Appunti di arboricoltura

Arboricoltura

Slide 1 – Apparato radicale

Le caratteristiche delle piante arboree sono: hanno un carattere poliennale; occupano parzialmente il suolo e lo spazio; presentano intervalli più lunghi tra assimilazione e utilizzazione dei carboidrati; le prestazioni sono influenzate dalle annate precedenti; presentano una lunga fase giovanile.

L’arboricoltura rappresenta il 25% della produzione lorda vendibile dell’agricoltura italiana, e l’Italia ha il primato per la vite e l’actinidia ed è seconda per ulivo, pesche, pere e nocciole.

Struttura dell’albero (funzioni apparato radicale)

Le funzioni dell’apparato radicale sono:

• Assorbimento e trasporto di acqua e elementi nutritivi. Le radici fibrose assorbono l’acqua e gli elementi nutritivi tramite i peli radicali, mentre le radici più vecchie riescono ad assorbire acqua e elementi nutritivi attraverso soluzioni di continuità nell’endoderma.
• Accumulo di carboidrati e di altre sostanze immagazzinate sotto forma di amido nei parenchimi midollari e corticali.
• Metabolismo di assimilati e bioregolatori. In tale caso le radici trasformano gli ioni azotati in amminoacidi e convertono gli zuccheri semplici della chioma in amido. I bioregolatori sintetizzano acido abscissico e citochinine.
• Ancoraggio al terreno.

Morfologia delle radici

Un albero è formato da radici primarie (fittone) e radici secondarie. Il fittone è presente nelle piante propagate per seme e assente nelle piante adulte e in quelle propagate per talea (auto radicate). Le radici sono costituite dall’apice radicale ricoperto da cuffia, epidermide che porta i peli radicali e costituisce la zona di assorbimento; la struttura primaria; zona di transizione con la formazione di radici laterali e avventizie ed infine la struttura secondaria.

I fattori che influenzano la morfologia radicale sono: la disponibilità di nutrienti; la distribuzione dei nutrienti; le proprietà fisiche del suolo e l’attività dei microrganismi. Il portamento è definito dalla profondità; dall’espansione laterale; dall’andamento delle radici di vario ordine e dalle caratteristiche del terreno ed alle caratteristiche genetiche. Lo sviluppo dei sistemi radicali nelle piante avviene tramite il fittone che è la radichetta primaria che ha un andamento geotropico positivo (cioè segue la forza di gravità ovvero verso il basso) mentre nelle piante auto radicate (barbatelle) avviene tramite radici avventizie orizzontali.

La profondità delle radici varia da 20 a 150 cm ed è influenzata da caratteristiche genetiche, chimico-fisiche dei suoli, umidità, età della pianta e pratiche agronomiche come la pacciamatura che tende a far salire le radici in superficie. L’estensione orizzontale va oltre la proiezione della chioma. L’accrescimento ovvero allungamento, aumento del diametro e ramificazione delle radici. I ritmi di accrescimento dipendono dal genotipo, dalle condizioni ambientali, dalle pratiche colturali, dalle attività delle foglie in quanto sono indispensabili per assicurare alle radici un adeguato rifornimento di auxine, metaboliti e giberelline i quali sono dei fitoregolatori. Tra i fitoregolatori endogeni le citochinine elaborate dalle radici stesse sono importantissime.

L’accrescimento è più intenso di notte quando il potenziale idrico è più elevato e favorisce sia i processi mitotici e di distensione cellulare, e non si arresta mai del tutto, si hanno due periodi di massimo accrescimento in primavera e in estate. Esso dipende dalla temperatura del terreno e l’optimum si ha intorno ai 20-25°C, e sotto i 10°C o sopra i 30°C lo sviluppo rallenta per poi arrestarsi del tutto. Inoltre, l’accrescimento delle radici ha un andamento ad M e il massimo andamento ad M si ha in primavera e autunno ed il minimo corrisponde con l’intenso ritmo di sviluppo di germogli.

L’orientamento delle radici è determinato da:

• Fattori genetici come l’angolo geotropico, ossia l’angolazione che si sviluppa tra l’inserzione radicale e la proiezione del fusto nel suolo. Le specie che hanno questo angolo molto stretto hanno un apparato radicale molto profondo. Ad esempio, la Vitis rupestris ha un angolo geotropico molto stretto quindi le radici assorbono acqua e sostanze molto in profondità, mentre la Vitis riparia ha un angolo geotropico largo quindi l’apparato radicale è superficiale;
• Fattori pedologici e colturali.

