Materie prime di origine vegetale - Produzioni vegetali

Materie prime di origine vegetale

Indice

• Introduzione
• Fattori della produzione
• Alimentazione e produzioni vegetali
• Resa
• Qualità
• Clima e agricoltura
• Radiazione solare
• Temperatura
• Idrometeore
• Evapotraspirazione
• Le piante e l'acqua
• Stress da carenza idrica
• Stress da ristagno idrico
• Le piante e gli elementi minerali
• Azoto
• Fosforo
• Potassio
• Calcio
• Magnesio
• Zolfo
• Ferro
• Boro
• Manganese
• Zinco
• Rame
• Molibdeno
• Cloro
• Tossicità degli elementi
• Assorbimento radicale e PH
• Bioergolatori o fitoregolatori
• Auxine
• Gibberelline
• Citochinine
• Etilene
• Acido abscissico
• Bioregolatori di sintesi
• Gli ormoni endogeni
• Propagazione per seme
• Propagazione gamica o per seme
• Germinabilità
• Fattori della germinazione
• Dormienza
• Valore agricolo della semente
• Trattamenti pre-conservazione/semina
• Semina
• Propagazione agamica
• Embrioni apomittici (apomissia e poliembionia nucellare)
• Stoloni
• Polloni
• Propaggine e margotta
• Separazione bulbi
• Divisione
• Talea
• Innesto
• Scopi
• Attecchimento dell'innesto
• Saldatura dell'innesto
• Tipo di innesto
• Micropropagazione
• Fasi della micropropagazione
• Accrescimento e sviluppo della pianta
• Sviluppo e ripartizione della sostanza secca
• Apparati radicali
• Struttura e sviluppo
• Distribuzione delle radici nel terreno
• Fattori che influenzano la crescita radicale
• Accrescimento delle radici
• Sistema radicale e tecnica colturale
• Stanchezza del terreno
• Micorrize
• Miglioramento genetico
• Richiami di genetica
• Tipi di propagazione e caratteristiche genetiche
• Miglioramento del patrimonio genetico
• Manipolazione genetica
• Mutazione genica e cromosomica
• Chimere
• Ibridazione
• Ingegneria genetica
• Strategie classiche di selezione
• Origini dell'agricoltura e biodiversità
• Origine dell'agricoltura
• Sviluppo della diversità
• Importanza della diversità
• Terreno
• Genesi e stratigrafia del terreno
• Funzioni
• Costituzione del terreno
• Degradazione della roccia e formazione del suolo
• Origine dei terreni
• Stratigrafia del terreno
• Sostanza organica
• Caratteristiche del terreno
• Proprietà fisiche
• Atmosfera del terreno
• L'acqua nel terreno
• Temperatura del terreno
• Chimica del terreno
• Soluzione circolante
• PH del terreno
• Caratteristiche biotiche
• Lavorazioni del terreno
• Scopi delle lavorazioni
• Messa a coltura del terreno
• Metodi di aratura
• Profondità di aratura
• Sistemi colturali
• Consociazione
• Avvicendamenti
• Colture intercalari
• Fertilizzazione
• Concimi organici
• Concimi minerali
• Titolo di un concime
• Legge di concimazione
• Risposte delle specie ai principali elementi
• Interazioni tra elementi fertilizzanti
• Esecuzione della concimazione
• Correzione
• Ammendamento
• Regime idraulico
• Bonifica
• Effetti dell'eccesso idrico
• Smaltimento acque superficiali
• Sistemazioni in pianura
• Sistemazione dei terreni declivi
• Irrigazione
• Qualità delle acque irrigue
• Fabbisogni idrici delle colture
• Metodi di adacquamento e impianti di irrigazione
• Irrigazione per sommersione
• Irrigazione per scorrimento
• Irrigazione per infiltrazione laterale
• Irrigazione per aspersione
• Irrigazione localizzata o a microportata
• Irrigazione sotterranea o subirrigazione
• Aridocoltura
• Potatura
• Piante da frutto e luce
• Classificazione della potatura
• Intensità del taglio
• Competizione
• Ridurre le competizioni
• Dare una forma all'albero
• Modificare il comportamento naturale
• Principali operazioni di potatura
• Forme di allevamento
• Forme in volume
• Forme in superficie o appiattite
• Forme di allevamento della vite
• Diserbo
• Piante infestanti
• Fattori che influenzano la competizione
• Controllo della flora infestante
• Avvicendamento
• Lotta contro le infestanti
• Diserbo chimico
• Selettività
• Fattori ambientali influenzanti
• Comportamento dei diserbanti nel terreno
• Lotta antiparassitaria
• Organismi responsabili delle malattie
• Perdita di resa e qualità e cause di malattie
• Parassiti animali
• Metodi di lotta
• Lotta guidata
• Agricoltura biologica
• Storia
• Principi
• Tipi di agricoltura biologica
• Difesa fitosanitaria
• Consumo
• Colture da frutto
• Classificazione
• Accrescimento del frutto
• Maturazione
• Indici di maturazione
• Raccolta
• Conservazione
• Presenza di etilene nell'aria
• Coltivazione erbacee e orticole
• Raccolta
• Cereali
• Cariosside tipo
• Composizione graminacee
• Riproduzione sessuale
• Riproduzione asessuale
• Orzo
• Riso
• Leguminose
• Caratteri
• Classificazione botanica
• Classificazione agronomica
• Morfologia
• Ceci
• Piante saccarifere
• Canna da zucchero
• Barbabietola da zucchero
• Palma
• Stevia rebaudiana
• Acero da zucchero
• Colture orticole
• Classificazione botanica
• Fattori e condizioni che influenzano la qualità
• Tuberose
• Piante da fecola
• Cassava
• Batata
• Patata
• Pomodoro
• Origine e diffusione
• Produzione
• Fiore
• Classificazione
• Modificazioni in maturazione
• Requisiti qualitativi
• Semina
• Avversità
• Cultivar
• Pomodoro da mensa
• Pomodoro da serbo
• Pomodori tipici
• Fattori di qualità nelle piante aromatiche e medicinali
• Impieghi di piante officinali
• Coltivazione e mercato
• Fattori che influenzano la qualità
• Tecnica agronomica
• Fattori di interferenza con la presenza/caratteri dei principi attivi
• Miglioramento qualità MAP
• Spezie e piante aromatiche
• Coltivazione
• Origine e proprietà
• Composizione chimica
• Tradizione e innovazione
• Produzione
• Pepe
• Arboricoltura
• Componente tecnica frutticola
• Melo
• La pianta
• Tecnica colturale
• Avversità
• Olivo
• Botanica
• Tecnica colturale
• Avversità
• Olivicoltura biologica
• Vite
• Tassonomia
• Ibridi
• Morfologia della vite
• Innesto e talee
• Principali vigneti italiani
• Ciclo biologico
• Ecologia
• Tecniche colturali
• Qualità

