Arboricoltura generale

Arboricoltura generale

Fisiologia delle piante arboree

Cosa distingue una pianta arborea da una erbacea? Dimensione - grazie all’accrescimento secondario - da essa dipende anche la durata, o meglio la longevità. Le piante erbacee spesso sono annuali mentre le piante arboree possono essere anche di tipo secolare. Piante che durano molti anni hanno una necessità di adattarsi all’ambiente.

Ciclicità annuale - mentre una pianta erbacea nella maggior parte in uno o due anni finisce il ciclo di vita, una pianta arborea ha un ciclo poliennale, quindi mette in fila una grande varietà di fase di sviluppo in ciclicità che si ripete ogni anno. Ciò permette alla pianta di avere una memoria storica in modo da limitare effetti “sgradevoli” sugli anni successivi e quindi una continua successione di eventi basati su quelli precedenti.

Struttura della pianta

Fisiologia delle piante

Influenze ambientali sullo sviluppo della pianta

Negli ultimi anni, le varietà di arboree coltivate hanno evidenziato peggioramenti soprattutto pesche, nettarine e pere, a causa delle gelate primaverili principalmente ma anche in base al mercato e alla richiesta del consumatore. Le produzioni sono abbastanza fluttuanti da anno in anno.

Le radici: funzioni e struttura

Funzioni della radice

• Assorbimento e trasporto di acqua ed elementi nutritivi: è la funzione principale. L’assorbimento degli organi epigei è ridotto nelle specie di ambienti temperati. È svolto principalmente da radici fibrose in struttura primaria attraverso i peli radicali. La capacità di assorbimento e trasporto è direttamente legata al potenziale di crescita e produzione della pianta. Avviene il trasporto acropeto di fitoregolatori sintetizzati o convertiti negli apici radicali e di carboidrati alla ripresa vegetativa.
• Accumulo di carboidrati e di altre sostanze: le radici sono la principale riserva di carboidrati. L’accumulo prevalentemente avviene nei parenchimi midollari e corticali, le radici immagazzinano amido. Il massimo accumulo è dopo la raccolta dei frutti quando si riducono le competizioni da parte degli organi epigei. Alla ripresa vegetativa, le riserve soddisfano la parte epigea.
• Metabolismo di assimilati e bioregolatori: avviene la trasformazione degli ioni azotati in amminoacidi e altri composti organici di riserva dell’azoto. C’è una rimobilitazione delle riserve azotate alla ripresa vegetativa. Avviene la conversione degli zuccheri semplici provenienti dalla chioma in amido nella fase di accumulo. Successivamente, la conversione dell’amido in zuccheri alla ripresa vegetativa. Sintesi di citochinine e acido abscissico.
• Ancoraggio al terreno: l’apparato radicale impedisce la caduta dell’albero e favorisce lo sviluppo in profondità. Un problema potrebbe essere di apparati superficiali e poco sviluppati, quindi la necessità di sostegni.

Morfologia dell'apparato radicale

Come primo elemento che differenzia radici dalla parte epigea della pianta, notiamo che non abbiamo la presenza di gemme che sono strutture programmate per la crescita della pianta. Solitamente una radice cresce perché va in esplorazione alla ricerca di acqua e sostanze minerali. Formazione piante derivate da seme: si forma la radichetta embrionale dalla quale si origina una radice primaria (fittone), ramificazione principale ingrossata, da essa si diramano le radici secondarie (avventizie), se abbiamo particolari condizioni ambientali si possono sviluppare radici laterali.

Apice radicale: dalle cellule iniziali dell’apice (cellule meristematiche) si originano una serie di cellule, esse si differenziano tutti i tessuti della radice, si ricopre l’apice da uno strato chiamato cuffia, che si continua a riformare.

Struttura secondaria: il passaggio dalla struttura primaria a quella secondaria è caratterizzato da:

• Comparsa di un tessuto meristematico secondario cambio cribro-legnoso il quale è responsabile dello sviluppo diametrale della radice.
• Forma sinuosa con libro all’esterno e legno all’interno.
• Formazione del cambio.
• Arche cribrose verso il periciclo e quelle legnose verso il centro.
• Ogni anno si producono nuovi elementi cribrosi all’esterno e legnosi all’interno.
• Ispessimento della radice grazie a fellogeno e cambio.

