Tecniche e biotecnologie per il diserbo - Appunti

Tecniche e biotecnologie diserbo

Concetto di infestante e malerba

Quando si parla di infestanti o malerba sono due termini sostanzialmente sinonimi anche se si preferisce usare la parola infestante perché malerba dà già una connotazione negativa che non dovrebbe esserci in campo scientifico. Quando parlo di infestante mi riferisco a un concetto che è strettamente antropocentrico e non è un concetto ecologico. Una malerba è un qualsiasi vegetale che all’interno di un sistema produttivo va a competere con luce, acqua, nutrienti che io somministro alla mia coltura. Sottrae questi elementi causando un decremento produttivo, un po’ perché una parte dell’imput che metto nel sistema produttivo viene assorbito dall’infestante e in parte per un effetto di competizione diretta con la mia coltura. Quindi viene definita malerba in senso storico perché è un’erba che sottrae nutrimento alle colture e causa un decremento produttivo. È un concetto non ecologico perché non si può dare una definizione a prescindere di infestante. Quindi è qualsiasi specie vegetale che interferisce con gli obiettivi dell’uomo. Ci sono tante definizioni, quindi si intende qualunque pianta che interferisce con gli obiettivi produttivi dell’uomo in senso lato. Questa definizione è strettamente correlata con il concetto di dannosità nel senso che interferisce con gli scopi produttivi, quindi crea un danno per la produzione vegetale.

Classificazione delle infestanti

Come si possono classificare le infestanti? Possiamo adottare diverse modalità di classificazione. Ogni tipo di classificazione in funzione del principio che sottende a questa classificazione fornisce delle informazioni diverse. Vedremo la classificazione tra monocotiledoni e dicotiledoni, la classificazione per gruppi biologici, la classificazione per gruppi ecofisiologici, la classificazione ecologica e la classificazione classica botanica. Tutto questo serve per capire meglio alcuni aspetti e quindi meglio addentrarci nel problema.

Innanzi tutto posso classificare le infestanti in due grandi categorie: gli agronomi parlano di foglia larga quando ci si riferisce alle dicotiledoni perché la foglia delle dicotiledoni ha un aspetto a foglia larga, mentre generalmente le monocotiledoni hanno una foglia stretta. Vedremo poi successivamente che quando io vado a fare un trattamento erbicida, molto diverso è il comportamento di una pianta a foglia larga rispetto a una pianta a foglia stretta. In altre parole, è molto più facile bagnare con la soluzione irrorante una pianta a foglia larga rispetto a una pianta con la foglia stretta con un portamento molto più retto e una foglia molto più sottile.

Classificazione per gruppi biologici

La classificazione per gruppi biologici ci fornirà un’altra informazione. Riusciremo a capire perché si parla di lotta alle infestanti, lotta alle malerbe, si parla di lotta perché sostanzialmente l’uomo agricoltore che ha iniziato a coltivare da circa 15.000 anni, un tempo ristrettissimo se si considera l’intera storia dell’uomo, fin da quando i primi agricoltori hanno iniziato a coltivare la terra il primo problema che si è posto è stato quello di contrastare la presenza delle infestanti. Questa lotta continua ancora ai giorni d’oggi nonostante 15.000 anni di evoluzione delle tecniche agricole, di miglioramento dei mezzi, ancora abbiamo questo problema.

La classificazione per gruppi biologici è stata introdotta da Rancher e modificata da Montagù che è un ricercatore francese negli anni ‘80. Sostanzialmente qual è la modalità con cui la pianta supera il momento sfavorevole dell’annata. In altre parole, piante crea due prime categorie: piante che si producono solo per seme quindi possono superare il momento sfavorevole dell’anno producendo seme e si parla sostanzialmente di tutte le specie annuali. Una specie annuale termina il proprio ciclo biologico quando la stagione diventa sfavorevole per il suo accrescimento, produce il seme e quindi affida al seme il superamento del momento sfavorevole.

L’altra grande categoria che viene creata sono tutte quelle piante che oltre ad avere una riproduzione gamica, sono in grado di riprodursi anche agamicamente, quindi possono superare il periodo sfavorevole dell’anno tramite gemme. Questa grande categoria della riproduzione tramite seme e anche gemme viene suddivisa in funzione della posizione di queste gemme per la riproduzione agamica. In altre parole, viene presa in considerazione se queste gemme si trovano su strutture a livello del terreno, interrate o su strutture significate al di sopra della superficie del terreno. Ogni gruppo ha una sigla sintetica e anche chiaramente un nome.