Introduzione

La nostra alimentazione dipende soprattutto dalla capacità fotosintetica delle piante (sole = carboidrati) per la biosintesi delle molecole utili all’uomo e all’animale (soprattutto). La produzione di cibo nelle piante spontanee e coltivate è essenziale (70% dell’alimentazione) sia direttamente che indirettamente (carne animale). Le piante sono anche alla base di materie prime industriali come olio, amido, fibre tessili, gomme. Le piante in generale si dividono in:

• Cereali da granella.
• Radici e tuberi amidacei.
• Leguminose da granella.

Nel corso del tempo l’affermarsi dell’agricoltura ha permesso l’aumento della popolazione e ancora nel XVII secolo non si era stabilizzata. L’agricoltura è aumentata grazie all’aumento della superficie coltivata (utile se i progressi agricoli sono scarsi) e all’aumento delle produzioni unitarie e da considerare sono anche le rese ancora in aumento, in alcune zone del pianeta sono molto basse. Ad oggi, 300 sono le specie coltivate, ma il nostro cibo proviene soprattutto da 24 specie di cui 8 che forniscono l’85% del totale (3 danno il 50% - frumento, riso, mais). La base genetica delle produzioni non è molto ampia ed in larga parte è sfruttata. Agronomia generale: studia i fattori naturali/artificiali mediante i quali si realizza la produzione vegetale, e formula norma sulla sua razionale utilizzazione allo scopo di conseguire, entro limiti di convenienza economica, le rese massime in quantità e migliori in qualità (qualità e quantità non sempre vanno a braccetto). Produzioni vegetali: ci sono varie definizioni, ma in generale si definiscono come piante utili all’uomo. Sistema colturale: modo in cui sono combinati i fattori della produzione.

Agronomia (A. Generale) Coltivazioni (A. Speciale)

• Pianta - Coltivazioni erbacee
• Ambiente - Coltivazioni arboree
• Tecnica di coltivazione - Orticoltura
• Difesa - Floricoltura
• Miglioramento delle piante - Silvicoltura
• Funghicoltura
• Foraggiativi
• Vivaismo
• Foraggicoltura

Fattori della produzione

Le produzioni vegetali si ottengono combinando alcuni fattori (sistema colturale è la combinazione). Si dividono in:

• Fattori naturali.
• Fattori artificiali (ci si dedica soprattutto a questi).

