Alpicoltura e coltivazioni erbacee in ambiente montano - Prati e pascoli

Programma del corso

Parte generale

04 Aspetti climatici della montagna

• Temperatura
• Umidità e idrometeore
• Vento
• Luce

12 Gli elementi climatici

Dal tipo di clima si può determinare la distribuzione della vegetazione. Gli elementi climatici sono:

• Temperatura
• Umidità
• Vento
• Luce
• Pressione atmosferica

Temperatura:

• Termofile = Vivono in ambienti caldi
• Mesofile = Climi intermedi
• Microterme = Ambienti freddi

Vernalizzazione: È una strategia adottata dalle piante, avviene in autunno ed è il passaggio dalla fase vegetativa a quella di senescenza invernale.

Umidità:

Le piante assumono acqua dalle radici, la utilizzano e la restituiscono all'ambiente tramite la traspirazione. La quantità d’acqua utilizzata dalla pianta è solo una piccola parte di tutta l’acqua che costituisce le precipitazioni totali (infiltrazione, evaporazione, ecc.). L'acqua può arrivare al suolo sotto forma liquida, cristallina, solida (pioggia, neve, grandine).

15 Adattamenti delle piante alle condizioni di vita in quota

Le piante devono adattarsi ai cambiamenti climatici e alle condizioni meteorologiche tipiche delle zone montane. Questi adattamenti includono specifiche modifiche nella loro struttura e nei processi fisiologici per sopravvivere alle basse temperature, alla neve e al vento forte.

16 Le anomalie fisico-chimiche dei terreni di montagna

Gli aspetti fisico-chimici del terreno di montagna possono influenzare notevolmente la crescita delle piante. Le caratteristiche di fertilità del suolo includono:

• Fertilità chimica (cenni)
• Fertilità fisica (cenni)
• Fertilità microbiologica (cenni)

20 Le lavorazioni del terreno

Scopi delle lavorazioni:

• Lavorazioni effettuate
• Aratura profonda
• Rippatura
• Spietramento

24 La difesa del suolo in montagna e le sistemazioni idraulico-agrarie

Protezione dall’erosione:

• Le sistemazioni idraulico-agrarie

28 Le concimazioni nell'incremento della fertilità dei terreni e della produttività delle colture

Fertilizzazione e concimazione:

• I fertilizzanti: criteri di scelta
• Classificazione dei fertilizzanti

Parte speciale

33 Alpicoltura

• Definizione
• L'alpicoltura nei parchi naturali
• Importanza dell'Alpicoltura

38 Le colture foraggere

Definizione e classificazione: erbai, prati e pascoli

Le graminacee foraggere:

Caratteristiche generali

• Frumento: Caratteristiche botaniche e ciclo biologico
• Segale
• Orzo
• Avena
• Lolium multiflorum (Loiessa)
• Lolium perenne (Loietto inglese)
• Lolium x hybridum Hausskn (Loglio ibrido)
• Bromus willdenowii (Bromo catartico)
• Dactylis glomerata (erba mazzolina)
• Festuca arundinacea (Festuca)
• Festuca pratensis (Festuca dei prati)
• Phalaris tuberosa (Falaride tuberosa)
• Phleum pratense (Coda di topo)

59 Le leguminose foraggere

Caratteristiche generali:

• Azotofissazione
• Meteorismo
• Le principali specie e varietà:
• Medicago sativa (Erba medica)
• Trifolium pretense (Trifoglio violetto)
• Trifolium repens (Trifoglio bianco)
• Hedysarum coronarium (Sulla)
• Lotus corniculatus (Ginestrino)
• Onobrychis viciifolia (Lupinella)
• Vicia sativa (Veccia)

76 Le consociazioni graminacee - leguminose

Definizione e finalità:

• La competizione fra le foraggere
• Allelopatie
• Tecniche anticompetizione
• Tipi di consociazione
• Modalità e tecniche delle consociazioni
• Catene di foraggiamento

81 Le risorse foraggere

82 Le risorse foraggere naturali: i pascoli

• Composizione floristica dei pascoli
• Determinazione del carico di bestiame
• Tecniche di pascolamento
• Miglioramento dei pascoli
• Rinnovamento del cotico erboso
• Utilizzazione dei prati-pascoli

88 Le risorse foraggere poliennali artificiali: i prati

• Le graminacee foraggere da prato
• Utilizzazione del foraggio
• Utilizzazione delle specie leguminose
• Consociazione graminacee/leguminose nei prati-pascoli
• Impianto di prati-pascoli

95 Le risorse foraggere annuali: gli erbai

• Principali colture per gli erbai autunno-vernini
• Erbai polifiti autunno-vernini
• Utilizzazione del foraggio

Aspetti climatici della montagna

Dai diversi elementi che caratterizzano il territorio, si indica il tipo di clima presente in quella determinata area. Dal tipo di clima poi si può determinare la distribuzione della vegetazione.