Classificazione delle radici

• Radici di allungamento che servono a conquistare nuove zone di terreno ed arrivano ad avere una struttura secondaria.
• Radici di assorbimento che sono provviste di peli radicali e servono ad assorbire gli elementi nutritivi, hanno una struttura primaria e la loro vita è breve da pochi giorni a qualche settimana.
• Radici di transizione che hanno un colore grigio con funzioni di trasporto.
• Radici di conduzione che hanno un colore scuro con funzioni di trasporto e ancoraggio. Aumentano con l’età della pianta.

La capacità di una pianta di prelevare i nutrienti dal suolo dipende dall’espansione del suo apparato radicale; infatti, un’elevata densità radicale insieme ad un sistema di trasporto ben sviluppato consentono un adeguato approvvigionamento idrico e minerale alla parte aerea. L’assorbimento è influenzato dalla disponibilità di acqua e nutrienti, tipo di suolo, dalla struttura dell’apparato radicale, dall’efficienza delle radici e dall’attività radicale.

Sistema radicale e tecnica colturale (lavorazioni)

È importante sapere come cresce l’apparato radicale per poter lavorare il suolo. Quando occorre impiantare le piante bisogna scegliere il terreno, effettuare lo scasso, capire la profondità d’impianto, gestire il terreno, l’irrigazione e la fertilizzazione. Le lavorazioni che si effettuano sono:

• Lavorazioni superficiali ovvero si ha l’eliminazione meccanica delle infestanti e si ha un migliore bilancio idrico, un possibile interramento dei fertilizzanti, ridotta attività radicale in superficie, formazione della suola di lavorazione, ristagno in pianura ed erosione in pendenza.
• Pacciamatura verde o inerbimento in cui si hanno più radici in superficie, miglioramento del drenaggio, del passaggio delle macchine, miglioramento dell’assorbimento di alcuni elementi, migliore colore dei frutti, maggiore pericolo di danni da freddo della chioma e aumento dei parassiti nel terreno.
• Pacciamatura artificiale è poco utilizzata per i costi, è eccellente ma se rimossa si hanno gravi danni all’apparato radicale.
• Diserbo chimico è pericoloso per l’inquinamento e non è effettuato nei primi anni dall’impianto.

Competizioni e antagonismi radicali

La competizione si ha per l’acqua e per i nutrienti tra piante arboree della stessa specie, tra piante arboree di specie diversa, tra piante arboree ed erbacee, e quando le radici si intersecano. L’antagonismo radicale si ha tra piante della stessa specie o di specie diversa e si tratta di un antagonismo biologico determinato da fenomeni di escrezioni radicali di fitotossine (cioè le radici di due piante vicine si attaccano tra di loro). Le radici di alberi contigui non si incrociano e si mantengono in zone di terreno distinte. Es: il pesco presenta antagonismo radicale; la vite non presenta antagonismo radicale.

Simbiosi micorriziche

Sono simbiosi che si hanno tra le radici e i funghi eterotrofi che ricevono dalle piante il carbonio di cui hanno bisogno, ricambiando con agevolazioni nell’assorbimento degli elementi nutritivi del terreno. Le simbiosi micorriziche si dividono in:

• Ectomicorrize tipiche di alberi ad alto fusto come castagno, pino, abete, pioppo. Il fungo saprofita forma uno spesso manicotto di ife chiamato micoclena intorno alle radichette assorbenti che assumono forma a clava e sono prive di peli. Le ife dall’interno della micoclena si insinuano tra le cellule epidermiche della radichetta senza però penetrare al loro interno ma semplicemente avvolgendole, formando il reticolo di Hartig.
• Endomicorrize tipiche di numerose specie arboree come vite e fruttiferi. Si distinguono dalle ectomicorrize poiché le ife del fungo penetrano all’interno delle radichette assorbenti dell’ospite e facendosi strada tra le cellule premono, con le loro terminazioni, sulla parete di alcune di esse (cellule) provocandone l’invaginazione e aumentando la superficie di interfaccia con la pianta ospite.

