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VANTAGGI

- Propagazione di massa: si può ottenere un numero enorme di piantine, in breve tempo, partendo da

un solo espianto.

- Aspetti sanitari: si dispone di materiale esente da virus e altri patogeni.

- Conservazione di germoplasma: le colture possono essere conservate con crescita minima a T

bassa (0-10°C) per molti anni, con minima occupazione di spazio. Per alcune specie ci sono buoni

risultati per la crioconservazione con la quale gli espianti possono essere conservati per tempi

indefiniti in azoto liquido (-196°C).

- Facilità di trasporto: minimo ingombro, può essere esportato senza quarantena.

- Organizzazione del lavoro: poco limitata dai cicli stagionali e non è periodica come nei vivai.

- Miglioramento genetico: con le colture in vitro, il miglioramento genetico ha ricevuto nuovo

impulso: si possono indurre mutazioni in vitro e rigenerazione da cellule rigenerizzanti.

- Propagazione per sé: unica propagazione agamica possibile.

LIMITI

- Attrezzatura: sofisticata e costosa.

- Mutazioni: rischio che può esistere e va controllato riducendo i passaggi: una mutazione può tradursi

in migliaia di piantine non rispondenti ai requisiti di identità genetica.

- Ringiovanimento: capacità degli espianti di rigenerare in vitro nuovi embrioni, germogli o un

individuo adulto intero.

- Problemi di contaminazioni: imbrunimento e necrosi.

TECNICHE DI MICROPROPAGAZIONE

1. Proliferazione dei germogli ascellari e rapida moltiplicazione degli espianti.

2. Produzione di germogli avventizi: indotti a formarsi direttamente sull’espianto (diretto) o sul callo

(indiretto).

3. Organogenesi in colture di callo che richiede una preventiva e indipendente formazione di celle.

4. Accrescimento dell’apice meristematico: utilizzato soprattutto per ottenere piante esenti da virus.

5. Embriogenesi: si ottengono embrioni da cellule differenziate dei tessuti o da callo.

CARATTERISTICHE

- Ambiente asettico: fase critica, ci vuole molta cura nella scelta della pianta madre sia da un punto di

vista sanitario che genetico. Questi espianti vengono lavorati e sterilizzati con cura e inizia la

propagazione (moltiplicazione, radicazione).

- Ambiente controllato.

- Nutrizione controllata.

FASI DELLA MICROPROPAGAZIONE

0 - PRELIEVO DELL’ESPIANTO

Ovvero un organo o frammento di tessuto vegetale prelevato dalla pianta madre ed usato tale e quale previa

preparazione per iniziare una coltura in vitro.

1 - STERILIZZAZIONE

Si usano diverse sostanze in diverse concentrazioni con diverse tempistiche (anche sul substrato, ma non in

tutti per non uccidere gli enzimi). La sterilità e complessa perciò viene in aiuto anche una cappa a flusso

laminare oltre a diversi processi come la disinfezione degli impianti, l’autoclavaggio del materiale (121°C

per 20m) e la sterilizzazione a freddo (enzimi).

- Laboratorio: zona lavaggio, zona preparazione substrato, zona prelievo e trasferimento colture,

camere di crescita.

- Substrato: conferisce nutrimento e sostegno. A seconda della specie ha diverse composizioni, ma in

genere contiene: acqua, Sali, carboidrati, vitamine, AA, regolatori di crescita (auxina e citochinine),

gelificante per permettere il movimento dei soluti per diffusione. Sono indispensabili perché anche

se hanno le foglie, la fotosintesi è poca.

- Condizioni di coltura: ambiente della camera di crescita. Controllo della luce, fotoperiodo, T,

componente gassosa dell’atmosfera nel contenitore: si usano celle climatiche e armadi climatici.

Auxine Citochinine

Alta Rizogenesi avventizia in Bassa

microtalee.

Embrogenesi secondaria.

Organogenesi.

Bassa Proliferazione gemme ascellari Alta

2 - TRAPIANTO E MOLTIPLICAZIONE

Messa a coltura vera e propria degli espianti in contenitori su substrato adatto per favorire l’accrescimento. I

germogli ascellari o avventizi quando hanno raggiunto la dimensione desiderata, vengono suddivisi e posti in

nuovi contenitori nei quali il ciclo riprende (trapianto).

3 - RADICAZIONE

Preceduto da un periodo (15-20gg) di allungamento nel quale i processi proliferativi sono rallentati per dare

germogli migliori. Gli espianti sono posti nel mezzo di radicazione con pochi zuccheri e Sali e in assenza di

citochinine e abbondanza di auxine. Periodo iniziale di oscurità per favorire la formazione di primordi.

- Fitoregolatori

Auxine: stimolano la rizogenesi e sono naturali (IAA - NAA) e artificiali (IBA).

o Citochinine: stimolano la divisione cellulare e sono BAP, KINETINA, ZEATINA.

o

- Effetti ormonali sui vegetali.

4 - ACCLIMATAZIONE

Quando le microtalee hanno sviluppato un buon apporto radicale vengono trasferite in “vitro” in contenitori

alveolari o vasetti di torba e perlite che garantiscono buona ritenzione idria e sofficità del terreno. Le piante

devono adattarsi gradualmente all’ambiente esterno. A questo scopo, negli ambienti di acclimatazione, luce e

T e umidità devono essere controllate con cura. Nelle 2-4 settimane di acclimatazione, l’umidità viene ridotta

e le piantine danno foglie. I passaggi successivi comprendono la messa in campo.

ACCRESCIMENTO E SVILUPPO DELLA PIANTA

ACCRESCIMENTO: crescita dimensionale irreversibile, misurata come peso secco, che ha luogo per tutto

il ciclo vitale. Si può misurare come altezza e diametro del fusto anche se possono essere poco

rappresentative e poco legati alla produzione di peso secco: per misurarlo si deve sportarla (valori indiretti).

SVILUPPO: modificazioni morfologiche che avvengono durante l’accrescimento della pianta, si descrive in

termini qualitativi (foglie, fiori, frutti). Stadi distinguibili solo nei cereali: seme, semenzale, accrescimento,

levata e allungamento del culmo, fioritura, maturazione cariosside.

È fondamentale comprendere l’andamento di crescita e sviluppo perché si possono manipolare per migliorare

le rese. L’accrescimento si può migliorare se si conosce bene il genotipo, per lo sviluppo è uguale. Tutto ciò

può aiutare l’agricoltore ad ottimizzare le risorse (diserbo, erbicidi, fungicidi, insetticidi).

MODELLI DI CRESCITA

Il modello base di accrescimento è descritto da una curva sigmoide dove si osservano tre fasi:

1- Germinazione del seme e crescita del semenzale. I semi hanno

pesi diversi per diverse specie (differenza iniziale di peso

secco-cotiledone) e ciò influenza il tasso di accrescimento (no

sulla resa finale). Semi dipendono dalle sostanze di riserva fino

alla fotosintesi. Prima fase il pesò può diminuire perché queste

sostanze vengono consumate. La produzione aumenterà con le

prime vere foglie.

2- Rapido e lineare aumento della sostanza secca. Nelle piante

annuali è solo crescita vegetativa e termina con la fioritura

(antesi). Nei cereali corrisponde alla produzione di foglie e

accrescimento che segue l’allungamento del fusto e l’espansione

delle foglie (ultima foglia diminuisce il tasso di allungamento de fusto). Crescono le radici. Le

gemme segnano la fine di un intenso accrescimento e inizio della fioritura. La durata del periodo di

produzione delle infiorescenze varia. I cereali ci mettono poco (crescita determinata - maturazione

uniforme) altre sono a crescita indeterminata.

3- Riduzione del tasso di crescita, fino all’arresto completo a maturità del raccolto. Nei cereali, dopo la

fioritura, i semi si sviluppano mentre la crescita di fusto e foglie cessa. In questo periodo

l’accrescimento del seme è in parte sostenuto dalla ritraslocazione degli assimilati di riserva di foglie

e fusto. Parte aerea perde acqua, si ferma la fotosintesi e il seme matura.

SVILUPPO E RIPARTIZIONE DELLA SOSTANZA SECCA

Gli andamenti descritti sono validi solo per il peso secco totale o per alcuni organi. Nella crescita ci sono

modifiche morfologiche: la sostanza secca è ripartita in vari organi (non paritaria). Si cerca di indirizzarla

verso le parti da resa.

Es. modello di crescita/sviluppo del frumento (parti epigee).

Primavera: peso concentrato nelle foglie, primi germogli e accestimento (produzione rami e fusti secondari).

Nel massimo accrescimento c’è l’accrescimento del fusto e si forma l’infiorescenza, la cui sostanza secca è

data da glume e glumelle e rachide. Poi si sviluppa la cariosside (40% del peso - matura). Il calo del peso

indica la ripartizione. Simile è il mais e diversa la barbabietola perché ha una crescita vegetativa nel primo

anno (radici, foglie, fusti): la radice è un fittone. Si studia l’apparato radicale. Inizialmente la crescita è lenta,

fusto e foglie sono le parti principali della s.s. (sostanza secca), poi la radice aumenta con rapidità (70% del

peso secco) anche se le altre parti continuano a crescere (biennale).

COMPLESSITÀ DEGLI ALBERI

Per comprendere al meglio l’accrescimento e lo sviluppo degli alberi è necessario prendere in considerazione

le varie parti di cui è composto.

APPARATI RADICALI

Le radici svolgono un complesso di funzioni di cui le più importanti sono: assorbimento e trasporto di acqua

e elementi minerali, sintesi di composti organici, accumulo di carboidrati, ancoraggio al terreno.

STRUTTURA E SVILUPPO

Come nell’apparato epigeo, anche il sistema radicale è molto più complesso nelle arboree rispetto alle

erbacee.

- Monocotiledoni: erbacee.

- Dicotiledoni.

- Gimnosperme: erbacee e arboree.

Le gimnosperme sviluppano una radice principale (fittone) che deriva dalla radichetta seminale (sistema

radicale fittonante). Nelle monocotiledoni la radice

principale ha breve vita e viene sostituita da numerose radici

avventizie dal colletto o più in alto (sistema radicale

fascicolato). La radice fittonante diventa anche una vera e

propria struttura di riserva e prodotto agrario vitale.

La gran parte del sistema è superficiale (50-80cm ca), con

minimi e massimi di esplorazione. Le arboree hanno caratteri

più complessi. Nelle arboree l’apparato radicale ricorda

l’aspetto di quello epigeo (alcune piante hanno radici anche di

30m - se allevata liberamente) con estensione perlopiù in larghezza che in spessore. La distribuzione dei tipi

di radice varia con l’età: radici assorbenti calano di numero.

Nelle prime fasi di crescita, il sistema radicale ha conformazione diversa, a seconda dell’origine nel

semenzale si ha una radice principale che si ingrossa e si mantiene più o meno verticale dalla quale si dirama

il capillizio: la talea emette invece molte radici laterali tendenti all’orizzontalità.

FUNZIONE

- Assorbimento: acqua e nutrienti (soluzione circolante.

- Conduzione: acqua, nutrienti (verso l’alto), fitoregolatori, sostanze organicate (verso il basso).

- Riserva: elementi nutritivi, metaboliti per la ripresa vegetativa.

- Condizionamento della rizosfera: secrezione di composti organici.

ASPETTI MORFOLOGICI

Zone di accrescimento/differenziazione.

A - RADICE IN STRUTTURA PRIMARIA

1- Zona del meristema apicale e della cuffia.

2- Zona di allungamento.

3- Zona pilifera.

4- Zona di suberificazione.

B - RADICE IN STRUTTURA SECONDARIA

5- Zona di degenerazione della corteccia primaria.

6- Radice di conduzione.

La zona pilifera con i peli radicali è la più importante (hanno vita breve).

Nella zona di suberificazione si possono formare le radici laterali. Prima

si restringe e poi si allunga quando si riempie di acqua.

DISTRIBUZIONE DELLE RADICI NEL TERRENO

La distribuzione deriva per una buona parte dalla genetica dell’individuo (angolo geotropico). È chiaro che

comunque le radici tendono ad adattarsi all’ambiente in cui vivono.

Poi esistono altri fattori: terreno, umidità, età, pratiche agronomiche.

Nei nostri frutteti la zona esplorata va dai 20 ai 50cm (20-70cm

meglio). L’estensione orizzontale è superiore a quella della chioma di

3-4 volte, ed il capillizio è in gran parte localizzato al di fuori della

proiezione della chioma.

Anche l’età influisce sull’estensione e l’approfondimento radicale.

L’assorbimento avviene con le radici laterali, quando il terreno è “scarico” allora si allontanano (anche a

causa di sostanze di rifiuto). L’allungamento non è geometrico, ma dipende dalla conformazione del terreno

così come la profondità. Lo scompenso tra la chioma e le radici può dare perdita di aderenza e la struttura

può perdere stabilità.

Le radici secondarie si formano in corrispondenza delle arche xilematiche. Mancando strutture

predeterminanti (gemme), tutte le radici laterali sono avventizie e la loro formazione dipende dall’ambiente.

Se si mette una pianta in un vaso con strati di terreno fertile e sabbia, le radici si svilupperanno nel terreno

fertile. Molte volte crescono delle radici di esplorazione (blocca l’attività epigea). Può accadere in caso di

mancanza di acqua (caso di adattamento al terreno).

FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA RADICALE

- Attacchi parassitari: marciumi, nematodi e insetti.

- Aerazione: ossigeno regola l’approfondimento delle radici. Optimum è il 10% o più. 30’ di

anaerobiosi distruggono gli apici radicali, sotto il 2% si blocca l’attività.

- T del terreno: le radici cominciano a crescere da 2 a 5°C (melo), oltre i 7°C è rapido, ma l’optimum è

a 21-24°C. Il freddo può dare problemi di assorbimento di Fe e P.

- Tensione della soluzione circolante: 43-47 millibar la crescita radicale del melo si arresta: se ci sono

troppi soluti, la pianta cede acqua e non deve far fatica ad assorbirla.

ACCRESCIMENTO DELLE RADICI

Il parametro per valutare l’accrescimento radicale è la lunghezza totale delle radici attive, dovuto alla

formazione di nuove radici ed allungamento di quelle più presenti, oltre alla sclerificazione del tessuto

corticale e all’abscissione radicale.

L’accrescimento in lunghezza riprende in primavera. Prima dei germogli e finisce anche dopo: intensità

massima è alla ripresa dell’attività vegetativa della chioma. Successivamente i ritmi di crescita intensiva dei

germogli e dei frutti rallentano la crescita, che riprende a fine estate e poi decresce.

Metodo della finestra: East Malling - finestra sulle radici. Picchi variano con la specie. Le foglie hanno

una funzione fondamentale e anche i fiori ei frutti sono importanti. La potatura è negativa sull’accrescimento

radicale perché si formano dei sink nell’apparato epigeo che competono con le radici, ma poi si stimola:

aumenta l’efficienza fotosintetica dei giovani germogli.

Anche il tipo di terreno, la profondità d’impianto, la distanza d’impianto o di semina, tecnica coltivazione

influiscono sulla crescita.

ANTAGONISMI

In molti casi le radici si intrecciano, a volte però non lo fanno e si allontanano perché producono sostanze

sgradite a loro stesso e agli altri. Nel momento di massimo accrescimento, la velocità di allungamento delle

radici varia molto, da 1 a 25mm al giorno. Nella giornata si hanno oscillazioni anche del 100% (accrescono

meglio al buio). Il terreno ideale per le piante da frutto è quello che permette lo sviluppo delle radici.

SISTEMA RADICALE E TECNICA COLTURALE

Importante, nelle arboree non si può più modificare. Fattori che influenzano sono:

- Scelta del suolo.

- Scasso totale, lavorazioni preparatorie, importante è la profondità.

- Profondità d’impianto: aumenta con l’aumentare della percentuale di sabbia.

- Distanza: tendenza è verso la loro riduzione, ma è vero che l’apparato radicale è modificato dalle

distanze. Se si aumentano le piante per unità di superficie le modificazioni sono le seguenti:

Angolo geotropico più stretto.

o Maggiore densità radicale.

o Riduzione del numero di radici per pianta.

o Più radici negli strati più profondi del terreno.

o Maggior sfruttamento del terreno.

o Radici più profonde.

o

LAVORAZIONI

- Lavorazioni superficiali: si eliminano le malerbe, migliora il bilancio idrico, è possibile

l’interramento dei concimi. Allo stesso tempo ne risulta poca attività radicale nello strato

superficiale, la formazione di una suola di lavorazione nei terreni argillosi.

- Pacciamatura (naturale o artificiale): con materiali artificiali (plastiche) o con altri materiali. Poco

adatta ai frutteti. Crescono le radici in superficie, miglior drenaggio, miglior passaggio dei

macchinari, miglior assorbimento nutrienti, migliora il colore dei frutti.

- Diserbo chimico: migliore per lo sviluppo dell’apparato radicale anche se alla lunga può creare

problemi di inquinamento. Meglio se si usano a strisce o alternati. Da non usare nei primi anni

dell’impianto.

- Irrigazione: gli effetti del ristagno idrico sulle radici sono già chiari. La carenza di acqua, riduce lo

sviluppo dell’apparato radicale perché il terreno diventa duro. Quella a goccia aiuta le radici fibrose.

- Fertilizzazione: nessun effetto particolare: l’apparato radicale è influenzato dalla carenza di

elementi nutritivi come la chioma.

STANCHEZZA DEL TERRENO

Declino di produttività del terreno rispetto ad una o più specie, determinato dalla coltivazione di una di

queste o di un’altra determinata specie ininterrottamente o rispetta periodicamente oppure saltuariamente

effettuata.

- Concentrazione di alcune colture in zone limitate.

- Fattori: economici-sociali, commerciali, tecnici.

- Monocoltura.

È segnalata da 200 anni. Con il reimpianto spesso si ha sofferenza, vegetazione stentata, scarso

accrescimento radicale, deperimento, morte.

La gravità dipende dal terreno (fino a 8-10 anni nei terreni, medio e pesante), specie, portinnesto, vigoria.

Può avvenire anche fra specie arboree diverse e fra arboree e erbacee. Poi le piante riprendono a crescere (le

sopravvissute).

CAUSE

Esistono molte teorie.

- Tossine: molte degradabili.

- Sostanze prodotte: dall’azione di enzimi sui resti radicali.

- Esaurimento: macro e micro elementi. Le concimazioni non risolvono il problema. L’aggiunta di

terreno stanco causa stanchezza.

- Popolamento di parassiti: specifici, ma fumigazioni nematodiche non li eliminano.

- Attinomiceti e batteri. L’estirpazione altererebbe l’equilibrio microbico del terreno nei vari rapporti

piante-resti.

- Altri fattori: precedenti trattamenti, compattazione terreno virus, eccessi nutrizionali.

MEZZI PER SUPERARE LA STANCHEZZA

- Rotazione con piante erbacee o altra arborea: irrealizzabile nel caso descritto.

- Cambiamento del portinnesto: difficile da farsi, e non sempre da risultati (melo).

- Sterilizzazione con vapore: buoni risultati a volte, ma non validi ovunque.

- Disinfezione: cloropropano-dicloropropano, dibromo cloro propano, bromuro di metile, spesso

efficaci, ma con problemi di costo e ecologici-sanitari.

DIAGNOSI DELLA STANCHEZZA

- Test biologico: semenzali in contenitori con terreno vergine e stanco. La differenza di sviluppo

indica la convenienza a fumigare (agire con il fumo).

- 0-50% no, 50-100% si e no, >100% sì. Potrebbe essere istituito un servizio pubblico per la diagnosi

della stanchezza.

MICORRIZE

Nei rapporti fra piante e terreno molto importanti sono le simbiosi micorizziche fra radici e funghi eterotrofi.

Conifere, quercia, specie arboree da frutto, frumento e graminacee, leguminose. Secondo la morfologia si

dividono in:

- Micorrize ectotrofiche: i funghi filamentosi crescono sulla radice assorbente (manicotto), la radice

non ha più contatti con il terreno (solo attraverso il fungo).

- Micorrize vescicolo-arbuscolari: il micelio non è più presente all’esterno della radice, ma vive

all’interno delle cellule del tessuto corticale.

La micorrizia è una simbiosi. La pianta fornisce i metaboliti (carboidrati) e regolatori di crescita al fungo,

questo aumenta la superficie di contatto tra suolo e pianta, emettendo una quantità enorme di micelio che si

estende intorno alla radice: cresce la possibilità di approvvigionamento e i funghi possono assorbire minerali

che di solito le piante non possono usare (P).

MIGLIORAMENTO GENETICO

La produzione delle piante agrarie dipende sia dall’ambiente sia dalle caratteristiche genetiche. L’uomo ha

sempre scelto le piante più adatte ai propri scopi: XXI secolo nascono le tecniche della genetica.

RICHIAMI DI GENETICA

Individui di ugual specie hanno un n° di cromosomi costante riuniti in coppie: 21 coppie (42 cromosomi) nel

frumento tenero, 10 coppie nel masi i quali contengono il DNA e quindi i geni (informazione genetica).

Queste informazioni vengono scambiate tra le specie grazie alla meiosi e la fecondazione.

Piante diploidi: durante la meiosi avviene il passaggio dalla fase diploide a quella aploide (n) con la

formazione dei gameti. Durante questa fase avviene il crossing-over che causa una maggiore variabilità

genetica. Due gameti di individui di sesso opposto creano lo zigote e poi l’embrione. La ripartizione dei

cromosomi nei gameti è casuale. I geni che si trovano nella stessa posizione in cromosomi omologhi si

chiamano alleli. Se ogni carattere ha due alleli (A e a) il genotipo sarà omozigote (AA o aa) o eterozigote

(Aa).

Uno omozigote da gameti tutti uguali: se autofecondato da una discendenza tutta uguale.

Un eterozigote da gameti diversi: una metà avrà un allelo e l’altra metà l’altro.

DOMINANZA INCOMPLETA e MONOIBRIDISMO

Se nessuno dei due alleli prevale sull’altro allora si parla di dominanza incompleta. L’incrocio tra individui

differenti per una coppia di alleli è il caso di monoibridismo invece se i due differiscono per più di un

carattere allora si parla di polibridismo (diibrido, triibrido).

LEGGI DI MENDEL

- La F1 di genitori omozigoti è tutta uguale e manifestano i caratteri dominanti.

- I due geni allelici per un carattere che l’incrocio unisce nell’ibrido non si mescolano né si alterano

reciprocamente, ma al momento della meiosi si separano passando immutati in gameti diversi.

- I caratteri determinati da geni che si trovano su cromosomi diversi si comportano in modo

indipendente.

Le leggi non spiegano tutti i fenomeni dell’ereditarietà. L’ultima non è valida se i geni per un carattere si

trovano sullo stesso cromosoma (linkage): rimangono assieme (tranne in caso di crossing-over). Si possono

avere geni che mascherano o inibiscono altri geni (epistasi): a volte un gene controlla diversi caratteri

(pleictropia), altri determinano la morte di chi li porta se omozigote (letali).

Alcuni caratteri morfologici (taglia, vigoria ecc) che si possono esprimere solo con misurazioni si chiamano

quantitativi e dipendono da numerosi geni (caratteri di interesse agronomico) e si chiamano poligenici o

polifattoriali e danno origine a molte combinazioni (non valgono i rapporti mendeliani).

Se incrociamo due organismi con caratteri polifattoriali, avremo come risultato una vasta gamma di fenotipi.

Molte volte l’incrociamo per ottenere nuove combinazioni minime o massime (minus varianti o

plusvarianti).

TIPI DI PROPAGAZIONE E CARATTERISTICHE GENETICHE

Esistono la riproduzione o la propagazione gamica. Si possono trovare anche entrambe nella stessa specie,

ma ognuna ha la sua preferenza.

RIPRODUZIONE

Esistono due tipi di riproduzione:

- Allogamia: fecondazione incrociata, polline feconda gli ovuli di alcune piante. In alcune piante

(mais) ci sono fiori monosessuati che la favoriscono (monoicismo e diocismo), la dicogamia

(maturazione in momenti differenti degli organi sessuali) la favorisce insieme all’autoincompatibilità

e conformazione particolare. Più diffusa, permette ibridazioni continue: crea individui sempre diversi

(popolazione).

- Autogamia: autofecondazione con il proprio polline, cleistogamia aiuta (avviene perché al

momento della fecondazione i fiori non sono ancora aperti e quindi non possono ricevere polline

estraneo): consente di raggiungere una omogeneità genetica (piante omozigote) con linee pure e

omogenee.

INBREEDING ED ETEROSI

In un’ampia popolazione allogama, la probabilità che due alleli di uno stesso individuo siano individuati per

discendenza è in pratica uguale a 0: se le piante si riproducono per autogamia, il grado di omozigosi

aumenta, ma diminuisce vigore e resa: effetto inbreeding o consanguineità. Effetto marcato nel caso delle

prime generazioni poi continua con minor intensità.

All’opposto quando linee omozigote si incrociano tra loro, ne deriva un’altissima eterozigosi con

conseguente vigore dato dall’eterosi. L’effetto è tanto più marcato quanto più distanti sono i genitori da un

punto di vista genetico. Gli ibridi F1 sono eterozigoti: patrimonio identico. Se si autofeconda F1, in F2 c’è

una redistribuzione dei caratteri e un calo del vigore degli ibridi.

Riduzione del vigore per inbreeding e l’aumento per eterosi riguardano i caratteri della pianta: peso, velocità

di accrescimento, resistenza ai parassiti. Si spiega on la presenza/assenza di caratteri sfavorevoli o subletali

come negli omozigoti: alti livelli di eterozigosi consentono l’espressione dei dominanti e quindi l’alto grado

di vigore (lussureggiamento degli ibridi).

MOLTIPLICAZIONE

Molte piante si riproducono per via vegetativa (raro che abbia perso la capacità riproduttiva). Viene sfruttata

per le arboree. Propagazione agamica permette di ottenere individui uguali (viene da cellule somatiche. Sono

cloni: è affine alla linea pura, ma di solito sono eterozigoti.

MIGLIORAMENTO DEL PATRIMONIO GENETICO

Sforzo dell’uomo volto a usare la natura a proprio vantaggio. I cambiamenti ottenuti sono permanenti e

ereditabili (miglioratori genetici vegetale - plant breedors). Lo sforzo serve a far assumere alle piante nuovi

ruoli o incrementarli: plant breeding o plant improvment. Migliora le produzioni come quantità, qualità e

regolarità.

Obiettivi: ricerca dei geni che consentono di esprimere i caratteri ricercati e creare genotipi con questi

caratteri. La ricerca avviene in un germoplasma (insieme di varietà genetiche).

1. Valutazione e scelta: entro le specie: collezioni varietali, ecotipi selvatici. Tra le specie: vicine,

lontane. Si trovano i GENI.

2. Manipolazione genetica: aumento della variabilità: mutagenesi, ibridazione, poliploidia, fusione si

protoplasti, aploidi, ingegneria genetica. Si creano nuovi GENOTIPI.

3. Fissazione di nuove combinazioni: creazione genitori, ibridazione, varietà ibridi, linee pure, varietà

stabili. Selezioni e valutazione agronomica. Varietà commerciale. Propagazione.

Esistono 3 attività per il miglioramento:

- Esplorazione e valutazione del materia vegetale.

- Costituzione: di materiale nuovo.

- Selezione: ricerca tra le combinazioni ottenute di quella con le qualità desiderate.

Miglioratore usa la variabilità genetica esistente, ma può cercare di aumentarla. Per usare la prima si

guardano le piante coltivate e selvatiche (caratteri assenti nelle coltivate possono essere interessanti).