Gli elementi climatici sono:

• Temperatura
• Umidità
• Vento
• Luce
• Pressione atmosferica

Temperatura:

• Termofile = Vivono in ambienti caldi
• Mesofile = Climi intermedi
• Microterme = Ambienti freddi

Vernalizzazione: È una strategia adottata dalle piante, avviene in autunno ed è il passaggio dalla fase vegetativa a quella di senescenza invernale.

Umidità:

Le piante assumono acqua dalle radici, la utilizzano e la restituiscono all'ambiente tramite la traspirazione. La quantità d’acqua utilizzata dalla pianta è solo una piccola parte di tutta l’acqua che costituisce le precipitazioni totali (infiltrazione, evaporazione, ecc.). L'acqua può arrivare al suolo sotto forma liquida, cristallina, solida (pioggia, neve, grandine).

Pioggia

Nella pioggia possiamo distinguere:

• Piogge annuali: Vengono calcolate in base ad una distribuzione stagionale che indica i periodi più piovosi. 21 mm di pioggia caduta corrisponde a 1 litro/m², 700 mm = 700 litri/m².
• Piogge convettive: Si presentano durante i periodi estivi, interessano aree limitate, hanno breve durata ma di forte intensità (temporali estivi).
• Piogge orografiche: Si formano in corrispondenza di elevati rilievi montuosi e caratterizzano zone molto umide. L’aria umida proveniente dal mare sale lungo i fianchi di una catena montuosa, questa raffreddandosi si espande provocando forti temporali (monsoni).
• Piogge cicloniche: Sono le normali piogge invernali, prendono forma a causa di aria umida che sale negli strati alti dell’atmosfera, provocando piogge di lunga durata, bassa intensità che interessano vaste aree geografiche (cicloni, uragani).

Distribuzione stagionale delle piogge nei vari biomi:

• Regime equatoriale = 2500 – 3000 mm
• Regime tropicale = 2000 mm
• Regime continentale = 1000 – 1500 mm
• Regime temperato = 700 – 1000 mm
• Regime mediterraneo = 500 – 100 mm
• Regime desertico = 300 – 0 mm
• Regime artico = 300 – 500 mm (precipitazioni nevose)

Neve

Precipitazione atmosferica di cristalli di ghiaccio. I cristalli si formano nell'atmosfera quando il vapore acqueo sublima a temperature inferiori al punto di congelamento.

Effetti benefici:

• Rifornimento idrico, costituisce un serbatoio di acqua a lungo termine durante la primavera, sciogliendosi in maniera lenta.
• Isolamento termico del suolo nei confronti del gelo, proteggendo i semi.
• Aumento del calore, tramite rifrazione della luce solare.

Effetti dannosi:

• Azione meccanica, rottura dei rami e schianti a causa dell’enorme peso della neve.
• Facilitazione dello slittamento del suolo a causa dell’aumento del peso e dell’umidità del suolo.

L’abete rosso con i suoi fitti rami intercetta il 55-80% della neve. Il faggio con i suoi rami senza foglie intercetta solo il 15%.

Grandine

Forma di precipitazione che consiste di granuli di ghiaccio. Questi si formano in seguito a gocce di pioggia che nelle nubi vengono trascinate verticalmente dalle correnti turbolente caratteristiche di temporali. I chicchi di grandine si accrescono per le ripetute collisioni di questi corpuscoli con acqua sovra-raffreddata (acqua che, pur trovandosi a diversi gradi sotto lo zero rimane allo stato liquido). Quando divengono troppo pesanti per essere sostenuti dalle correnti d'aria, i goccioloni di acqua precipitano a terra congelandosi in granuli di ghiaccio.

Effetti dannosi: Al loro impatto al suolo provocano gravi danni alle parti tenere delle coltivazioni.

Rugiada

Acqua che si raccoglie sulle foglie per condensazione del vapore acqueo contenuto nell'aria relativamente più calda.

Effetti benefici: Riserva d’acqua importante per la germinazione dei semi.

Brina

Cristalli di ghiaccio che si formano sulle superfici fredde vicine al suolo, per sublimazione del vapore acqueo contenuto nell’aria quando la temperatura è al di sotto di 0°C.