Radici laterali

Si formano nella zona di transizione tra la struttura primaria e quella secondaria, tutte le radici sono avventizie e si formano da zone adattività meristematica avventizia da cellule del periciclo all’altezza delle arche xilematiche; crea un primordio radicale che si sviluppa verso l’esterno attraversando endoderma e corteccia. Produzione di radici avventizia per propagazione agamica: si sviluppano dalle cellule del cambio in corrispondenza dei raggi floematici/xilematici con un’eventuale produzione di un tessuto calloso.

Classificazione delle radici in base alla funzione o alla morfologia

• Radici di allungamento: o esploranti, sono lunghe almeno 20-25 cm, non più vecchie di un anno. Sono prolungamenti delle radici principali, bianche, sottili con una spessa zona meristematica all’apice. Arrivano alla struttura secondaria e sono una piccola percentuale della massa radicale. La loro funzione è quella di colonizzare nuove zone nel terreno.
• Radici di assorbimento: o attive o fibrose, sono di struttura primaria, bianche traslucide e con peli radicali. Corte e numerose, l’85% in peso nei semenzai e il 5/10% negli alberi adulti. Hanno funzioni di assorbimento e biosintesi con vita breve.
• Radici di transizione: sono radici di assorbimento che non vengono abscisse, di colore grigio e con funzione di trasporto.
• Radici di conduzione: sono di colore scuro, hanno la funzione di trasporto e ancoraggio, aumentano di volume con l’età della pianta.

Distribuzione di radici nel terreno

La distribuzione è legata a fattori di diversa natura:

• Genetici: diversi genotipi di piante, le diverse caratteristiche genetiche influenzano l’angolo geotropico.
• Caratteristiche fisico-chimiche del terreno: profondità della zona esplorata dalle radici è principalmente dai 20 ai 150 cm.
• Umidità.
• Età della pianta.
• Pratiche agronomiche.

Accrescimento radicale comprende la produzione di nuove radici, allungamento delle radici e aumento diametrale delle radici; le radici assorbenti sono le più numerose, alcune si trasformano in altri tipi di radici e la maggior parte imbruniscono, degenerano e successivamente vengono abscisse. Il parametro per misurare l’accrescimento radicale è la lunghezza totale delle radici attive = nuove radici + allungamento radici pre-esistenti - suberificazione e abscissione radicale.

Ritmi di accrescimento radicale

Dipendono da:

• Fattori genetici: specie, cultivar, portainnesti.
• Fattori ambientali.
• Fattori colturali.

Nei nostri climi avvengono 2 picchi con un forte rallentamento nel periodo invernale:

• Accrescimento radicale intenso in primavera.
• Rallentamento nel periodo estivo.
• Ripresa autunnale.
• La crescita più intensa è di notte: 1-25mm/gg.

Fattori che influenzano l'accrescimento radicale

• Caratteristiche del suolo: composizione, tessitura e struttura.
• Aerazione e ossigenazione: regolano l'approfondimento delle radici, alti livelli di CO₂ (>5-6%) riducono respirazione e crescita. L'anaerobiosi porta ad uccidere gli apici radicali.
• Umidità nel terreno:
  • Radici assorbenti: zone più umide del terreno.
  • Il valore ottimale di tensione della soluzione circolante è 28 mbar e tra i valori di 45-47 mbar c'è l'arresto della crescita radicale.

Altri fattori

• Temperatura del terreno:
  • Minima crescita in inverno con 2-5°.
  • Rapido accrescimento con t>7°.
  • Optimum 21-24°.
  • Temperature che portano alla riduzione della crescita radicale: a 27° del 40% e da 32 a 35° del 97%.
  • Morte radicale con temperature inferiori al grado minimo di crescita.
• Condizioni biotiche: effetti positivi come le micorrize e negativi come gli insetti terricoli e nematodi.
• Competizione con altri organi come foglie, fiori e frutti.

Antagonisti naturali

Le radici di piante contigue della stessa specie potrebbero intersecarsi per condividere una zona di terreno fino a toccarsi e a saldarsi se vengono in contatto. Oppure possono restare separate per fenomeni di antagonismo a seguito di emissione di tossine che impediscono il contatto e queste tossine vengono chiamate essudati. L’antagonismo può manifestarsi tra diverse specie e anche con specie erbacee che possono essere spontanee o consociate. Negli arboreti intensivi con sesti d'impianto stretti la condivisione delle stesse zone di terreno porta a competizione idrica e nutrizionale.