Esistono banche di geni per limitare i germoplasmi e limitare l’erosione genetica (pericolo per la

biodiversità).

Come si accresce la variabilità?

Incrocio di individui con geni che vogliono riunire. Si osserva cosa si ottiene e si separano gli individui

interessanti.

- Cultivar: entità tassonomica costituita da piante coltivate contraddistinte da caratteri morfologici,

biologici e agronomici comuni ed originate o mantenute solo in coltivazione, trasmissibili per

propagazione. Termine che sostituisce quello di razza e di varietà coltivata.

- Clone: progenie ottenuta per moltiplicazione a partire da un unico individuo. I membri di un clone

hanno lo stesso genotipo (almeno che non si sono mutazioni genomiche).

MANIPOLAZIONE GENETICA

MUTAGENESI

Mutazioni sono cambiamenti improvvisi ed ereditabili del materiale genetico: base della variabilità genetica.

Possono essere:

- Geniche: geni singoli (da uno stato allelico all’altro).

- Cromosomiche: alternanza strutturale del cromosoma (perdita, aggiunta di geni).

POLIPLOIDIA

Fenomeno per cui l’assetto cromosomico base è rappresentato un numero di volte diverso da 2 nelle cellule

somatiche (importante evoluzione delle piante coltivate): es. triploidi, tetraploidi. Ci sono diversi tipi di

poliploidia:

- Autopoliploidia: moltiplicazione genomi identici in una singola specie.

- Allopoliploidia: genomi sono più o meno diversi perché derivano da due o più specie.

I poliploidi si creano con due processi:

- Raddoppiamento n° cromosomi in cellule somatiche e poi moltiplicazione di queste.

- Creazione di cellule germinali non ridotte: responsabile del triploide. Deriva da fecondazione di una

cellula germinale non ridotta con una ridotta (errori di meiosi).

Si possono procurare artificialmente con del veleno mitotico sugli apici vegetativi.

Autopoliploidi: poco importanti perché sono molte volte sterili. Si replicano per via agamica. Ha frutti e fiori

più grossi ed è importante nei programmi di miglioramenti.

Allopoliploidi: ibridazione delle specie diverse con raddoppiamento del n° di cromosomi. Difficoltà a

produrre gameti fertili: cultivar triploidi non hanno polline funzionante.

Poliploidia è importante nella fisiologia: più tolleranti all’altitudine, periodo improduttivo breve, resistono a

climi estremi, piante più vigorose e sviluppate.

MUTAZIONE GENICA E CROMOSOMICA

Bassa frequenza e molte volte senza effetti visibili. Gran parte sono degenerative o letali. Molti mutanti sono

deboli o poco vitali, deficienti in clorofilla o sterili. In un locus ci sono min. 2 forme alternative di un gene,

ma anche di più (poliallelia): questi derivano da una mutazione (mutazione del gene selvatico).

- Mutazioni geniche: introduzione o perdita o sostituzione di basi azotate causando una modifica del

codice genetico.

- Mutazione cromosomica: cambiamenti strutturali del cromosoma.

Deficienza: perdita frammento cromosoma terminale.

o Intercalare: perdita frammento cromosoma intercalare.

o Inversione: parte staccata si riattacca al contrario (frequente).

o Duplicazione: parte staccata viene duplicata.

o Traslocazione: parte staccata si trasferisce in un cromosoma non analogo.

o

A volte la rottura da cui si possono originare si ripara da sola. Avvengono a causa di agenti mutageni:

- Fisici: radiazioni ionizzanti e non ionizzanti.

- Chimici: acido nitroso, metansolforato.

- Naturali: mutagenesi naturale data da metaboliti, nutrizione, T, sali.

Di solito le mutazioni sono recessive: no in F1, ma in F2, se si hanno in cellule somatiche si manifestano

quando si formeranno nuovi tessuti (se omozigote).

CHIMERE

Nelle piante a propagazione vegetativa (stoloni, rizomi, tuberi) possono convivere cellule mutate e non

mutate. L’assenza della meiosi e della riproduzione permette di perpetuarsi di situazioni di eterogeneità fra

cellule dello stesso organismo, portanti mutazioni diverse e spesso insorte in momenti diversi.

Chimere: individui composti da tessuti diversi geneticamente. Quelle d’innesto hanno scarso interesse

genetico e pratico, quelle da mutazione spontanea/indotta o genetiche hanno molta importanza. Queste piante

vengono moltiplicate per lunghi tempi senza gamia e possono accumulare mutazioni (se non la rovinano): se

le cellule mutanti si moltiplicano creano un tessuto mutante che crescerà col tessuto normale.

La mutazione di solito insorge in forma chimerica: solo se la mutazione avviene nelle cellule del germoglio

potremmo avere un germoglio mutato in tutti i tessuti (mutazione compatta) e non una chimera.

La chimera può insorgere anche nelle piante da seme: la durata è limitata a quella dell’individuo (non sono

mezzi di trasmissione). Ne esistono tre tipologie:

- Periclinali.

- Mericlinali.

- Settoriali.

Citochimere: chimere nelle quali il tessuto mutato è poliploide:

molto importanti perché questo tipo di mutazione è individuabile

facilmente ad uno studio cito-istologico.

IBRIDAZIONE

Incrocio di genotipi diversi della stessa specie: incroci controllati per riunire i geni dei genitori per:

- Creare nuova variabilità.

- Produrre serie F1 per sfruttare l’eterosi.

- Prove di progenie su numerose piante madri impollinate da uno stesso impollinatore.

Pericolo! Stigmi possono essere impollinati da polline estranei: si evita con l’insacchettamento delle

infiorescenze che è facile da risolvere nelle piante con organi sessuali separati (diclina), difficile nella

cleistogamia: può avvenire in questo caso la castrazione/demasculazione. Ci devono essere condizioni

ottimali per l’impollinazione.

IBRIDAZIONE INTERSPECIFICA

Tra specie diverse sono difficili: non si possono incrociare liberamente e se lo fanno la progenie non è

feconda. Barriere che ostacolano l’ibridazione interspecifica sono di due tipi:

- Prezigotiche: incompatibilità.

- Postzigotiche:

Non vitalità o scarsa vigoria degli ibridi F1.

o Non vitalità o scarsa vigoria delle generazioni segreganti.

o Sterilità degli ibridi F1.

o

Molto usata per le piante ornamentali: la propagazione agamica, non servono che siano fertili e non sono

richiesti frutti o semi.

Tecniche di superamento incompatibilità tra specie:

- Uso specie ponte: compatibili con entrambe.

- Modificazione dei livelli di ploidia.

- Uso di tecniche particolari di impollinazione: rimozione dello stigma, fitoregolatori, impollinazione

in successione con polline compatibile devitalizzato (pioneer pollen) poi con un vitale e poi entrambi

(mentor pollen e polline vitale).

- Ibridazione somatica: fusione di protoplasti seguita da rigenerazione in vitro.

INGEGNERIA GENETICA

Trasferimento mirato di geni mediante tecniche di ingegneria genetica.

FUSIONE DI PROTOPLASTI

Coltura in vitro di protoplasti. La fusione delle cellule può avvenire naturalmente a favorite da sostanze, o

con campi elettrici (elettrofusione). È possibile introdurre DNA e RNA, organelli, nuclei, cromosomi con

elettroporazione aumentando la permeabilità del plasmalemma.

APLODIPLOIDIA

Coltivare in vitro di gametofiti maschili o femminili: piante rigenerate sono aploidi (n) se la madre è

diploide. Così i caratteri del genotipo appaiono più chiaramente perché vengono a mancare fenomeni di

dormienza e la selezione più agevole. Con il raddoppiamento dei cromosomi si ottengono linee pure.

BIOLISTICA

Balistica biologica: consiste nel bombardamento di cellule vegetali con microproiettili con DNA plasmidico

(particelle di oro o tungsteno) tramite flusso di gas inerte a forte pressione. Il DNA viene rilasciato e può

integrarsi.

MICROINIEZIONE

Introduzione diretta di DNA nei protoplasti con l’aiuto di aghi. Richiede manualità.

AGROBACTERIUM TUMEFACIENS

M.o. patogeni per i vegetali (A. tumefaciens - A. rhizogenos). L’infettante è dato da plasmidi, in cui è

presente una zona T-DNA, trasferibile ed integrabile nei cromosomi delle cellule infettate: provocano

alterazione dei processi naturali, se inseriamo specifiche sequenze nel T-DNA e favoriamo l’infezione, si può

favorire l’integrazione.

Piralide: larva che rovina il mais e si uccide con un pesticida naturale prodotto da un batterio (Bacillus

thuringiensis Bt). La proteina Bt è tossica per le larve, ma innocua per l’uomo. Si è trasferito il gene Bt nella

pianta per farle produrre la proteina.

STRATEGIE CLASSICHE DI SELEZIONE

Per avere nuove varietà si devono scegliere genitori con caratteri interessanti, o si manipola il DNA. Si

scelgono piante interessanti in base a valutazioni. Esistono vari tipi di selezione.

SELEZIONE MASSALE

Scelta delle piante in base ai loro caratteri fenotipici (colore, sapore qualità, vigore) e della loro

propagazione. È un metodo empirico perché l’ambiente influenza il fenotipo. Efficacie con i caratteri del

fenotipo ereditabili (fenotipo può non aver alcun effetto sulla generazione successiva). Inefficace con

caratteri correlati negativamente: resa e qualità.

SELEZIONE GENEALOGICA

Si segue separatamente la discendenza di ciascuna pianta. Il materiale di partenza è spesso ibrido F1, da due

linee con qualità conosciute. Si conoscono sempre la successione delle generazioni all’interno di F2. In F2 la

selezione si fa sugli individui, nella F3 e nelle seguenti, prima le famiglie migliori e poi le piante migliori

(lavoro molto lungo).

CREAZIONE VARIETÀ IBRIDE

Eterosi e importanza delle varietà ibridi è conosciuta (mais). Nel mais la produzione di ibridi è stata aiutata

dal monoicismo. 3 sono le fasi per la creazione di un ibrido:

- Preparazione di linee parentali.

- Incrocio dei genitori.

- Ricerca miglior combinazione.

Partendo da materiale eterozigote si cercano piante con caratteri interessanti (più o meno eterozigoti). Si

praticano delle autofecondazioni (piante allogame) per ottenere omozigoti (diminuisce il vigore): 5-10 anni.

Se si incrociano le linee pure, F1 mostra eterosi con produttività maggiore ai genitori. L’incrocio tra due

linee di ibridi semplici (ibridi 2 vie) può creare ibridi doppi se i genitori sono ibridi F1 (ibrido 4 vie). La

produzione di ibridi F1 è possibile solo in presenza di alcune condizioni:

- Facilità di castrazione delle linee portaseme: nel caso del mais e della barbabietola il carattere

maschiosterilità ha facilitato la procedura.

- Abbondante produzione di granella F1.

- Specie altamente produttiva.

ORIGINI DELL’AGRICOLTURA E BIODIVERSITÀ

1961: ruggine del mais nelle Filippine e poco dopo in Messico.

1968: ruggine negli USA.

1970: ruggine nella Florida: 15% della produzione perduta.

’71-’72: inverno molto freddo in Ucraina, primavera secca e poca neve causa un disastro nelle colture di

frumento. Colpa attribuibile all’uniformità genetica: se viene intaccata una specie e quella è la più coltivata,

il danno è enorme.

Nel dopoguerra c‘è stata una grande ricerca di nuove high yielding varieties (HYU) cioè varietà ad alto

rendimento: solo con condizioni climatiche ottimali (molto vulnerabili).

Rivoluzione verde: ha impoverito il pool genetico delle colture cancellando vecchie varietà.

Gli OGM compariranno molto dopo: sono specie produttive che non causano danni (potrebbero farlo in

lunghi periodi). Continua la rivoluzione verde con il cambio del germoplasma.

Nei primi anni ’70 c’è stato un risveglio di interesse delle grandi compagnie semenziere del Nord verso le

risorse genetiche del Sud: fenomeno detto biopirateria che causa la perdita di una varietà, l’aggiunta di un

cultivar e lo si vende dopo averlo brevettato. Etnobotanica: studio delle piante usate dalle popolazioni:

molte aziende vogliono proporle e produrle (riso basmati).

ORIGINE DELL’AGRICOLTURA

L’uomo vive di agricoltura da solo qualche migliaia di anni e non ancora del tutto. L’uomo possedeva una

certa cultura che gli permetteva di conoscere l’ambiente in cui viveva, lavoravano il cibo e la vita sociale era

molto sviluppata. Il cibo era abbondante grazie alla popolazione scarsa. Scarso lavoro per le attività

essenziali. Alimentazione si basava su 3000-5000 vegetali (solo in Nord America), la dieta era varia e saltare.

Non c’erano carestie grazie alla stabilità degli ecosistemi e quindi il cibo non si poteva estinguere tutto

assieme. Perché allora si è passati all’agricoltura?

10-12 mila anni fa nacque l’agricoltura come invenzione improvvisa, un passaggio graduale tra

caccia/raccolta e agricoltura/allevamento. Forse la fame ha spinto l’uomo a questa innovazione perché

l’agricoltura è più produttiva e può sfamare bocche sempre più numerose: poco credibile perché l’agricoltura

è un processo lungo e laborioso. Forse le prime piante coltivate furono piante preziose, rare (medicamenti,

rituali, coloranti, velenose) difficili da trovare e necessarie in piccole quantità. Probabilmente le cause

primarie della nascita di questa attività sono dovute anche a “eventi contingenti” come una diminuzione della

selvaggina o il clima avverso che ha portato all’aumento della dipendenza dalle piante (opera delle donne): si

impara a coltivare grazie anche alla rinuncia del nomadismo.

Prime piante domestiche Riduzione selvaggina

Maggiore dipendenza dalle piante

coltivate

Sperimentazione agricola Aumento sedentarietà Incremento demografico

Maggiori produzioni (surplus

Attrezzi e impianti nuovi alimentare)

Effetti sull’ambiente

(deforestazioni, erosione, carestie)

Con l’aumento della sedentarietà aumenta anche la popolazione: gli uomini non vanno in lunghe cacce e

possono lavorare il terreno: aumenta la superficie coltivabile e migliorano le tecnologie causando un

aumento demografico.

Le piante oggi sono addomesticate e non assomigliano a quelle antiche.

Domesticazione: scelta di quali individui si dovessero scegliere ogni anno per prelevare il seme per la

semina della stagione successiva (fenotipi mendeliani). Le specie vengono scelte per:

- Facilità di conservazione.

- Facilità di immagazzinamento.

- Elevato contenuto di amido (cereali).

- Elevato contenuto di proteine (legumi).

- Minor dispersione dei semi: non si devono staccare facilmente dalla pianta.

- Contemporaneità di maturazione.

- Contemporaneità di germinazione.

- Semi più grandi.

- Perdita caratteri difensivi.

Più le piante si modificano, più gli uomini si dedicano all’agricoltura, che diveniva sempre più produttiva e

di conseguenza essi sempre più perdevano le abitudini di caccia e raccolta: alterazione ecosistema.

Diminuiscono anche le varietà delle piante = 130 coltivate.

CARATTERI MODIFICATI DELLE PIANTE DALLA DOMESTICAZIONE

Caratteristica Caratteristiche Selvatico Domesticato Esempi

Sutura legume, fibre

Perdita meccanismi di delle pareti del legume, Presenti Ridotto o assente Mais, frumento, legumi.

dispersione abscissione rachide

Perdita dormienza Tasso di germinazione Basso Alto Frumento, avena, riso.

Passaggio da perenne a Abbreviamento ciclo Assente Presente Riso, segale, cotone

annua seme-fiore

Perdita produzione Sterilità Assente Presente Igname, patata dolce

frutti

Perdita produzione Partenocarpia Assente Presente Banana, agrumi

semi N° e lunghezza

Habitat vegetativo Abbondanti, lunghe Ridotte, corte Mais

ramificazioni

N° gg fiore/frutto

Precocità Alto Basso Tutte le specie da frutto

maturo

Sensibile al fotoperiodo Ritardo nella fioritura Notevole Ridotto Cereali, erbacee.

Volume

Semi Minore Maggiore Fagioli, mais

Frutti Minore Maggiore Zucchini, fruttiferi

Organi riserva Minore Maggiore Manioca, patata, carota

Pigmentazione Distribuzione pigmenti Scarsa diversità Alta diversità Pomodoro, peperone

Caratteri difensivi Arbusti e alberi,

Presenti in alta Assenti o in basse

(spine, composti solanacee e specie

concentrazione concentrazioni

tossici) ortive

SVILUPPO DELLA DIVERSITÀ

L’uomo domestica le piante a seconda dei caratteri utili: raccolti, doppi usi, trasformazioni. Con lo sviluppo

di una coltivazione c’è una decrescita parallela nell’impulso a domesticare le altre specie. Ma fra le specie

domesticate cresce la diversità: in base all’ambiente, si modifica, ecco perché stesse specie si trovano in

diverse aree con caratteri diversi.

Questi genotipi sono le varietà o cultivar che appartengono alla stessa specie che si distinguono per pochi

caratteri. Questa diversificazione è avventa con due fattori:

- Mutazione: nuovi caratteri, seguiti da selezione dell’uomo.

- Introgressione: insorgere di combinazioni di geni già esistenti.

NIKOLAI IVANOVIC VAVILOV

Biologo genetista che studiò in gran parte del mondo. Scoprì che la variazione genetica, la diversità creata da

migliaia di anni di ogni coltura, non era egualmente distribuita nel mondo. Tracciò una mappa della

distribuzione della diversità per ogni specie che aveva studiato. Ipotizza che il livello di diversità per ogni

specie coltivata era indicativo del tempo durante il quale era stata coltivata in quell’area: più lungo era il

periodo più era la diversità. Es. Mais nel Messico (pop-corn, cerimonie, medicinale, da abbrustolire). Pensa

che identificando il centro della diversità genetica di una specie coltivata se ne sarebbe anche individuato il

centro di origine: luogo in cui la coltura ha avuto più tempo di diversificarsi. In questi luoghi ci sono molti

caratteri (anche primitivi) e allontanandosi diminuiscono le varietà.

Individua 8 centri molto spesso montagnosi che creano delle barriere. Pensa che tutte le piante si fossero

generate in quegli otto centri.

Oggi i centri di diversità non si identificano più con i centri di origine perché oltre alla diversità dal centro di

origine deve disporre di forme selvatiche progenitrici.

Harlon individua solo 3 centri di origine riconosciuti come centri di origine dell’agricoltura:

- Messico centro-meridionale.

- Medio oriente.

- Cina nord-est.

L’incremento demografico e la nascita e lo sviluppo dell’agricoltura causano il movimento verso zone meno

popolose ricche di terre da coltivare.

IMPORTANZA DELLA DIVERSITÀ

Nei tempi antichi, quando si sviluppò l’agricoltura, si creò un equilibrio tra piante, insetti nuovi e malattie,

velocità di trasformazione delle specie e dei sistemi colturali era lentissima e quindi c’era tempo per una

coevoluzione degli organismi.

Le varietà primitive avevano una grande variabilità genetica e venivano sì coliti da malattie e m.o. ma alcuni

genotipi avevano protezioni efficaci: colture danneggiate non devastate. Tutto cambia con l’estendersi delle

coltura e la concentrazione di pochi genotipi (se non uno) su grandi dimensioni (es. patata in Europa). In

questi casi una malattia o un m.o. è in grado di distruggere intere produzioni prima di riuscire a trovare un

gene o tipologia resistente.

Oggi, l’esistenza di caratteri diversi è servita a creare varietà nuove adatte a particolari situazioni, ma non a

tutte: le varietà sono più produttive e c’è omogeneità genetica, che risponde bene ai trattamenti umani.

Nel 1870: la ruggine distrugge il caffè in Sri Lanka, India, Africa. Cotone, frumento (USA), riso (India),

avena (USA), mais (USA), grano (URSS): la resistenza stava nella diversità (centri di diversità) delle varietà

tradizionali che si erano salvate. Bisogna ricordarsi che comunque i m.o. si evolvono.

SPECIE DI PRIMA DOMESTICAINE DELLA MEZZALUNA FERTILE

- Foraggiere (triticum dicoccum). - Pisello.

- Farro (triticum mococcum). - Cece.

- Orzo. - Lino.

- Lenticchia.

NASCITA DEL GRANO TENERO (Triticum aestium)

È alloesaploide con copi del corredo cromosomico derivato da 3 varietà di frumento selvatico da cui ha avuto

origine l’ibridazione. AA BB

(Triticum urartu) (Aegilops speltodes)

AABB DD

(Triticum dicoccoides ) (Triticum tauschi)

AABBDD

(Triticum eastivum)

SPECIE COLTIVATE ORIGINARIE DEL 5 LIVELLI DI DOMESTICAZIONE

- Selezione inconscia di piante a caratteri

NORD AMERICA graditi (9000 a.C.).

- Cucurbitacee - Coltivazione cosciente.

- Girasole - Miglioramento genetico cosciente (1700).

- Mais - Miglioramento genetico scientifico (1900).

- Fagioli - Manipolazione genetica (2000).

- Zucca

EROSIONE GENETICA

Nel dopoguerra, la rivoluzione verde ha portato alla produzione di nuovi genotipi, di linee pure per altissime

produzioni, ma non abbiamo eliminato la fame: Le HYV hanno arricchito i ricchi. Harlan raccoglie un

frumento inutilizzato che però resiste a 4 tipi di ruggine mentre quelli usati muoiono . Ora questo viene usato

in tutti i programmi di miglioramento.

Erosione genetica: fenomeno per cui sempre meno genotipi sono coltivati e quelli obsoleti vengono

dimenticati. Può avvenire per gruppi di specie es. i legumi soppiantati dai cereali.

Quali sono le specie più a rischio di diversità? Di solito quelle più usate dall’uomo. Aggravante è che di

solito le cultivar hanno basi genetiche ristrette e comuni a tutte.

TERRENO

GENESI E STRATIGRAFIA DEL TERRENO

Strato superficiale delle terre emerse idoneo a servire da sostegno meccanico, ma anche come fonte di

alimenti e acqua per le piante. Composto da detriti minerali decomposti, m.o. vivi e morti, acqua e aria. Si

forma grazie a 3 processi distinti chiamati pedogenesi.

1- Disgregazione fisico-meccanica e alterazione chimica delle rocce dato dal clima e m.o. (detriti

minerali).

2- Aggiunta di sostanza organica data dalla vegetazione spontanea e dai m.o. e macrorganismi.

3- Traslocazione di sostanze solubili e colloidali da un punto all’altro della massa detritica ad opera

dell’acqua che portano alla formazione di strati imponenti, e arricchiti di Sali e colloidi: questi due

poggiano su un substrato pedogenetico e la roccia madre.

- Terreno naturale: si forma attraverso azioni puramente naturali, ospita vegetazione spontanea, si

forma naturalmente (pedogenesi naturale)

- Terreno agrario: terreno naturale al quale subentra la coltivazione (concimi artificiali).

L’azione dell’uomo sulla genesi è di solito poco marcata (pascoli, prati naturali): si cerca di mantenere solo

l’efficienza produttiva anche se a volte si trasforma il substrato originario (da povero a fertile o viceversa).

FUNZIONI

- Abitabilità: dipendono dalla quantità di terreno, porosità, permeabilità, T, presenza parassiti, ph,

presenza di sostanze tossiche.

- Funzione nutrizionale: dipendono da fattori che concorrono alla messa adisposizione di elementi

nutritivi.

ABITABILITÀ NUTRIZIONE

FERTILITÀ

(capacità del suolo di produrre).

COSTITUZIONE DEL TERRENO

- Parte solida: minerali e sostanza organica.

- Parte liquida: acqua e sostanze disciolte.

- Parte gassosa: atmosfera.

DEGRADAZIONE DELLA ROCCIA E FORMAZIONE DEL

SUOLO

Alterazione delle rocce che origina il terreno è dovuta ad azioni fisico-meccaniche, chimiche, biologiche.

- AZIONI FISICO-MECCANICHE: diversi agenti es. i ghiacciai che modellano e disfano le rocce

per formare il letto. Vento: proietta particelle solide nell’aria contro le rocce intaccandole

(corrosione). Acqua: disgrega (erosione) muove i detriti frantumandoli, levigandoli, polverizzandoli,

sposta anche i pezzi più grandi. Azione di trasporto: forma complessa dei terreni è comune in tutti

continenti e prendono il nome di terreni di trasporto (alloctoni). L’acqua di infiltrazione frantuma

le rocce tenere poco compatte (se ghiaccia aumenta il proprio volume e può spaccare le rocce). T

alte e basse possono disfare la roccia.

- AZIONI CHIMICHE: disfacimento delle rocce per loro effetto sia perché rendono i substrati

maggiormente vulnerabili per gli agenti fisici. Gli agenti chimici sono l’acqua, l’ossigeno e

l’anidride carbonica (azione contemporanea). L’acqua idrolizza lentamente alcuni minerali

soprattutto i silicati primari formando il silicato idrato di alluminio che è argilla vera e propria se

prevalentemente colloidale. L’acqua agisce come solvente di alcuni componenti delle rocce. Processi

di solubilizzazione che l’acqua con l’anidride carbonica determina penetrando nelle fratture delle

rocce calcaree decomponendole in vario modo, impoverendole di calce e di altre basi solubili e

lasciando in posto solo il residuo insolubile. I soluti asportati potranno depositarsi in seguito.

L’acqua è ossidante in presenza di umidità. Sono attaccati soprattutto il ferro e il manganese con

formazioni di comporti ossidati.

- AZIONE BIOLOGICA: tutti i m.o e i macrorganismi vegetali e animali. Sulla roccia compatta non

vivono le piante, ma alghe, muschi, licheni che decompongono i minerali con sostanze proprie.

Quando dopo si forma un po’ di terriccio allora le piante possono vivere e le radici entrano nelle

fessure e disgregano la roccia (anche per via chimica con essudati). Residui vegetali trasformati da

vari organismi creano l’humus. Azoto organico si ammonizza e poi nitrifica; acido nitrico

solubilizza le basi alcalino-ferroso e alcalino dei silicati e le salifica.

ORIGINE DEI TERRENI

Il materiale detritico derivato dalla disgregazione può accumularsi sul posto o altrove. Nel primo caso

origina i terreni autoctoni o in posto e nel secondo a terreno alloctoni o di trasporto.

- Terreni autoctoni (o in posto): può avere una composizione chimica uguale alla roccia madre

sottostante (terreni d’accumulo o autoctoni propriamente detti) o a seguito di azioni fisico-chimiche

può subire delle trasformazioni che ne rendono la composizione del tutto diversa (terreni residuali o

parautoctoni) poveri e poco profondi.

- Terreni alloctoni (o di trasporto): più ricchi e fertili a causa della varietà mineralogica e chimica

dei loro componenti: prodotti da demolizione, trasporto, deposito e miscelamento. Molto profondi di

solito. Gli agenti naturali che determinano la formazione dei terreni alloctoni sono vari.

Gravità: le acque (fiumi e mari), ghiacciai, vento. (sedimento colluviale) hanno poca

o importanza, pendici di rilievi (poco fertili). I terreni piroclastici (vulcanici) fanno eccezione.

Trasporto acque: se il trasporto e la sedimentazione dei materiali avvengono per opera

o dell’acqua corrente di un fiume, i terreni vengono detti alluvionali (variano in base alla

velocità dell’acqua). Marini sono dati dall’azione delle maree (poco fertili, salmastri).