Slide 2 – Strutture epigee

Le strutture epigee sono tutte le porzioni visibili di una pianta che formano l’apparato aereo. Tali strutture sono: fusto, branche, rami, gemme, foglie, fiori e frutti. Inoltre si distinguono in:

• Strutture permanenti (scheletro) ovvero dotate di accrescimento secondario. Sono organi legnosi come tronco, branche e rami.
• Strutture effimere ovvero soggette a ricambio nel corso di uno o più cicli annuali. Sono foglie, germogli, gemme, fiori, frutti. Il rivestimento della struttura scheletrica (foglie, germogli, gemme, fiori e frutti) è chiamata chioma.

Chioma

La chioma rappresenta il primo tratto distintivo della pianta, mostrando un aspetto che è funzione di: caratteri genetici, aspetti ambientali e gestione colturale. Nella frutticoltura l’aspetto è fortemente influenzato dalle pratiche colturali fino ai casi estremi di forme di allevamento obbligate in cui la chioma si trasforma in parete fruttificante. In base all’angolo di inserzione che presentano le ramificazioni si distinguono diversi portamenti che sono: eretto o assurgente; fastigiato; aperto o espanso; pendulo. La grandezza della chioma si valuta in base al volume ma data la corrispondenza tra il volume della chioma e la circonferenza del tronco si ricorre all’indice di area fogliare detto LAI (Leaf Area Index) che valuta l’efficienza della chioma.

Struttura scheletrica

Nella struttura scheletrica abbiamo il fusto che è un termine riservato solo alle piante che mantengono l’allungamento della struttura originaria, il tronco. Dalla corona si dipartono le branche primarie, secondarie e terziarie. Infine, abbiamo corteccia, cambio e legno. Il punto di innesto deve essere sempre visibile poiché un diverso ritmo di accrescimento tra parte epigea e radicale provoca un ingrossamento nel punto di innesto ma non va a intaccare la funzionalità. Se il punto di innesto, invece, rimane sotto terra la varietà produce radici ma si affranca cioè oltrepassa il sistema e non trasmette nutrimento. Il fusto può essere assente e si ha una differenza tra fusto e tronco. Le branche sono elementi assili (a forma di asse) aventi 2 o più anni di età. Si dividono in primaria, secondarie e terziarie e possono essere di primo e secondo ordine. I rami sono elementi assili tra 1 e 2 anni di età. La crescita secondaria degli elementi assili è data dall’attività del cambio cribro-vascolare che grazie all’impulso ormonale determina la formazione di tessuti floematici all’esterno e xilematici all’interno. In una sezione trasversale il legno occupa quasi tutto lo spessore e il cambio è molto vicino alla superficie esterna. Gli strati esterni del legno più chiari costituiscono l’alburno con funzione di conduzione, i più vecchi, scuri e duri costituiscono il duramen con funzione meccanica.

Foglie

Le foglie sono portate sui germogli e sui rami secondo una precisa disposizione della singola foglia. Tale disposizione può essere alterna, opposta e verticillata. La foglia è costituita da lamina che può essere di colore, forma e consistenza diversa in base alla specie, nervature e picciolo, quest’ultimo oltre a consentire i movimenti della foglia collega la foglia ai sistemi vascolari. L’attaccatura della foglia con il ramoscello prende il nome di nodo. La maggior parte delle foglie sono bifacciali, in altri casi sono isolaterali con due facce uguali (es. pistacchio).

Le funzioni della foglia sono fotosintesi, respirazione, traspirazione, sintesi ormonale, accumulo temporaneo di nutrienti, protezione (spine, scaglie), attrazione e cattura (piante carnivore).

In base all’habitat si dividono in:

• Mesofite ovvero prediligono ambienti né troppo umidi, né troppo caldi;
• Idrofite ovvero prediligono ambienti acquatici;
• Xerofite ovvero prediligono ambienti secchi.

In base all’intensità luminosa abbiamo foglie eliofile ovvero richiedono alta intensità luminosa, e sciafile ovvero richiedono bassa intensità luminosa. In base all’anatomia delle nervature, si distinguono foglie con nervatura pennata e palmata. Le foglie presentano gli stomi che sono da 125-500 per mm², possono essere protusi o infossati e in alcune possono essere presenti su entrambi le facce (foglie anfistomatiche). Presentano inoltre tricomi, cuticola e cere, contengono clorofilla, presentano un contenuto idrico del 50-70%.

Le piante in base a quanto cadono le foglie si dividono in:

• Piante a foglia caduca in cui si ha una degradazione della clorofilla e filloptosi autunnale;
• Piante sempreverdi ovvero le foglie cadono nel secondo anno.