Ricapitolando, il primo grande gruppo sono quelle che si propagano solo per seme e sono le cosiddette terofite che sono quelle piante che si possono riprodurre per un ciclo annuale. Rientrano in questa categoria anche le biennali con propagazione solo per seme. Un esempio classico è la nostra bietola. Abbiamo poi l’altra grande categoria che si propaga sia per seme che per gemme e qui conta la posizione delle gemme. Quelle che hanno le gemme in posizione poco interrate, cioè gemme che si trovano a livello della superficie del terreno e sono le cosiddette emicriptofite, vengono definite anche pluriennali. Sono specie che non hanno ciclo biologico di un anno e si tratta sempre di piante erbacee. Gemme poco interrate vuol dire che sono gemme portate su degli organi in propagazione che si chiamano stoloni, che sono delle modificazioni del fusto, un esempio classico è la gramigna che produce questi fusti striscianti che sono visibili sulla superficie del terreno e possono riprodurre un clone della pianta madre.

Passiamo poi a quelle che hanno delle gemme profonde, si propagano sempre per seme e si tratta sempre di piante erbacee e vengono chiamate geofite chiamate piante vivaci. Sostanzialmente queste sono piante con un ciclo poliennale perché hanno gemme profonde che consentono di superare il momento sfavorevole. Un esempio classico è la patata, il tubero che è una modificazione del fusto, porta delle gemme quindi la pianta emette il suo fusto. Arriva il momento sfavorevole può produrre seme, se non ha prodotto seme la parte epigea della pianta muore, nel terreno durante l’inverno resta il tubero, dalle gemme presenti sul tubero emette un clone della pianta.

(Modificazioni del fusto sono i rizomi, i tuberi e i bulbi, bulbilli e sono tutte strutture che portano gemme in profondità, al di sotto della superficie del terreno).

Classificazione per specie arbustive e arboree

Fin qui sono piante erbacee, ora ci addentriamo nel mondo del significato, entriamo in specie arbustive o arboree, quindi sono specie che si propagano per seme, hanno delle gemme poste sopra il terreno su strutture significate come ad esempio il ciliegio che produce i suoi fiori, fa i suoi frutti, dissemina, dopo di che quando viene la stagione sfavorevole la pianta perde le foglia (specie decidua), l’anno successivo le gemme che sono presenti riproducono l’apparato fogliare, sostanzialmente abbiamo una gemma che è posta su strutture lignificate. Si distinguono in cametite, nanofanerofite e fanerofite e questa distinzione è in funzione della dimensione della pianta. Sono delle piante che sono nella transizione tra una specie erbacea e una specie arbustiva, le nanofanerofite sono gli arbusti, le fanerofite sono gli alberi.

Infestanti e problemi che causano

La differenza tra una pluriennale e una vivace dal punto di vista di infestante: generalmente le infestanti che creano maggiori problemi sono le geofite rispetto le emicriptofite. Mentre nelle emicriptofite la pianta madre tende a mantenere il contatto con le piante figlie che vengono emesse dallo stolone, tendono a formare delle sorti di agglomerato, tendono a occupare una quantità di spazio abbastanza limitata. Le geofite invece vengono chiamate anche vivaci perché hanno un’attitudine a colonizzare molto rapidamente lo spazio perché i rizomi, bulbi o tuberi di questa piante fanno sì che la pianta madre produca una certa abbondanza di individui i quali perdono il contatto dalla pianta madre, ogni individuo tende a sua volta a riprodurre altri individui che perdono il contatto e questo fa sì che la diffusione spaziale di una vivace tende a occupare molto velocemente gli spazi liberi all’interno dei nostri appezzamenti coltivati.

Ogni gruppo biologico avrebbe dei sottogruppi, l’importanza della classificazione dei gruppi biologici perché i gruppi biologici che sono stati identificati da Montagù, queste categorie che abbiamo visto, sono i gruppi di piante che noi osserviamo nel cosiddetto processo successionale. Il processo di successione vegetale avviene quando ho una certa area dove era presente una vegetazione al climax, significa quando ho una vegetazione che è in equilibrio con quelle condizioni ambientali. Ad esempio qui da noi la vegetazione spontanea tenderà a creare una vegetazione al climax per le nostre condizioni climatiche ad esempio bosco deciduo temperato. In Amazzonia il climax è dato dalla foresta pluviale amazzonica, se mi trovo in Indonesia il climax sarà la foresta monsonica indonesiana. In altre parole, per ogni area climatica presente sul nostro globo, quelle condizioni generano un tipo di vegetazioni se l’uomo non disturba. Si chiama climax perché quelle condizioni climatiche creano quel tipo di struttura vegetale, il processo successionale è quel processo che porta a questa vegetazione in equilibrio con l’ambiente.