Glaciali, diluviali, morenici derivano dall’accumulo dei materiali erosi dalle rocce che si

trovano sulla direttrice di movimento della massa glaciale sul fronte del ghiacciaio stesso.

Grossezza differente, mescolati, fertilità oscilla.

Eolico: originati dall’azione del vento (dune).

o Lacustre: prosciugamento di laghi e zone umide.

o

STRATIGRAFIA DEL TERRENO

SUOLO: parte del terreno agrario.

SOTTOSUOLO: parte sotto il suolo.

Il terreno naturale ha quattro orizzonti principali, nel terreno agrario, la zona esplorata dalle radici si

distingue in due soli strati: strato attivo e strato inerte.

ALUVIALE

ILLUVIALE SUOLO

ROCCIA

MADRE SOTTOSUOLO

Il profilo può talvolta presentare orizzonti che impediscono o ostacolano l’approfondimento dei apparati

radicali.

Strati di inibizione: es. falda freatica troppo alta (causa asfissia negli stati di suolo interessate, strati aridi,

strati tossici e strati impermeabili).

Strati impermeabili di origine illuviali: si tratta di strati ottenuti in seguito al percolamento di acqua di

precipitazione atmosferica che, nel suo movimento verso il basso, trascina con sé dagli orizzonti superiori di

un suolo particelle, minerali, elementi chimici. Si manifestano, come conseguenza di questo processo, degli

arricchimenti localizzati in un determinato orizzonte, detto orizzonte di illuviazione o illuviale.

- Crostone: calcareo, impermeabile. Deposito di Ca o carbonato di Ca e Mg.

- Ferretto: strato illuviale formato da composti del ferro (usati anche per i materiali da costruzione).

- Crostone o suola di lavorazione: impermeabile (terreni argillosi) dovuto alla pressione esercitata

dalle macchine (aratro per esempio). Si può evitare, lavorando in condizioni fisiche favorevoli,

variando la profondità di lavorazione da un anno all’altro e usando la ripuntatura.

SOSTANZA ORGANICA

Il terreno è un complesso vivo con rapporti importanti fra le componenti minerali, sostanze organiche, acqua,

e esseri viventi. I terreni sono fertili se hanno una certa quantità di sostanza organica: deriva dagli organismi

e ne esistono di tre tipologie:

- Humus.

- Prodotti di decomposizione.

- Residui organici più o meno inalterati.

HUMUS

Insieme di s.o. (sostanza organica) con struttura chimica complessa e parzialmente sconosciuta, con rapporto

stabile C:N:S:P (100:10:1:2) resistenti alla degradazione, di colore scuro, colloidale, reazione acida, unita

alle argille. Creato da batteri, funghi, attinomiceti e i substrati principali sono cellulosa, lignina, emicellulose.

PRODOTTI INTERMEDI DI DECOMPOSIZIONE

Dei residui animali e vegetali come AA, proteine, carboidrati, grassi che possono essere mineralizzati.

RESIDUI ORGANICI PIÙ O MENO INALTERATI

Animali o vegetali intaccati da m.o. e seguono una certa evoluzione in funzione delle condizioni ambientali

(più m.o. degradano più velocemente). Tasso di decomposizione della s.o. dipende dalla quantità di N: i m.o.

usano sia C che N. Il contenuto di N nella s.o. è dato dal rapporto C/N: più è basso più i residui sono

degradati velocemente. La s.o. può essere esterna (uomo) e ha numerose funzioni nel terreno:

- Favorisce la formazione di aggregati stabili con le particelle minerali del terreno.

- Migliora la ritenzione idrica nei terreni sabbiosi e della porosità nei terreni argillosi.

- Adsorbe ioni che cederà gradualmente.

VOCAZIONE AGRONOMICA

Caratteri fisici, chimici, biologici e:

- Giacitura: posizione della superficie (inclinazione) rispetto al piano orizzontale.

- Esposizione: orientamento della superficie rispetto ai punti cardinali.

CARATTERISTICHE DEL TERRENO

Viene considerato un organismo vivente che comprende una fase liquida, solida e gassosa con caratteri fisici,

chimici, biologici che ne determinano la fertilità. Importante è l’equilibrio tra liquidi, solidi, gas.

PROPRIETÀ FISICHE

GRANULOMETRIA O TESSITURA

È la prima che si deve conoscere ed è la costituzione della parte solida del terreno in termini percentuali.

• Scheletro: particelle > 2mm (ghiaia, ghiaino, pietre, ciottoli) che derivano dallo disfacimento della

roccia madre e hanno poco interesse agricolo (non hanno processi adsorbenti). Se il terreno ha più

del 40% di scheletro si ha buona permeabilità, forte areazione, scarso trattenimento di acqua: con

terra fine possono dare buoni risultati.

• Terra fine: < 2 mm, sabbia grossa, (2-0,2mm), sabbia fine (0,2-0,02mm), limo (0,02-0,002mm) e

argilla (< 0,002 mm). A seconda che prevalga una delle tre, il terreno avrà caratteri diversi.

In base alla concentrazione di questi due componenti abbiamo diverse tipologie di terreno.

- Terreni a scheletro prevalente: materiale grossolano, poca funzione chimica, inconsistente <5%,

sensibile 5-20%, abbondante 20-40%, eccessiva > 40%. Buono per la viticoltura (poca produzione di

alta qualità).

- Terreni sabbiosi: (50-60% <), bassa ritenzione idrica e di principi nutritivi, facilmente lavorabili, si

usa per l’orticoltura e il vivaismo (piante si estraggono bene), sabbia grossa e fine.

- Terreni limosi: quarzo e silicati, tra sabbia e argilla (>80%), sono freddi e polverulenti se secchi,

poveri o poco dotati di elementi nutritivi, difficile coltivazione, tendono a creare una crosta

superficiale, zolle divisione poco permeabili (riso).

- Terreni argillosi: silicati, silice, idrati di Fe e di Mn (colloidi), humus, carboidrati, solfati e solfuri.

Ha una percentuale di argilla superiore al 40%, hanno sufficiente o notevole disponibilità di elementi

nutritivi soprattutto K, resistente alla penetrazione degli organi lavoranti (tenacità), trattiene acqua

(rischio asfissia), mostrano crepacciabilità (effetti negativi - secca il terreno in profondità e effetti

positivi - penetrazione in profondità dell’acqua). Le particelle argilloidi presentano le proprietà di

+ -

liberare ioni (H e OH ) evidenziando cariche positive e negative (argilla vera) e solo positive

(sesquiossidi di Fe e Al). Può rimanere sospeso in ambiente liquido (si circonda di molecole di

acqua e può FLOCCULARE se circondato da ioni, ovvero si può rigonfiare di acqua e diventare

appiccicoso). Allo stato secco c’è coesione mentre allo stato umido c’è plasticità.

POROSITÀ

Insieme di spazi vuoti tra le particelle del terreno (percentuale del valore totale del terreno): difficile da

misurare perché il volume degli spazi varia. Un terreno di medio impasto, la porosità dovrebbe essere del

50% (terreno soffice). Gli spazi non sono vuoti, ma hanno acqua, aria m.o., fauna: acqua e aria devono

equilibrarsi. La porosità si distingue in base ai pori:

- Microporosità: (< 8-10 micrometri).

- Macroporosità: (> 10 micrometri).

Questi due devono essere in equilibrio. Se c’è troppa macroporosità (sabbia), l’acqua viene perduta e dilava

le sostanze utili, se invece c’è troppa microporosità (argilla) si rischia l’asfissia.

STRUTTURA DEL TERRENO

Disposizione delle particelle solide nel terreno una rispetto all’altra. Due condizioni:

- Struttura granulare: tessiturale, mancanza di struttura. Quando le particelle assumono disposizione

di massimo assestamento. Terreno con porosità che dipende dalla dimensione dei composti originari.

Quindi gli spazi tra le particelle saranno ampi (particelle grandi) o piccoli (particelle piccole).

- Struttura grumosa: glomerulare, stato strutturale. Quando le particelle più piccole (limo e argilla)

determinano fenomeni di aggregazione unendosi in grumi all’interno dei quali gli spazi interstiziali

sono molto ridotti (microporosità, mentre tra grumo e grumo ce ne sono di grandi). La formazione di

tali aggregati è resa possibile dalla presenza di cementi colloidali organici presenti nell’humus o

derivanti dalla decomposizione. Le sostanze cementanti più efficaci sono di origine organica presenti

nell’humus o derivanti dalla decomposizione. Sono lunghe molecole filamentose capaci di legare i

microscopici frammenti minerali finno a creare grumi visibili ad occhio nudo.

STRUTTURA GRANULARE STRUTTURA GRUMOSA

No aggregati, no particelle dipendenti (struttura a Terreni argillosi per flocculazione dei colloidi

particelle fini incoerenti: tipica dei terreni (argille e s.o. che possono flocculare e creare

sabbiosi). Possono essere anche cementate tra loro granuli) minerali. Costituita da aggregati porosi,

(struttura compatta: terreni troppo argillosi). irregolari, capaci di costituire abitabilità anche ad un

In quest’ultima si può formare la crosta terreno bagnato (terreni a tessitura equilibrata).

superficiale: impermeabile, causa ruscellamento GRUMI: glomeruli di particelle elementari

cementate dall’humus.

Ripristino o creazione della struttura: struttura deriva dall’aggregazione di particelle favorita dall’azione

di colloidi minerali (argille, ossidi, idrossidi) e organici (humus e composti intermedi) che le cementano. I

colloidi devono flocculare e questo deriva da diversi fattori come gli ioni Ca (Na può deflocculare in alta

percentuale). L’alternanza inumidimento e essicamento causa variazione di volume dello stesso, come

l’alternanza gelo disgelo (anche effetti chimici).

SOFFICITÀ

Terreno che, se si appoggia una mano, tende a sprofondare con facilità. Attitudine del terreno a ridurre il

volume apparente quando viene sottoposto a pressione. È strettamente correlato alla porosità. Si può

realizzare artificialmente lavorando il terreno.

FATTORI INFLUENZANTI LA STRUTURA

- Interramento residui della coltivazione (bruciare le stoppie è un errore).

- Letamazione: m.o. disgregano la s.o.

- Concimi chimici.

- Radici: se il terreno è ricco di radici lo rendono soffice. Danno s.o. hanno un effetto meccanico,

meglio gli apparati radicali fascicolati.

- Lavorazioni

Effetti negativi: ossidazione della s.o. (eremacausi), polverizzazione degli aggregati,

o spappolamento degli aggregati in condizioni di eccessiva umidità.

Effetti positivi: creazione di zollosità se lavorati in tempera, incorporamento delle s.o.

o

- Irrigazione: rigonfiamento dei colloidi.

- Gelo e disgelo.

- Fauna terricola.

- Costipamento.

- Ammendanti: sostanze che migliorano la struttura del terreno.

- Sostanze chelanti: formano gli aggregati.

- Condizionatori della struttura.

TENACITÀ

Proprietà del terreno di opporre resistenza alle penetrazioni degli attrezzi ed è il principale fattore

responsabile della resistenza all’avanzamento nel suolo degli organi lavoranti degli attrezzi. È legata alla

coesione (capacità di legarsi) è alta nei terreni a grana fine (argilla) e minima in quelli sabbiosi.

ADESIVITÀ

Tendenza del terreno ad aderire agli organi lavoranti, aumenta con l’umidità del suolo, fino ad un massimo

che varia col terreno. Una forte adesività può aumentare lo sforzo richiesto.

PLASTICITÀ

Indica la capacità del terreno di farsi modellare e di mantenere la forma derivante dalla lavorazione: varia in

funzione dell’umidità che non deve essere troppa o troppo poca. Se troppa rende il terreno fluido mentre se è

scarsa il terreno non è modellabile e aumenta la tenacia.

TEMPERA

Coesione e aderenza del terreno in funzione del suo contenuto di umidità.

1- Zona di rottura (terreno al limite inferiore di plasticità o terreno in tempera). Utilizzazione

dell’estirpatore, dell’erpice, del rullo frangizolle, dell’aratro (poco prima della semina).

2- Zona di aratura modellata (rinnovo estivo autunnale).

3- Zona di impastamento: lavori nuovi alla struttura del terreno e alla resa delle colture.

ATMOSFERA DEL TERRENO

Aria nel terreno è indispensabile per la respirazione delle radici delle piante e per i m.o. aerobi. Troppa

compattezza potrebbe creare carenza d’aria (anche troppa umidità): condizioni asfittiche inibiscono i

processi favorendo le attività anaerobiche (denitrificazione). Areazione necessaria non deve essere troppa

perché è dannosa: accelera i processi di ossidazione della s.o. soprattutto con alte T e si perde umidità.

- Componenti: ossigeno, anidride carbonica, azoto gassoso.

- Componenti rispetto all’atmosfera: cambiano mano a mano che si scende nel terreno.

Ossigeno diminuisce perché viene usato dagli organismi. Se carente si blocca la crescita,

o rallenta la respirazione radicale, favorisce la flora anaerobica, se troppo ossida velocemente

la s.o. (eremacausi).

Anidride carbonica aumenta a causa della respirazione degli stessi ed essendo più pesante

o staziona negli interstizi del terreno solubilizzando molti elementi nutritivi.

Umidità relativa aumenta anche del 100%.

o N utile per l’azotofissazione.

o

- Composizione cambia con:

Profondità.

o Stagioni.

o Tipo di terreno.

o Lavorazioni.

o Stato idrico.

o Tipo di coltura.

o Attività biologica.

o

Aria esterna ed interna sono collegate e si scambiano componenti tramite diffusione: passaggio continuo di

ossigeno dall’atmosfera al terreno (perché ce n’è di meno), l’anidride carbonica e vapore tendono a migrare

verso l’atmosfera. Perché queste accada bisogna favorirlo con interventi che migliorino la struttura del

terreno (rottura della crosta, rotazioni).

L’ACQUA NEL TERRENO

L’acqua non è contenuta nel terreno, ma vi è trattenuta: non sempre riesce a penetrare nel terreno e va via per

scorrimento.

Infiltrazione: influenzata dal tipo di terreno, dalla pendenza, dalla copertura vegetale e dai caratteri delle

precipitazioni o delle irrigazioni. Terreno porosi (sabbiosi) o con molta s.o. sono più permeabili.

La parte più superficiale del terreno viene presto saturata e la forza di gravità la fa scendere verso il basso

(quella non trattenuta) per una profondità variabile: si chiama percolazione e se è estrema alimenta la falda

acquifera. L’umidità può anche abbandonare il terreno verso l’alto tramite evaporazione (percepito anche in

profondità). Tramite la traspirazione l’acqua abbandona il terreno (dalla pianta).

L’assorbimento radicale e l’evaporazione riducono l’umidità in un punto del terreno e quindi si crea un

gradiente di potenziale idrico che tende ad attirare umidità dai punti circostanti (dal basso di solito).

Capillarità: acqua tende a muoversi all’interno degli interstizi: può anche

giungere in superficie. Le forze sono dovute all’acqua e alle particelle del terreno

e alle forze di coesione dell’acqua. Si muove di pochi cm al giorno.

L’acqua nel terreno è la fase liquida e prende il nome di soluzione circolante

perché non è mai pura, ma ci sono dei soluti (variabile). È importante sapere

quanta ce n’è in un momento: essiccamento in stufa a 105°C permette di sapere

quanta acqua c’è, ma non da la percentuale di acqua disponibile perché non prende in considerazione la forza

con la quale l’acqua aderisce alle particelle del terreno.

Argilla + s.o. = trattengono l’acqua = le piante fanno più fatica ad assorbirla.

Umidità deve essere rappresentata non solo in termini di quantità, ma anche in termini energetici.

POTENZIALE IDRICO: forza di attrazione delle molecole di acqua alle particelle del terreno (energia x

unità di volume = unità di pressione in bar).

In funzione della forza di ritenzione idrica, l’acqua del terreno si definisce:

- Acqua gravitazionale: si muove nel terreno obbedendo solo alla gravità, il terreno non la trattiene,

tende ad andare verso il basso: occupa e abbandona i micropori: nessuno sforzo delle piante per

assorbirla. Il potenziale idrico è uguale a 0. Capacità idrica massima.

- Acqua capillare: l’acqua che resta nel terreno dopo che l’acqua gravitazione ha percolato verso il

basso: occupa la microporosità del terreno ed è trattenuta con una forza da 0,3 a 3,1 bar. Massima

quantità di acqua che le forze di capillarità sono in grado di trattenere è detta capacità di campo o

potere di ritenzione. In mancanza di piogge aumenta il potenziale idrico fino ad un punto in cui le

piante non riescono più ad assorbirla detto coefficiente di appassimento (elevato negli argillosi e

meno nei sabbiosi).

- Acqua igroscopica: trattenuta con forza superiore a -31 bar. Quantità di umidità che un terreno

completamente essiccato (stufa) è in grado di riassorbire dall’aria satura di umidità.

- Acqua costituzionale di idratazione: fa parte della molecola della particella terrosa, e richiede

forze ancora maggiore per essere estratta.

VARIAZIONI DEL CONTENUTO IDRICO NEL SUOLO

- Stato di saturazione: acqua occupa tutti i pori.

- Capacità idrica massima (CIM): contenuto di umidità del suolo (acqua di percolazione se ne va).

- Capacità idrica di campo (CC): acqua disponibile come riserva d’acqua, assorbimento radicale,

evaporazione.

- Coefficiente di appassimento (CA): acqua non più disponibile, evaporazione.

- Coefficiente igroscopico (CI): tensione dell’acqua nel terreno in equilibrio con la tensione di vapore

dell’atmosfera.

L’acqua è più disponibile dove ci sono pori con dimensioni minori.

DETERMINAZIONE DELL’UMIDITÀ DEL TERRENO

Esistono diversi modi, ma il più semplice è la differenza di peso dopo l’essiccamento. Però ci interessa

l’acqua utilizzabile e quindi si usano:

- Apparecchio di Bouycucos.

- Tensiometro (meccanismo opposto al primo).

- Gravimetria: peso/volume.

- Sonda a neutroni.

- TDR.

METODO BOUYCUCOS

- Come: misura della esistenza elettrica in un circuito (2 elettrodi, 1ohmmetro, 1 elemento poroso che

protegge gli elettrodi.

- Pregi: costo contenuto, ampia gamma di misurazione.

- Difetti: influenza del materia poroso, impossibile la lettura di terreni asciutti, interazione con la

tipologia di suolo, sensibile alla salinità, sensore fisso.

METODO TENSIOMETRICO

- Come: misura diretta della tensione dell’acqua nel suolo senza elemento poroso.

- Pregi: misura fisica diretta, grande sensibilità entro i limiti di misura.

- Difetti: costo elevato, adatto solo a suoli umidi, strumento a sensori fissi.

METODO TDR (Time Deman Reflectory)

- Come: misura della velocità del segnale lungo una guida d’onda (diversa costante di elettricità tra

acqua e soluti).

- Pregi: gamma ampia di misurazione, lettura diversa profondità, mobile.

- Difetti: costo elevato, sensibile alla salinità, funzionamento dipende dalla modalità di installazione.

TEMPERATURA DEL TERRENO

Importante per l’attività biologica. Il colore e l’umidità sono fattori che influenzano l’assorbimento termico e

la cessione di calore fa parte del terreno.

- Terreni scuri: assorbono più radiazione rispetto ai chiari che sono riflettenti (terreni caldi e freddi).

- Terreni umidi: sono in genere più freddi, ma meno soggetti agli sbalzi termici.

CHIMICA DEL TERRENO

COMPOSIZIONE CHIMICA DEL TERRENO

Molto variabile, dipende dal tipo di roccia che l’ha originato e dai fattori che hanno contribuito

all’evoluzione (clima, tempo vegetazione, m.o., interventi agronomici).

Pedogenesi per esempio:

- Rocce vulcaniche basiche: P, K, Ca.

- Rocce acide laviche o neutre; poche sostanze.

I composti chimici derivati spesso sono instabili e reagiscono con altre sostanze per raggiungere

conformazioni più stabili: i m.o. contrastano perché contribuiscono allo scambio di sostanze.

Interessa il contenuto di elementi nutritivi: N, P, K, Ca, S.

AZOTO 4+

Minerale o di riserva che viene mineralizzato: la forma ammoniacale NH viene fissato come catione nel

terreno, N non può essere dilavato. La forma nitrica NO - è la forma assorbita dalle piante, non trattenuta dai

3

colloidi ed è dilavabile.

- Apporti: concimi chimici azotati sono la fonte più importante, fertilizzanti organici, azoto fissatori,

acque meteoriche e pulviscolo atmosferico (nitrico, ammoniacale, nitroso, organico).

- Sottrazioni: colture, dilavamento, erosione, perdite per denitrificazione, volatilizzazione

ammoniacale gassosa, perdite dovute al fuoco.

In base al contenuto di N, un terreno può essere:

- Povero.

- Mediamente dotato.

- Ben dotato.

- Ricco.

- Eccessivamente dotato.

POTASSIO

Frazione minerale

- K reticolare costituente i reticoli cristallini dei minerali.

- K legato - fissato.

- K scambiabile.

- K in soluzione

Analisi del K totale da scarse info sulla disponibilità per le piante. Fissato sotto forma di Sali.

FOSFORO

Si origina da fosfato di Ca, Fe, Al, concimi. Tutti i frutti hanno una buona quantità di fosforo ma bisogna

reintegrarlo comunque in coltura. Esistono diverse frazioni:

- Frazione solubile: forma anionica.

- Frazione scambiabile: anioni fosforici.

- Fosfati precipitati: non disponibili.

- Frazione organica.

- Frazione inerte.

CALCIO

Molto importante, ma difficilmente carente (per 30q di granella servono 15kg di CaO). Si trova anche come

sale puro.

- Apporto: concimi organici, concimi minerali con Ca, concimi minerali a basso titolo contenenti

gesso o calcare.

ZOLFO

Non è molto presente e ne serve poco. Se è nella forma organica allora è di riserva, se invece è minerale

allora è sotto forma di solfati facilmente dilavabili.

- Apporti: decomposizione rocce (più importanti), irrigazione, S atmosferico, fertilizzazione

organica, concimi chimici, antiparassitari a base di S.

- Sottrazione: coltura, dilavamento, erosione, volatilizzazione.

SOLUZIONE CIRCOLANTE

Fase liquida del terreno fatta da acqua e sostanze disciolte. È in continuo movimento negli interstizi per

capillarità e percolazione e igroscopicità. Composizione e concentrazione variano a causa degli scambi ionici

con le fasi solide e gassose o dell’apporto di nuovi elementi mediante piogge, irrigazioni e concimazione

(concentrazione -1 per mille). Piante e organismi asportano e trasformano gli elementi assieme a lavorazioni,

T, pedologia del terreno. Tra la soluzione e la parte solida c’è un contino scambio ionico: alcuni ioni vengono

mobilitati e altri trattenuti: capacità di scambio ionico. Cationi e anioni mantengono un equilibrio tra fase

solida e liquida con processi di assorbimento (da liquido a solido) e desorbimento.

Potere assorbente: proprietà del terreno di fissare alcuni ioni e dipende dalla presenza di colloidi organici e

minerali nell’humus e complessi argillosi.

Colloidi: argille, humus, idrossidi particelle più piccole del terreno con proprietà specifiche:

- Carica elettrica positiva e negativa. Stabilità delle sospensioni colloidali (stato

disperso) è dato dalla repulsione tra cariche uguali di cui sono dotate le

particelle.

- Possibilità di riunirsi in aggregati che si depositano sotto-forma di fiocchi

(flocculazione) + + 4+ 2+ 2+

- Humus e argille: sono colloidi elettronegativi quindi attraggono cationi, Na , K NH , Ca , Mg .

4- 4- 4-

- Idrossidi di ferro: sono colloidi elettropositivi quindi attraggono anioni PO , HPO , H PO (no

2

3-

NO deve essere assorbito velocemente dalle piante se no dilava).

Alcuni ioni sono trattenuti saldamente e per molto tempo mentre altri rimangono in soluzione.

PH DEL TERRENO

La reazione del terreno o ph esprime la concentrazione idrogenionica (ioni H+)

< 5.0 Peracido della soluzione circolante.

5,1-6,0 Acido Tra 6,5 e 7,2 vivono le piante (spesso), ma più verso l’acido. I terreni troppo

6,1-6,7 Subacido alcalini (ph >9) o troppo acidi (ph <4) sono tossici. Casi estremi non ci sono spesso

6,8-7,2 Neutro per cui il ph non è mai un grosso problema. Il ph incide sull’assorbimento degli

7,3-7,7 Subacido elementi del terreno. P diventa insolubile in ambiente acido o molto alcalino.

7,8-8,8 Alcalino Terreni acidi sono frequenti nelle zone umide o molto piovose perché le piogge

>8,8 Peralcalino dilavano i cationi responsabili dell’alcalinità. Gli alcalini si trovano in ambienti

poco umidi.

CORRETTORI E AMMENDANTI

I correttori sono materiali che migliorano il ph. Gli ammendanti migliorano le caratteristiche fisiche del

terreno (struttura e tessitura). Se il terreno è troppo acido allora le calcinazioni aumentano il ph (necessario,

ma costoso) o si usano le concimazioni alcaline. I correttori aggiungono s.o. e migliorano la fisica e la

chimica dei terreni troppo sciolti troppo compatti.

CARATTERISTICHE BIOTICHE

Il terreno è un complesso vivo in cui convivono minerali, s.o. acqua e organismi viventi. Gli organismi sono

responsabili della degradazione della s.o. fino alla produzione di humus, anidride carbonica, elementi

nutritivi assimilabili dalle piante.

- Fauna tellurica: topi, talpe, lombrichi, insetti, nematodi.

- Effetti della fauna: sminuzzamento, umettante, s.o. disseminazione dei m.o. determinano

l’equilibrio batteri/funghi a favore dei primi.

- Microflora tellurica: batteri attinomiceti, funghi, alghe, protozoi, virus.

- Effetti della microflora: attacca tutti i residui organici.

- Erbe infestanti: crescono spontaneamente tra le colonie.

Importanti per il ciclo dell’azoto sono i batteri simbionti Rhizobium che fissano l’N dell’aria. Le radici

formano dei noduli: le piante ottengono N e i batteri ricevono carboidrati necessari alle funzioni vitali. La

fissazione può anche non essere in simbiosi con le radici.

La fauna e i m.o. mantengono una struttura del terreno confacente alla vita di vegetali determinando un buon

rapporto tra macro e microporosità e una buona areazione del terreno (influenzata da T, ph, acqua s.o.). anche

il lavoro dell’uomo incide sugli equilibri tra terreno/organismi: interventi scorretti e irrazionali creano danni.

MICORRIZE

Simbiosi tra radici e funghi eterotrofi, fenomeno riscontrato prima su conifere, quercia e poi sulle arboree da

frutto e poi su frumento e graminacee nonché leguminose. La pianta fornisce ai funghi simbionti carboidrati

semplici (essudati radicali) e i funghi producono fattori di crescita vegetali che inducono la formazione dello

strato micorrizico (alterazione morfologica). Specie-specificità è bassa perché una specie di pianta può

formare associazioni micorriziche con diversi funghi.

Benefici: estendono il sistema radicale con maggior sviluppo delle radici. Migliorano l’efficienza di

assorbimento di nutrienti e ioni (P e N) soprattutto nei suoli umidi, favoriscono l’assunzione dell’acqua in

ambienti acidi. Esercitano un’azione di protezione nei confronti di stress abiotici e biotici (resistenza ai

patogeni).