Fattori naturali

• Clima: radiazione solare, T dell’aria e del terreno, idrometeore, vento e loro effetti sulla pedogenesi (insieme dei processi fisici, chimici, biologici che portano alla formazione del suolo), distribuzione vegetale, accrescimento e sviluppo nelle piante.
• Condizioni topografiche: inclinazione, esposizione, quota, posizione del terreno, effetti sul microclima.
• Terreno: composizione in detriti minerali e organici, capacità di sostegno e riserva di acqua e nutrienti, presenza di microrganismi e macrorganismi e loro effetti sulla pedogenesi e nutrizione della pianta.
• Lavoro: animale e umano (naturale e artificiale).
• Concimazione: animale e umano (naturale e artificiale).
• Concimazione organica: loro effetti su nutrizione e struttura (letame e sovescio).
• Piante coltivate: diverse per tassonomia, morfologia, fisiologia, con necessità di tecniche differenti.

Fattori artificiali

• Concimi minerali.
• Correttivi ed ammendanti.
• Macchine.
• Irrigazione e drenaggio.
• Sistemazione e lavorazione del terreno.
• Tecnica di semina e piantagione, diserbo, potatura, avvicendamento, consociazione, forzatura del raccolto.
• Difesa da avversità biotiche/abiotiche.
• Fitofarmaci.
• Conservazione, condizionamento in azienda.

Obiettivo dell’agronomia: messa a punto degli interventi per regolare i fattori naturali per ottenere la resa desiderata.

Alimentazione e produzioni vegetali

Fotosintesi + Assorbimento radicale (acqua + sali) C, H, O (carboidrati, cellulosa, lignina, amido) + altre sostanze (metaboliti secondari) Animali Alimenti

Altri prodotti delle produzioni vegetali

Olii, amido, zuccheri, fibre, legname (da opera, da cellulosa, da ardere), gomma, tabacco, medicinali, ornamento (privato, urbano), ecc. Le prime tre specie coltivate, calcolate in mln di tonnellate sono: mais (840), riso (694), frumento (654), seguite dalla patata. Il primo legume è la soia al quinto posto, anche se è fondamentale per l’alimentazione (cereale + legume = cultura). In 2000 anni la popolazione è cresciuta di 20 volte: per quale motivo?

• Preistoria: alta mortalità.
• Neolitico (10 mila anni fa): agricoltura sostituisce la caccia - 10mln di persone.
• 2000 anni fa: 300 mln di persone.
• 1650 d.C.: rivoluzione politica e industriale - 500mln di persone (aumento della produttività).
• 2000 d.C.: 6000 mln di persone.
• 2083: si prevede una popolazione di 10 miliardi di persone.

Come è stato possibile far fronte all’aumento della popolazione

Aumenta della superficie coltivata (es. bonifica della Pianura Padana o la scoperta delle Americhe). Aumento delle produzioni unitarie (produzioni per ettaro - causa perdita di biodiversità). Anche se la popolazione è aumentata, la terra messa a coltura non è aumentata in modo proporzionale perché col tempo è aumentata la resa. In molti casi, le aree si sono ridotte, ma le rese sono molto aumentate. Ad oggi le specie commestibili sono 80 mila di cui 150 sono coltivate su larga scala, 29 danno il 90% della produzione di cui:

• 7 cereali (riso, frumento, mais, sorgo, orzo, miglio, triticale).
• 8 legumi (arachidi, piselli, ceci, soia).
• 2 alberi da frutto (cocco, banana).
• 2 piante da zucchero (canna e barbabietola).
• 7 oleaginose (soia, palma, colza, girasole, olivo, arachide, cocco).

Il 50% della produzione è data da frumento, riso e mais mentre il restante 50% da orzo, frutta, zucchero, radici, patata, olio, legumi, cereali minori e altre piante.

Resa

Con resa si intende la quantità di prodotto ottenibile per unità di superficie (resa bruta). Si considerano due tipi di resa:

• Resa biologica: insieme della biomassa prodotta: non tutta la biomassa è utile, solo parte della pianta è utilizzabile.
• Resa economica: valore del raccolto.

La resa si esprime in termini che riflettono l’utilità del prodotto. Ad esempio i foraggi non vengono valutati per peso, ma secondo la loro qualità. In generale esistono dei criteri prestabiliti:

• Cereali: t/ha di granella con il 13% di umidità.
• Colza: 10% di umidità.