Effetti dannosi: Possibili danni nel periodo primaverile, durante la fioritura.

Nebbia

Condensazione del vapore acqueo in sospensione negli strati inferiori dell’atmosfera. Questo può avvenire a causa di masse d’aria calda che passano sopra quella fredda, oppure quando aria calda e umida risale i pendii, espandendosi e raffreddandosi fino a condensarsi e rimanere in sospensione.

Negli ecosistemi con climi molto nebbiosi l’apporto idrico delle nebbie è molto elevato, nell’estate californiana si arriva anche a 150 mm in 40 giorni.

Effetti benefici:

• I fageti sono legati ai climi nebbiosi.
• Le piante incrementano la crescita e la formazione di foglie.

Effetti dannosi:

• Limitazione della traspirazione (elevata umidità atmosferica).
• La vite sfugge dall’umidità dei climi nebbiosi, tipici invece del faggio.
• Rallentamento fioritura e maturazione dei frutti.

Interazione acqua/pianta

Chioma: È una barriera naturale che intercetta gran parte della pioggia.

Rami & Fusti: L’arrivo al suolo della pioggia può anche essere rallentato per scorrimento lungo i rami e i fusti delle piante.

Foglie: Una piccola parte della pioggia rimane raccolta nelle foglie ed evapora subito tornando in atmosfera.

La percentuale dell’acqua intercettata dipende da:

• Scorrimento sul tronco
• % di foglie presenti sulla pianta
• Età delle piante: colture con chioma più vigorosa intercettano più acqua rispetto a colture giovani con poche foglie.

Quando le precipitazioni raggiungono il terreno, l'acqua si infiltra generalmente nel sottosuolo, colando fino alla falda freatica, oppure scorre in superficie verso il basso a causa della gravità e si riunisce in piccoli corsi d'acqua scorrendo in superficie verso il fiume più vicino. L'acqua che raggiunge il fiume è chiamata deflusso superficiale: il ruolo del fiume nel ciclo idrologico è appunto quello di raccogliere il deflusso delle acque provenienti dai rilievi che lo circondano (bacino di drenaggio) e di trasportarlo fino al mare o in qualche lago, dove compensa la perdita dell'acqua che evapora.

Il ciclo dell'acqua (idrologico)

La quasi totalità dell'acqua presente sulla Terra è salata: gli oceani infatti ne contengono il 96,5%. La percentuale rimanente (il 3,5%) è costituita da acqua dolce, che si trova prevalentemente nelle regioni fredde sotto forma di ghiacciai e di neve oppure sotto la superficie terrestre (falde acquifere) e, in misura decisamente minore, nei laghi, nell'atmosfera e nei fiumi (0,006%).

Il ciclo idrologico ha inizio quando l'acqua evapora dalle superfici marine e lacustri, dai suoli e dalla vegetazione. Il vapore acqueo entrato a far parte dell’atmosfera condensa, così da formare nubi e generare precipitazioni (pioggia, grandine o neve). In queste forme l’acqua fa ritorno alla superficie terrestre e il ciclo si chiude.

Misura delle piogge

Pluviometri:

• Raccoglitore a forma di imbuto ed un contenitore (cilindro graduato).
• 2 vaschette collegate ad un pennino su un diagramma (ogni volta che la vaschetta piena si scarica fa spostare una ruota dentata che muove il pennino).
• Queste rilevano in digitale le misure e trasmettono in automatico le informazioni al PC mediante cellulare.

Umidità dell'aria

Igrometri:

• Umidità assoluta: rappresenta il peso del vapore contenuto in un volume d’aria (g/m³), aumenta con la temperatura.
• Umidità relativa (RH): rapporto tra il vapore acqueo contenuto in un certo volume d’aria e il vapore massimo che lo stesso volume d’aria può contenere. RH cresce con l’abbassarsi delle temperature, minimi in estate (10-15%) e massimi in inverno (80-90%).
• Deficit della pressione di vapore (DPV): differenza tra la pressione di vapore saturo e quella effettiva.

Vento

È un flusso d'aria che prende origine in modo naturale nell'atmosfera, per effetto di differenze di pressione atmosferica tra due zone geografiche (trasporto di masse d'aria calda verso regioni fredde). I movimenti verticali dell’aria invece, non sono venti, ma correnti. Le differenze di pressione da cui si originano i venti sono a loro volta da ricondurre alla temperatura (causati da una diversa insolazione). Le correnti orizzontali che si instaurano a causa delle differenze di pressione tendono poi a essere deviate per effetto della rotazione terrestre.