Secondo la morfologia le micorrize si dividono in:

- Micorrize ectotrofiche (ME) - fungo: Basidiomiceti (Baletus), alcuni zigomiceti e Ascomiceti

(tuberi). Infezione intercellulare superficiale tipico dei tartufi e dei porcini. Le ife non penetrano

dentro le cellule ospite, ma rivestono i tessuti radicali (manicotto) con una guaina di feltro micelico

(reticolo di Harting) formando uno spesso strato di ife intorno alle radici di piante arboree forestali

come latifoglie e conifere (associate ad alberi dei boschi, conifere, foglie, quercia delle foreste

boreali e temperate).

- Micorrize vescicolari-arbuscolari (VAM) o endomicorrize-zigomiceti (glorius). Formazioni

presenti all’interno delle cellule vegetali intracellulari delle ife, fino a raggiungere anche il cilindro

centrale. Durante la crescita si ha la formazione di ramificazioni fungine derivanti da biforcazioni

ripetute (strutture simili ad albero o arbuscoli). Non dotate di mantello fungino esterno. Molto

diffuse anche tra specie erbacee, piante ospite sono piante agrarie (leguminose e graminacee) anche

felci. L’infezione avviene attraverso la penetrazione del simbionte nel cortex, ma la morfologia

esterna rimane inalterata.

STANCHEZZA DEL TERRENO O MALATTIA DA REIMPIANTO

Termine che indica i casi in cui di manifesta una perturbazione della fertilità dovuta a cause molteplici, ma

non trasmissibili: pianta trapiantata da terreno stanco a normale riprende l’attività. Molto sentito nei terreni

in cui non si cambia mai la coltura (arboree): il pesco, il melo, la vite e il ciliegio sono un esempio. Più grave

in terreni pesanti e con piante vigorose (ci sono così anche in alternanza di specie).

Teorie:

- Teoria delle tossine: radici emettono sostanze di rifiuto che le piante non gradiscono.

- Esaurimento di elementi nutritivi: ogni specie impoverisce il terreno. Il reimpianto della stessa

specie è inospitale.

- Popolamento di parassiti specifici: le nuove piante trovano un ambiente ostile.

Interventi:

- Rotazione con piante erbacee o arboree: fino alla scomparsa della stanchezza.

- Cambiamento portainnesto: non sempre possibile.

- Sterilizzazione con vapore.

- Disinfezione con prodotti chimici: costoso e rischio contaminazioni.

LAVORAZIONI DEL TERRENO

Insieme di interventi meccanici fatti allo scopo di perfezionare le condizioni pedologiche del terreno cioè le

proprietà fisico, meccaniche, chimiche e microbiologiche e regimazione delle acque (più uso di concimi).

SCOPI DELLE LAVORAZIONI

- Ripristino e miglioramento della struttura: terreno coltivato tende a essere compatto (soprattutto

se ha tanti colloidi). La degradazione è dovuta dal calpestio, dalla compressione delle macchine,

dall’azione flocculazione dell’acqua d’irrigazione e da quella battente delle piogge: il terreno diventa

duro e compatto. Si cerca quindi di ripristinare la struttura glomerulare.

- Armeggiamento ed ossigenazione del terreno: tali da favorire la respirazione radicale e lo sviluppo

della microflora aerobica a danno della anaerobica.

- Miglioramento bilancio idrico: le lavorazioni determinano

Migliore capacità di infiltrazione: e riduzione scorrimento acque in superficie e

o dell’erosione. Maggiore disponibilità per le piante.

Rapida penetrazione in profondità: per la percolazione, delle acque giunte alla superficie

o del terreno: aumenta la capacità del terreno di costituire riserve acquifere negli strati

profondi.

Recupero riserve idriche: grazie all’aumento della capacità capillare.

o Riduzione perdite acqua: per evaporazione grazie alla rottura della capillarità superficiale

o (zappatrice).

- Aumento dello strato del suolo esplorabile: delle radici delle piante.

- Eliminazione della competizione: per acqua e elementi nutritivi esercitata dalle erbe infestanti

(distruzione o devitalizzazione).

- Distruzione di gran parte delle forme sotterranee: di insetti e parassiti vegetali e animali (bene?).

- Interramento: di sementi, concimi, s.o., ammendanti e correttori, prodotti di disinfestazione.

- Azioni ausiliari: preparare i letti di semina, raccolta prodotti sotterranei.

CLASSIFICAIONE DELLE LAVORAZIONI

Lavorabilità va considerata sotto de aspetti: possibilità di eseguire i lavori e l’efficacia di questi.

- Coesione: capacità delle particelle del suolo di mantenersi legate tra loro, parametro che aumenta se

aumentano i colloidi, aumenta al diminuire dell’umidità del terreno.

- Adesione: capacità delle particelle di attaccarsi agli attrezzi: aumenta con l’umidità.

- Plasticità: capacità del suolo di mantenere la forma data dal sollecitazioni meccaniche degli attrezzi:

maggiore nei terreni argillosi e ricchi di s.o.

Terre sabbiose o sciolte sono facili da lavorare (se non sono troppo aride o troppo umide) al contrario dei

quelle argillose in generale nei climi umidi si lavora meglio. I risultati migliori si ottengono con terreni

pesanti e in tempera (terreno con umidità che conferisce minima coesione e plasticità).

Tempera ottimale: terreno umido che permette il lavoro con minore energia e massimo risultato. Punto di

incontro tra curva di coesione e plasticità. Nei terreni argillosi, una minima variazione di umidità sballa i due

valori: difficile mantenere la tempera.

Difficile determinare i valori di tempera e molte volte si è costretti a lavorare il terreno non in tempera.

Se il terreno non è in tempera, si rischia di arrecargli un danno lavorandolo perciò:

- Terreno troppo secco: non plastico e con molta coesione, usura degli attrezzi, consumo eccessivo

di energia.

- Terreno molto umido: elevata adesione agli attrezzi che creano un ambiente asfittico

- Terreno bagnato in modo non omogeneo.

ARRABBIATICCIO: bisogna assolutamente evitare di lavorare il terreno quando è bagnato in superficie e

asciutto sotto. Mescolando con l’aratura i due strati, si incorre in questo fenomeno (arrabbiaticcio, calda,

freddo, verde-secca, guasto). Sconosciuta la natura del fenomeno, ma si traduce in carena di N e gravi

infestazioni di erbacee (papaveri).

MESSA A COLTURA DEL TERRENO

- Disboscamento: parte epigea (arboree e arbustive) viene asportata dopo segatura o espiantata

(eliminazione delle radici).

- Spietramento: asportazione di massi e pietre e rimozione (ripper, ripuntatori a denti).

- Livellamento o spianamento: servono per assicurare un adeguato sgrondo delle acque e un’agevole

lavoro delle macchine. Si usano apripista, escavatrici, livellatrici e ruspe.

- Dissodamento o scasso: per le arboree non si usa il rivoltamento completo perché porta in basso la

parte fertile. Consiste in una lavorazione profonda con lo scopo dissodare il suolo costipato creando

spazio per future radici, migliora la circolazione dell’aria e dell’acqua e la capacità di campo oltre a

rimescolare lo strato più superficiale (ricco di humus, s.o., flora e fauna) con il terreno inerte. Il

dissodamento è profondo (60-80cm) se è la prima volta serve a preparare un terreno allo stato

naturale. Lo scasso è molto profondo (70-130cm) su un terreno già agrario per prepararlo

all’impasto di colture poliennali (arboree, erbe mediche). Lo scasso può essere:

Totale (reale o andante): interessa tutta la superficie.

o Parziale: interessa parti di superficie.

o Trincea: interessa solo le strisce in cui verranno messi a dimora i filari delle piante.

o A buche: solo nella zona in cui verrà messa a dimora la singola pianta.

o Aperto: fosse o buche sono scavate in autunno e lasciate a cielo aperto in inverno per

o esporre la più ampia massa di terreno agli agenti meteorici (gelo, disgelo).

Lo scasso si attiva con aratri appositi che superano il metro di profondità. Oggi si usano aratri da

ripuntatura per rimescolare solo tra i 50 e 70cm mentre quelli sotto vengono rotti sul posto /senza

rivoltarli). Oppure si da un passaggio con dei discissori o ripuntatori che rompono il terreno molto in

fondo senza rivoltarlo e rivoltandolo dopo (interrano i concimi organici): si evita così di interrare gli

strati superficiali.

- Aratura: più diffusa/importante lavorazione preparatoria del terreno: consiste nel tagliare e rivoltare

la parte superficiale del terreno per rimescolare lo strato attivo e inerte, riossigenare, ricreare la

struttura ecc. La lavorazione si esegue con l’aratro che è

formato da:

1- Bure: collegamento.

2- Dispositivo di attacco.

3- Dispositivo di regolazione.

4- Colmo o coltello: che fa il taglio verticale.

5- Scalpello.

6- Vomere: che fa il taglio orizzontale della fetta di terra.

7- Versoio o orecchio che favorisce il rovesciamento.

Aratro monovomere con avanvomenere (aratrino che taglia e rovescia la superficie cotico erboso).

Permette l’attacco dei mezzi trainanti e il sollevamento di quelli portati permettendo un po’ di

oscillazione laterale.

Obiettivi dell’aratura: miglioramento abitabilità del terreno per le piante, soppressione vegetazione

preesistente, trasporto in superficie di organi vegetativi di moltiplicazione di piante infestanti,

interramento di residui colturali (arricchimento di s.o.), interramento concimi.

Tipi di aratro

A dischi: organi lavoranti sono calotte emisferiche.

o Polivomere: in aratri collegati in parallelo.

o Voltaorecchio: vomere e versoio, possono ruotare su un perno fissato alla bure per

o permettere l’aratura sia a destra che a sinistra.

Doppio: due coltri, due vomeri, due versoi, permette con una rotazione di 180°C di agire

o come il voltaorecchio.

A bilanciere: due aratri sono sui lati opposti di un carretto e ciascuno con la propria bure.

o Uno gira la zolla a destra e l’altro a ritorno a sinistra.

A solcatore: due vomeri e due versoi saldati assieme che lavorano contemporaneamente

o rovesciando su entrambi i lati (solo aperto).

Ravagliatore: due aratri montati uno dietro l’altro, il secondo è più in basso e ha il versoio

o molto alto: approfondisce il solco del primo e porta su uno strato più fondo.

Fognatore o talpa: agisce sotto lo strato lavorato e crea cunicoli che si possono collegare.

o Ripuntatore: aratro è seguito da un discissore che lavora più in profondità per

o smuovere/rompere il terreno in basso senza mescolarli.

ESECUZIONE DELL’ARATURA

I terreni sabbiosi e sciolti sono sempre in tempera: negli argillosi/compatti/pesanti bisogna stare attenti

all’esecuzione dell’aratura. Bisogna anticipare l’aratura il più possibile rispetto alla semina o alla

piantagione: questo per lasciare le zolle all’esposizione degli agenti atmosferici. La pratica può essere anche

dannosa nei sabbiosi e sciolti che si lavorano poco prima della semina. Se il terreno è secco l’aratura

richiederà molta energia, se il terreno è troppo bagnato allora l’umidità fa cementare le fette di terra

rovesciate e non si riesce a farle disgregare da agenti atmosferici.

METODI DI ARATURA

IN PIANURA

ARATURA A COLAMRE O COLMANDO

Solco longitudinale al centro del campo poi si tracciano due solchi di

andata e ritorno rovesciando le zolle verso il centro del campo. Se

prolungato negli anni causa baulatura. Alla fine restano aperti ai lati

del campo due solchi.

ARATURA A SCOLMARE O SCOLMANDO

Due solchi longitudinali che partono dai due lati del campo opposti, si

procede verso il cento rovesciando verso l’esterno. Alla fine ci sarà un

doppio solco al centro cioè una scolina nelle quali (negli anni)

confluiranno le pendenze.

ARATURA ALLA PARI

Si rovescia la fetta sempre sullo stesso lato (si conserva il profilo del

campo). Per farlo con l’aratro normale bisogna fare un giro a vuoto

oppure si usano agli aratri che lavorano nel doppio senso di marcia. Si

alternano questa e quella di prima per mantenere l’andamento

superficiale.

PENDIO

ARATURA A RITTOCHINO

Si fa secondo le linee di massima pendenza, si approfondisce la lavorazione, ma spesso

di fa il ritorno a vuoto (aratro causa erosione).

ARATURA TRAVERSO

Secondo le curve di livello, rovesciando verso monte o verso valle. Forza di gravità può

dare scivolamenti dell’aratro.

PROFONDITÀ DI ARATURA

I lavori preparativi si possono classificare rispetto allo spessore dello strato mosso:

- Lavori superficiali: 20cm.

<

- Lavori leggeri: 20-25 cm.

- Lavori medi: 25-40cm.

- Lavori profondi: 40-60cm.

Qualcuno pensa che oltre i 30 cm sono lavori inutili mentre altri che sono contenuti. Divergenza data dal

clima, condizioni pedologiche, dalla coltura. Lavoro favorisce l’approfondimento radicale.

- Ripuntatura: approfondisce il solco dell’aratro. Conviene se sotto lo strato attivo c’è uno strato

coerente impermeabile che crea resistenza all’approfondimento radicale ed all’infiltrazione delle

acque meteoriche. Si usa se si vuole smuovere uno strato profondo senza rivoltarlo: evita la suola di

lavorazione.

- Scarificatura: rottura del terreno fino a 35-40cm con gli scarificatori provvisti di aste o corpi

metallici. A seconda della profondità può essere una preparazione preparatoria, principale o

complementare, colturale o successiva. È un’operazione colturale dei prati poliennali: permette

l’areazione, previene l’accumulo dei prodotti dell’umificazione anaerobica e per garantire la

penetrazione dell’acqua e dei concimi. Rompe il terreno anche per favorire l’aratura (sostituisce

l’erpicatura). Non è necessaria solo la rottura del terreno: serve anche una crepatura intorno.

- Vangatura: la fetta di terreno viene tagliata, sollevata e fatta ricadere rovesciata, fatta da vangatrici

e permette il perfetto rovesciamento delle fette (buona per il lavoro superficiale).

- Erpicatura: sminuzza le grosse zolle dell’aratura, livella e pulisce dalle erbe infestanti il terreno

arato, ricopre i semi, interra e mescola i concimi e diserbanti al terreno, rompe la crosta, dirada il

seminato troppo fitto. È superficiale (10-15cm) da fare in tempera. Si esegue con gli erpici:

Striscianti a telaio rigido con organi rigidi.

o Striscianti a telaio rigido con organi elastici.

o Striscianti a telaio snodato.

o A denti rotanti o oscillanti.

o A denti rotanti o oscillanti.

o A dischi.

o

- Estirpatura: estirpa le erbe di un terreno arato, sminuzza la parte inferiore dello strato arato e

mescola il terreno, si fa sul terreno in tempera con estirpatori a fondo o coltivatori superficiali.

- Zappatura/fresatura: si fa con zappatrici rotative dotate di utensili rotanti attorno ad un asse

orizzontale (fresatrici). Perfeziona l’aratro o lo sostituisce: sminuzza e rimescola il terreno. Adatto a

terreni sabbiosi perché può danneggiare le strutture delle argille. Può favorire la propagazione delle

infestati.

- Rullatura: in base all’epoca ha diversi scopi: in presemina riduce la zollosità. In postsemina

favorisce il contatto seme/terreno perché un eccesso di sofficità può limitare il contatto fra i due. In

coltivazione in atto rompe la crosta sollevata dal gelo. Nei terreni sabbiosi serve a dare compattezza.

Rallenta la crescita dei cerali (allettamento). Può accadere che delle piantine giovani non diano

copertura sufficiente al terreno per cui questo è sottoposto all’azione delle piogge che ne rovinano la

struttura e possono formare una crosta superficiale. Se l’acqua infiltrata congela, amplia il suo

volume e stringe i colletti delle piante causandone il sollevamento. Le radici si trovano quindi

all’aria e rischiano si seccare.

- Sarchiatura: smuove la parte più superficiale del terreno fino a 3-5cm. Obiettivi sono:

Lotta contro le infestanti.

o Aerazione del terreno.

o Facilitazione penetrazione acque piovane.

o Riduzione evaporazione interrompendo la capillarità e colmando le fessurazioni profonde.

o Interramento concimi.

o

È un sostituto del minimum tillage. Fatta con sarchiatrici con utensili (vomeri o dischi) fissi o rotanti.

- Rincalzatura: prelevare una parte di terra attorno alle piante o nelle interfila e riutilizzarla

immediatamente addossandola al pedale delle piante stesse. Si fa con la zappa o

con aratri assolcatori con doppio versoio. In alcune specie come la vite serve

contro il freddo. Crea solchi adatti all’irrigazione: permette l’emissione di radici

avventizie.

TIPI PARTICOLARI DI LAVORAZIONE

Come lo scasso e il dissodamento alcune lavorazioni si eseguono ad intervalli più o meno regolari.

- Rinnovo: lavorazioni più profonde della norma (30-60cm) per colture più esigenti di fertilità (“da

rinnovo”) che aprono la rotazione colturale. La lavorazione accresce la fertilità per la struttura e la

microflora. Nei terreni argillosi si rompe anche la suola e si interrano i concimi organici.

- Maggese: terreno a riposo per un anno, libero da coltura o ad erba (autunno o inverno), pratica

abbandonata. Accumula e conserva le riserve idriche, fissazione dell’N, lotta infestanti, controllo

patogeni. SISTEMI COLTURALI

Differenti combinazioni nello spazio e nel tempo delle diverse colture, ognuna con propri itinerari tecnici.

Tipi di base sono:

- Sistemi monocolturali: nasce con le colonie per l’esportazione.

- Sistemi policolturali: molte specie in successione (coltura specializzata).

- Monocoltura : omosuccessione (stessa coltura ogni anno).

- Avvicendamento: contrario all’omosuccessione: ogni anno si cambia.

- Rotazione: avvicendamento chiuso (schema preciso).

- Consociazioni: coltivare piante diverse sullo stesso terreno (es. orto).

CONSOCIAZIONE

Coltivazione contemporanea di più specie nello stesso appezzamento di terreno. Ne esistono di diversi tipi:

- Erbacea (es. mais e fagioli).

- Arborea (es. vite e noce - sostegno).

- Mista (es. vite e frumento).

- A strati (ortaggi e alberi - colture in crescendo).

- Permanente (oliveti, agrumi).

- Temporanea:

Sestu dinamico; invece di coltivare a 3m, lo si fa a 1,5m di distanza, quando le piante si toccheranno

verranno tolte una fila si e una no (avranno già dato prodotti).

SCOPI DELL’AGRICOLTORE

- Maggiori prodotti nell’unità di superficie.

- Prodotti migliori: prati polifiti = se piantati con miscugli adatti, rendono la produzione foraggera

più abbondante e di migliore qualità. Abbondante perché alcune specie usano meglio l’ambiente e di

qualità migliore perchè il foraggio costituito di essenze diverse acquista appetibilità.

- Avere un primo prodotto mentre cresce la specie principale. Associazione di piante a sviluppo lento

con quelle a sviluppo veloce (es. colture ortive nelle interfile dei frutteti).

- Ottenere protezione o aiuto da una specie a favore di un’altra (frangivento).

- Guadagnare tempo: orticoltura e bulatura.

- Ottenere delle sinergie o protezione antiparassitaria, dall’associazione di certe specie.

- Ottenere vantaggi per le caratteristiche del terreno: inerbimento.

- Assicurare la fecondazione incrociata, in frutticoltura soprattutto: ciliegio autofertile (non si

autofeconda).

A parte impieghi inevitabili (come la fecondazione) la consociazione non è più tecnicamente conveniente

nelle agricolture sviluppate (specializzazione, meccanizzazione).

Quando è vantaggiosa?

- Quando le specie consociate hanno apparati radicali diversi: sfruttamento migliore della massa del

terreno per quanto riguarda l’acqua e gli elementi minerali verso i quali le diverse specie hanno

esigenze diverse. Anche la s.o. derivante dai residui coltivati sono meglio distribuite.

- Quando le specie consociate hanno un diverso habitat di crescita.

- Specie consociate hanno ritmi di crescita stagionali diversi.

- Vantaggiosa se AB > (A+B)/2 dove AB è la produzione conosciuta di A e B (produzioni pure).

TIPOLOGIE IN BASE ALLA DISPOSIZIONE DELLE PIANTE

- Libera: senza ordine preciso.

- A strisce.

- A viali: file divise e strisce dell’altra coltura.

AVVICENDAMENTI

È noto che la ripetizione della stessa coltura arativa sullo stesso terreno causa un costante calo di produzione.

Bisogna comprendere anche il riposo o il maggese. Un’altra tecnica è l’avvicendamento cioè la successione

colture divere.

Fino al primo medioevo i mezzi erano ancora obsoleti e arretrati e persiste la rotazione biennali (frumento

maggese): coltivazione metà del terreno con rese basse.

Rotazioni storiche:

- Biennale (Maggese, frumento).

- Triennale (maggese, frumento, orzo o avena).

- Quadriennale (maggese, frumento, loietto).

Un passo avanti avviene nel 1730 con la rotazione di Norfolk di tipo quadriennale:

1- Rapa.

2- Orzo con o senza bulatura di trifoglio.

3- Trifoglio pratense, se non era stata fatta la bulatura o fagiolo.

4- Frumento.

Sfrutta le leguminose come pianta migliorante che fa aumentare la produzione della coltura successiva

(frumento in genere). In Italia si usò il mais come rinnovo al posto della rapa e l’erba medica come

leguminosa. Oggi l’agricoltore è vincolato dall’economica e dal mercato per cui esistono ordinamenti

colturali più semplici che si avvicinano alla monosuccessione.

PERCHÉ L’AVVICENDAMENTO?

Per fare agricoltura biologica serve l’avvicendamento.

- Economia: rischio suddiviso (andamento climatico, patogeni, mercati), distribuzione, anticipazione

incassi.

- Organizzazione: distribuzione del lavoro e dell’uso delle attrezzature.

- Agronomica: effetti chimici sul suolo, effetti fisici sul suolo, effetti biologici sul suolo (infestanti,

patogeni, animali).

- Ambiente: vocazione culturale, protezione ambientale, valorizzazione paesaggio.

- Apporto di N delle leguminose: erbai autunno vernini, prato, leguminose da granella.

Umificazione dei residui colturali: quantità residui, coefficiente isoumico: quantità di humus stabile

formato (dopo la decomposizione, tempo minimo 3 anni) dall’unità di peso di un determinato materiale

organico.

EFFETTI DELL’AVVICENDAMENTO SUL TERRENO

Ruolo importante in relazione a numerosi fattori della produzione, riconducibile alle proprietà del terreno.

- Proprietà fisiche: ogni avvicendamento è aperto da una lavorazione di rinnovo (migliora la

struttura). La specie a radice fascicolata lascia il terreno in cattive condizioni (disgregazione

radicale), residui organici e microflora, fittone migliora la permeabilità e la porosità. Alcune la

peggiorano come i macchinari usati (peggiorano la struttura).

- Proprietà chimiche: arricchimento o impoverimento di elementi nutritivi e s.o. (anche variazione

del ph). Alcune sono depauperanti altre conferiscono anche s.o. (leguminose).

- Proprietà biologiche: influenza sulla vita microbica, sulla flora e fauna patogena e infestante:

escrezioni che influenzano negativamente o positivamente la flora microbica oltre alle piante

superiori. La microflora può entrare in competizione con la coltura successiva. Le erbe infestanti,

l’avvicendamento modificano l’infestazione perché o la favorisce o la soffocano.

TECNICA DELL’AVVICENDAMENTO

Le varie colture distinte in depauperanti o sfruttanti (impoveriscono il terreno) e miglioratrici che lo

lasciano fertile. Le miglioratrici di classificano in:

- Miglioratrici da rinnovo: lasciano il terreno in buone condizioni di fertilità non tanto per virtù

proprie, ma per la tecnica colturale che le caratterizza.

- Miglioratrici pratensi: prati di leguminose, migliorano la fertilità chimica del suolo, grazie agli

apparati azotati dovuti alla fissazione simbiotica, ma anche quella fisica per la s.o. che rimane in

profondità.

Regola fondamentale: alternare colture miglioratrici a depauperanti. Per esempio:

1- Coltura da rinnovo.

2- Coltura depauperante.

3- Coltura miglioratrice pratense.

4- Coltura depauperante.

Può variare e può non avere un ordine di avvicendamento libero o aperto oppure sì.

AVVICENDAMENTO A CICLO CHIUSO O ROTAZIONE

Segue un ciclo determinato per un certo numero di anni e poi si ripete.

- Colture di testa: a capo della rotazione.

- Colture principali: entrano nell’avvicendamento e occupa il terreno per una o più annate agrarie.

- Colture intercalari/secondarie/furtive: praticate talvolta nell’intervallo di tempo che può separare

due colture principali.

Rotazioni continue se le colture si succedono senza interruzione e discontinuità quando il terreno resta a terra

improduttiva (maggese o riposo). Le rotazioni si distinguono in base alla durata: anni tra una coltura e il

ritorno della stessa in condizioni identiche:

- Brevi: 2-3 anni.

- Medie: 4-6 anni

- Lunghe: >6 anni.

- Semplici: una sola coltura da rinnovo o maggesate (quadriennale: rinnovo, frumento trifoglio,

frumento).

- Composte: più colture da rinnovo (decennale: rinnovo, frumento, trifoglio, rinnovo, frumento,

medica, medica, medica, frumento).

PRINCIPI DELLE ROTAZIONI

- Colture depauperanti: bilancio passivo di s.o., cereali autunno vernini.

- Colture miglioratrici: da rinnovo (miglioratrici per le lavorazioni profonde, alte fertilizzazioni

organiche) come mais, bietola, girasole, prati, leguminose a ciclo breve.

In generale bisognerebbe avere sempre il bilancio della s.o. e l’alternanza di almeno due colture. Bisogna

tenere conto del tempo di preparazione del terreno tra due colture ricordandosi di non lasciare nudo il terreno

in zone erodibili. È meglio alternare piante a radice superficiale e a radice profonda; apparati radicali espansi

e ridotti. Le colture che permettono l’azotofissazione devono essere seguite da quelle ad alto uptake. Bisogna

inoltre tenere conto delle comunità di infestanti, delle comunità di insetti, di quelle di patogeni e dell’epoca

di semina diversa e delle interfile larghe e strette.

IMPIANTO DI UNA ROTAZIONE

Bisogna prevedere le specie che saranno coltivate: il terreno andrà suddiviso in base agli anni di rotazione.

Escluse dal computo delle sezioni le superfici incolte, quelle improduttive, quelle a frutteto specializzate e in

genere tutte quelle il cui utilizzo non si presta a far parte delle rotazioni.

COLTURE INTERCALARI

Le colture principali delle rotazioni, solitamente non occupano generalmente il terreno per tutto l’anno; fra

una coltura e l’atra rimane un certo lasso di tempo che si può usare per una coltura intercalare. Coltivazione

di piante a rapida crescita tra due colture principali: raccolto non va in vendita (foraggio - sovescio).

Es. tra la raccolta del frumento e la semina della barbabietola intercorrono 8 mesi.

A seconda del momento in cui vengono coltivate, le colture intercalari possono essere:

- Estive.

- Estive autunnali.

- Autunno-invernali.

- Autunno primaverili.

- Primaverili.

- Invernali.

Di solito sono foraggere o orticole (basta che abbiano un ciclo breve e adattabilità al cima del momento).

Effetti: dissodamento, arricchisce l’humus, protegge dall’erosione, aumenta la scorta di N (leguminose).