Stanchezza del terreno o malattia del rimpianto

Impossibilità di coltivare certe specie in successione a se stesse o ad altre, fenomeno complesso manifestato da diverse specie e non è molto chiaro come problema. Possibili rimedi sono il riposo del terreno con colture erbacee o eventuale portainnesto o fumigazioni.

• Pero: condividono tranquillamente le radici.
• Pesco: non condividono le radici in quanto sono antagonisti.

Sistema radicale e tecnica colturale

Una pianta è stabile se ha un apparato radicale espanso e non tutto da una parte, quindi deve essere bilanciato. Il sistema radicale si può sviluppare in vari modi a seconda della tecnica colturale che utilizzo. In alcuni casi ci può essere terreno lavorato, inerbimento parziale, totale ecc., in quanto la tecnica colturale influisce in maniera significativa su morfologia e funzionalità dell'apparato radicale. Un esempio può essere ulivo-xylella-inerbimento. A seconda dell'ambiente si può decidere il tipo di gestione del suolo. Di solito da noi avviene l'inerbimento dell'interfila ma non sulla fila dove abbiamo il diserbo o la lavorazione per favorire alla radice di avere acqua facilmente disponibile.

A seconda di come io gestisco il suolo, la radice si sviluppa in modo diverso. Infatti, le scelte iniziali all'impianto del frutteto come scelta del suolo, tipo di lavorazione, concimazione, profondità, densità di piantagione, scelta cultivar e portainnesto sono fondamentali per le successive scelte di conduzione dell'impianto.

• Tipo di suolo (fertilità, tessitura).
• Lavorazione pre impianto (scasso e profondità).
• La profondità alla quale io metto la pianta, se essa ha la profondità giusta, la pianta rimane più equilibrata.
• Distanza di piantagione: le piante più o meno vicine tra loro all’interno dell’interno, più sono distanti più le radici si sviluppano in larghezza, più sono strette più sono profonde (antagonismo radicale) tutto ciò anche in base all'angolo geotropico e da tenere in considerazione il rapporto chioma/radice.
• Gestione del terreno ad esempio pacciamatura, coprire il terreno con materiali per impedire lo sviluppo di malerbe, malattie ecc. Possono essere usati film plastici come materiali plastici o anche paglia (fragole); influisce soprattutto sulla distribuzione delle radici nello strato superficiale.

Fenomeno della capillarità: oltre a fare lavorazione del terreno contro l’inerbimento si effettua la lavorazione per fermare la capillarità, e quindi non c’è più contatto diretto tra terreno umido e atmosfera evitando evapotraspirazione e aumentando umidità. Per cui le radici della pianta arborea riescono ad assorbire meglio l’acqua (assorbimento dipende di specie in specie).

Lavorazioni superficiali provocano l'eliminazione delle infestanti, migliorano il bilancio idrico, possono ridurre la competizione nutrizionale e riescono a interrare i fertilizzanti. Però possono implicare una ridotta attività radicale negli strati più superficiali, formazioni di suole di lavorazioni nei terreni, soprattutto argillosi, che ostacola la penetrazione delle radici negli strati più profondi, riduce l'accumulo di acqua negli strati più profondi e favorisce il ristagno in pianura ed erosione in terreni in pendenza.

Pacciamatura verde o inerbimento: L'apparato radicale si sviluppa anche in strati più superficiali, miglior drenaggio, viene agevolato il passaggio e la portanza per le macchine agricole, migliora l'assorbimento nel terreno di alcuni elementi e anche la colorazione dei frutti. Purtroppo però può anche aumentare la competizione per gli elementi generali e soprattutto azoto, aumenta pericoli dei danni da freddo alla chioma e porta ad un aumento della presenza di parassiti terricoli.

Pacciamatura artificiale: si può utilizzare nel primo anno del frutteto solo per facilitare la radicazione del terreno, e migliora il bilancio idrico del terreno. Se la pacciamatura si rompe le radici superficiali possono seccarsi.

Diserbo: alternativa alla pacciamatura, per ridurre il problema delle infestanti, in frutticoltura si utilizzano diserbanti disseccanti (dati sulla pianta e fanno fuori qualsiasi pianta erbacea).

