Coltivazioni erbacee

I cereali minori

I cereali autunno-vernini oltre al frumento comprendono orzo, segale, triticale, avena, ecc. Sono definiti minori perché sono meno diffusi e meno importanti nel mercato globale, ma possono diventare importanti nei mercati locali. In Italia stanno recuperando T. monococcum, dicoccum e spelta antichi.

Tipologie di farro

Triticum monococcum

Il T. monococcum (piccolo farro) è diploide.

Triticum dicoccum

Il T. dicoccum (farro medio) è derivato dal dicoccoides ed è tetraploide.

Triticum spelta

Il T. spelta (grande farro) è esaploide come l’aestivum, ma sono tutti vestiti.

Caratteristiche dei farri

Le caratteristiche di interesse sono: rusticità, modeste esigenze di fertilità, resistenza al freddo. Hanno elevato accestimento, ma taglia alta e quindi problemi di allettamento. L’altezza è di circa 120 cm.

Piccolo farro

Il piccolo farro è il meno produttivo, il più tardivo e un po’ più debole nel culmo. È il meno coltivato dei tre. Durante le prove di panificazione si sono evidenziati carotenoidi e una buona capacità panificatoria.

Farro medio

Il farro medio è più adattabile alle nostre condizioni ambientali, infatti è il più coltivato in Italia. Ha una buona produzione e resistenza alle basse temperature, autunnale (anche se alcune varietà sono primaverili).

Grande farro

Il grande farro è più adatto a terreni fertili.

Tecnica colturale e produzioni

Sono necessarie meno lavorazioni per il letto di semina e meno lavorazioni in generale. Le produzioni sono variabili, possono anche essere elevate (3 t/ha di granella). Ci sono aiuti dall'EU e IGP (Garfagnana) che permettono un’integrazione del reddito. Il glutine è presente, anche se il contenuto proteico è più basso (10-11%). Ci sono differenti varietà disponibili. Hanno una resa di 2,63 t/ha media contro 3,30 t/ha del frumento duro.

Orzo e segale

Pianta caratteristica di ambienti difficili. Riesce ad adattarsi a condizioni particolari.

Triticale

È un incrocio artificiale tra un frumento aestivum o durum e una segale fatto alla fine dell’800. Volevano ottenere una pianta rustica come la segale ma con la qualità del frumento. È interessante anche come foraggio. Nell’est ha sostituito la segale ma non ovviamente il frumento.

Coltivazioni erbacee

Quali sono i fattori che influenzano le scelte di un agricoltore?

• Fattore pedoclimatico e ambiente
• Mercato locale e internazionale (GAS: gruppi di acquisto solidale)
• Legislatore locale e internazionale (PAC, PSR)

SAU: superficie agricola utilizzata

SAT: superficie agricola totale

ST: superficie territoriale

Sistemi colturali

Un sistema colturale erbaceo può essere annuale ➡ pluriennale, perennante (adotta alcune strategie ma hanno durata comunque limitata), perenne (grazie a semi e a vie vegetative). Un sistema colturale arboreo invece ha un cambio, quindi un accrescimento secondario➡Una pianta può avere un ciclo annuale o può andare a costituire un sistema colturale pluriennale, a seconda del trattamento che le riservo.

Quelle a cicli annuali si dividono in:

• Microterme, originarie di areali più a nord, sono le colture autunno-vernine, Cardmin=2/3°C.
• Macroterme, da zone equatoriali e tropicali, sono le colture primaverili estive, Cardmin=10°C.

I sistemi colturali pluriennali invece inforaggere temporanee, con durata minore di 5 anni (medicaio); foraggere permanenti, con durata (dalla semina alla rottura) maggiore di 5 anni.