- Coltura a ciclo invernale: semina a fine estate, raccolta a in aprile-maggi o sovescio /serve molta

acqua). Colza invernale.

- Coltura a ciclo estivo: semina di ristoppio o semina in copertura: leguminose da granella, trfogli,

colza.

Svantaggi/vantaggi: perdita periodo di riposo estivo, aratura estiva facilita la distribuzione di alcune

infestanti, si riduce il beneficio degli agenti atmosferici nel terreno a tutto svantaggio della coltura

primaverile (non si ara prima dell’inverno), cali produttivi (mancanza sostanze).

FERTILIZZAZIONE

Fertilità: attitudine di un terreno a garantire alle piante condizioni di vita adeguate.

Fertilizzazioni: interventi che l’uomo può adoperare per accrescere la fertilità (presenza fattori di crescita).

Fertilizzanti: mezzi per attuare la fertilizzazione.

Una parte importante è legata alla fertilità chimica: disponibilità di elementi chimici essenziali. Può essere

accresciuta grazie ai concimi: fertilizzanti che arricchiscono di minerali (fertilità chimica). Possono essere

organici, minerali, organico-minerali (non tutti i fertilizzanti sono concimi). Contengono N, P, K e altro in

misure diverse (titolo: quantità percentuale degli elementi).

Tra i fertilizzanti invece ricordiamo gli ammendanti che modificano le proprietà fisiche e biologiche e i

correttori che modificano la reazione del terreno (ph).

CONCIMI ORGANICI

Composizione complessa e variabile. Gli elementi nutritivi sono in forma organica perlopiù (non

direttamente assorbibili). Utilizzo delle piante comporta una decomposizione (nel terreno) anche se può

iniziare prima della somministrazione. Concimi non hanno tanti elementi nutritivi (min. una percentuale per

legge se no è ammendante), ma arricchisce il terreno di microelementi e s.o. Più importanti sono il letame,

liquami, sovescio (cover crop).

LETAME

Di stalla o stallatico, è un miscuglio di deiezioni animali e vegetali usati nelle lettiere (paglie di mais o

frumento) che si accumula nelle cascinaie. Composizione varia da animale a lettiera. Non si usa il fresco, ma

deve “riposare” per un po’ di tempo: si ottiene il letame maturo (informe e scuro) ottenuto dopo

fermentazione (fuma) durante la quale si degrada la s.o. Il riscaldamento determina il consumo di sostanza

secca (m.o. che respirano). P e K rimangono nel composto mentre N se ne va come ammoniaca. L’acqua non

varia e viene usato nella forma mediamente matura e completamente matura.

In mancanza di letame, lo si crea artificialmente con la paglia

bagnata e stratificata con concimi minerali: la fermentazione

viene innescata con piccole quantità di concime naturale. I

terricciati (o compost) sono simili come preparazione, ma si

aggiunge anche terra e viene mescolata.

Il letame fresco o mediamente maturo lo si usa nei letti in

orticoltura perché assicura anche un mantenimento della T.

Altrimenti può danneggiare le colture. Qualcuno lo usa in

superficie.

T altalenante è dovuta ai rivoltamenti che la fa

scendere e salire

Perché abbia buoni effetti, la concimazione deve essere alta (problema di trasporto

costoso). Molte volte non conviene spendere in letame (pochi elementi nutritivi).

L’arricchimento di m.o. AA, colloidi, negli argillosi aumenta la s.o.

LIQUAMI

Deiezioni liquide e solide mescolate ad acqua di lavaggio. Concime con problemi tecnici di spargimento e

scarso potere fertilizzante, nessun effetto positivo sulla struttura: vengono eliminati perché danno anche

problemi ambientali.

SOVESCIO

Crescita di una coltura erbacea che non viene raccolta, ma interrata (fatto in zone con poco allevamento): si

fa con le leguminose e graminacee. Fertilizza perché arricchisce di N (leguminose) di s.o., K e P.

ALTRI CONCIMI ORGANICI

- Materie vegetali: residui industriali come panelli di semi oleosi, vinacce, sanse (concimi e

ammendanti).

- Materie animali: ricchi di N a lenta cessione come sangue secco, carniccio, corna e unghie, cuoio,

ossa.

CONCIMI MINERALI

Derivano da minerali presenti in natura o di sintesi: solidi di solito, liquidi, gassosi. Possono essere semplici

(contengono un elemento di fertilità N, P, K) e composti (2 o 3). Sono molto concentrati e si usano in piccole

dosi.

CONCIMI AZOTATI

Semplici, N in una o più forme. I più usati sono:

- Concimi nitrici: le piante assorbono N come ioni nitrico, concime a pronta azione, intervengono in

“copertura”, è facilmente dilavabile (meglio se fatto più volte in quantità ridotte). Nitro di calcio e

sodio, nitro del Cile nitrato di calcio e magnesio sono i più importanti. Costosi e a basso titolo (uso

in declino).

- Concimi ammoniacali: ione ammonio è poco assorbito: la nitrificazine nel terreno la rende

disponibile. Trattenuto dal potere assorbente del terreno (meno dilavato). Solfito di ammonio,

ammoniaca anidra (gas con problemi di conservazione e impiego).

- Concimi nitrici-ammoniacali: combinano le caratteristiche positive delle due forme precedenti.

Nitrato di ammonio è il più importante e il più venduto.

- Concimi con N organico di sintesi: simile agli ammoniacali. Calciocianamide (ha anche ossido di

Ca e altre impurità), più costoso e meno impiegato. L’urea (46% di N) è di sintesi, molto usato in

Italia (poco costoso e si somministra anche per via fogliare).

CONCIMI FOSFATICI

Solidi provenienti dalle rocce fosfatiche. Elemento trattenuto dal terreno (non dilavato): può dare problemi

da eccesso. Titolo espresso in P O . Perfosfato minerale, perfosfato d’ossa ha anche del N, perfosfato

2 5

concentrato ne ha anche di più. Scorie Thomas (residui della siderurgia) hanno il 12-20% di P O (ph basico).

2 5

CONCIMI POTASSICI +

Interagiscono col terreno come i fosfatici (ione K può essere dilavato a ph acido): da problemi da eccesso.

Meno importante come concime perché torna al terreno come deiezioni e residui colturali (italiani ben

forniti). Titolo espresso in K O. Cloruro e solfuro sono i più usati, con titolo del 60 e 50%. Il cloruro non si

2

usa in colture che temono il Cl e il secondo ha il 18% di S. Salino Potassico (sottoprodotto industria

zuccheriera) ha il 34-45% di K O.

2

CONCIMI COMPOSTI

Hanno due o più elementi principali.

- Binari: azoto-fosfatici, azoto-potassici, fosfo-potassici.

- Ternari.

Sono tutti espressi in unità N, P O ,K O, indicati in questo ordine (es. 10-20-20). Sono discretamente usati,

2 5 2

semplificano la conservazione, il trasporto e la distribuzione anche se sono più costosi.

CONCIMI ORGANICO-MINERALI

Ottenuti miscelando o facendo reagire uno o più concimi organici con uno o più concimi minerali. Costosi

ma di successo.

TITOLO DI UN CONCIME

Contenuto in elementi nutritivi del concime espresso in percentuale sulla massa. Più è alto e meno quantità

sarà necessaria (a volte è la stechiometria che determina).

Es. Urea = 46% di N H N(C=O)H N

2 2

Peso molecolare:

- H: 1 N: N Na: Na O.

2

- N: 14 P: P O Micro: B, Cu, Zn,

2 5

- C: 12 K: K O Co, Nn, Mo, Fe.

2

- O: 16 Ca: CaO S.o.: C biologico

-1

Quantitativo per ettaro: 150kg ha di N come urea. S: SO , S

3

150/0,46 = 326kg di prodotto.

LEGGE DI CONCIMAZIONE

Produzioni vegetali variano in funzione dell’aumentare di 1 fattore della produzione con un andamento

comune a tutti i fattori. Un fattore deve essere presente in giuste quantità (zona B): l’agronomo lo stabilisce

insieme ad altri fattori (biologico, colturali, economici).

- Legge di Misterlich: l’aumento produttivo dato

dall’incremento di 1 fattore è tanto minore più si è vicini

alla massima resa. Vale per N, K, P, luce, acqua.

- Legge del minimo: produzione è commisurata alla quantità dell’elemento

della fertilità presente in misura minore. Non si può abbondare con un fattore

se ne manca un altro.

RISPOSTE DELLE SPECIE AI PRINCIPALI ELEMENTI

N è il fertilizzante più impiegato. Esiste una curva tipica di risposta dei cereali al crescere della quantità dei

concimi azotati. Dopo i 100kg/ha di N, gli andamenti di resa sono sempre più piccoli fino a

decrescere. Anche da un punto di vista economica diventa non conveniente

perché il concime comincia a costare di più del ricavo della resa.

Inizialmente si ha una risposta comune, poi

esiste un punto di flessione (le foraggere

rispondono bene).

La diversità di risposta alle somministrazioni di N può anche essere dovuta a

una diversa capacità di estrarre N dal terreo. La risposta a dosi crescenti di P e

K non è chiara: nei terreni carenti di forme disponibili si è vista una risposta

lineare alle somministrazioni (gamma più ristretta di valori). P e K sono somministrati in quantità minore

rispetto a N.

INTERAZIONI TRA ELEMENTI FERTILIZZANTI

Le piante richiedono combinazioni dei tre elementi (e degli altri). Interazioni N e P nella barbabietola. A

bassi livello di P le rese seguono la curva normale; con P alto le rese aumentano a qualsiasi concentrazione di

N. Bassi livelli di P limitano la risposta produttiva ad alti livelli di N.

EFFETTI SULLA QUALITÀ

Qualità è influenzata da un dato principio nutritivo. Poco N da granella striminzita, piccoli frutti, ortaggi

fibrosi. Troppo N da frutta poco zuccherina, meno conservabile, meno amido.

ESECUZIONE DELLA CONCIMAZIONE

Possono essere distribuiti in modo localizzato (arboree giovani a radici corte) o a spaglio (spandiconcime),

fertirrigazione che da elementi nutritivi alle acque di irrigazione. Se le quantità sono piccole si attiva la

concimazione fogliare epigea (via foglia).

EPOCA DI CONCIMAZIONE

- Erbacee: presemina, semina, copertura. Terreno già coperto dalla vegetazione.

- Arboree: concimazione di fondo, pre-impianto: durante lo scacco e le concimazioni ordinarie (2-3

interventi annui). Dosi sono variabili: clima, tipo di concime, terreno, dotazioni minerali, s.o., specie

coltivate. Buon criterio per quantificare le dosi di elementi nutritivi è quella della restituzione degli

elementi asportati dalla coltura. Bisogna conoscere le dotazioni del terreno e analizzare i tessuti

vegetali (diagnostica fogliare o peziolare).

CORREZIONE

Fatta con correttivi cioè sostanze che modificano il ph. Interventi non ordinari (rendono il terreno più adatto):

- Terreni acidi: si usano composti alcalini del Ca (calce viva, minerali di Ca).

- Terreno salsi: troppa soluzione circolante concentrata. Irrigazione dilavante (fenomeno anche

naturale).

- Terreno alcalini: tollerato di più. Se è dato dal Ca può andare bene al contrario del Na che rende il

terreno inabitabile. Si usa il gesso (solfato di calcio).

AMMENDAMENTO

Pratica che modifica i caratteri fisici del terreno: struttura, tessitura. Nei terreni sciolti con pochi colloidi si

aggiunge s.o. o colmate con acque torbide. In quelli troppo compatti si aggiunge s.o. sabbia, calcare, sostanze

cementanti (per creare grumi): si deve valutare bene il costo degli ammendamenti.

REGIME IDRAULICO

Opere che presiedono alla difesa dagli effetti derivanti da eccesso o difetto delle acque e dalla loro

utilizzazione.

- Sistemazioni idrauliche agrarie: tecniche con le quali si modella la superficie dei terreni per

eliminare le acque in eccesso o per salvaguardarli dall’erosione delle piogge.

- Irrigazione: permette di apportare acqua al terreno.

BONIFICA

Difesa dagli eccessi idrici in base alle precipitazioni medie massime (non occasionali) in un certo periodo. Le

opere di bonifica permettono di eliminare l’acqua in eccesso e di assicurare il franco di coltivazione ovvero

l’altezza massima che deve raggiungere la falda freatica (in una zona) nel periodo di massime precipitazione

per non danneggiare le colture (deve essere alto). Questo obiettivo si può

raggiungere in modi diversi, ma in generale si cerca di alzare i livelli dei terreni

(colmata) o abbassare il livello delle acque (emungimento).

TIPO DI BONIFICA

- Scolo naturale: quota altimetrica dell’area da bonificare è superiore al

bacino di raccolta: basta aprire una via per lo scolo.

- Suolo intermittente: area bonificante è in condizioni di scolo solo in

certi periodi (bacino ricevente non in piano). Se c’è una piena nel bacino

non c’è lo scolo.

- Sollevamento meccanico: tutto o parte del terreno da bonificare è allo stesso livello del bacino

ricevente (se non sotto). Si delimita il terreno di bonifica (comprensorio) e si argina la zona

depressa per impedire il rientro delle acque. I terreni del comprensorio si dividono in terre alte,

medie e basse:

Alte: sopra il livello del bacino. Scolano con un emissario (canale acque alte).

o Medie: suolo intermittente. Canale acque medie.

o Basse: scolo con idrovore. Canale acque basse.

o

Nelle bonifiche per emungimento, il franco non è stabile.

- Per colmata: costruzione di canali che convogliano l’acqua torbida di fiumi o torrenti sul terreno

depresso: diminuiscono la loro velocità e depositano i materiali. Quando sono limpide vengono fatte

defluire. Risultati permanenti, ma lunghi lavori (30 anni x 1m di terreno). Sono terreni ottimi dal

punto di vista chimico-fisico.

- Mazzolatura: scavo nel terreno delle zolle che si riportano in superficie

per far defluire l’acqua (poca superficie).

EFFETTI DELL’ECCESSO IDRICO

Se gli afflussi idrici sono maggiori della capacità di ritenuta del terreno si crea uno stato di saturazione del

suolo che compromette lo sviluppa delle colture.

- Insufficiente ricambio gassoso nella rizosfera: accumulo di anidride carbonica e poco ossigeno.

- Ridotto assorbimento degli elementi nutritivi per dilavamento, fisiologia sfavorevole delle piante,

fenomeni biochimici dannosi (inibizione aerobi).

- Ridotto accrescimento radicale: piante deboli e vulnerabili.

- Condizioni favorevoli per lo sviluppo di erbe infestanti e di malattie parassitarie (sia per

l’indebolimento che per la maggior virulenza degli attacchi).

- Raffreddamento del suolo bagnato: ritardo fase vegetativa.

- Peggiora struttura del terreno: maggiore azione del gelo e disgelo, spappolamento argille,

impossibilità esecuzione delle lavorazioni.

SMALTIMENTO ACQUE SUPERFICIALE

Affossatura (scolina): apertura, rete di trincee a cielo aperto che

raccoglie e smaltisce le acque superficiali, e quelle di falde se sono

troppo vicine alla superficie: i canali si chiamano scoline o fossi.

Vantaggi

- Abbassamento falda freatica (aumenta il franco).

- Raccolta acque superficiali e quelle che non percolano sotto il suolo d’aratura.

- Notevole capacità d’invaso.

- Rapido deflusso delle acque con lievi pendenze.

- Esecuzione meccanica: pochi costi.

Svantaggi

- Manutenzione periodica.

- Aumento della superficie non coltivabile.

- Impedimento circolazione macchine.

- Diffusione semi infestanti.

Le scoline possono scorrere in corsi d’acqua, bacini naturali o in fosse di raccolta o collettori (artificiali).

Volume dell’affossatura dipende da molti fattori:

- Capacità di trattenuta idrica e percolazione.

- Frequenza/entità piogge più intense.

Per lo scavo di scoline si usano macchine scavatrici. Nei terreni pianeggianti è indispensabile ricorrere al

modellamento del terreno per dare delle pendenze che favoriscono il deflusso dell’acqua verso le scoline.

BAULATURA: insieme delle pendenze artificiali di un terreno. Hanno una linea centrale di colmo si solito

parallela al alto lungo e due spioventi (schiena d’asino) oppure quattro (a padiglione). Quelle a colmo

trasversale vanno bene per terreni argillosi perché ha il rilievo centrale più alto.

DRENAGGIO : (drenaggio sottosuperficiale) permette l’allontanamento delle acque in eccesso attraverso

condotte sotterranee che scaricano in canali di raccolta. Si crea una rete principale in cui si immettono i

collettori secondari nei quali affluiscono i dreni. Gli elementi drenanti vanno posti a profondità e distanze

diverse a seconda della natura del terreno e della coltura (pendenza non inferiore a 2-3%). Tubi sono di

terracotta porosa (30-40cm di lunghezza) e l’acqua entra nei punti di collegamento (diametro 10cm). Ora si

usano plastiche ad alta densità (PEAD) o PVC, lisci o coniugati (alcuni sono rivestiti per non passare

particelle di terreno).

- Vantaggi: assenza tare (zone improduttive), assenza ostacoli, bassi costi di manutenzione,

arieggiamento del terreno, minore occupazione superficiale.

- Svantaggi: lento smaltimento, servono pendenze maggiori, no percolazione, costi alti.

SISTEMAZIONE IN PIANURA

Sistemazioni idraulico-agrario in pianura servono per l’equilibrio idrico

(periodi di massima precipitazione). Nel corso del tempo sono molto

mutate.

SISTEMAZIONE A CAVALLETTO O BOLOGNESE

Permette un ottimo sgrondo del terreno (zone argillose e delta del Po).

Campi da 80-120 x 30-35 con baulatura a padiglione, doppie scoline (lato

lungo) e capezzagne con capofosso in testa. Tra le coppie di scoline ci sono strisce di terreno (cavalletti a

3

vite o acero). Comprende 180-200m /ha di affossatura con 8-12% di tare. Oggi poco usata. Più il terreno è

pesante e più le scoline devono essere fonde al contrario se fosse sabbioso.

SISTEMAZIONE A PIANTATA

Tipico dei terreni sciolti dell’Emilia occidentale e della Lombardia del sud.

Scompaiono le scoline laterali: solo una linea di compluvio o depressione tra

campo e piantata (filare arborato) che sgronda nelle capezzagne. Campi più

corti e affossatura poco più della metà rispetto al cavalletto.

SISTEMAZIONE A PRODE O A RIVALE (TOSCANA)

Tipica toscana, sezioni rettangolari di superficie uguali (campi o

tramiti), lunghezza variabile, baulatura schiena d’asino. Filari di viti

ai lati (1 o entrambi). Proda: spazio tra filare e faggio. Il filare non si

lavora come tutto il campo: ristagno interno al filare (cambia il

profilo detto basto rovescio). Sistemazione usata in diversi ambienti.

2

Affossatura varia da 100 a 280m /ha per tare da 5-8%.

SISTEMAZIONE A CAVINI (PADOVANA)

Basso Veneto a scarsa cadente con minimo scolo o impossibilità di scolo,

colmo perpendicolare al lato lungo, baulatura pronunciata nel senso della

lunghezza, no scoline laterali, separazione dei campi fatte da strisce arborate,

sui lati corti si trovano affossature (cavini) o strade-fosso (capezzagne).

3

Affossatura non eccessiva (100-110m /ha), tare da 10-14%. Con l’evoluzione

si sono eliminate le alberature e quindi sono aumentati i campi.

SISTEMAZIONE A LARGHE (FERRARESE)

Terreni di recente bonifica, senza alberature. Stradoni sopraelevati che

dividono il terreno in vasti appezzamenti a loro volta suddivisi in campi con

3

baulatura a padiglione o a schiena d’asino. Affossatura notevole (300m /ha)

con tare del 10-15%.

SISTEMAZIONE DEI TERRENI DECLIVI

SCOPI

- Oltre il 5% di pendenza (declive, pendio): oltre il 25-30% non è economicamente vantaggiosa ( o si

usano dei ciglionamenti o terrazzamenti.

- Terreni declivi hanno di problemi

Difficile lavorabilità.

o Difficile accesso.

o

- Alcune colture stanno meglio in collina:

Suolo scarso spessore.

o Problemi di erosione.

o

Questi sono alcune delle cause che provocano l’abbandono della collina che portano alla creazione di terreni

nudi e quindi erosione.

INTERVENTI

1- Allontanamento delle acque poste in alto con una fossa di guardia.

2- Alla base delle sistemazioni c’è la fossa livellare e l’acquidoccio: la prima

segue le quote del terreno e raccoglie le acque superficiali e profonde (5-10cm più basso dello

strato). Larghezza 1m x max. 200m, pendenza1-2,5% costante. Le fosse sono aperte dove l’acqua

rallenta il suo movimento, 60-100m l’una dall’altra. Le acque vengono scaricate in impluvi

(naturali) o acquidocci (artificiali) secondo linee di massimo pendenza e rivestite (sassi) contro

l’erosione. Fossa livellare può scorrere sul lato a monte di una strada.

3- Dopo la semina si creano i fossi acquai (fosse superficiali).

4- Tecniche di aratura

a. Secondo le curve di livello (o in traverso), poco preciso perché le

macchine scivolano.

b. Rittochino (secondo massima pendenza), prevede un ritorno a

vuoto, ma è più omogeneo, buona profondità, si può usare la

trattrice a ruote, si usura meno. Può erodersi prima.

Per difendere il terreno dall’erosione (idrica e eolica), negli USA esiste una coltura a strisce livellari:

applicabile con pendenza che consentono la lavorazione in traverso (5-15%). Su campi lunghi km, di

larghezza variabile. Le varie strisce sono coltivate con colture diverse in modo che in ogni momento

dell’anno ci sia qualcosa sul campo (evita l’erosione).

SISTEMAZIONE A RITOCCHINO

Si usa con pendenze accentuate, lunghezze di terreno variabile a seconda della pendenza: poche decine di

metri su pendenze forti (25-30%) a 150-200m per pendenza lievi (5-10%).

SISTEMA A GIRAPOGGIO

Per prati e pascoli permanenti. Unità colturali delimitate da scoline che seguono l’andamento delle linee di

livello (spirale). Scarica in acquidocci o invasi naturali che si presentano nella morfologia del pendio.

SISTEMAZIONE A CAVALVAPPOGGIO

Si fa in terreni con pendenze fino al 20% e più. Delimitato da scoline equidistanti, spesso alberate, che

confluiscono in collettori o invasi naturali. Scoline sono tracciate dall’intersezione di piani verticali con il

terreno. Ci sono quindi diverse pendenze.

SISTEMAZIONE A SPINA

Pendenze fino al 20% e oltre. Gli appezzamenti sono delimitati da scoline

equidistanti, spesso alberate che confluiscono in collettori o invasi naturali.

Scoline sono tracciate dall’intersezione di piani verticali con il terreno: si

formano diverse pendenze.

SISTEMAZIONE A TERRAZZAMENTO E CIGLIONAMENTO

Oltre il 30%, si trasforma il pendio in pianura, scavando e riponendo il terreno in modo da configurare

l’appezzamento a scalinata. L’unità di questa sistemazione è fatta

da: - Panchina o muro a secco (pietra).

- Lenza (pianale-coltivato).

- Canaletto si scolo per le acque superficiali.

Terrazzamenti: piani orizzontali con muro a secco.

Ciglionamento: per pendenze forti, panchine inclinate e inerbite,

lenze ampie con pendenza a valle.

SISTEMAZIONE A LUNETTA

Servono a mantenere singoli alberi in ambienti poveri di suolo: terra portata all’albero e mantenuti da muretti

semicircolari. IRRIGAZIONE

Regime irriguo: quantità di acqua necessaria ad una coltura, periodo in cui l’acqua deve essere distribuita

(modalità).

Molte società imperiali (es. egizia) sono note grazie ai grandi lavori per l’approvvigionamento idrico.

L’acqua è indispensabile per le piante e solo una parte di quella meteorica viene assorbita, l’altra evapora o

ruscella. Quella che entra nel terreno può percolare o può non essere disponibile.

SCOPI

- Irrigazione ammendante: migliora la struttura del terreno trasportando materiale terroso diverso da

quello irrigato.

- Irrigazione antiparassitaria: uccide i parassiti per affogamento o con antiparassitari.

- Irrigazione correttiva: modifica il ph.

- Irrigazione dilavante: elimina eccesso di sali.

- Irrigazione fertilizzante: fertirrigazione.

- Irrigazione termica: modifica T del terreno.

- Irrigazione umettante: permette di mantenere una conveniente disponibilità idrica anche nei

periodi di deficit idrico per mancanza di acqua meteorica (classico). Irrigazione di soccorso: serve a

far superare alle piante un momento critico dello sviluppo, eccezionale e non prevedibile con

certezza.

Irrigazione autonoma/individuale: l’azienda dispone di acqua propria.

Irrigazione collettiva: c’è un organismo consortile che distribuisce l’acqua alle aziende o secondo turni

(irrigazione turnata) o con sistema alla domanda.

QUALITÀ DELLE ACQUE IRRIGUE

Le acque irrigue possono avere caratteri fisico-chimico inadatte allo scopo.

TEMPERATURA

In estate l’acqua del sottosuolo è fredda, calda in inverno. Le acque superficiali sono calde in estate e fredde

in inverno. T ottimale = T colture = T del terreno. Acqua fredda da problemi al momento vegetativo.

Accorgimenti per aumentare la T

- Far percorrere dei percorsi in serpentina all’acqua (come nelle risaie).

- Serbatoi.

- Sistemi irrigui con poca acqua.

- Irrigare ad una T con una minima differenza tra suolo e acqua.

SOSTANZE IN SOSPENSIONE

Minerali (acque torbide, argille, limo), sostanze organiche (acque luride di scarichi fognari, allevamento).

- Acque torbide: usate nelle bonifiche per colmata e nei terreni con tessitura anomala (funzione

ammendante). Acque superficiali sono più torbide delle sotterranee.

Aspetti negativi dell’impiego: interramento rete irrigua (spese manutenzione), occlusione degli

augelli nell’irrigazione a goccia, imbrattamento foraggi e colture ortensi.

- Acque luride: per aumentare la fertilità del terreno: condizionata dalla carica batterica che può

essere dannosa per l’uomo.

SOSTANZE IN SOLUZIONE

Soprattutto Na, Ca, Mg, carbonati, solfati, cloruri: la loro concentrazione è un problema chiave (non devono

essere troppi).

- Concentrazione salina totale

Dolci: < 1,5% residuo secco.

o Salse: > 1,5-2%.

o Dure: molti solfiti (durezza permanente) e bicarbonati (durezza temporanea) di Ca e Mg.

o

Dalla concentrazione totale si può determinare la conducibilità elettrica.

- Qualità dei sali disciolti: sali che come ioni disciolti possono dare effetti nocivi sono:

+

Na : azione tossico diretta su colture sensibili e indiretta sul terreno (degrado della struttura,

o meno veloce l’infiltrazione perché antagonista di Ca e Mg).

3- 3-

CaCO (carbonati) e HCO (bicarbonati): se ce ne sono troppi precipitano come Ca e Mg

o sotto forma di carbonati e causa occlusione dei gocciolato nell’irrigazione a goccia e

formazione di patine calcaree sulle parti aeree delle piante. Se aumenta il sodio, aumenta il

ph.

-

Cl (cloruri): di solito nelle acque d’irrigazione non ci sono problemi di eccessi. Se non

o superano le 5 mg/l.