L’obiettivo di qualsiasi sistema produttivo è quello di aumentare al massimo la resa (economica). Oltretutto, la resa non è sempre uguale negli anni, ma neanche nel corso dello stesso anno: ad esempio nella barbabietola anche se la resa aumenta, la resa di zucchero non segue lo stesso andamento. Grazie all’arrivo di nuovi ibridi dall’America, il mais ha aumentato la sua resa in maniera notevole nel corso di 40 anni (’60-’00).

Qualità

È una componente della resa che si identifica come idoneità ad uno scopo. Questo aspetto è aumentato di importanza nel corso degli anni per l’aumento del tenore di vita e per un’accresciuta conoscenza alimentare. Prodotti vegetali si caratterizzano per:

• Durata - breve per ortaggi e frutta, maggiore nei prodotti secchi.
• Rischio per la salute: per la presenza di sostanze tossiche.
• Aspetti edonistici: piacere provocato dal consumo.
• Aspetti socio-culturali: cultura, religione, status.

In questo caso si parla di qualità alimentare o d’uso tecnologico. Qualità alimentare: attitudine di un alimento a nutrire e a consentire la vita. Comprende:

• Qualità igienica: requisiti di sicurezza (non tossicità). Riguardano sostanze endogene (naturali), esogena (chimici).
• Qualità nutrizionale: capacità di dare metaboliti necessari (quantità e qualità).
• Qualità edonistica/organolettica: caratteri che danno piacere, difficile da definire perché molto varia.

Qualità di uso o di servizio: caratteri diversi dai precedenti, che possono dare vantaggi al consumatore:

• Conservabilità: prima e dopo l’apertura.
• Comodità d’impiego: conservazione, imballaggio, consumo.
• Prezzo.
• Presentazione.

Qualità tecnologiche: rispecchia l’idoneità di un prodotto ad essere sottoposto a certi processi tecnologici (frumento duro = pasta). La qualità rimane comunque difficile da definire in modo oggettivo anche perché non è statica e può essere messa in discussione spesso. Si sono sviluppati dei marchi di qualità che non garantiscono la qualità, ma l’uniformità nel tempo.

Clima e agricoltura

Clima: insieme di fenomeni meteorologici di una data regione o comprensorio: definiscono un ambiente climatico in base al loro comportamento medio (min. 30 anni). Principali grandezze fisiche che caratterizzano lo stato dell’atmosfera (elementi climatici) sono:

• Radiazione solare/illuminazione.
• Temperatura.
• Precipitazioni.
• Umidità.
• Evaporazione.
• Vento.

Questi fattori variano a seconda dei fattori o agenti del clima:

• Latitudine
• Altitudine
• Esposizione
• Distanza da bacini d’acqua.
• Correnti marine.
• Venti dominanti.

L’ambiente fisico ha effetti notevoli sul modo, ritmo e sviluppo di crescita (nelle serre gli elementi possono essere controllati). È difficile controllare gli elementi su campo aperto. I componenti del tempo atmosferico si possono misurare, quantificare e prevedere, ma la loro combinazione non dà effetti sempre prevedibili sulle colture.

Elementi naturali dell’ambiente delle piante

Aria

• Energia radiante
• Luce: fotoperiodo, composizione spettro, intensità.
• Temperatura: escursione stagionale e giornaliera, incidenza gelate.
• Umidità.
• Vento: velocità, frequenza raffiche, direzione.
• Nebbia
• Precipitazioni: pioggia, nevischio, neve, grandine, rugiada.
• Composizione dell’atmosfera: CO₂, inquinamento.

Suolo

• Caratteri fisici.
• Umidità quantità (soluzione circolante), disponibilità.
• Temperatura: gradienti con la profondità (la temperatura del terreno si modifica in modo indipendente dall’esterno).
• PH.
• Composizione atmosfera del terreno.

Radiazione solare

Il clima e la vita dipendono dal flusso di energia solare: non è uguale nel corso del giorno e nei diversi punti del pianeta. Solitamente si prendono in considerazione i dati di: eliofania (durata del soleggiamento), nuvolosità (percentuale di cielo coperto). In situazioni di diminuzione dell’energia radiante, l’attività vegetativa/riproduttiva risulta ridotta per cui le caratteristiche qualitative e quantitative possono essere più scadenti. Per esempio le piante fitte hanno spesso foglie gialle, culmi esili, problemi di sterilità. Non tutta la radiazione prodotta dal sole viene utilizzata dalle piante però il miglioramento genetico ha permesso di aumentare la produttività di alcune piante. Es. Mais a foglie erette.