Fattori che influenzano i sistemi colturali

Raunkiaer sostiene che la posizione delle gemme influenza la sopravvivenza della specie:

• Terofite
• Emicriptofite
• Geofite
• Camefite
• Nanofanerofite
• Fanerofite

Servizi offerti da un'azienda agraria

Un'azienda agraria trasforma beni (fattori di produzione: terra, capitale e lavoro) in prodotti destinati a un autoconsumo o a un mercato. Un'azienda agraria offre:

• Servizi di fornitura - di prodotti
• Servizi di regolazione - del clima
• Servizi culturali - dando benefici non materiali
• Servizi di supporto - necessari per la produzione di beni o servizi

Un'azienda agraria si sviluppa su tre principali vincoli:

• I caratteri pedoclimatici dell’area ove opera (vocazionalità ambientale), si tratta di individuare colture e allevamenti in grado di produrre in modo sostenibile nei diversi ambienti geografici.
• I fattori riguardanti i mercati, l’azienda deve valutare se è opportuno rivolgersi ai mercati locali o sovralocali.
• I fattori relativi al quadro normativo vigente, che pone limiti e vincoli ma offre anche opportunità (PAC, aree protette, strategie territoriali).

Food security o sovranità alimentare

La food security o sovranità alimentare è il diritto dei popoli e degli Stati di definire la propria agricoltura e le politiche alimentari.

Fisiologia e fenologia di una graminacea annuale

Si distinguono una fase vegetativa in cui si sviluppano gli organi vegetativi: foglie, fusto e radici, e una fase riproduttiva che ha inizio a seconda del fotoperiodismo e/o termoperiodismo. Si definisce crescita l'accumulo di biomassa, sviluppo invece il cambio di strategia, forma e funzione. La morfogenesi è il successivo cambiamento nella dimensione e nella forma dei primordi. Sono presenti tre meristemi:

• Apicali - del culmo e della radice con capacità di crescita illimitata per un continuo allungamento
• Intercalari - sugli internodi per l'allargamento del culmo (nelle anemofile)

Fenostadi: eventi di sviluppo macroscopicamente evidenti (germinazione, emergenza, comparsa nuove foglie, comparsa fiori) che delimitano le fenofasi.

Fenofase Plastocrone: tempo tra iniziazione della prima foglia X(t) e iniziazione della foglia X(t+1). Fillocrone: tempo tra la comparsa di X(t) e la comparsa di X(t+1). Dipendono entrambi dal GDD (growing degree days) quindi dalla temperatura.

Fasi di sviluppo del seme

• Seme imbibizione dal 14% al 35% di acqua
• Germinazione si attiva l’alfa-amilasi con acqua, ossigeno e temperatura
• L'apice meristematico che si trova alla base delle foglie embrionali in fase vegetativa fa bozze fogliari. Il cotiledone è lo scutellum e rimane interno alla cariosside.
• Tre foglie ogni primordi ha nodo, internodo e meristema ascellare. Fino a questo punto la pianta è eterotrofa.
• Quattro foglie sul piano di accestimento si sviluppano i culmi di accestimento, ognuno con meristema, foglie, ecc.
• Viraggio alla fase riproduttiva il meristema apicale si trasforma in infiorescenza e i meristemi intercalari lo portano in alto.

Frumento

L'origine e diffusione del frumento sono legati all'areale della mezzaluna fertile, più precisamente la Mesopotamia. Comparve 12.000 anni fa e si diffuse con una velocità di circa 1 km/anno. I processi di addomesticazione che interessarono i cereali ricercarono principalmente tre caratteristiche: nessuna disarticolazione/crodatura della spiga, dimensioni della cariosside e seme nudo (per togliere le glume: fuoco). 200.000.000 ha sono quelli coltivati a frumento nel mondo, 2.000.000 ha in Italia.

Esigenze ambientali del frumento

Le variabili da tenere in considerazione sono:

• Radiazione solare, quindi il fotoperiodismo: longidiurna e microterma.
• Temperatura, termoperiodismo, considerando le T assolute min e max, le T card min e max e le T opt.

Quando in fase di accestimento (quattro foglie) la pianta può sopportare le temperature più basse, circa -15°C /-20°C. Per questo motivo bisogna programmare la semina in modo che la pianta si trovi in fase di accestimento durante il freddo invernale. A causa delle temperature, il frumento si trova all'emisfero nord a 30°-60° di latitudine e all'emisfero sud a 25°-40° di latitudine. Una temperatura troppo alta in fase di accestimento può portare a un eccessivo rigoglio, in fase di granigione invece provoca una minore assimilazione netta dando luogo alla "stretta da caldo" perché la pianta chiude gli stomi, riduce il flusso xilematico e quindi riduce l'accumulo di nutrienti nella granella. Il frumento è una pianta C3, quindi effettua la fotorespirazione.

