto in clorofilla (ChlSPAD) e morfologia (superficie fogliare specifica, SLA).
I migliori risultati sono stati prevalentemente ottenuti con la regione spettrale full-range (400-2400 nm), utilizzata per A, E, gs, F0, Fv/Fm, ΦPSII, qP, qN e ChlSPAD; 1400-2400 nm si è rivelato il range più opportuno per le stime di Ci, WUEi, Ψw, Ψπ e RWC; 950-2400 nm per Ψπ100, Suc e SLA. Una insufficiente/mediocre accuratezza è stata ottenuta per le stime dei parametri relativi al processo fotosintetico/traspirativo e alla performance del PSII [coefficiente di determinazione per la validazione (R2): 0,10-0,58], eccetto che per Fv/Fm (R2: 0,60). Un’ottima accuratezza è stata invece riscontrata per gli indicatori dello stato idrico, ChlSPAD e SLA (R2: 0,65-0,94).
Le variazioni dei parametri stimati dai profili di riflettanza mediante i modelli PLSR qui sviluppati (sono stati utilizzati soltanto quelli più performanti: R2 ≥ 0,60) e di noti indici spettrali hanno mostrato una generale elevata tolleranza dell’aucuba alla carenza idrica. La varietà Rozannie, in particolare, non ha mostrato alcuna alterazione significativa. Le piante a foglia variegata hanno invece fatto registrare un’alterazione dello stato idrico, ma solo per la Crotonifolia si sono osservate delle lievi riduzioni di Fv/Fm (-5%, alla fine del trattamento), suggerendo una minore tolleranza di questa varietà rispetto alla Golden King.
Lo studio mostra con chiarezza le potenzialità della spettroscopia di vegetazione nella diagnosi di condizioni di stress idrico, anche in piante a foglia variegata, proponendosi come un approccio innovativo e affidabile per tentare di vincere le importanti sfide del vivaismo sia a livello fitosanitario che ambientale.