4-

SO (solfati): se sono più dei bicarbonati, sono utili perché bloccano la formazione di Ca e

o Na. 3

- Gas disciolti: nell’acqua va da 30 a 50cm /l. C’è ossigeno, azoto, anidride carbonica. Le acque

superficiali sono più ricche di ossigeno mentre le sotterranee di anidride carbonica. L’ossigeno deve

esserci nell’acqua d’irrigazione.

- Ph: tra 6,5-8,5. Sostanze influenzano il ph.

- Sostanze inquinanti: prodotti di sintesi non biodegradabili, metalli pesanti, detergenti, fenoli,

solventi, idrocarburi, fitofarmaci, erbicidi, piombo, rame, stagno.

FABBISOGNI IDRICI DELLE COLTURE

Calcolabili con dati metereologici, pedologici e coltivabili per un dato ambiente agrario. Quando piove?

Quanto piove= capacità di campo? ET? Coefficiente di utilizzazione o coefficiente irriguo si ottiene

facendo il rapporto tra acqua erogata e acqua trattenuta (da 0,5 a 1).

I = E + T - N + Pr ± D

I: quantità di acqua da distribuire.

E: evaporazione.

T: traspirazione.

N: apporti naturali.

Pr: perdite.

D: variazioni positive o negative dovute alle coperture.

METODI DI ADACQUAMENTO E IMPIANTI DI IRRIGAZIONE

In base alla sistemazioni del terreno, delle diverse tecniche abbiamo diversi metodi di adacquamento.

METODI DI ESPANSIONE SUPERFICIALE

Terreno dovrebbe essere in piano, ci dovrebbero essere degli argini, si usano piante adatte. Richiedono

preparazione accurata del terreno e in questo caso abbiamo:

- Sommersione.

- Scorrimento.

- Infiltrazione laterale.

METODI PER ASPERSIONE/IRRIGAZIONE LOCALIZZATA

Sistemazioni superficiali modeste o assenti.

- A pioggia.

- A goccia, a sorso ecc.

SUBIRRIGAZIONE

Apporto idrico viene erogato al di sotto della superficie.

IRRIGAZIONE PER SOMMERSIONE

Si copre il terreno con uno strato di acqua di spessore adeguato che ci sta per un periodo lungo o meno

(sommersione permanente o temporanea). Richiede terreni non troppo permeabili,

sistemazioni/manutenzione onerosi, serve molta acqua.

- Metodo a scomparti: tipico delle risaie, prevede la divisione in camere, livellate, separati da argini

di terra a sezione trapezoidale. All’interno si trovano sei solchi (acquai) quando ci sono le

lavorazioni per favorire l’espansione dell’acqua e il suo allontanamento nei periodi di asciutto.

2

Ampiezza va da poche migliaia di m a qualche ha. L’acqua continua viene dall’adaquatrice nella

sistemazioni a comparti indipendenti o tramite bocchette d’immissioni passa in serie tutte le camere

se sono dipendenti. Scoline e/o colatrici fungono da sgrondo per quelle a monte e distribuzione per

quelle a valle. Quando serve si interrompe l’acqua (asciutta): il livello dell’acqua staziona fra 20-5

cm per tutta la stagione.

- Metodo a conche: su terreni alberati in zone con modesta disponibilità idrica: si sommerge una

conca circola scavata in corrispondenza della proiezione della chioma dell’albero. La conca è

collegata con canaletti o tubi mobili ad una adacquatrice che da acqua in modo discontinuo. Per

limitare marciumi bisogna creare una controconca sulle radici. Serve molta acqua.

IRRIGAZIONE PER SCORRIMENTO

Acqua immessa nel campo scorre in modo costante e come un velo continuo per la durata

dell’adacqauamento. Richiede molta acqua e sistemazioni del terreno costose: deve consentire un

assorbimento uniforme. Metodo con bassa efficienza idrica (40-60%), ma ha basse spese per la distribuzione

dell’acqua.

- Metodo a spianata: per colture foraggere, terreni medio impasto, permeabili, con pendenza naturale

(0,3%-0,8%). Le spianate sono rettangolari, tra i 75 e 300m e 5-30 larghi (in

base alla struttura a pendenza costante). Piccoli arginelli separano una

spianata l’una dall’altra (150cm), l’irrigazione avviene grazie ad una

adacquatrice sulla testata e termina quando l’80% è irrigato (basso costo).

- Metodo a campoletto: su prati e erbai, presenta campoletti (appezzamenti più larghi), adacquatrice

di testata e due ai lati che terminano a 2/3 della lunghezza, lievemente

pendente e concavo. Acqua converge da 3 lati. Parte bassa è irrigata

con le colature, meno diffuso della spianata (più costoso).

- Metodo ad ala doppia: tipico della marcite, prati a duplice irrigazione (invernale-termica,

continua/estiva-umettante-discontinua). Campi rettangolari a 2

falde contrapposte (6-100 x 6-12) con pendenza dell’1-2%.

Adacquatrice a fondo cieco sul colmo che tracima e finisce

nelle scoline ai lati che la convogliano nelle adacquatrici per

appezzamenti a valle (costi alti).

- Metodo ad ala semplice: stessi scopi del precedente, richiede

pendenze elevate (2-4%) e diversa sistemazione del terreno. I campi cono

rettangolari (50-200m con lato lungo a monte) con adacquatrice a monte

che eroga a valle per tracimazione dove trova le scoline che raccolgono

quelle che non penetrano nel terreno.

- Metodo per fossatelli orizzontali: si usano in montagna per prati e pascoli su terra non sistemata a

forte pendenza (5-30%), adacquatrice di testata è a monte e dà acqua ad una

adacquatrice che scende a valle secondo la linea di massima pendenza.

Dall’adacquatrice si diramano i fossatelli a spina id pesce (5-40m) che si

sviluppano secondo le curve di livello. Cotica erbosa deve essere ben

consolidata altrimenti viene erosa.

IRRIGAZIONE PER INFILTRAZIONE LATERALE

Acqua non va a contatto diretto con tutta la superficie, ma scorre in solchi superficiali e penetra nel terreno

con movimento verticale e orizzontale.

Vantaggi

- Ridotti corpi d’acqua.

- Si possono usare acque fredde, incrostanti e luride.

- Sistemazioni meno accurate.

- Minor dilavamento.

- Buona efficacia irrigua (55-75%).

Vuole solchi con pendenze uniformi e tempi lunghi per l’irrigazione. Si

usa per colture ortensi e da rinnovo e per i frutteti. Si scavano solchi per il

lungo che intervallano una o due file di piante nelle colture sarchiate: una

striscia di terra nelle colture seminate a spaglio o a file ravvicinate. Alla

testata c’è l’adacquatrice, che fornisce acqua in ogni solco. Si usano

anche le tubazioni fisse o mobili con fori o sinfoni mobili di plastica

sull’argine che separa l’alimentatore dall’appezzamento.

Dimensione/distanza dei solchi variano in relazione al terreno e alla

coltura. Lunghezza dipende dal corpo d’acqua disponibile e dalla

maggiore-minore permeabilità del terreno. Perdite per percolazione

aumentano con l’aumentare della lunghezza dei solchi.

Bisogna ridimensionare la superficie del campo o la lunghezza del solco al corpo d’acqua, oppure in casi

estremi scegliere altri sistemi irrigui che consentono una miglior distribuzione dell’acqua.

IRRIGAZIONE PER ASPERSIONE

Erogazione dell’acqua come pioggia artificiale che umetta la coltura e il terreno in modo uniforme, grazie a

particolari attrezzature.

Aspetti positivi

- Richiede meno posto (meno tare), minor sistemazione.

- Si può fare in pendio.

- Minori perdite nel trasporto.

- Variazione facile dell’acqua.

- Si possono usare piccole portate.

- Si abbina ad altre irrigazioni (irrigazione termica,

fertilizzante).

- Riduce l’erosione.

- Alta efficienza idrica.

Aspetti negativi

- Difficoltà nelle zone ventose perché cambia il raggio

d’azione.

- Difficoltà uso acque salmastre, calcaree, luride.

- Maggiore rischio di diffusione di malattie crittogamiche.

- Maggiori costi d’impianto

COSTITUZIONE E TIPI D’IMPIANTO

Un impianto d’irrigazione a pioggia è fatto da: 3

- Stazioni di pompaggio: presa d’acqua, pompa centrifuga con motori, da 10 a 10 mila m /h.

- Condotta di adduzione e di distribuzione:

Fissi: rete di condotte per più irrigatori è fissa (costosa).

o Semifissi: interrato solo parte della rete.

o Mobili: ali piovane collegabili: molta modopera per la sistemazione.

o Mobili con sistemi a grande superficie irrigua: carro-bobina, con irrigatore gigante a

o grande gittata.

IRRIGATORI

Erogatori che spandono l’acqua come pioggia. Possono essere statici o rotativi (più usati).

- Statici: elementi forati, distribuzione uniforme, orticoltura, giardinaggio, permette la nebulizzazione.

- Rotante: tubo di lancio a sezione decrescente (acqua ha molta velocità), ruota intorno ad un asse.

Grazie all’azione dell’aria e dei frangigetti il getto viene polverizzato in gocce che cadono su

traiettorie di varia lunghezza su un’aria circolare.

Possono essere a bassa, media, alta pressione con diverse prestazioni. L’intensità media è una caratteristica

degli irrigatori e rappresenta l’altezza dell’acqua distribuita sul terreno in 1h in mm: si ottiene facendo il

2

rapporto tra la portata di acqua in 1h e l’area servita in m e in rapporto all’intensità abbiamo:

- Impianti a bassa intensità: < 5mm/h.

- Impianti a media intensità: 6-10mm/h.

- Impianti a alta intensità: > 10mm/h.

Cerchio irrigato difficilmente è umettato allo stesso modo. Di solito dovrebbe cadere di più vicino agli

irrigatori e meno ai bordi, ma l’irrigatore può non essere regolato bene.

DIPOSIZIONE IRRIGATORI

A quadrato o a rettangolo. Sovrapposizione delle superfici è auspicabile. Col vento si può cambiare

disposizione.

IRRIGATORI MOBILI

- Carro bobina con tubo avvolgibile su tamburo: di solito il carro bobina è fisso e c’è un irrigatore

semovente su un telaio a due ruote/slitta. La trattrice lo srotola fino al punto d’inizio e il motore la

riporta indietro mentre irrigua. Si irrigua una striscia rettangolare di terreno con lunghezza variabile

di 200-300m e larga 30m.

- Sistema PIVOT: intelaiatura metallica su ruote che tiene le tubatura e gli

irrigatori, il sistema ruota su un perno (pivot) facendo un cerchio, mezzo o

settore arriva fino a 600m (terreno piani o max. 6%). Esiste la variante a torri

semoventi con moto rettilineo: la stazione di pompaggio montata su un carrello

si sposta lungo un fosso o canale, mentre l’ala erogatrice, perpendicolare al

canale, si sposta nella stessa direzione.

IRRIGAZIONE LOCALIZZATA O A MICROPORTATA

- Permette economie d’acqua da 1/3 a ½ rispetto a quella a pioggia.

- Umettano solo parte della superficie.

- Funzionano a basse pressioni (<1,5 bar), bassa portata.

- Alta efficienza irrigua.

- Si usano acque fredde ed è facilitata la fertirrigazione.

- Serve a restituire giornalmente l’acqua persa per ET.

- Acqua raggiunge le radici in modo lento e continuo.

- Dirige le radici nella zona in cui c’è più acqua (condizioni favorevoli), cioè tra la zona troppo

umettata e asfittica e quella non umettata (globoide di umidità).

Il valore delle portate sono modeste quindi si hanno sezioni idriche talmente piccole da risultare suscettibili

di occlusione o intasamento (particelle, depositi, m.o.): filtrazione o trattamento chimico preventivo.

È un impianto costoso, è un ostacolo fisso alle lavorazioni, in caso di interruzione dell’erogazione le piante

vanno in contro a stress idrico perché le radici non vanno molto a fondo.

Costituito da:

- Rete di alimentazione: tubazioni fisse ed interrate.

- Apparecchiature di filtrazione: controllo e regolazione.

- Rete di distribuzione che termina con le tubazioni adacquatrici su cui ci sono gli erogatori (soluzione

più diffusa).

- Irrigazione a goccia: abbiamo i gocciolatori che possono essere fuoriterra o sottoterra, o sospesi.

Sono di varie fogge e possono erogare direttamente o con tubicini (spaghetti).

- Irrigazione a sorso: si fa per evitare le otturazioni degli erogatori: acqua viene accumulata in piccoli

serbatori quanti sono gli erogatori, dai quali si ottiene un deflusso automatico e periodico attraverso

fori da 5mm.

IRRIGAZIONE SOTTERRANEA O SUBIRRIGAZIONE

Erogazione dell’acqua sotto la superficie del suolo: acqua va alle radici per capillarità.

Vantaggi

- Non crea ostacoli alle lavorazioni.

- Permette automazione degli impianti (tubi sotterranei) con basse pressioni.

- Annulla le perdite per evaporazione e ruscellamento.

- Riduce le infestazioni da erbe e parassiti.

Svantaggi

- Costoso.

- Può perdersi molta acqua se l’impianto è troppo profondo.

- Facilità occlusione erogatori.

- Subirrigazione freatica: si innalza la falda idrica fino a livello delle radici con apporti d’acqua nella

rete aziendale superficiale (affossatura) o sotterranea (dreni). Poco costoso, ma difficile da realizzare

se la falda è troppo profonda e il terreno ha caratteri fisici non adatti alla risalita dell’acqua.

- Subirrigazione capillare: si interrano dei tubi disperdenti che rilasciano acqua vicino alla rizosfera

delle piante. Pericolo ostruzione erogatori: si supera impiegando tubi flessibili di plastica (1-2cm)

con aperture che si aprono con la pressione dell’acqua e poi si chiudono.

ARIDOCOLTURA

Tecniche agronomiche usate dove ci sono poche piogge o assenza di irrigazione: limite alla produttività. Si

basa su:

- Accumulo di acqua meteorica nel terreno.

- Riduzione perdite per ET.

- Ottenere dall’acqua il massimo rendimento produttivo.

Tecniche usate

- Sistemazioni particolari dei terreni (argini per fermare l’acqua, favorire l’allagamento e facilitare la

penetrazione dell’acqua nel terreno).

- Lavorazioni profonde prima della stagione piovosa.

- Lavorazioni superficiali che limitano l’evaporazione (sarchiatura) e controllo infestanti (erpicatura).

- Pacciamatura e diserbo chimico.

- Barriere frangivento (ET).

- Maggese (lavorazione profonda e superficiale).

- Impiego colture autunno vernine, la cui fase di sviluppo coincide nei nostri climi con il periodo delle

piogge.

- Adozione specie resistenti alla siccità (per capacità di estrazione di acqua dal terreno) che per

caratteri xerotrofici.

- Semina a file con limitata densità. POTATURA

Insieme di interventi atti a modificare il modo naturale di vegetare e di produrre delle piante al fine di

conseguire il maggior rendimento economico: piante forestali e da legno (danno legname e necessitano

solo di interventi cesori), piante da frutto (frutta in quantità e qualità elevati a costi minimi).

Permette un aumento di ritmo di sviluppo delle piante giovani (accorciare lo stadio improduttivo)e quindi la

regolazione dell’equilibrio vegeto-produttivo (chioma-radice). Consente inoltre un’economica esecuzione

degli interventi colturali e di estendere un’economica esecuzione degli interventi colturali.

Non sono solo interventi cesori, ma modificazioni di rami, fitoregolatori (potatura chimica). Si attua sulle

arboree (poche le erbacee).

PIANTE DA FRUTTO E LA LUCE

Con la potatura è possibile conferire una particolare forma alle

piante da frutto in modo tale che ricevano sfruttino al massimo la

radicazione solare. In questo caso la parte interna riceve meno del

30% di radiazione che vuol dire scarsa per la fioritura/maturazione

dei frutti.

Da tenere conto che gli assimilati delle foglie devono nutrire tutte

le parti della pianta e in molti casi anche quelle parti “improduttive” a causa della

loro posizione (ricevono poca luce); si esegue la potatura in modo da ottimizzare al meglio le sostanze

prodotte.

Interventi: insieme delle operazioni (taglio, inclinazione, piegatura e curvatura) effettuati sulla vegetazione

per conferire una certa forma alla pianta (forme di allevamento).

CLASSIFICAZIONE DELLA POTATURA

A seconda degli scopo da raggiungere, esistono diversi tipi di potatura.

- Potatura di allevamento: interventi sulle piante in vivaio.

- Potatura di trapianto: preparazione delle estirpate del vivaio/contenitori per l’impianto.

- Potatura di produzione: interventi periodici che si praticano per mantenere la pianta in condizioni

di produttività ottimale.

- Produttività di risanamento: eliminare parti malate/danneggiate.

- Produttività di trasformazione: modifica della forma della chioma.

- Produttività di ringiovanimento: per piante deperite o senescenti.

Le ultime tre si considerano potature straordinarie. In generale poi le potature si classificano:

- Per frequenza: annuale, biennale, ecc.

- Per epoca: invernale, estiva, autunnale.

- Per quantità di materiale asportato: ricca, povera.

POTATURA DI ALLEVAMENTO

Si fa in vivaio e deve importare la pianta sin dal primo anno verso la forma definitiva.

POTATURA DI TRAPIANTO

Interventi sulle radici, tagli di quelle toppo sviluppate, tagli alla chioma pe equilibrare le due parti e

consentire un rapido attecchimento e ripresa vegetativa a primavera.

POTATURA DI FORMAZIONE

Operazioni sulla pianta in accrescimento per darle una forma ben determinata in base agli obiettivi, tende a

ridurre la fase improduttiva favorendo una precoce entrata in produzione.

POTATURA DI PRODUZIONE

Interventi periodici per mantenere la pianta in condizioni di produttività ottimale (giusto equilibrio

vegeto-produttivo) conservando la forma imposta dalla potatura di allevamento.

INTENSITÀ DEL TAGLIO

- Allevamento/formazione: pochi intervento cesori.

- Produzione: equilibrio tra produzione/vegetazione.

- Senescenza: si deve aumentare lo stimolo verso l’attività vegetativa (più tagli).

Più una pianta viene potata più c’è sviluppo della fase vegetativa.

- Potatura ricca: asportazione di poche gemme.

- Potatura povera: n° gemme sull’albero è limitato.

- Potatura lunga: i rami diradati vengono lasciati intatti o appena accorciati (pettinatura).

- Potatura corta: i ami vengono raccorciati energicamente.

ELEMENTI IMPORTANTI NELLA POTATURA

- Numero di gemme da frutto.

- Fertilità delle gemme.

- Lunghezza nuovi rami.

Tutte insieme queste tre caratteristiche danno il potenziale produttivo.

Nelle piante molto vigorose o che hanno un numerose gemme a frutto si esegue una potatura meno intensa.

COMPETIZIONE

Può avvenire tra piante diverse (chioma e radici) sia sulla stessa pianta. Le varie parti della chioma sono

sempre in competizione costante tra loro: è una lotta che è come una potatura naturale.

La competizione riguarda l’acqua, gli elementi nutritivi, gli assimilati e la luce. Può avvenire tra parti

(chioma e radici), organi (vegetativi e riproduttori) e organi dello stesso tipo (frutti rami).

- Primi anni: favorita la crescita delle radici: l’albero non produce.

- Adulto: equilibrio tra chioma e radici.

- Senescenza: massa onerosa e si creano condizioni per un progressivo deperimento.

Se non si pota, sempre meno nutrienti arrivano alle radici e questo porta ad avere meno acqua e nutrienti per

la chioma che crea meno assimilati (circolo vizioso). Competizioni variano durante la stagione e nella vita

dell’albero. Germogli e frutti in accrescimento di solito dominano (potere di attrazione degli assimilati) su

branche, radici, siti di accumulo di riserve.

ECCEZIONI

- Stress idrico: abbandono dei frutti e crescita radicale. Frutti possono cadere ma le foglie sono le

ultime ad abscindere.

- Carenza di luce: favorisce la formazioni di foglie.

COMPETIZIONI TRA GLI STESSI ORGANI

Meno dannose. Ad esempio il fiore centrale del corimbo del melo che di solito è il primo ad allegare è un

esempio di vantaggio competitivo (King Flower) e vale per il frutto basale del corimbo del pero.

COMPETIZIONE ATTIVITÀ VEGETATIVA E RIPRODUTTIVA

Importante: una delle due prevale sempre sull’altra a seconda della fase fisiologica. Situazione varia in base

all’inclinazione delle branche, all’illuminazione ecc. Ogni evento che indebolisce i germogli favorisce

l’attività riproduttiva (anche induzione e differenziazione a fiore).

RIDURRE LE COMEPTIZIONI

Con la potatura bisogna regolare l’attività vegetativa e quella riproduttiva: minor competizione tra i diversi

organi della pianta. In generale tutto ciò che indebolisce i germogli favorisce l’attività riproduttiva.

Induzione: processo con cui le foglie di un rametto perdono la capacità fotosintetica e l’apice diventa fiore

(con capacità riproduttiva).

Differenziazione a fiore: gemma diventa fiore.

La presenza di frutti è negativa per l’induzione per la competizione verso i carboidrati mentre la presenza di

foglie è positiva per l’induzione.

LAMBURDE: organo tipico delle pomacee, la cui gemma apicale è capace di produrre solo incrementi

vegetativi di pochi mm. Rami particolari che possono terminare con una gemma a legno (vegetativa) o mista

(fiorifera).

DARE UNA FORMA ALL’ALBERO

Per la distribuzione della superficie fotosintetizzante e per il compito che questa ha di cattura e distribuzione

dell’energia. Forma dipende dalla distribuzione sul tronco, dalle branche, dall’angolo di inserzione, dal loro

sviluppo.

I caratteri sono regolati dalla dominanza apicale per cui la gemma apicale è favorita nel germogliamento

primaverile e controlla la schiusura delle gemme e lo sviluppo come germogli nella stagione. I controlli

possono essere esercitati in misura varia sia come carattere genetico sia in funzione dei caratteri de singolo

ramo. Così le specie da frutto si dividono in:

- Basitone: i germogli basali si sviluppano più di quelli mediani e apicali (controllo scarso).

- Mesotone: i germogli mediano si sviluppano come quelli terminali e basali (controllo intermedio).

- Acrotone: i germogli terminali si sviluppano più di quelli mediali e basali.

La forma a livello di pianta intera se non potata si pone a metà tra le piante escorrenti e decorrenti. La

forma è influenzata da eventi dei singoli rami quali:

- Inclinazione.

- Curvatura (da fruttificazione).

- Presenza di branche/rami (lamburde, mazzetti di maggio, succhioni).

Inclinazione dell’asse del ramo e la posizione delle gemme determinano il potenziale di accrescimento del

germoglio che si origina da questa. L’aumento dell’inclinazione porta a una inibizione crescente dei germogli

ventrali e allo stimolo dei dorsali.

MODIFICARE IL COMPORTAMENTO NATURALE

Per avere sistemi più adatti alle nostre esigenze si opera su diversi fattori.

- Scelta cultivar: varietà differiscono per efficienza fotosintetica, portamento, taglia, rapporto tra fase

vegetativa e fase riproduttiva.

- Scelta del portinnesto: può influire su dimensioni, efficienza fotosintetica, caratteri del fogliame

(dimensioni, numero, portamento) velocità di crescita, assimilazione, trasporto.

- Carico di frutti: n° di frutti che si decide di lasciare sull’albero ha influenza sulla forma e sulla

qualità dei frutti stessi (meno frutti da frutti più buoni).

- Potatura: in senso stretto, interventi sui rami determinano una serie di modificazioni del loro

comportamento e la assunzione di una data forma.

PRINCIPALI OPERAZIONI DI POTATURA

TAGLIO

Principale intervento di potatura. Permette di ridurre il numero di gemme con migliore penetrazione della

luce all’interno della chioma e riduzione della fioritura e produzione entro i limiti compatibili con una buona

qualità di produzione. Ritarda la senescenza. La riduzione della vegetazione induce nei germogli che si

schiuderanno in primavera maggior vigoria. Taglio stimola la vigoria: non si deve confondere il

comportamento del singolo ramo con la pianta intera. Ogni taglio riduce le gemme e la superficie

fotosintetizzante che la pianta avrà a disposizione.

- Soppressione dei fusti: interesse olivicolo (ceduazione). Consiste nell’abbattimento dell’albero per

favorire la crescita dei polloni.

- Soppressione delle branche: tipico di potature di riforma o di risanamento:

Potatura a tutta cima: nel periodo vegetativo.

o Diradamento: via interi rami anche in fase di allevamento in caso di eccessiva vigoria. Si

o usano anche sostanze cicatrizzanti.

Raccorciamento branche e/o rami: taglio in prossimità dell’inserzione di un ramo o di una

o branca di ordine inferiore.

Il taglio nei rami va eseguito al di sopra di una gemma a legno mista. Se l’operazione è limitata alla parte

apicale dei rami si parla di spuntatura (solo gli ultimi nodi del ramo). Se si lascia solo un breve tratto di

ramo (2-3 gemme) si ha la speronatura. Spuntatura può essere fatta in periodi vegetativi (potatura verde) e

prende il nome di potatura verde. Se si taglia una branca allora è una capitozzatura (taglio di ritorno).

INCLINAZIONE E PIEGATURA

- Inclinazione: aumento dell’angolo di inserzione del ramo o della branca, fino a raggiungere i 90° di

apertura. Il ramo inclinato cresce in misura inferiore in proporzione alla piegatura: si modifica la

dominanza apicale, il risultato contrai si ottiene

stringendo l’angolo.

Piante acrotone: inclinazione determina un

o aumento dello sviluppo dei rami inseriti nel

tratto mediano e basale.

Piante basitone: sviluppi dei rami basali fino a

o

inibire la schiusa delle gemme apicali.

- Piegatura: inclinazione oltre i 90°, effetti simili all’inclinazione, ma più accentuati. Nelle acrotone i

ha l’inversione del gradiente di vegetazione.

CURVATURA

Ramo piegato ad arco, in modo il più possibile uniforme: modificazione gradiente di vegetazione sul ramo ed

una maggior tendenza di questa a fruttificare, i rami sul dorso nel tratto più elevato sono più sviluppati.

ALTRE OPERAZIONI DI POTATURA

- Decorticazione anulare: asportazione corteccia.

- Incisione: taglio della corteccia con una lama.

- Intaccatura: intaccare al di sopra di gemme e germogli.

- Intagli: tagli con sega e inclinazione.

- Scacchiatura: asportazione germogli giovani per favorire la formazione dello scheletro.

- Diradamento frutta.

FORME DI ALLEVAMENTO

Due gruppi principali racchiudono le forme che si possono dare alle piante da frutto.

- Forme in volume: permettono l’accrescimento in tutte le direzioni con chioma isodiametrica.

- Forme appiattite: crescita più sviluppata in verticale: i filari diventano pareti vegetative ininterrotte.

Forma prevalente, perché si è scoperto che l’utilizzo della luce migliora con il diminuire della taglia

degli alberi e con l’aumento della densità dell’impianto e la stessa produttività.

2 2

LAI: m di foglia / m di terreno indica la quantità di foglie che grava sul terreno. Più foglie ci cono più il

lai è alto e perciò significa che la pianta è poco illuminata.

FORME IN VOLUME

Assecondano il modo naturale di vegetare dell’albero. Sono le più antiche e si dividono in due gruppi a

seconda che il fusto centrale manchi o permanga.

