Arboricoltura - seconda parte

La propagazione delle piante

La propagazione raggruppa tutti i metodi coi quali è possibile ottenere più alberi da uno stesso albero. Il termine "propagare" non ci dà informazioni su come però questi alberi siano stati ottenuti. La propagazione serve per mettere a dimora un frutteto, un’operazione decisamente costosa: gli errori fatti alla dimora del frutteto perdurano per tutta la durata della vita agronomica del frutteto.

La scelta del materiale di propagazione

La scelta del materiale di propagazione è una squisita tecnica colturale. È l’agronomo che si occupa della scelta del materiale di propagazione e verifica inoltre che esso sia certificato, cioè che ci sia corrispondenza varietale. Alla scelta del materiale di propagazione "attentano" tuttavia i vivaisti e i costitutori varietali.

[Il vivaista/costitutore varietale deve indicare se la cultivar scelta per la messa a dimora del frutteto è caratterizzata da sterilità genetiche, ed in questo caso quali sono gli impollinatori consigliati; un'altra informazione necessariamente riportata sulle etichette è il fabbisogno in freddo.]

Metodi di propagazione

• Propagazione per riproduzione: impiego di organi riproduttivi (seme, e quindi l’embrione) come propaguli.
• Propagazione per moltiplicazione: impiego di organi vegetativi come propaguli.

Tale classificazione dipende dalla natura dell'organo usato per la propagazione. La riproduzione raggruppa tutti i metodi di propagazione nei quali si usano organi riproduttivi. La moltiplicazione raggruppa tutti i metodi di propagazione nei quali si usano organi vegetativi. Moltiplicazione e riproduzione sono tipi di propagazione: moltiplicazione o riproduzione non sono sinonimi di propagazione.

Utilizzo degli organi riproduttivi

Utilizzare organi riproduttivi significa passare attraverso meiosi e fecondazione: l’albero ottenuto sarà completamente diverso dagli alberi "genitori" che li hanno originati (apparterrà ovviamente alla stessa varietà botanica, ma ad un’altra varietà coltivata: la cultivar "salta" completamente, il genotipo ottenuto è diverso). Ciò perché il tasso di eterozigosi delle specie arboree da frutto è altissimo, diversamente dalle specie erbacee ed orticole (con le quali, invece, usiamo il seme come mezzo di propagazione della cultivar).

Propagazione per riproduzione gamica

In quali casi si utilizza, in frutticoltura, la propagazione per riproduzione gamica (per seme)?

• Nel miglioramento genetico per l’ottenimento di nuove cultivar e di nuovi portinnesti: essa è usata come strumento per ottenere variabilità. [Tuttavia è l’agronomo che "indirizza" il lavoro del miglioratore/genetista, costruendo l’ideotipo di ciò che il mercato richiede.] → riproduzione gamica impiegata dai costitutori varietali.
• Nel vivaismo, per propagare i portinnesti da seme. → riproduzione gamica impiegata dai vivaisti.

Caratteri trasmissibili attraverso il seme

Sono trasmissibili attraverso il seme alcune resistenze: al freddo; siccità; calcare; capnode (insetto); nematodi; umidità. Le resistenze trasmissibili per seme sono dati in continuo aggiornamento.

Tecniche di produzione dei semi nel vivaismo

1. Fonti (potenziali):
   • naturali (rarissime: la superficie forestale della Puglia è solo l’1%)
   • industria di trasformazione (molto economica ed abbondante)
   • frutteti commerciali
   • campi di piante madri (l’unica in regola dal punto di vista normativo nazionale e comunitario), gestiti da strutture convenzionate con la regione.
2. Raccolta e manipolazione
3. Conservazione

La legislazione attuale stabilisce che si deve ricorrere a materiale di propagazione certificato e l’unico strumento che ce lo fornisce sono gli enti certificati, con tanto di cartellino C.A.C. (Conformità Agricola Comunitaria) oppure Virus esente (v.f. = virus free), quindi di fatto l’unica fonte è: d) campi di piante madri.