Irrigazione e fertilizzazione: soprattutto in maniera localizzata, aiuta lo sviluppo della radice anche a livello superficiale. L'eccesso idrico porta alla morte delle radici mentre la carenza porta alla riduzione dello sviluppo radicale. L'irrigazione in un terreno che lo permette può stimolare la pianta a produrre radici esploranti più profonde per arrivare anche più in profondità nel terreno. L'irrigazione può essere di tipo localizzata così da non avere sprechi di acqua e anche in questo caso aumentare la percentuale di radici fibrose, bisogna però cercare di utilizzare questa irrigazione su due lati della pianta così da non permettere simmetrie.

Radici sono un argomento difficile da studiare poiché si ritrovano al di sotto del terreno, tutto ciò avviene spesso in ambienti idroponici, ma non è mai la stessa cosa della natura. Rizotroni: io ho la possibilità ciclicamente di rimuovere le coperture e nella superficie di contatto posso vedere come le radici si sviluppano. Possiamo inoltre avere dei tubi in plexiglass che essendo trasparenti, possono “fotografare” lo sviluppo delle radici, ma tutto limitato intorno al tubo.

Apparato epigeo

La struttura epigea di una pianta arborea è la parte esterna del terreno, sono le parti visibili della pianta ed è esposto direttamente all'azione e all'effetto dell'atmosfera. Fanno parte di questa struttura:

• Fusto
• Branche
• Foglie
• Fiori
• Frutti
• Rami e germogli
• Gemme
• Frutti

Nella parte della chioma della struttura epigea si sviluppano strutture diverse, queste sono:

• Strutture legnose permanenti: sono strutture con accrescimento secondario, sono permanenti in quanto quando si formano rimangono tali come rami, branche e fusto quindi sono le parti che costituiscono la struttura scheletrica della pianta.
• Strutture erbacee effimere: sono quelle che costituiscono il rivestimento della struttura scheletrica della pianta, sono quelle che ci sono solamente per un periodo di tempo e sono senza accrescimento secondario e soggette a ricambio nel corso di uno o più cicli annuali.

La chioma se la pianta è isolata, cresce in modo esponenziale, ma in maniera diversa di specie in specie, anche tra varietà diversa, essa dipende anche dall’ambiente e dalla tecnica colturale. Le chiome sono un elemento distintivo delle diverse specie, sono facili da determinare e osservare. Le diverse foglie presenti sulle chiome di diverse piante ci permettono di distinguerle durante la stagione vegetativa, le chiome si sviluppano e cambiano.

La forma della pianta è dettata dalla specie, quindi i fattori genetici tipici di quella specie. La struttura della pianta è tipica per ogni specie. Oltre alla specie, le varie forme della chioma sono dovute al gradiente vegetativo tipico della pianta quindi lunghezza, disposizione e inclinazione germogli, branche e rami. Oppure sono dovuti anche all'ambiente e tecniche colturali (bonsai: può modificare e forzare la natura della forma della chioma). I fattori genetici possono modificare i portamenti quindi gli angoli di inserzione delle ramificazioni in quanto possono avere angoli di inserzione delle ramificazioni diverse dovute al peso della produzione e all'adattamento in base a specie e varietà che può portare a uno sviluppo della pianta arborea completamente diversa oppure il peso della fruttificazione quando si è in fase produttiva c’è una modificazione della struttura della pianta altri fattori che influenzano le strutture sono la forma di allenamento e la potatura e le tecniche colturali.

La chioma della pianta non è fissa e stabile che rimane uguale ma cambia a seconda della parte esterna o interna. Ad esempio, la distribuzione spaziale che porta ad una diversa distribuzione spaziale dei diversi costituenti come la luce, le foglie ecc., la quale può variare da specie a specie e anche a seconda dell'ambiente e della tecnica colturale. Questa diversa disposizione spaziale è un tratto distintivo e di riconoscimento soprattutto in piante isolate e lasciate libere di crescere liberamente.

La parte più esterna ombreggia quella interna e questo porta ad un deperimento e ad uno svuotamento della chioma. Oppure la parte bassa, sempre per ombreggiamento, porta ad una minor presenza di fruttificazioni. La grandezza della chioma viene valutata come volume: maggiore è il volume, maggiore è il vigore vegetativo della pianta. Esiste una buona correlazione tra volume della chioma.