Riguardo l’anatomia della foglia generalmente presenta una cuticola, un’epidermide superiore ed un’epidermide inferiore. In quest’ultimo vi sono gli stomi la cui funzione è quella di permettere gli scambi gassosi e limitare la perdita d’acqua. Gli stomi sono circondati da 2 cellule di guardia che ne regolano l’apertura e la chiusura di essi in quanto quando perdono acqua, e quindi turgore, le cellule di guardia si restringono e lo stoma si chiude, mentre quando le cellule di guardia assorbono acqua si rigonfiano e lo stoma si apre. L’epidermide inferiore è in alcuni casi ricoperta da strutture prive di clorofilla detti tricomi che proteggono la foglia dalle radiazioni UV, aumentano l’attività traspiratoria e diminuiscono la traspirazione.

Sotto gli epidermidi vi è il mesofillo che è costituito da una porzione apicale formata da cellule allungate chiamate parenchima a palizzata che è ricco di cloroplasti ed è il principale tessuto fotosintetico, e da una porzione basale in cui vi è il parenchima lacunoso che è un tessuto spugnoso il cui compito è quello di facilitare gli scambi gassosi.

Gemme

Le gemme sono gli organi di forma conico-arrotondata contenenti apici meristematici deputati ad assicurare alla ripresa annuale la crescita vegetativa (gemme a legno); la formazione delle strutture riproduttive (gemme a fiore) o entrambe (gemme miste).

Vi sono 3 tipi di gemme:

• Vegetative che quando si schiudono producono un germoglio;
• Riproduttive che quando si schiudono producono un fiore;
• Misto che quando si schiudono differenziano un germoglio che dà vita a uno o più fiori.

Le gemme globose sono gemme a fiore; le gemme appuntite sono gemme a legno. Tali possono essere protette da brattee (gemme nude), da perule (gemme vestite); collocate all’ascella di una foglia (gemme laterali); all’apice del ramo (gemme apicali).

Classificazione gemme (domanda d’esame)

Le gemme si classificano in base all’organo a cui daranno origine a:

• Gemme a legno
• Gemme a fiore (drupacee)
• Gemma mista che nelle pomacee sono posizionate all’apice mentre nella vite sono posizionate lateralmente

In base al periodo di schiusura rispetto a quello di formazione in:

• Gemme pronte
• Gemme ibernanti che a loro volta si dividono in:
  • Gemme latenti che anziché schiudersi l’anno successivo restano inattive per diversi anni e si schiudono solo grazie ad uno stimolo.
  • Gemme avventizie che per dare origine ad una chioma sono differenziate e anch’esse si schiudono solo grazie ad uno stimolo.

La gemma normalmente si schiude in un anno e si differenzia l’anno successivo, e tale dormienza è dovuta a fattori ambientali ma anche endogeni. Se le gemme laterali sono danneggiate si differenziano oltre alle gemme avventizie anche altre gemme denominate di sott’occhio o sottogemme. Nella vite e nel kiwi sono posizionate al di sotto delle perule accanto alla gemma principale. Nell’olivo e nel pesco sono posizionate in prossimità della gemma principale. Nelle gemme avventizie in fase di attiva crescita si differenziano sferoblasti ovvero formazioni sferoidali inglobate nella corteccia in agrumi, melo e olivo.

Dormienza delle gemme

È la sospensione temporanea di crescita visibile di qualsiasi struttura della pianta che contiene un meristema. La dormienza per le specie da frutto consente di superare periodi sfavorevoli o di stress. L’uscita delle gemme dalla dormienza avviene dopo la loro esposizione alle basse temperature cioè dopo che è stato soddisfatto il loro fabbisogno in freddo. La dormienza può durare da 9 mesi a 1 anno e qualcosa. La dormienza presenta 3 fasi:

• Ectodormienza determinata da condizioni che riguardano l’albero ma non la gemma, questo perché l’albero non riesce a maturare;
• Endodormienza legata a fattori fisiologici intrinseci alla gemma ed è il raggiungimento di determinati valori ormonali all’interno del cono meristematico;
• Ecodormienza è dovuta a fattori ambientali, cioè solo dopo che la gemma abbia superato un tot ore di freddo può schiudersi poiché capisce di aver superato il periodo delle gelate.

Nei climi temperati l’endodormienza è provocata dalla riduzione del fotoperiodo, tale stimolo è fondamentale per la crescita della pianta.