Nota sulla scelta del portinnesto dell’olivo

L’olivo radica per talea! Oggi mettere a dimora un nuovo oliveto con l’innesto è una sciocchezza agronomica; perché si continua ad usare l’innesto? Unicamente "per far lavorare i vivaisti". Non c’è motivazione scientifica per la quale si debba usare l’innesto per mettere a dimora un oliveto: le piante propagate per innesto non hanno un apparato radicale più profondo. Infatti, una volta che i semi sono germinati, si strappano dal letto di semina e si portano al nestaio, dove li si lascia crescere. Quando strappiamo dal letto di semina le piantine, il fittoncino muore ed è stimolato immediatamente l’apparato omorrizico (fascicolato) → non esistono frutteti con apparati fittonanti, ancorché si sia usato un portinnesto da seme. Qual è il seme scelto per riprodurre i portinnesti dell’olivo? I vivaisti scelgono il seme più piccolo perché, a parità di m ce ne vanno di più e quindi si riesce ad ammortizzare i costi del vivaio, così che la piantina abbia un prezzo più basso. Questo è l’unico criterio di scelta del portinnesto dell’olivo, anche perché oggi non esistono portinnesti dell’olivo!

Composizione chimica media del seme

• Acqua ~ 5-8%
• Lipidi ~ 35-55%
• Protidi ~ 15-35%
• Glucidi ~ 2-7%

Il processo germinativo implica

1. Imbibizione
2. Attività respiratoria ed enzimatica
3. Fase mitotica
4. Fase di avanzamento
5. Emergenza

Lo stadio giovanile dei semenzali: significato e durata

Il periodo improduttivo giovanile è il numero di anni durante i quali il nuovo frutteto non è produttivo. Nelle erbacce ed orticole il periodo improduttivo è estremamente corto! Nelle colture arboree dura invece anni. La durata del periodo improduttivo giovanile dipende dagli agronomi! Il periodo improduttivo giovanile è uno degli strumenti impiegati per raggiungere i due obiettivi di meccanizzazione/pedonalizzazione. Quali sono gli strumenti per ridurre il periodo improduttivo giovanile? Uno di questi è la scelta del materiale di propagazione: se il propagulo è il seme allunghiamo enormemente il periodo improduttivo; dunque mettendo a dimora un frutteto con seme, otterremmo in realtà un "campo collezione", fatto di alberi tutti diversi dall’altro e per giunta lo stadio giovanile sarebbe lunghissimo poiché il nuovo organismo – albero riconosce che è nato da seme e prima di passare alla fase (ri)produttiva, costruisce per bene tutti gli organi vegetativi; quando questi sono tutti ben formati inizia a far comparire i primi organi riproduttivi (entrano in produzione – iniziano a riprodursi). Allungare troppo il periodo improduttivo è un problema agronomico perché i costi di irrigazione, concimazione, trattamento ecc ci sono anche se il frutteto non dà frutti! (Un arboreto che vegeta senza produrre).

Il concetto complementare al periodo improduttivo giovanile è la cosiddetta precocità di entrata in produzione (early bearing), cioè il numero di anni entro il quale il frutteto entra in produzione.

Dunque, se il frutteto è stato:

• Riprodotto → lungo periodo improduttivo.
• Moltiplicato → breve periodo improduttivo.

La fruttificazione del giovane frutteto procede in senso basipeto (dall’alto verso il basso) e centripeto (dalle porzioni più esterne verso quelle più interne), sicché nel giro di qualche anno l’intera chioma entra in produzione: quando tutto l’albero è in produzione, si dice che esso è in piena produzione. Si dice che il frutteto è entrato in produzione già dallo stadio 1 della foto, prima della piena entrata in produzione. NOTA: se un albero fiorisce ma non allega ancora e/o il frutto non arriva a maturazione, esso ha biologicamente oltrepassato il periodo improduttivo, ma non ancora agronomicamente.

L’entrata in produzione tardiva (=lunghissimo periodo giovanile) degli alberi riprodotti per seme è un limite molto sentito dai miglioratori genetici; ecco perché esistono biotecnologie per effettuare una selezione precoce al fine di limitare la durata del breeding.