Processo successionale

Se io qui da noi elimino tutto, nel corso degli anni io vedo susseguirsi su questo terreno, una serie di gruppi vegetali che si susseguono fino al raggiungimento di una flora che non cambia più, a un certo punto arrivo al climax nel momento in cui non osservo più delle modifiche nella comunità vegetale. Quindi cosa succede quando i Romani sono arrivati e hanno sbancato tutto? Eliminando la flora presente, si è innescato il processo successionale cioè le diverse specie vegetali hanno iniziato a susseguirsi fino a riportare al climax. I Romani hanno eliminato questa vegetazione per mettere le specie che noi coltiviamo, in altre parole quando si vede un campo di soia o mais o frumento non è una vegetazione al climax, se io lascio un campo di frumento all’abbandono, il frumento nel giro di un anno scompare e chiaramente madre natura tende a riportare al climax. Quando si parla di disturbo non si intende solo l’uomo, ma anche altri eventi naturali.

Nel corso degli anni prima compaiono quelle specie che si chiamano specie segetali, sono specie erbacee, sarebbero le specie che compaiono nelle colture, sono le nostre infestanti, poi compaiono le specie post-culturali. Si parla di processo successionale perché ci sono dei gruppi biologici che si succedono nel tempo, abbiamo la formazione del bordo del bosco, si inizia a formare il mantello del bosco e infine si arriva al climax. Chiaramente il risultato finale è diverso in funzione dell'area climatica in cui mi trovo, in Italia arrivo a un bosco deciduo temperato, in un’altra area climatica cambierà; la classificazione di Montagù è interessante perché sostanzialmente è stato visto nel tempo che i gruppi che si vanno a succedere nel corso del tempo sono esattamente quei gruppi identificati da Montagù.

In altre parole, all’inizio del processo che ci chiama di cicatrizzazione compaiono le terofite, le biennali, le emicriptofite e le geofite; poi cominciano a comparire le prime camefite, poi compaiono le prime specie arbustive, infine si sviluppano le fanerofite con il loro sottobosco. Quindi le specie che si vanno a susseguire sono i gruppi di Montagù. La cosa interessante è che quelle specie che noi chiamiamo malerbe/infestanti, qual è il loro reale ruolo ecologico? Le malerbe, le infestanti altro non sono che quelle specie pioniere che madre natura manda per cicatrizzare la ferita causata dall’uomo o da un evento naturale. Madre natura cerca di riportare la vegetazione in quella determinata area climatica al suo climax. Chiaramente ci saranno climax diversi, ma le prime specie pioniere sono sempre quelle. È chiaro che le specie pioniere saranno diverse in Europa, in America, ma appartengono allo stesso gruppo biologico. Avremo specie pioniere adattate alle condizioni climatiche europee, altre adattate alle condizioni climatiche americane, ecc.

Quindi le infestanti sono le prime truppe, il significato del processo successionale: queste specie hanno la funzione di preparare, di ricostituire quelle condizioni idonee per ospitare nuovamente la vegetazione al climax. Oggi noi abbiamo la tecnologia che in una giornata di lavoro posso eliminare svariati ettari di terreno, madre natura per riportare la vegetazione originaria impiega 100 anni, da notare la sproporzione!

Lotta alle malerbe

Si parla di lotta alle malerbe da sempre, perché l’agricoltore da qualsiasi parte del mondo ha a che fare con le infestanti? Perché sostanzialmente l’uomo quando coltiva elimina tutta la vegetazione, libera il terreno. Ogni anno mi trovo sempre queste infestanti per una semplice ragione che madre natura continua a rimandare le sue truppe d’assalto per cicatrizzare quella ferita creata intervenendo sull’ambiente. In altre parole, perché le infestanti sono una componente persistente? Perché di anno in anno parte il processo successionale, io mi trovo con le specie segetali che sono le emicriptofite, le biennali, le geofite e le pluriennali che sono quelle specie che inizialmente madre natura manda; l’anno successivo io nuovamente interrompo il processo successionale quindi si riparte da capo.