Idrometeore e consumo idrico

Un difetto di acqua limita la germinazione, quindi l'ottimo è un terreno con un buon drenaggio, un eccesso di acqua invece porta a patologie. Il consumo idrico unitario è 400-500 l/kg s.s., quindi considerando 9 t/ha s.s. sono necessari 450 mm per l'evapotraspirazione, di solito sono soddisfatti dalle piogge. Una pioggia eccessiva o violenta può portare a danni e allettamento.

Morfologia e fisiologia del frumento

1. Seme. Dalla germinazione alla prima foglia 10-15 giorni
2. Dalla prima alla terza foglia 20 giorni
3. Dalla terza alla quarta foglia 20-40 giorni - STADIO A (inizio accrescimento e accestimento, inizio levata e iniziazione fiorale). Se la semina è troppo profonda si ha uno scarso accestimento e scarso vigore, bisogna anche considerare quanto è sciolto il terreno, di solito la profondità è di 3-4 cm.
4. STADIO B
5. STADIO C o prespigatura o BOTTICELLA: si ha l'ingrossamento dell'ultimo internodo (guaina) dell'ultima foglia (quella a bandiera) perché contiene l'infiorescenza.
6. SPIGATURA
7. FIORITURA: le glume e glumette delle spighette si aprono e avviene la FECONDAZIONE autogamia nella maggioranza dei casi
8. Ingrossamento della cariosside e maturazione

Produzione e qualità del frumento

Spring wheat growth and development in Minnesota with approximate time to various growth stages. Zadoks code for each stage shown in parentheses. I fattori della produzione sono i determinanti della resa. La resa è il prodotto di varie componenti: Y=n°piante/m²* IA * spighette/spiga * n° cariossidi/spighetta * peso unitario.

IA: indice di accestimento

Granella 14t/ha 8t/ha

Per una produzione altamente selezionata e standardizzata ci deve essere un IA BASSO perché corrisponde a culmi più forti delle piante madri. (IA alto indica un alto grado di accestimento e quindi tanti culmi meno forti). Le piante madri infatti garantiscono una uniformità di produzione e di maturazione necessaria per una buona valutazione del prodotto. La produzione ottimale è di 350 spighe/m². Il numero di piante/m² è un fattore fondamentale; nel riso deve essere almeno 100, altrimenti si ha troppo accestimento e scalarità di produzione, in caso sia minore di 100 si effettua la risemina. Acqua e azoto aumentano l'accestimento. Il cereale più diffuso al mondo è il frumento (800.000.000 ha coltivati a cereali). La coltura più diffusa è invece il pascolo.

Origine e diffusione dei cereali

L'areale di origine è la mezzaluna fertile, più precisamente la Mesopotamia. Comparve 12.000 anni fa e si diffuse con una velocità di circa 1 km/anno. I processi di addomesticazione che interessarono i cereali ricercarono principalmente tre caratteristiche: nessuna disarticolazione/crodatura della spiga, dimensioni della cariosside e seme nudo (per togliere le glume: fuoco). 200.000.000 ha sono quelli coltivati a frumento nel mondo, 2.000.000 ha in Italia.

Caratteristiche agronomiche dei cereali

Appartiene alla categoria agronomica dei cereali: in passato erano le Poacee con granello di determinate dimensioni e ricco in amido, gli altri di famiglie diverse venivano considerati pseudocereali; adesso hanno quattro caratteristiche:

• Sono piante annuali o che annualmente offrono prodotto
• Hanno granello di determinate dimensioni e disidratabili per il trasporto e la conservazione
• Hanno granello ricco in amido
• Possono costituire l'alimento quotidiano, che non stanca il consumatore.

Sono quindi cereali anche i frumenti perenni che annualmente producono granella secca ricca in amido.