Durata del periodo giovanile

Dipende dai seguenti fattori (sono gli strumenti utilizzati per modulare la precocità di entrata in produzione e quindi la durata del periodo improduttivo giovanile), in ordine di importanza – cronologico (e dunque di priorità logica):

1. Metodo di propagazione (scelta del materiale di propagazione)
2. Combinazione d’innesto
3. Potatura e forma di allevamento
4. Irrigazione e concimazione (l’irrigazione aumenta la precocità di entrata in produzione)

Metodo di propagazione

1. Riproduzione - seme (allunga enormemente il periodo improduttivo giovanile – ritarda l’entrata in produzione)
2. Innesto [vigoria ed età] (ritarda più dei metodi di autoradicazione)
3. Autoradicazione (metodo col quale si ottiene il periodo giovanile più corto possibile)

L’innesto ritarda notevolmente l’entrata in produzione del frutteto; l’autoradicazione imprime invece la precocità. Quali sono i metodi di propagazione che ritardano l’entrata in produzione? La riproduzione rispetto alle altre; l’innesto rispetto all’autoradicazione. A parità di vigoria, un portinnesto ottenuto da seme e un portinnesto clonale non imprimono differenze sulla durata del periodo improduttivo. Tuttavia, utilizzare un portinnesto giovanissimo ritarda l’entrata in produzione in maggior misura perché esso stesso è giovane e nella memoria genetica ha un "quadro" giovanile; se si utilizza un portinnesto più vecchio, si riesce a ridurre comunque il periodo improduttivo, poiché il portinnesto ha già un quadro biochimico ed ormonale spostato verso la riproduzione. Oggi le biotecnologie sono indirizzate verso l’autoradicazione, che imprime la precocità di entrata in produzione. Quando scegliamo un portinnesto, perché obbligati a questo metodo di propagazione, bisogna sceglierne uno (secondo criterio di scelta) che riduca la vigoria → meccanizzazione, pedonalizzazione, precocità di entrata in produzione.

Combinazione d’innesto

= il "matrimonio" tra A e B

1. Portinnesto: vigoria, età, altezza
2. Cultivar: vigoria

I due bionti si influenzano reciprocamente. L’altezza dell’innesto è un fattore fondamentale.

La dormienza

La dormienza può essere endogena – endodormienza (quando la pianta madre ha caricato il seme di ormoni inibitori in grande quantità e quindi esso, anche se posto alle giuste condizioni di T, ossigeno ed acqua non germina perché gli inibitori bloccano i processi enzimatici – biochimici) o esogena – esodormienza (ad esempio, legata ai tegumenti o all’endocarpo lignificato della drupa).

Mezzi per agevolare la germinazione in vivaio

• Meccanici (es. rottura endocarpo tramite la scarificatura, per liberare l’embrione; altri semi hanno bisogno invece della luce)
• Chimici (acidi-basi, pH molto acido o basico per scindere la lignina)
• Fisici (acqua, stratificazione)

La stratificazione consiste nell’alternanza di strati di una miscela di sabbia e torba e di strati di semi. I semi sono stratificati per: eliminare la dormienza endogena – endodormienza - ormonali (quella esogena è stata eliminata precedentemente con scarificatura o con uso di pH estremi). La stratificazione aumenta la germinabilità dei semi ma soprattutto aumenta la contemporaneità di emergenza = i tempi medi di germinazione sono statisticamente uguali (i semi germineranno tutti insieme! Importantissimo per sincronizzare tutte le fasi successive – la scalarità è un grosso problema nei vivai).

I parametri da controllare:

• Temperatura
• Umidità
• Ossigeno

Perché la miscela utilizzata per la stratificazione ha questa composizione? La sabbia della miscela, con la sua granulometria, fa sì che i semi siano aerati (scambi gassosi: l’ossigeno serve per i mitocondri!); la torba consente invece la ritenzione idrica: il substrato sarà umido, ma non asfittico (per evitare i marciumi). Ogni specie (e addirittura ogni portinnesto) ha il suo specifico protocollo di stratificazione (T e durata).

Moltiplicazione

Metodi di propagazione per moltiplicazione

(con l’impiego di organi vegetativi epigei assili: germoglio – ramo – branca)

I metodi di propagazione per moltiplicazione necessitano di altri due livelli di classificazione. A seconda che l’organo vegetativo utilizzato per la moltiplicazione abbia la capacità di generare di per sé un nuovo apparato radicale o meno (e dunque che qualcun altro debba fornirglielo), abbiamo:

1. Moltiplicazione per autoradicazione: Il propagulo (l’organo scelto per propagare la specie) ha la capacità di sviluppare nuovi organi ipogei e dunque ha la possibilità di autoradicarsi, senza che ci siano interventi esterni. In questo caso è un organo vegetativo epigeo assile; il tipico propagulo è il germoglio – rami – branche. Normalmente non sono usate foglie e brattee. L’organismo dà sia organi epigei che ipogei → albero monomembro.
2. Moltiplicazione per innesto: Il propagulo non è capace di generare nuovi organi ipogei e dunque siamo costretti ad impiegare gli apparati radicali di un altro organismo; essi vengono uniti traumaticamente ad ottenere un albero bimembre, i cui organi ipogei ed organi epigei provengono da organismi diversi. All’innesto si ricorre come extrema ratio, quando il genotipo che dobbiamo moltiplicare non può essere moltiplicato per autoradicazione o per motivi tecnici o per motivi agronomici/economici (ad esempio protocolli costosissimi con percentuali di resa bassissime). Le tecniche di innesto sono utilizzate nei casi in cui non conviene fare l’autoradicazione. Ci sono tuttavia altre situazione agronomiche che possono imporci la scelta di un metodo piuttosto che un altro; ad esempio, la vite è una specie che radica per talea; così si moltiplicò finché nel 1890 in Europa, dall’America, non arrivò la fillossera, un afide terricolo che intacca gli apparati radicali e che rese impossibile continuare ad utilizzare la vite franca di piede, cioè autoradicata. La soluzione fu trovata costituendo dei portinnesti resistenti, ottenuti con l’impiego di viti americane. In questi casi siamo costretti agronomicamente ad impiegare la talea; ad Otranto, luogo in cui i terreni sono sabbiosi, molti vivai propagano ancora la vite per talea perché nei terreni sabbiosi e sciolti la fillossera non alligna e dunque non c’è la necessità di propagare la vite per innesto.

Autoradicazione

Nell’ambito della autoradicazione abbiamo inoltre:

• Talea [+ ovoli + polloni radicati: varianti della talea]
• Margotta/propaggine
• Micropropagazione

L’albero figlio è stato staccato prima o dopo che esso abbia emesso le radici? A seconda della tempistica avremo talea e margotta/propaggine. Se il propagulo sviluppa l’apparato radicale dopo che è stato staccato dalla pianta madre, esso è una talea = staccata e poi sviluppa le radici. Se il propagulo sviluppa l’apparato radicale prima che esso sia staccato dalla pianta madre, è una margotta/propaggine= sviluppa le radici e poi è staccata. I polloni radicati sono un metodo di propagazione per moltiplicazione → autoradicazione; così come gli ovoli, che sono degli organi epigei vegetativi, assili e non assili, che l’albero costruisce su di esso e che poi sono usati come metodi di moltiplicazione per autoradicazione (non si usano più! Fanno parte della storia dell’agricoltura; in passato erano largamente utilizzati). Nell’ambito della talea avremo inoltre la micropropagazione (la differenza con la talea è la tempistica dell’ordine di sviluppo organi ipogei/organi epigei).

Definizione di talea: la talea è un "pezzo" di organo vegetativo epigeo (sia assile, germoglio, ramo, ecc., che non assile– ad esempio esistono talee di foglia o di gemma – si può usare tutto fuorché le brattee!), che,

• staccato dalla pianta madre (condizione n. 1)
• e messo in opportune condizioni (condizione n. 2)

è capace di sviluppare nuovi organi ipogei ed epigei.

Definizione di margotta/propaggine: essi sono dei pezzi di organi vegetativi epigei assili (solo con organi assili= germogli e rami) che, messi in opportune condizioni, sono capaci di sviluppare nuovi organi ipogei e nuovi organi epigei e poi sono staccati dalla pianta madre, andando a costituire un nuovo individuo – albero.

Vantaggi della talea: early bearing + abbattimento dei costi dell’impianto

• Riduzione del periodo improduttivo giovanile: e perciò rapida entrata in produzione (ad esempio dal terzo anno l’albero inizia a dare frutti e dunque il reddito!)
• Piante derivate identiche alla pianta madre (clone)
• Facilità e velocità del metodo → costi ridotti (il prezzo di un albero moltiplicato per talea è normalmente ¼ o 1/5 dello stesso genotipo moltiplicato per innesto, poiché tecnica più lunga e dispendiosa)

Se dunque l’agronomo ha la possibilità di scegliere fra l’innesto e la talea per un portinnesto, bisogna senza ombra di dubbio scegliere quest’ultima (ceteris paribus).

Tipi di talea

Sono usati organi vegetativi epigei vegetativi assili e non assili, ma perlopiù sono scelti talea di ramo e germoglio nei protocolli vivaistici; la talea di branca non è usata perché – essendo grande la porzione di organo rimosso– viene debilitata la pianta madre da cui è staccata ed inoltre ha una radicazione più complicata.