Effetti del vento sulla vegetazione:

• Aumenta la velocità degli scambi gassosi tra foglie e atmosfera.
• Aumenta la velocità di traspirazione delle foglie.
• Diminuisce la temperatura (positivo nei climi caldi).
• Può trasportare sostanze volatili o tossiche che giungendo sulla vegetazione possono provocare danni (salsedine).

In ogni caso l’azione del vento è in gran parte positiva in quanto:

• È uno dei principali mezzi di disseminazione di pollini, semi e spore, facilitandone il processo di dispersione.

Luce

La radiazione solare risulta costituita:

• Metà da radiazioni visibili.
• Metà da radiazioni non visibili (ultravioletto e infrarosso).

La maggior parte della radiazione solare che raggiunge il pianeta Terra viene assorbita dai vari strati dell'atmosfera (albedo), per cui al suolo giungono poco meno del 50%. Le radiazioni assorbite dall’atmosfera sono una parte di ultravioletti, infrarossi e onde elettromagnetiche.

Albedo: È la frazione della radiazione solare che viene riflessa dall'atmosfera.

Assolazione: È l'intervallo di tempo (espresso in ore) in cui il Sole dovrebbe rimanere immobile a mezzo giorno in un determinato luogo. Si esprime in numero di ore di Sole. L'assolazione dipende dalla latitudine, dalla longitudine e dal versante di esposizione. Esposizione topografica (con l'esposizione a Nord o a Sud, varia l'assolazione che è data dal numero di ore di luce che una determinata area riceve).

Effetti dell’intensità luminosa

Punto di compensazione: Punto in cui il processo fotosintetico assorbe esattamente la stessa quantità di CO₂ prodotta della respirazione (compensa).

Punto di saturazione luminosa: È il punto in cui la fotosintesi raggiunge la velocità massima. In questo punto, nonostante l'intensità luminosa sia molto elevata, non si ha l’aumento della fissazione della CO₂.

Piante ed esigenze di luce

• Eliofile: 100-40% di illuminazione. Piante che vivono solo in presenza di luce forte (massimo di illuminazione solare): deserti, savane, steppe e alta montagna. È questo il caso di numerose specie colonizzatrici di suoli nudi.
• Sciafile: 40-20% di illuminazione. Piante tolleranti dell’ombra.
• Sciafile estreme: 10-5% di illuminazione. Piante che non possono vivere se non al di sotto di una copertura vegetale densa (piante di sotto-bosco).

Fotoperiodo: I fenomeni connessi al variare dell'intensità luminosa durante le stagioni interessano soprattutto la fioritura delle piante e sono indicati con il termine di fotoperiodismo. Capacità di adattare le funzioni vitali di un organismo alla durata dell’illuminazione del giorno.

• Brevidiurne: Fioritura autunnale o invernale, quando la durata del giorno è minore di 12 ore.
• Longidiurne: Fioritura estiva.
• Indifferenti: Fioritura indipendente dalla durata del giorno, più volte l’anno (Stellaria media) oppure anche all’oscurità (patata).

Elementi che determinano il clima

Gli elementi più importanti per la determinazione del clima sono la temperatura e le precipitazioni. Dai diversi elementi che caratterizzano il territorio, si indica il tipo di clima presente in quella determinata area. Dal tipo di clima poi si può determinare la distribuzione della vegetazione. L’osservazione tra la distribuzione della vegetazione e i fattori temperatura & precipitazioni ha portato all’elaborazione di indici climatici che possono “sintetizzare” il rapporto tra clima e vegetazione.

Gli indici climatici

Gli indici posso dare “indicazioni” generali sulle caratteristiche climatiche di una zona.

Pluvio fattore di Lang:

P: Piovosità media annua (in mm)

T: Temperatura media annua (in °C)

Indice di De Martonne (Perfezionamento indice di LANG):

IA: Indice di Aridità

• Risultati:
• 0-5 Arido estremo
• 5-15 Arido
• 15-20 Semiarido (Mediterraneo)
• 20-30 Subumido (inizio vegetazione forestale arborea)
• 30-60 Umido
• > 60 Perumido

Indice di aridità UNEP: Adottato come indice ufficiale nell’ambito della convenzione delle Nazioni Unite per la lotta alla siccità e alla desertificazione, sintetizza qualitativamente le caratteristiche climatiche del territorio.

P: Piovosità media annua (in mm)

ET: EvapoTraspirazione potenziale

• Risultati:
• > 0,65 Umido
• 0,65-0,5 Umido Secco
• 0,5-0,2 Semiarido
• 0,2-0,05 Arido
• < 0,05 Iper Arido