Esigenze ambientali dei cereali

Le variabili da tenere in considerazione sono:

• Radiazione solare, quindi il fotoperiodismo: longidiurna e microterma.
• Temperatura, termoperiodismo, considerando le T assolute min e max, le T card min e max e le T opt.
• Idrometeore: un difetto di acqua limita la germinazione, quindi l'ottimo è un terreno con un buon drenaggio, un eccesso di acqua invece porta a patologie.

Il consumo idrico unitario è 400-500 l/kg s.s., quindi considerando 9 t/ha s.s. sono necessari 450 mm per l'evapotraspirazione, di solito sono soddisfatti dalle piogge. Una pioggia eccessiva o violenta può portare a danni e allettamento.

Morfologia e fisiologia del frumento

1. Seme. Dalla germinazione alla prima foglia 10-15 giorni
2. Dalla prima alla terza foglia 20 giorni
3. Dalla terza alla quarta foglia 20-40 giorni - STADIO A (inizio accrescimento e accestimento, inizio levata e iniziazione fiorale). Se la semina è troppo profonda si ha uno scarso accestimento e scarso vigore, bisogna anche considerare quanto è sciolto il terreno, di solito la profondità è di 3-4 cm.
4. STADIO B
5. STADIO C o prespigatura o BOTTICELLA: si ha l'ingrossamento dell'ultimo internodo (guaina) dell'ultima foglia (quella a bandiera) perché contiene l'infiorescenza.
6. SPIGATURA
7. FIORITURA: le glume e glumette delle spighette si aprono e avviene la FECONDAZIONE autogamia nella maggioranza dei casi
8. Ingrossamento della cariosside e maturazione

Crop physiology

In Francia si hanno produzioni maggiori perché a parità di LAI (5-6) si ha un LAD (durata) maggiore, infatti grazie alle temperature minori si hanno cicli più lunghi e quindi maggiore riempimento delle cariossidi. Indice sintetico di qualità ISQ si basa principalmente sul contenuto proteico.

Avvio della coltura

Il frumento nella rotazione un tempo veniva considerato come una coltura depauperante, oggi non più. Camillo Tarello da Lonato e Agostino Gallo anziché il maggese inseriscono le leguminose o altre colture da rinnovo nella rotazione.

Metodi per il contenimento delle infestanti

• Indiretti o preventivi - impedimento della disseminazione dei semi infestanti agronomici
• Meccanici - sarchiatura, scrematura, strigliatura
• Chimici - diserbi

Weed ecology - studia come la spontanea può essere utile in una dinamica delle coltivazione erbacee e arboree.

Una grande equaripartizione di infestanti può essere utile perché si autolimitano.

Flora: elenco delle specie

Vegetazione: come si organizza la flora

Vegetazione naturale o flora naturale o vegetazione climax: specie che naturalmente si trovano in quell’area. La flora naturale è la vegetazione climax, in certe condizioni pedoclimatiche si trova naturalmente.

Spontanea: non è quella naturale, sono le specie erbacee che più rapidamente riescono a conquistare il territorio dopo un evento come un incendio della vegetazione naturale. Non sarebbe presente in quell’area ma si presenta appunto dopo l’evento.

Artificiale: specie seminata dall’uomo.

Avventizia: qualsiasi specie presente nelle coltivazioni, che non è stata seminata, non voluta, e si diffonde. Ad esempio il riso crodo. La terminologia più corretta forse è “avventizia”.

Malerba: pianta presente nell’area, che non è stata seminata. Anche una pianta di frumento in un campo d’orzo è una malerba o avventizia. Si può decidere di avvantaggiare la coltura o svantaggiare la malerba.

Interventi sulla coltura

Si può intervenire sulla:

• Velocità di emergenza
• Rapido sviluppo delle prime fasi del ciclo
• Rapida chiusura dell’interfila

Quindi la chiusura della canopy (caratteristica della coltura, intreccio vegetazionale della coltura, nello spazio e nel tempo) della coltura è fondamentale. Fattori: scelta della distanza, della profondità, scelta della varietà, epoca di semina, concimazione e localizzazione del concime (che deve essere disponibile per la coltura ma non per le infestanti).