Se si mantiene il fusto abbiamo:

- Piramide.

- Fuso.

- Fusetto.

- Monocono.

PIRAMIDE Dall’asse centrale partono 3-5 palchi di 3 branche (45°), meno lunghe via via che si

avvicinano all’apice (tipica del pero).

FUSO

Simile alla piramide, ma con le branche più corte, crea alberi più affusolati (1/5 di distanza tra le

branche).

FUSETTO

Si usano piante di ridotta vigoria causata da portinnesti e dall’accrescimento della densità

d’impianto. Essenziale è la potatura condotta per buona parte durante la stagione vegetativa.

Forma moderna adatta sia al melo che al pero.

MONOCONO

Fusetto per l’olivo, adatto alla raccolta meccanica delle olive.

Se manca il fusto centrale abbiamo il vaso, il vaso cespugliato e il globo.

VASO Ad una certa altezza del tronco (70-100cm) si dipartono 3-4 branche, che si

ramificano in modo regolare e simmetrico (corona) a favore di una chioma

rotondeggiante con al centro una cavità che permette l’entrata della luce esterna.

GLOBO

Vado la cui cavità centrale p riempita dalla vegetazione: adatta a zone molto assolate.

VASO CESPUGLIATO

Le branche si dipartono da un’altezza molto bassa e talvolta la chioma è formata da tre

alberelli piantati agli apici di un triangolo.

FORME IN SUPERFICIE O APPIATTITE

O forme obbligate che derivano dalle spalliere rinascimentali cioè file di piante che venivano fatte crescere

addossate ai muri. Le più importanti sono:

- Palmetta.

- Controspalliera bassa.

PALMETTA

Si è molto diffusa negli anni ’60 perché permetteva

di ridurre i costi di manodopera nei frutteti e

aumentare la densità di impianto. Regolare o

irregolare a branche orizzontali e oblique.

CONTROSPALLIERA BASSA

Ci sono molte tipologie in genere di origine francese o

belga, poco diffuse da noi. Marchard, Thorrus, Lepoge.

FORME DI ALLEVAMETNO DELLA VITE

Più che di un albero si parla di una pianta sarmentosa, richiede forme di allevamento e tecniche di potatura

particolari. Per la vite sono state sviluppate molte forme di allevamento perlopiù in superficie, cioè di

controspalliera di vario sviluppo a seconda delle condizioni ambientali.

• • • •

Guyot Archetto Capovolt Cordone speronato

o

• • •

Pergoletta romagnola Tendone Sylvoz

GUYOT

Tronco verticale basso, tralcio vitifero (inclinato lungo il

filo). Sperone a due gemme. CAPOVOLTO

Capi a frutto vengono piegati verso il basso e legati al filo di

ferro. I tralci di sostituzione sono emessi dagli speroni.

CORDONE SPERONATO

Una o due branche opposte (cordoni) si dipartono dal tronco orizzontale legati a

un filo e portanti speroni con 2-3 gemme.

SYLVOZ

I cordoni portano un capo a frutto curvati verso il basso a un filo sottostante il

cordone.

PERGOLETTA ROMAGNOLA

Forma appiattita orizzontale.

TENDONE

Uva da tavola, appiattita orizzontale.

DISERBO

PIANTE INFESTANTI

Tutti i terreni arativi hanno una popolazione di semi di erbe infestanti (compresi rizomi stabili) che possono

crescere insieme alle specie coltivate: competizione interspecifica, sempre negativa e causa riduzione delle

rese.

INFESTANTE

Pianta che in rapporto alla sua ubicazione risulta indesiderabile, per una o più ragioni:

- Tossica per l’uomo/animale.

- Competitiva per luce, acqua, elementi nutritivi.

- Ospita insetti dannosi o agenti di malattie crittogamiche.

- Escreta sostanze nocive per le piante coltivate.

- Intralcia le lavorazioni.

- Rischio incendio.

- Ostacola la circolazione di acqua.

COMPETIZIONE

- Luce: necessaria per la fotosintesi e accrescimento, malerbe causano ombreggiamento, riduce il

tasso di crescita. Concorrenza può essere più forte in primavera se l’infestante germina a T più basse.

Non danno grandi problemi per la luce se sono più basse delle colture.

- Acqua: competizione st nella velocità ed efficienza con cui usa la riserva idrica nel terreno.

- Elementi minerali: tasso di assorbimento radicale è correlato al flusso di acqua verso la superficie

delle radici. Alcune infestanti assorbono i fertilizzanti più velocemente e di più rispetto alle colture.

FATTORI CHE INFLUENZANO LA COMPETIZIONE

Competizione determina riduzioni delle rese economiche. Fattori sono la per la COLTURA:

- Specie: alcune sono più sensibili di altre. Frumento e orzo possono produrre il 10-70% in meno.

- Cultivar (varietà): vi sono varietà più adatte a competere, per migliori caratteri di rapidità di

germinazione, tassi di crescita, rapidità e entità di accrescimento.

- Densità coltura: densità di semina influisce sulla competizione.

Fattori per le MALERBE:

- Specie: per ogni specie coltivata vi sono infestanti più dannose per la resa di altre: più assomiglia

alla coltura più è dannosa.

- Densità: quantità varia tra i 20 e 200 mln di semi per ettaro.

Soglia di intervento: densità di infestazione che provoca danno appena superiore al costo di trattamento.

Valore difficile da calcolare.

- Epoca di competizione: varia in molte specie selvatiche a causa delle dormienza indotta. Le piante

coltivate hanno tempi diversi di germinazione ed emergenza.

- Disposizione nello spazio: file distanti e crescita lenta rende più vulnerabili (cereali si difendono

meglio).

- Ambiente e tecnica colturali: malerba e coltivazione non sono adattate nello stesso modo

all’ambiente in cui vivono per T, ph, fertilizzanti, acqua (competizione).

- Durata: a volte non è necessario diserbare sempre, ma solo nel periodo critico (sensibile) in cui la

presenza delle malerbe è maggiore.

- Ambiente.

- Tecnica colturale.

CONTROLLO DELLA FLORA INFESTANTE

Avvicendamento

Erbicidi Tecniche

colturali

Varietà

AVVICENDAMENTO

Presenza nel tempo di colture diverse con ciclo differente e pratiche agronomiche differenziate: evita la

diffusione di specie:

- Con affinità tassonomiche con la coltura.

- Ad emergenza a scalare.

Vantaggi

- Si instaura un’associazione floristica equilibrata composta da numerose specie che, singolarmente,

risultano essere presenti con bassa frequenza.

- Diminuzione infestazione potenziale.

- Possibilità di inserire nelle rotazioni colture rinettanti cioè colture che per sviluppo e tecnica

colturale riducono la flora infestante.

- Ottenimento di una coltura più competitiva nei confronti delle infestanti.

PROFONDITÀ MASSIMA DI EMERGENZA DELLE INFESTANTI

Le infestanti sono in grado di emergere dal terreno e svilupparsi solo se si trovano a determinate profondità:

sono comprese di solito tra min. 2 a max. 20cm. Se noi lavoriamo il terreno in modo da interrare i semi,

queste non si svilupperanno. Effetti migliori di ottengono con un’aratura tra i 10 e i 20cm.

ALTEZZA DELLE PIANTE

Nel caso in cui la coltivazione e le malerbe abbiano periodi vegetativi diversi, quelle colture che presentano

altezza maggiore hanno più possibilità di competere.

- Frumento marzotto: 80cm di altezza 11,2q/ha.

- Frumento mara: 94cm di altezza 2,4q/ha.

Il problema è che noi prediligiamo un frumento basso.

INFLUENZA DENSITÀ DI SEMINA

QUANDO DISERBARE

Epoca di emergenza delle infestanti dipende da:

- Lavorazione del terreno, modalità, profondità, epoca.

- Esigenze biologiche delle malerbe, T, umidità.

- Andamento climatico, T, pioggia.

- Coltura, velocità insediamento, fittezza, rapidità nel chiudere.

LOTTA CONTRO LE INFESTANTI

METODI DIRETTI

Applicati direttamente sulle malerbe.

- Meccanici: tutte le lavorazioni hanno effetto contenitivo delle infestanti.

- Fisici: sommersione come nelle risaie in cui non cresce niente tranne il riso croda, siccità

(irrigazione a goccia), debbio (simile alle bruciature delle stoppie per migliorare il ph), pirodiserbo,

pacciamatura, calore umido.

- Biologici e colturali: scelta del cultivar, fertilizzazione azotata (in certe epoche e in certe modalità),

epoca di semina, allelopatia (alcuni organismi non vivono bene assieme).

- Chimici: prodotti chimici o diserbanti.

METODI INDIRETTI

- Avvicendamento.

- Falsa semina: si prepara il terreno, le malerbe crescono e si tolgono.

- Bruciatura stoppie: effetto sulla T dei semi nel terreno.

- Letame ben maturo: T alte inattivano i semi.

- Sementi selezionati: alcune sementi sono inquinate da semi di infestanti.

- Pacciamatura: con film di polietilene nero, impedisce alla luce di arrivare a terra.

- Sfalcio di aree inerbite vicino alle colture.

- Non uso di motozappe in presenza di rizomatose: se vengono spezzate rigerminano.

DISERBO CHIMICO

Erbicidi: prodotti fitotossici che consentono di combattere le infestanti uccidendole o limitandone lo

sviluppo. Può avere due obiettivi:

- Diserbo totale: per zone non coltivate, distruzione completa di tutta la vegetazione per un tempo più

o meno lungo (es. marciapiedi). Si usano sostanze che distruggano il più possibile per lungo tempo.

- Diserbo selettivo: in agricoltura, combatte le piante infestanti salvaguardando le colture. Si usano

erbicidi che non danneggiano la coltura con azione meno radicale.

Per queste due lavorazioni servono sostanze diverse

SOMMINISTRAZIONE ERBICIDI

- Antesemina o preimpianto: diserbante a terra prima della

semina o del trapianto, effettuato alcuni giorni dopo.

- Pre-emergenza: applicato il giorno della semina o qualche

giorno più tardi, ma prima della nascita della pianta coltivata.

Pre-emergenza di contatto: infestanti già emerse, ma

o prima che i germinelli della coltura siano emersi

(terreno li protegge).

Pre-emergenza residuale: terreno nudo, prima della comparsa delle infestanti (agiscono

o sulle radici).

- Post-emergenza: si effettua solo se necessario e non

preventivamente e si usano due tipi di erbicidi:

Per contatto: uccidere i tessuti vegetali che direttamente

o colpisce (azione rapida).

Ad azione sistemica: azione lenta e solo loro distruggono le

o piante vivaci, devono raggiungere i meristemi, possono

agire sulla traspirazione, respirazione.

SELETTIVITÀ

Carattere più importante degli erbicidi: possibilità di danneggiare solo alcune specie in maniera maggiore

rispetto ad altre (anche i diserbanti totali hanno caratteri selettivi). Selettività è aleatoria: qualsiasi diserbante

in determinate epoche, formulazioni, modalità, dosi può essere selettivo. Esistono 5 tipi i selettività:

- Selettività di contatto: deriva dal mancato contatto (o breve) fra diserbante e colture. È quello che si

ottiene in pre-semina o pre-emergenza o con getti orientati. Si può attuare aumentando o diminuendo

la pressione dei diserbanti nei terreni. Dipende anche da fattori morfo-strutturali come rugosità,

cerosità, pubescenza.

- Selettività di assorbimento: solo per i diserbanti sistemici e consiste in differenze di assorbimento

cuticolare (età delle piante e spessore cuticolare), di assorbimento stomatico (n°, grandezza) o

radicale.

- Selettività di ritenzione: diversa capacità di trattenuta del diserbante da parte delle specie. Dipende

dalla conformazione e dal portamento delle foglie (larghe, strette), peli, pubescenze che creano

goccioline asportate dal vento.

- Selettività di traslocazione: relativa ai diserbanti sistemici che si muovono attraverso i tessuti di

conduzione e per via intercellulare. Ci sono differenze tra velocità traslocativa xilematica e

floematica e dipende dalla capacità traspiratoria.

- Selettività intrinseca: interessa gli aspetti biochimici: diversa capacità che le varie specie hanno di

metabolizzare i prodotti rendendoli inattivi o di attivare dei prodotti protettivi. Mais resiste a dosi si

simazna 3 volte superiori al normale.

FATTORI AMBIENTALI INFLUENZANTI

L’attività degli erbicidi presenta un’ampia variabilità perché è influenzata da numerosi fattori:

- Fattori ambientali: possono renderli inefficaci per le malerbe.

T: se elevata fa aumentare la tossicità degli erbicidi.

o Pioggia: diminuisce l’efficacia in post-emergenza perché viene dilavato e in assenza ne

o annulla l’effetto in pre-emergenza perché serve umidità per raggiungere le radici.

Terreno: attivi e persistenti negli argillosi e pesanti, rispetto ai leggeri e sabbiosi.

o S.O.: 3% i fenomeni si assorbimento provocano una diminuzione dell’attività dell’erbicida.

o Struttura terreno: se compatto l’erbicida ha effetto più marcato.

o

- Attori intrinsechi ai prodotti impiegati: oltre al principio attivo contengono coadiuvanti, solventi,

bagnanti, disperdenti che possono modificare l’efficacia del principio attivo. Lo stesso principio

attivo, in stessa dose, ha efficacia diversa a causa della diversa formulazione. Se si mescolano

erbicidi ci possono essere reazioni inattese. Accade anche con erbicidi residui di lavorazioni

precedenti.

- Fattori relativi alle piante trattate: lo studio vegetativo delle piante trattate esercita un ruolo

importante sull’efficacia delle piante coltivate e dell’infestante. Alcuni erbicidi non hanno effetti

sulle piante adulte. Diverse varietà di una specie reagiscono in maniera differente.

COMPORTAMENTO DEI DISERBANTI NEL TERRENO

Oltre ai caratteri diserbanti e selettivi devono avere una persistenza all’azione per controllare la nascita di

nuove infestanti: non deve essere troppo pronunciata se non si vogliono avere più svantaggi che vantaggi. I

fenomeni che interessano la persistenza d’azione degli erbicidi sono:

- Ruscellamento: velocità di infiltrazione nel terreno è inferiore alla quantità che cade, o quando il

terreno è saturo, l’acqua scorre via. Importante la pendenza (0,2% le perdite sono del 6%)

inquinamento acque superficiali.

- Volatilizzazioni: passaggio di stato che si verifica sulla superficie del terreno. Pressione di acque del

diserbante, T, umidità del terreno, tipo di terreno (colloidi fissano il principio attivo).

- Assorbimento: reversibile, il diserbante in fase liquida si lega alle particelle colloidali (maggiore

alle T basse).

- Dilavamento o liscivamento: movimento lungo il profilo del terreno, mobilità del principio attivo

può essere utile, ma rischioso per l’inquinamento.

- Decomposizione o degradazione: processo che elimina il prodotto chimico dall’ambiente creando

acqua, anidride carbonica e sali minerali. Tutti i diserbanti sono destinati a scomparire dall’ambienti

in tempi e modi diversi.

Chimica: reazioni catalizzate da enzimi nell’acqua, nella terra, nella pianta.

o Fitochimica: fotossidazione come interazione acqua/luce (raggi UV).

o Biologica: m.o. del terreno.

o

- Assorbimento da parte delle piante: la maggior parte dei principi attivi può essere assorbita sia

dalle malerbe, sia dalle colture. Una volta assorbiti vengono degradati attraverso i processi

metabolici delle piante. Quantità assorbita dipende da:

Epoca trattamento.

o Stato vegetativo.

o Condizioni pedochimiche.

o

Nella vegetazione ben sviluppata la quantità assorbita può arrivare al 50% di quelle usata, 2% quella

assorbita dalle radici.

EFFETTI RESIDUALI DEGLI ERBICI

Cioè i danni che un erbicida selettivo, con molta persistenza nel suolo, può arrecare a colture sensibili che

seguono nell’avvicendamento quella trattata con l’erbicida stesso. La persistenza è favorita dalla scarsità di

piogge, mancanza di irrigazione, carente attività biologica e chimica del terreno.

TOSSICITÀ DEGLI ERBICI VERSO L’UOMO, GLI ANIMALI, L’AMBIENTE

Erbicidi possono lasciare residui tossici nei prodotti destinati all’alimentazione e possono accumularsi

nell’ambiente (tra diserbo e raccolta c’è molto tempo), bassa solubilità causa difficoltà nel liscivamento nel

sottosuolo e quindi vengono degradati meglio. La pericolosità è minore rispetto ad altri.

Esistono comunque limiti di tolleranza cioè quantità massima di un principio attivo espressa in ppm che

può esserci in ortaggi, cereali in raccolta.

Intervallo di sicurezza è il tempo, espresso in giorni, che deve intercorrere fra l’ultimo trattamento e la

raccolta stessa.

Diserbi post-emergenza: nocivi per gli animali. Alcuni sono tossici per le api, limitati per l’ittiofauna.

L’uso ininterrotto di erbicidi può determinare dei cambiamenti nella composizione della flora spontanea. In

molti casi si è venuta a formare la flora di sostituzione composta da specie più resistenti agli erbicidi o

biotipi resistenti agli erbicidi.

LOTTA ANTIPARASSITARIA

Le perdite di resa, come qualità e quantità, dovute a m.o. patogeni e insetti possono essere ingenti:

-20% deriva dalle fungine (oidio può far perdere il 50% del prodotto), -25% deriva dagli insetti.

Dati relativi: climi temperati e temperati freddi sono meno favorevoli alla vita dei m.o. (danni minori)

rispetto agli ambienti caldi dei due tropici. Sistemi di coltivazione devono prevedere adeguate misure per

proteggere le colture dagli attacchi di insetti e malattie. Bisogna cercare di prevedere gli attacchi.

ORGANISMI RESPONSABILI DELLE MALATTIE

I gruppi di organismi che causano malattie sono:

- Virus: quelli delle piante hanno struttura più semplice e consistono in RNA con un cappuccio

proteico.

- Batteri: unicellulari presenti come individui o come gruppi o catene di cellule.

Cocchi: sferici.

o Bacilli: bastoncini.

o

- Fitoplasmi: dimensioni tra virus e batteri, malattie simili ai virus.

- Funghi: struttura più complessa e consistono in un insieme di filamenti (IFE), ramificati che

consistono in file di cellule (riproduzione tramite spore sessuali e asessuali).

- Micoplasmi: causano malattie non contrastabili (vengono estirpate).

Risanamento: permette di guarire le piante e si può attivare tramite termoterapia.

METODI DI TRASMISSIONE

Il successo di un patogeno deriva nel disporre di un metodo efficiente di trasmissione verso le piante sane,

soprattutto se si tratta si un parassita obbligato: se è un parassita facoltativo, possono resistere

saprofiticamente sulla vegetazione in decomposizione, e un’efficiente disseminazione non è essenziale per la

sopravvivenza.

Metodi di dispersione sono importanti per creare programmi di controllo.

- Virus: sono immobili e usano agenti esterni per raggiungere i succhi cellulari, penetrano nella pianta

solo attraverso ferite da insetti o attività dell’uomo. Strumenti per la raccolta facilitano la diffusione

oltre al modo in cui gli insetti si alimentano: soprattutto si diffondono da insetti grazie all’apparato

boccale adatto a succhiare la linfa (afidi), poi coleotteri, nematodi (se si cibano di radici di piante

infette, e dai semi).

- Fungo (spore): avviene allo stesso modo e possono portare anche virus.

- Batteri (batteriosi): non molto importanti nelle erbacee, ma molto nelle arboree e nei terreni

pesanti. Interessano gli organi ipogei e creano marciumi.

- Patogeni fungini: si diffondono in diversi modi:

Semina di semi infetti.

o Vento o agenti indiretti, acqua.

o Animali.

o

PERDITA DI RESA e QUALITÀ e CAUSE DI MALATTIE

Si considerano non soltanto le stime precise, ma gli effetti della malattia e come sono influenzate resa e

qualità.

- Radici: assorbono elementi, acqua, sintetizzano AA e altro: malattie radicali influenzano la crescita e

lo sviluppo con i loro effetti su questi processi (mal del piede = meno radici e più colletto).

- Fusti: sostegno, scheletro: malattie possono causare l’allettamento, otturazione del sistema vascolare

e appassimento.

- Foglie: fotosintetizzano, le virosi causano perdita di clorofilla, decolorazione a mosaico. Batteriosi

(rose), patogeni, ruggini, lesionano le foglie e producono altre spore.

- Strutture riproduttive: carboni nei cereali.

FATTORI CHE FAVORISCONO LO SVILUPPO DELLA MALATTIA

Il successo di una malattia è determinato da:

- Condizioni ambientali: umidità adeguata è necessaria insieme a T alte: caratteri di germinazione

anche dei semi. Bisogna conoscerle per predisporre il controllo chimico per prevenire le malattie.

- Condizioni della pianta: alcune malattie prediligono piante deboli o senescenti e altre in altri

periodi di crescita. La reazione dei tessuti può variare in base all’età, condizioni di nutrizione della

pianta (alti livelli di N favoriscono le infezioni, buoni livelli di K le riducono).

- Virulenza dell’inoculo: caratteri del patogeno, funghi hanno diverse virulenza, a volte l’entità delle

batteriosi e le virosi dipende dall’entità del danno da cui penetrano. Se c’è un vettore (animali)

dipende dalla popolazione.

- Resistenza del genotipo: specie, varietà, clone, immunità totale è rara, si riesce a arginare l’attacco

solitamente. Resistenza non è uguale per tutti i patogeni e non è perenne (patogeni mutano).

PARASSITI ANIMALI

Specie con morfologie e fisiologie diverse appartenenti a un gran numero di entità tassonomiche.

INSETTI

Classe più ampia sul pianeta, 4/5 del regno animale, indifferenti, utili o dannosi.

- Utili: dà sostanze pregiate all’uomo, interagisce contro i nemici dell’uomo.

In base al tipo di apparato boccale, dipendono i danni e assieme al alla porzione di pianta colpita.

- Insetto masticatore: che provoca asportazioni.

- Insetto succhiatore: provoca galle, accartocciamenti, depigmentazione.

Attacco avviene sui frutti, fiori, foglie, tronco, radici, all’interno, all’esterno. L’insetto può essere mobile o

immobile. Non tutti gli stadi sono dannosi (di solito 1): molte larve sono temibili, ma le farfalle derivanti

sono innocue: si deve conoscere il ciclo degli insetti per colpire la forma più debole e più nociva.

ACARI

Artropodi, classe aracnidi, piccoli, pungenti-succhiatori (galle, decolorazioni da sottrazione della linfa).

Sviluppo favorito da concimazioni abbondanti, distruzione dei loro predatori, alcuni principi attivi stimolano

la loro fecondità. Fitoseidi sono utili perché predano i fitofagi.

NEMATODI

Vermiformi, microscopici, vivono nel terreno: colpiscono le radici, provocano necrosi degli apparati e

cessazione allungamento dei fittoni oltre a lesioni delle gemme, fusti e foglie increspate, rallentano

l’accrescimento. Sono vettori di virus.

MIRIAPODI

Millepiedi, vicono in luoghi umidi e terreni ben concimati. Si nutrono solo di s.o. in decomposizione,

danneggiano le piantine nei primi stadi di sviluppo.

MOLLUSCHI

Lumache e limagge: colpiscono le piante giovani, i germogli, le foglie e le piante orticole.

VERTEBRATI

Animali superiori, uccelli, topi ecc.

Ciclo olometabolo: causa metamorfosi (farfalle).

Ciclo ametabolo: causa ingrandimento.

METODI DI LOTTA

Metodi preventivi o terapeutici in base alla scelta di prevenzione o cura.

- Preventiva: creare un ambiente idoneo allo sviluppo della pianta e non del parassita.

- Curativa: si interviene sul patogeno.

METODI AGRONOMICI

- Rotazioni: eliminano la specializzazione degli insetti (infestanti tipiche delle monocolture).

- Impianto: ampiezza interfila e epoca di semina. Allontanando le interfile si hanno effetto minori

insieme alla semina ritardata.

- Lavorazioni del terreno: sotterrano larve di insetti o le portano in superficie.

- Governo acque: acqua di sommersione uccide gli infestanti, ma può favorire la diffusione di

patogeni.

- Potatura/eliminazione parti infette: curativa e preventiva.

- Eliminazione piante spontanee: erbacee e arboree possono essere un ricovero di alcuni parassiti.

- Innesto: conferisce tolleranza ai patogeni del terreno.

METODI GENETICI

Metodi preventivi. Si creano varietà resistenti alle avversità e agenti dei patogeni.

- Impiego varietà resistenti: es. portainnesti resistenti.

- Produzione di materiale da meristemi: efficace contro virus e batteri. Si ottengono piantine esenti

perché non si sviluppano nei meristemi.

METODI FISICI

Provoca la morte o l’inattivazione del patogeno.

- Disinfezione con vapore: contro insetti, nematodi, funghi, batteri, semi infestanti.

- Termoterapia: aria e acqua calda, risana il materiale affetto da virus.

- Governo acque.

- Potature.

- Eliminazione piante spontanee.

- Innesto.

METODI BIOLOGICI

Conservazione e diffusione sono antagonisti esistenti nell’ambiente naturale per mantenere i limiti dei

fitofagi accettabili: si può inserire nell’ambiente una specie predatore o parassita del patogeno. Uso di

trappole a ferormoni (si usano anche per misurare i livelli di presenza). La lotta biologica è durevole con

rischi trascurabili (rischio introduzione insetti/organismi esotici).

- Lotta biologica classica: agente di controllo viene rilasciato una sola volta nell’ambiente.

Popolazioni di prede e predatore raggiunge un equilibrio (bassa densità di patogeni).

- Lotta biologica inondativa: liberati ripetutamente in quantità massicce (più efficaci).

METODI CHIMICI

Metodo più usato, ma più pericoloso per le conseguenze dirette/indirette sull’uomo e sull’ambiente: difficile

da usare correttamente. Si usano principi attivi liquidi, polverulenti o gessico sulle piante o parti di esse, nel

terreno, in ambienti chiusi. Si usano antiparassitari o fitofarmaci. Ogni fitofarmaco è composto da:

- Principio attivo.

- Coadiuvante.

Principio attivo: ad azione diretta si classificano in:

- Anticrittogamici: per malattie da funghi, batteri, pianta in campo, post-raccolta, concia dei semi,

terreno.

- Insetticidi: azione tossica sugli insetti, campo, derrate, esche.

- Acaricidi: contro acari, ovocidi, adulticidi.

- Nematocidi.

- Limocidi: contro lumache (polvere).

- Rodenticidi: micromammiferi insettivori, esche.

- Fumiganti: gas o vapori.

- Diserbanti: contro le infestanti.

- Repellenti: disattrattiva.

- Fitofarmaci e fitoregolatori.

Coadiuvanti: fitofarmaci non si applicano allo stato puro, ma sono diluiti con ingredienti che migliorano la

distribuzione e l’adesività dei prodotti e l’esplicazione del principio attivo: caratteri determinanti per un

antiparassitario.

- Tensioattivo: facilita la distribuzione regolare sui tessuti.

Emulsionanti: liquido in un liquido.

o Bagnanti: migliorano la distribuzione sugli organi.

o

- Adesivi: mantengono più a lungo e migliorano il contatto con la superficie vegetale trattata.

LOTTA GUIDATA

È un tipo di lotta chimica che si fonda sugli interventi a calendario: si basa sugli stadi fenologici delle piante.