Generalmente le specie segetali sono strettamente imparentate con le specie che noi siamo andati ad addomesticare, sono enormemente più produttive rispetto alle altre specie che portano alle condizioni di climax, è per questa ragione che l’uomo è andato a selezionare queste specie segetali. Una delle teorie sulla nascita dell’agricoltura è strettamente legata al processo successionale, l’agricoltura perché è nata 15.000 anni fa? Perché l’uomo, migliorando le tecniche di caccia, è cominciato a diventare sedentario e cominciano a comparire i primi insediamenti umani. Questo comporta che l’uomo ha preso delle determinate superfici di terreno, ha eliminato la vegetazione per mettere le proprie capanne, nei primi insediamenti eliminando la vegetazione ha iniziato a comparire le prime specie segetali. Anche lì madre natura mandava queste specie segetali, tra queste specie l’uomo ha iniziato a raccogliere i semi, ha fatto selezione artificiale e da queste specie ha derivato le sue colture; grano, riso, mais nascono in questo modo.

Classificazione per gruppi ecofisiologici

Passiamo alla classificazione per gruppi ecofisiologici: elaborata sempre da Montagù nel ‘75 e questo tipo di classificazione ci fornisce un altro tipo di informazione. La classificazione per gruppi biologici ci ha spiegato il perché le infestanti sono una componente persistente negli ecosistemi, tutte le volte riparte il processo successionale. La classificazione per gruppi ecofisiologici ha un significato più pratico, indipendentemente da come nascono le diverse infestanti emergono solo in risposta di ben determinati stimoli ambientali. Quindi questa classificazione tende a classificare le infestanti in funzione del periodo dell’anno in cui queste emergono dal terreno, il seme germina all’interno del terreno, la plantula emerge dal terreno: abbiamo le indifferenti che sono quelle che sono in grado di emergere dal terreno tutto l’anno quindi non hanno la necessità di particolari stimoli ambientali, le autunnali, le invernali, le primaverili e le estive.

Ripasso delle classificazioni

Ripasso: avevamo visto la classificazione delle infestanti per gruppi fisiologici, abbiamo parlato del climax e perché dobbiamo controllare le infestanti. Quando l’uomo libera il terreno le infestanti, quelle che nella classificazione per gruppi biologici appartengono alle terofite, le biennali, le emicriptofite e le geofite altro non sono che i primi soldati che madre natura manda per cicatrizzare la ferita causata dall’uomo, sono quei primi individui che vengono inviati e vanno a colonizzare il terreno affinché poi se l’uomo non disturba la vegetazione vada al climax, quindi acquisti quella caratteristica di stabilità insita di ogni determinata area climatica. Quindi abbiamo detto l’uomo deve contrastare le infestanti di anno in anno, e quindi le infestanti sono presenti per questa ragione perché ecologicamente madre natura cerca di portare e di conseguenza si ha questa situazione.

Un’altra classificazione è quella dei gruppi ecofisiologici elaborata da Montagù a metà degli anni ‘60. Questa classificazione classifica le infestanti in funzione del periodo dell’anno in cui il seme germina e dà origine a una plantula, in funzione della cosiddetta emergenza delle infestanti. Una cosa è la germinazione, il seme che è una struttura quiescente, prende l’acqua, si stimolano una serie di processi, si ha la germinazione, il seme generalmente è lievemente interrato e per emergenza si intende l’emergenza della giovane plantula dell’infestante dal terreno. Quindi l’emergenza delle infestanti può essere di cinque tipi. Abbiamo una serie di infestanti che sono in grado di germinare e quindi di emergere fuori dal terreno indifferentemente durante tutto l’anno, abbiamo quelle che prediligono il periodo autunnale, altre che hanno emergenza nel periodo primaverile e altre nel periodo estivo. Quindi in questo modo le infestanti vengono classificate in cinque gruppi: indifferenti, autunnali, invernali, primaverili ed estive.

Chiaramente questo tipo di classificazione ci permette di identificare lo spettro potenziale di infestanti per ogni specifica specie che noi coltiviamo. Il primo gruppo di infestanti abbiamo detto sono le specie indifferenti, grosso modo si tratta di specie in grado di germinare, di emergere durante tutto l’anno, all’interno di questa grossa categoria abbiamo tre sotto gruppi: quelle che vengono definite totalmente indifferenti come il senecio, la stellaria e la poa emergono...