Interventi sulle infestanti

La comunità delle malerbe è influenzata da avvicendamento, lavorazione e diserbo chimico. Ad esempio per quanto riguarda il frumento basta interrompere la monosuccessione ogni due anni con la bietola per ridurre il numero di infestanti da 9000 a 2700 semi/m². Con la lavorazione vengono favorite le annuali, con le non lavorazioni le perenni o perennanti.

Diserbo chimico

Il principio attivo del prodotto chimico colpisce una funzione vitale dell’infestante. Erbicidi o diserbanti chimici.

Fasi di azione

1. Penetrazione nella pianta
2. Traslocazione
3. Azione biochimica e/o fisiologica

In Italia circa 250 principi attivi per circa 500 prodotti. I requisiti per un erbicida sono: elevata efficacia, minimo impatto ambientale su tutto l’ecosistema, uso flessibile e miscibilità, non essere dannoso per la salute e residui assenti o residui facilmente smaltibili.

Erbicidi totali: distruggono tutte le erbe presenti, rompono di solito le cellule. Sono disseccanti.

Selettivi: colpiscono diversi meccanismi delle piante.

Fogliari: assorbiti dalle foglie

Residuali: assorbiti attraverso le radici

Fogliari e residuali: assorbiti sia da foglie sia da radici

Solfoniluree e imidazolinoni sono i più utilizzati adesso, molto costosi, però sono a basso impatto, bastano piccole quantità e sono molto selettivi. Cicloesenoni e arilossifenossipropionati anche. Si utilizzano in post-emergenza. Si possono però sviluppare resistenze a causa della specificità di azione e a un uso continuo. Vanno quindi ruotati anche i diserbanti. Si possono aggiungere conformanti inerti o coadiuvanti che influenzano l’attività dell’erbicida. Di solito un erbicida va diluito in acqua.

In pre-emergenza ci sono dei vantaggi: minori costi, più tempo a disposizione per il diserbo e quindi migliore logistica, in monosuccessione saprò con anticipo che infestanti ci saranno perché sono quelle dell’anno precedente. In post-emergenza invece potrei avere dei problemi perché l’erbicida lavora bene in tre foglia, però è altamente selettivo. Infestanti del frumento: Avena, Lolium e Bromus. Dicotiledoni: Faloppa convolvolus, Polygonum aviculare, Stellaria media, Vicia. I periodi di emergenza sono ottobre/novembre e febbraio/marzo. Va controllata l’emergenza di ottobre/novembre perché a febbraio/marzo la canopy dovrebbe essere chiusa. Se ci sono delle aperture con infestazioni bisogna evitare che avvenga la riproduzione, perché andrà ad influire sull’anno successivo. Direttiva 128/2009 - produzione integrata fertilità della spiga= n fiori, n spighette, n fiori allegati, n cariossidi, peso 1000s

Avversità biotiche

• Mal del piede, dato da funghi fino alla levata
• Mal bianco, da fine accestimento in poi (oidio)
• Ruggine gialla e bruna, hanno manifestazioni su periodi più estesi della nera, legate alla condizioni pedologiche come ristagni idrici
• Fusariosi della spiga, da cui derivano tossine
• Carbone, carie
• Virosi, all’inizio del ciclo

Mezzi di difesa agronomici

• Lavorazione del terreno, come interramento completo dei residui se si sono presentate malattie
• Avvicendamento
• Scelta varietale

Mezzi di difesa chimici

• Concia delle sementi che non può funzionare per tutti i funghi, quindi anche campi sani di moltiplicazione delle sementi
• Trattamenti epigei (anticrittogamici e insetticidi)

Insetti delle derrate

• Cappuccino
• Punteruolo o calandra
• Tignola vera del grano (Sitotroga cerealella)

Mezzi biotecnici: attrattivi sessuali o ferormoni, ferormoni sintetici. Mezzi fisici: freddo e frigoconservazione, anidride carbonica e atmosfera controllata.

Epoche di raccolta nel mondo

• Francia da Giugno a Luglio
• Italia da Maggio a Luglio
• Australia da Ottobre a Gennaio
• Argentina da Novembre a Gennaio
• Cina