Hanno creato problemi di ordine ecologico tossicologico, di qualità delle derrate e di costi aziendali. La lotta

guidata interviene in caso di necessità e quando il m.o. è più vulnerabile: vengono usate quantità ridotte di

fitofarmaci non a largo spettro, ma selettivi, poco persistenti. I m.o. devono essere in certe quantità per avere

un ricavo economico.

SOGLIE DI TOLLERANZA O INTERVENTO

Si crea un grafico su cui viene riportato il grado di infestazione tramite controlli visivi su fiori, frutti o foglie

o con trappole e in base al tracciato si sceglie se intervenire. PARASSITI ANIMALI

Insetti o acari. Si controlla a vista o con

trappole.

- Trappole cromotropiche:

attrazione con colori.

- Trappole a ferormoni.

- Trappole alimentari.

Insieme si fanno controlli per capire l’andamento della popolazione.

AVVERSITÀ CRITTOGAMICHE

Si usano attrezzature sofisticate, si usa una lotta mirata verso ticchiolatura del melo, peronospora, muffa

grigia, cercospora. Si usano le captaspore assieme al umettografo, termoigrografo, pluviografo che

seguono l’andamento di piogge, umidità, aria, T. si cerca di attuarla per ridurre i trattamenti e usare sostanze

meno tossiche.

L’evoluzione di queste tecniche è la LOTTA INTEGRATA che combina una lotta guidata con una biologica

(anche solo biologica). Si fonda su:

- Meno principi attivi in campo.

- Prodotti selettivi.

- Meno chimica e più biologico.

- Concimazione equilibrata.

- Rotazioni.

- Uso di siepi per insetti utili.

- Conservazione piante spontanee.

- Soglia di tolleranza.

AGRICOLTURA BIOLOGICA

DEFINIZIONE IFOAM: tutti i sistemi agricoli che promuovono la produzione di alimenti e fibre in modo

sano, socialmente, economicamente e dal punto di vista ambientale. Questi sistemi hanno come base della

capacità produttiva la fertilità intrinseca del suolo e, nel rispetto della natura delle piante, degli animali e del

paesaggio, ottimizzano tutti questi fattori interdipendenti. L’agricoltura biologica riduce drasticamente

l’impiego di input esterni attraverso l’esclusione di fertilizzanti, pesticidi e medicinali chimici di sintesi. Al

contrario, utilizza la forza delle leggi naturali per aumentare le rese e la resistenza alle malattie.

Praticamente l’agricoltura biologia è quella che è sempre stata attuata dall’uomo fino a quando non sono stati

inventati i prodotti chimici/artificiali per l’agricoltura. Non consiste in un ritorno all’agricoltura antica, ma

usa tecniche vecchie e moderne per non danneggiare l’ambiente. Sfamerebbe l’umanità?

STORIA

Primi decenni del dopoguerra c’è la necessità di aumentare le produzioni e quindi questo limitò la diffusione

del metodo biologico che aveva avuto già i primi seguaci nei primi del ‘900 (poco dopo l’introduzione della

chimica). Dagli anni ’70 per motivi nutrizionale, sanitari, conoscenza ambientalistica, il fenomeno prende

piede soprattutto in Nord Europa per poi affermarsi appieno negli anni ’80 un po’ ovunque.

Negli anni ’90 ci fu un grande impulso: l’UE riconosce la validità del metodo e stanzia grandi investimenti e

l’agricoltura comincia a crescere. Nel 2000 c’è un periodo di stasi e riduzione del fenomeno: cessano i

finanziamenti, i terreni diminuiscono, ma crescono in grandezza. Produzione aumenta grazie anche alle

nuove tecniche.

L’Italia ha avuto grossi incentivi negli ultimi anni dalla Comunità Europea. Molte sono le superfici

biologiche al Sud (pascolo), poi al Nord (produzione) e il Centro. Oggi l’Italia è al 6° posto mondiale per il

biologico.

PRINCIPI

- Ove possibile sostituire i prodotti esterni con quelli interni all’azienda (per il ciclo produttivo)

energia compresa, mezzi per la coltivazione, fertilizzazione, difesa delle colture.

- Non disdegna le novità scientifiche (propagazione).

- Incremento dotazione in s.o. nel terreno.

- Esclusione delle sostanze chimiche potenzialmente tossiche, negli erbicidi, pesticidi, fertilizzanti.

- Uso leguminose per la fonte di N.

- Uso fertilizzanti naturali.

- Rotazioni colturali per ridurre i danni da insetti, malattie e malerbe.

- Aumento biodiversità anche in consociazione.

- Coltivare arboree e allevare: sistema naturale bilanciato.

- Uso dell’acqua meteorica combattendo l’erosione superficiale.

TIPI DI AGRICOLTURA BIOLOGICA

- Metodo Howard: valorizzazione della s.o. che riesce a stimolare la vita della pianta tramite pratiche

di compostaggio, micorrize, sovescio.

- Metodo Muller-Rush: si basa sulle molecole organiche e sui m.o. del suolo, fertilizazione naturale,

minerali rocciosi, scorie di ferro.

- Metodo Lamaine-Boucher: rotazione, consociazione, alghe, aromaterapia.

- Biodinamica (Stener): basi biologiche, uso di animali, compostaggio, usa due tipi di prodotto: da

spruzzo e da spargimento (acqua, silice, compost).

- Permacoltura: paesaggi antropizzati che soddisfano i bisogni alimentari della popolazione, ma che

permanga l’ecosistema naturale (foresta alimentare).

- Agricoltura naturale: Giappone, Masanchu Fukucka: non prevede potature, concimazioni, cura

culturale, no fitofarmaci, nessuna lavorazione tranne la semina.

- Metodo ANOG.

TERRENO

Deve essere disturbato il meno possibile, nutrito regolarmente (soprattutto con s.o.): batteri, funghi,

attinomiceti e lombrichi migliorano la struttura del terreno, la sua assimilazione e la sua salute. Lavorazioni

poco profonde (si cerca di mescolare più che rivoltare). Lo strato attivo non va in profondità. Erosione

minima si usano attrezzi discissori (erpici a dischi, coltivatori, scarificatori) piuttosto che l’aratro, su trattori

leggeri per evitare il compattamento. Coperto da colture per tutto l’anno (s.o.).

ROTAZIONI

Essenziali per la fissazione dei simbionti delle leguminose, sempre presenti negli schemi delle rotazioni e

che vanno scelte in funzione dell’ambiente di coltivazione e delle specie cui si alternano. Riduce il potenziale

di inoculo di malattie, insetti e malerbe. Si usa il sovescio per la s.o. e colture intercalari.

DISERBO

Più preoccupanti degli insetti e delle malattie sono le malerbe che vengono eliminate tramite rotazioni,

lavorazioni preparatorie, sfalcio, pascolo, uso specie competitive, colture intercalari, epoca di semina, fase

semina, diserbo manuale.

Sarchiature, rincalzature, erpicatura: tipici sono il pirodiserbo, solarizzazione e strigliatura.

FERTILIZZAZIONE

N sufficiente e buona dose di s.o. sono la chiave della produttività per il biologico. N arriva dall’atmosfera e

si fissa grazie ai simbionti delle leguminose (granella, foraggio, sovescio), si usano fertilizzanti organici e

residui organici. La terra può essere compostata per conservare l’N presente in più utile.

Prodotti ricchi di N sono i residui di macellazione (sangue, farina di sangue, carnicci), residui industriali

(cascami), guano. I primi due possono contenere anche altri elementi nutritivi che possono essere

somministrati come minerali naturali (rocce fosfatiche, polvere granito, polvere basalto, calcare e gesso).

Attività di stimolo:

- AA.

- Estratti umici.

- Propoli.

- Alghe.

- Biostimolanti

Concimanti e ammendanti:

- Vinacce,

- Sanse.

- Gusci, tegumenti, pula, crusca, fogliame.

DIFESA FITOSANITARIA

Non vengono usati prodotti chimici di sintesi. Interventi diretti sono limitati (molta prevenzione). Rotazioni

sono essenziali, colture intercalari, consociazioni, uso varietà resistenti, equilibrata fertilità chimico-fisica,

umidità adeguata e vigoria adeguata. Data e modalità di raccolto.

Lotta diretta:

- Sostanze insetticide vegetali (quassia, oli vegetali).

- Cattura di insetti con trappole.

- Organismi predatori o parassiti: Bacillus thungiensis.

- Rame e zolfo contro le crittogamie derivati di piante superiori (aglio e assenzio).

CONSUMO

- Bio-consumatore: medio-alto, consapevole, informato, spende.

- Trasparenza: etichette, produttore controllato.

- Sicurezza; assenza sostanze nocive: alcune piante per difendersi usano sostanze potenzialmente

tossiche per l’uomo.

- Ambiente: più biodiversità, siepi, terreno più ricco di vita.

- Ristorazione: esiste il biologico garantito, ristorazione collettiva aumentano i pasti biologici per i

bambini.

53,10% del biologico è commercializzato dalla GDO.

14,70% metodo diretto.

19,60% negozi specializzati.

9,80% vendite alternative.

Bisogna saper leggere l’etichetta: l’unico modo per capire se un prodotto è biologico è quello di controllare

la lavorazione. Non esistono esperimenti o analisi di laboratorio per verificare il biologico.

COLTURE DA FRUTTO

FRUTTO: prodotto della modificazione dell’ovario (parte del gineceo che contiene gli ovuli da fecondare) a

seguito della fecondazione (ma anche senza fecondazione). Ovario è formato da 7 nuclei e 1 ha l’ovulo e 1 è

l’endosperma. Fornisce protezione, nutrimento e mezzo di diffusione del seme che contiene (strumento di

dispersione). Esistono anche tipologie di frutti senza semi (partenocarpia).

Il frutto è composto da queste 2 parti:

- Ovario: che è il seme.

- Parete dell’ovario: che è il pericarpo, a sua volta è formato da esocarpo, mesocarpo e endocarpo.

Con la parola frutto si vanno ad intendere due strutture diverse:

- DRUPE: frutto carnoso indeiscente (se maturo non si apre spontaneamente)

con una parte esterna sottile che è l’esocarpo (buccia), una parte carnosa detta

mesocarpo (polpa), una parte interna legnosa detta endocarpo (nocciolo) che

contiene il seme. Da ovario monocarpellare o pluricarpellare in cui però tre

carpelli su quattro abortiscono. Il nuculanio è una drupa compost da ovario

pluricarpellare con mesocarpo carnoso costituito dalla riunione di più drupe con noccioli che

possono essere liberi (Nespolo).

- BACCHE: frutto carnoso, deriva da un ovario supero con molti ovuli.

Epicarpo, mesocarpo endocarpo sono carnosi e i semi sono immersi nella

struttura dell’endocarpo (pomodoro, melanzana, peperone, uva). Il pericarpo

può essere succulento (pomodoro) o no (peperone). L’epicarpo, sottile, può

essere anche spesso (agrumi).

- FALSI FRUTTI: o frutti complessi, sono i frutti che si originano non solo

dalla trasformazione dell’ovario, ma anche dal ricettacolo e del perianzio (petali). Pomi, fragole e

fico. I frutti della fragola sono piccoli acheni nerastri (nucule). Quello che mangiamo è il ricettacolo

fiorale.

Produzione di frutta da maggiori problemi rispetto agli altri prodotti vegetali. Tali problemi derivano dalla

complessità delle fasi di coltura:

- Maturazione.

- Raccolta.

- Conservazione.

Lo sviluppo dell’embrione in molte angiosperme, ha luogo contemporaneamente allo sviluppo dell’ovario, in

un organo specializzato, il frutto, che costituisce il luogo adatto alla maturazione dei semi e spesso alla loro

dispersione.

Molti frutti vengono da un gineceo con uno più carpelli. In altri la parte edule del frutto non è il seme o i

tessuti dell’ovario, ma sono i tessuti che sostituiscono l’ovario.

CLASSIFICAZIONE

- Semplici: un ovario, altri tessuti della

pianta. Secchi: deiscenti o indeiscenti (disseccamento,

o apertura, rilascio del seme.).

Carnosi: deiscenti o indeiscenti.

o

- Aggregati e aggregati accessori: frutti semplici si uniscono in un unico frutto.

- Multipli e multipli accessori: infruttescenza.

Inoltre possiamo avere frutti semplici, semplici accessori e frutti composti (derivati da più pistilli dello stesso

fiore che rimangono uniti anche nel frutto), oltre a frutti composti accessori e frutti multipli (infruttescenza)

Noce moscata seme di una bacca

Frutti carnosi carnosa.

deiscenti Peponide frutto maturo espelle

peduncolo e lancia i semi.

Peperone bacca con pericarpo carnoso

poco sviluppato.

Esperidio degli agrumi bacca con

endocarpo membranaceo tipico.

Frutti carnosi Balausta bacciforme, pericarpo

coriaceo, semi con tegumento succoso

Frutti carnosi (melograno).

indeiscenti Uva.

Pomo pericarpo parzialmente o

totalmente carnoso intorno ad ovario

pluricarpellare. Il frutto è avvolto dal

ricettacolo carnoso. Frutto accessorio o

falso frutto.

Follicoli carpello plurispermico che

deisce lungo la linea di sutura ventrale.

Baccello carpello plurispermico che

deisce lungo due linee di sutura.

Frutti semplici e semplici L’interno può essere in comunicazione

accessori Frutti secchi o a logge chiuse con polpa.

deiscenti Arachide maturazione ipogea.

(plurispermi) Siliqua simile ai legumi ma deriva da

un ovario bicarpellare. Deisce lungo

linee che saldano le due foglie

carpellari. Tra di loro c’è un intermedio

detto replo a cui si attaccano i semi.

Capsula papavero

Frutti secchi Achenio pericarpo sottile e cuoioso,

unico seme.

Cipsela simile all’achenio ma ha un

ovario bicarpellare (soffione).

Ghianda

Frutti secchi Cariosside achenio in cui pericarpo e

indeiscenti tegumento del seme sono saldamente

(monospermi) uniti.

Noce pericarpo duro, unico seme

(castagna, fragola).

Schizocarpo due o più carpelli che si

separano a maturità. Ogni carpello resta

chiuso intorno al seme.

Si sviluppano fa ginecei con più carpelli

in cui ciascun carpello ha un ovario che

a sua volta forma un frutto. I frutti

Frutti aggregati e restano uniti (vengono da un unico fiore

Frutti aggregati

aggregati accessori es lampone).

Infruttescenze mora di rovo, lampone.

In alcuni tipi di sorosio i singoli frutti

non sono riconoscibili (Ananas).

ACCRESCIMENTO DEL FRUTTO

Riguardo all’andamento della crescita, i diversi frutti differiscono per:

- Durata ciclo di accrescimento.

- Intensità dell’accrescimento.

- Dimensioni finali.

Lo sviluppo del frutto può essere diviso quasi sempre in tre fasi:

- Sviluppo dell’ovario: e decisione riguardo all’allegagione (proseguimento o abscissione).

- Aumento volume del mesocarpo (parte carnosa) e del seme: si attiva la divisione delle cellule

seguita da distensione. Endocarpo e seme sono quasi alla fine.

- Accrescimento per distensione delle cellule del mesocarpo: o dei tessuti carnosi, fino al

raggiungimento delle dimensioni definitive. Nella pria parte di questa fase si completa il seme.

Diversi frutti si discostano dallo schema: per esempio l’avocado che ha delle divisioni cellulari nel pericarpo

che possono continuare fino a maturazione.

Se si prendono in considerazione parametri quali peso fresco e diametro ci sono due possibili curve di

accrescimento.

Nelle drupacee o nelle specie con endocarpo e seme prominenti, si ha una stasi nell’accrescimento del

mesocarpo a causa dell’attivo sviluppo dell’embrione e dell’indurimento dell’endocarpo (guscio), non è un

pericolo di scarso impegno metabolico: la sostanza secca aumenta (sigmoide semplice).

RESPIRAZIONE DEL FRUTTO È

un parametro dell’impegno metabolico, ma se si valuta l’andamento

della respirazione per il singolo frutto si ha un grafico che si confronta meglio con quelli dell’accrescimento.

La divisione comporta molta respirazione.

La distensione usa zuccheri, poca respirazione, si rigonfiano di acqua.

Se andassimo a misurare la respirazione per il frutto intero, la CO aumenta perché le cellule aumentano di

2

numero.

Lo sviluppo del frutto non è costante nelle 24h. Nelle mele per esempio l’intensità di accumulo di sostanza

fresca è 25 volte maggiore che tra le 12 e le 16. Dovuto all’eccessiva intensità di traspirazione che blocca o

inverte il flusso d’acqua verso il frutto. Distensione cellulare richiede un elevata pressione di turgore che in

certi periodi del giorno può mancare (in caso di stress idrico la pianta può addirittura abscindere i frutti).

Sia il ritmo di accrescimento che le dimensioni finali del frutto possono essere influenzati da numerosi

fattori quali carico di frutti, n° di semi per frutto, posizione sulla chioma, tipo di ramo.

I frutti che hanno un seme sono poco differenti tra loro, mentre chi ne ha di più, tende ad assorbire meglio le

sostanze.

MATURAZIONE

I frutti consiste nell’ultima fase del ciclo di fruttificazione. Il frutto, a maturità, subisce delle trasformazioni

che lo rendono commestibile.

CAMBIAMENTI NELL’INTENSITÀ DI RESPIRAZIONE

La respirazione varia nel corso della vita del frutto: se si fa riferimento all’unità di peso, essa diminuisce

costantemente. Non tutti i frutti si comportano allo stesso modo.

- FRUTTI CLIMATERICI: respirazione decresce rapidamente per raggiungere un minimo

climaterico e mostrando una ripresa più o meno brusca fino al massimo climaterico e infine

un’altra decrescita. Tutto ciò avviene anche se il frutto viene staccato dalla pianta. La maturazione

di raccolta avviene tra il minimo e il massimo in base all’uso. Il periodo di raccolta influisce sulla

conservabilità: veloce nelle banane, lento nella mela. L’instaurarsi del climaterio è seguito da una

brusca sintesi di etilene il quale lavora:

A basse concentrazioni.

o In modo autocatalitico.

o Si usa in atm. controllata.

o - FRUTTI ACLIMATERICI: diminuzione è meno rapida e

non si verifica la ripresa climaterica, si tratta di frutti

(fragola, uva, ciliegia) che non sono in grado di completare i

processi di maturazione dopo il distacco dalla pianta.

DIMINUZIONE DI RESISTENZA DELLA POLPA

Nelle cellule del frutto ci sono polisaccaridi tipici della cellulosa (glucani), dell’emicellulosa (xiloglucani) e

delle pectine (galatturanoni) legati tra loro da legami H che creano la struttura della parete. La pectina è

quella più abbondante. In questa fase si ha l’idrolisi delle pectine (protopectine) che tengono cementare le

cellule. Gli enzimi idrolitici determinano la formazione di pectine solubili (enzima poligatturonasi, PG). In

alcuni frutti riguarda ance l’amido e ne riduce la compattezza.

Due tipi di enzimi PG sono:

- ESO-PG: separa i gruppi dell’acido galatturonico liberi da poliurenoidi non riducenti.

- ENDO-PG: taglia le molecole di poliurenoidi in modo causale.

Nelle pesche ci sono entrambi.

RAPPORTO ZUCCHERI-ACIDI

Il sapore del frutto è dato da entrambe le sostanze. Il sapore è dato dall’aumento degli zuccheri semplici e

diminuzione degli acidi (ci sono delle eccezioni): nella banana si abbassa il ph da 5,4 a 4,5 a causa

dell’aumento degli acidi organici (malico e citrico).

In molti frutti si ha la solubilizzazione dell’amido di riserva: aumentando gli zuccheri , chi non ha le riserve,

li fa venire dalle foglie.

Quantità di entrambi e il loro rapporto influiscono sul sapore.

Es. Banane acerbe: 20-25% amido che viene convertito in zuccheri semplici (15-20% del peso). La banana è

una riserva di amido (climaterico).

Es. Uva: più grande accumulatore di zuccheri: più del 25% del suo peso secco. Accumulo è dato dalla sintesi

delle piante (aclimaterico).

IDROLISI DELL’AMIDO DA INIZIO ALLA RESPIRAZIONE CLIMATERICA

Altro cambiamento è a carico degli acidi organici: il ph del succo cellulare è sempre inferiore a 7, ma può

arrivare a 3 (limone). Acidi comuni sono:

- Acido malico: predomina in mele, pere e albicocche.

- Citrico: predomina in agrumi, fichi, fragole, lamponi.

- Malico e citrico: in quantità simili in pomodori e uva spina.

- Tartarico e malico: in egual misura nell’uva:

ALTRE SOSTANZE NUTRITIVE

Negli agrumi varia il contenuto di flavonoidi:

- Esperidina.

- Narginina.

- Limonina (amarognolo).

L’astringenza di alcuni frutti è data dalla presenza di tannini che scompaiono con la maturazione. Eccezioni

sono causate dall’ammezzimento cioè la maturazione in frutteto per eliminare l’astringenza grazie ad una

maturazione post-raccolta.

Con la maturazione aumenta la vit. C (acido ascorbico) e altre vitamine. In noci e nocciole e mandorle in

maturazione diminuisce il peso secco, ma aumenta il contenuto in sostanze grasse. Nell’olivo si ha un

accumulo di sostanze grasse dopo l’indurimento del nocciolo con diminuzione di acqua.

COMPOSTI VOLATILI

Carattere della maturazione è il cambiamento di aroma e profumo derivanti da produzione di composti

volatili. L’aroma è il profumo dipendono da:

- Quantità di composti prodotti: oscilla tra 1 e 20 ppm.

- Tipo di aroma dei composti.

- Reazione dei tessuti olfattivi.

L’aroma e il profumo dipendono da un mix di molecole e comprendono molte classi di composti organici

appartenenti a categorie diverse.

- Acidi organici.

- Alcoli.

- Esteri.

- Terpeni.

- Aldeidi.

- Chetoni.

- Oli essenziali.

La pesca ha composti volatili nella polpa, la pera possiede composti derivanti dall’etilene e dall’etanolo

mentre la mela ha composti esterei dell’acido formico.

MODIFICAZIONE DEL COLORE

Colore subisce notevoli cambiamenti in maturazione: dal verde al colore tipico del frutto. I cloroplasti, ricchi

di clorofilla, cambiano in cromoplasti ricchi di carotenoidi rossi e gialli.

Il cambiamento NON avviene per cambiamento della clorofilla in caroteni, ma perché questi (preesistenti)

non sono mascherati e coperti dalla clorofilla.

Anche le antocianine contribuiscono alla colorazione dei frutti. A ph acido sono rosse, vicino al 7 sono

blu/porpora. Nei vacuoli il ph è acido quindi appariranno di colore rosso più o meno scuro e nei frutti blu la

colorazione è data da complessi metallici.

La pigmentazione interessa i tessuti epidermici e subepidermici del frutto (ipoderma) anche se in alcuni casi

può interessare tessuti più interno (es. pesca).

In alcuni frutti si distingue:

- Colorazione di fondo: caratteristica delle varietà (genetica).

- Colorazione superficiale: può anche mancare o essere indotta da fattori ambientali. Può trovarsi

magari nelle zone più illuminate.

TRASFORMAZIONI A CARICO DI COSTITUENTI PRINCIPALI E SECONDARI

Il frutto maturo contiene:

- Acqua: 75-90%

- Zuccheri: 20% secco (glucosio fruttosio).

- Proteine: poche.

- Lipidi: tanti in alcuni frutti (oliva).

- Acidi organici: malico, citrico, ossalico, formico.

- Sali minerali: carenza può dare problemi.

- Vitamina: variabili.

INDICI DI MATURAZIONE

È essenziale capire la corretta epoca di raccolta del frutto perché discostamenti dalla data ottimale possono

causare caratteri indesiderati. Per evitare giudizi soggettivi (anche di esperti) si usano gli indici di

maturazione che si basano su caratteri fisiologici, fisici e biochimici.

COLORAZIONE DELLA BUCCIA

Si distingue in colorazione di fondo e superficiale. Quella di fondo è sempre presente nel corso della

maturazione, mentre la seconda dipende molto da fattori ambientali e per essere o no presente o assente solo

su parte del frutto.

DUREZZA DELLA POLPA

Indice che misura l’evoluzione dell’intenerimento della polpa nel tempo, ogni specie ha un grado ideale che

corrisponde al momento ottimale per la raccolta. Si misura con il penetrometro (misura resistenza).

CONTENUTO DI AMIDO

Adatto per le specie che contengono amido prima della maturazione (es. pomacee). Consiste nell’immergere

per pochi minuti i frutti tagliati su un piano equatoriale in una soluzione di iodio e ioduro di potassio: la

soluzione colora soltanto l’amido presente di colore scuro, dando un’informazione visiva di quanto amido si

è trasformato in zucchero semplice.

CONTENUTO IN SOLIDI SOLUBILI

Misura gli zuccheri riducenti, si attiva per via analitica (metodo Fehling o reazione dell’antrone) o per via

ottica con rifrattometri, anche mostimetri (per alcune specie). Molto usato per uva da vino, agrumi.

RESISTENZA AL DISTACCO

Si usano dei dinamometri, utile quando si deve raccogliere a macchina per staccarlo dall’albero.

ALTRI INDICI

- N° di giorni dalla fioritura: poco usato in Italia (servono studi specie-specifici).

- Colore dei semi.

- Suberificazione delle lenticelle.

- Scomparsa astringenza.

- Olive: grado di induzione (estrazione al solvente, per pressione).

- Invaiatura: cambio colore del frutto (olivo-vite).

RACCOLTA

RACCOLTA RADIZIONALE

Distacco a mano dei frutti maturi. Si usano cassette, ceste o sacche e cassoni per svuotarli. Bassa taglia degli

alberi aiuta il lavoro. Tipo di raccolta e mezzi dipendono dalla grandezza e grado di maturazione, destino (se

devono essere lavorati l’integrità passa in secondo piano). Alcuni frutti si possono raccogliere da terra

(olive). La tecnica della bacchiatura consiste nel batterei rami per far cadere i frutti: di solito si ottengono

raccolti di qualità minore.

RACCOLTA INTEGRATA

Parzialmente meccanizzata con carri e macchine che aumentano la resa del lavoro. Nei frutteti la raccolta

dipende dal tipo di allevamento.

- Parete fruttifera: carri-raccolta a piattaforme laterali pluriposto.

- Forme in volume: carri più agili con una o più piattaforme.

Si usa anche la pallettizzazione o superpallettizzazione. La prima consiste nell’accatastare le cassette piene e

spostarle in campo sopra pallet e poi trasferirli in magazzino. Con la seconda invece, si usano grossi cassoni

da 450kg.

RACCOLTA MECCANICA

Obiettivo molto studiato perché permette di abbattere i costi di raccolto. Si usano macchine per la raccolta a

scuotimento per diverse specie: permette una sollecitazione delle branche o del fusto e la raccolta con teli e

reti (o a terra). Piani intercettatori si usano per la frutta più delicata. Per la vite da uva e da vino si usano dei

vendemmiatori. Lo scuotimento può essere verticale o orizzontale (dipende dalla specie).

La completa meccanizzazione consente di accrescere in modo sensibile la produttività, ma ha anche degli

aspetti negativi:

- Non tutto il prodotto viene raccolto.

- Prodotto perde qualità (meno grave se va trasformato).

- Macchine costose e richiede un riadattamento delle colture.


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze gastronomiche
SSD:
Università: Parma - Unipr
A.A.: 2014-2015

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher marco.furmenti.9 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Materie prime di origine vegetale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Parma - Unipr o del prof Fabbri Andrea.

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