Riassunto esame di Produzioni vegetali

PRODUZIONI VEGETALI

AGRONOMIA: scienza che studia le influenze tra ambiente e agricoltura, gli interventi dell’uomo sulla

produzione vegetale agraria, le risposte quantitative delle colture agli interventi, i loro effetti sull’ambiente e

sulla fertilità del suolo.

- Massimizzazione delle rese nel medio-lungo periodo

- Produzione nel rispetto dell’ambiente

- Agricoltura di servizio

Alimenti disponibili: sono gli alimenti derivanti dalla superficie coltivata per la resa unitaria in rapporto alla

popolazione.

Alimenti assunti: alimenti disponibili per l’efficienza d’uso.

Capacità di adattamento: di un sistema agricolo ai cambiamenti climatici è la capacità di ridurre i danni

potenziali, sfruttare le opportunità e far fronte alle conseguenze. Applicabile su scale temporali e spaziali:

- Autonomo: scale brevi e piccole (aziende agricole)

- Pianificati: tempi più lunghi e riguarda regioni o nazioni.

Vulnerabilità: è l’incapacità di far fronte agli effetti avversi dei cambiamenti climatici, compresi la variabilità

e gli estremi. -> misure di mitigazione: riduzione dell’erosione del suolo, incremento della capacità di

ritenzione idrica del suolo, incremento del contenuto di carbonio organico dei suoli, ampliamento delle

rotazioni colturali, ecc.

Il cambiamento climatico influisce negativamente sui 4 pilastri della sicurezza alimentare:

1. Disponibilità di cibo: impatto negativo del cambiamento climatico sulla produttività delle colture,

sull’allevamento e sulla pesca. Influenzata negativamente dall’aumento di parassiti e malattie.

2. L’accesso al cibo: perturbazioni dei mercati, dei prezzi, trasporti, infrastrutture, ecc.

3. L’utilizzo degli alimenti: influenzato a causa dell’aumento delle micotossine negli alimenti e nei

mangimi con l’aumento delle temperature e degli eventi estremi.

4. Eventi estremi: inondazioni-> instabilità dell’approvvigionamento.

Effetto dell’ozono (O3):

- Resa: diminuzione della fotosintesi, alterazione nell’allocazione del carbonio e senescenza delle

foglie accelerata. (frumento)

- Qualità: riduzione degli zuccheri riducenti e aumento della vit. C in patata; diminuzione del valore

nutritivo del foraggio; danni alle foglie; aumento della parte proteica in frumento.

Effetto della CO2:

- Resa: piante C3-> aumento fotosintesi e diminuzione della fotorespirazione. Piante C4-> non varia.

- Qualità: riduzione del contenuto di micro e macronutrienti e di metaboliti secondari. L’aumento di

CO2 aumenta la quantità a scapito della qualità.

Cambiamento climatico: radiazioni solari; temperature (clima e suolo); pioggia; anidride carbonica.

AGRICOLTURA: l’arte e la pratica di coltivare il suolo allo scopo di ottenere prodotti per l’alimentazione

umana e animale; include l’allevamento del bestiame.

Nel tempo: tradizionale, industriale (fino al 2000), multifunzionale (dal 2000), sostenibile (2005),

intensificazione sostenibile (2012), agricoltura smart (2020).

1) CONVENZIONALE: metodo di coltivazione intensivo che mira alla massimizzazione delle rese,

mediante l’ottimizzazione continua delle tecniche agronomiche.

2) INTEGRATA: sistema agroalimentare atto a ridurre al minimo l’uso delle sostanze chimiche di sintesi

e razionalizzare la fertilizzazione nel rispetto dei principi ecologici, economici e tossicologici.

(mipaaf)-> qualità sostenibile.

3) CONSERVATIVA: sistema integrato di gestione in grado di diminuire i processi di degradazione del

suolo, contenere i costi di produzione e aumentare la capacità di conservazione dell’acqua.

Avvengono: minima lavorazione o nulla; PACCIAMATURA: copertura organica continua del suolo;

rotazioni colturali.

Non avviene l’aratura!

4) BIOLOGICA: è un sistema globale di gestione dell’azienda agricola e di produzione agroalimentare

basato su 4 principi:

a. Benessere: del suolo, delle piante, animali, umani e pianeta.

b. Ecologia: basato su sistemi e cicli ecologici viventi

c. Equità: rispetto all’ambiente comune e alle opportunità di vita.

d. Precauzione: proteggere le generazioni presenti e quelle future, nonché l’ambiente.

Scopi: Produrre alimenti biologici a partire da ingredienti provenienti dall’agricoltura biologica;

limitare l’uso di additivi alimentari ed escludere gli alimenti che contengono nanomateriali

ingegnerizzati.

Certificato: il metodo di produzione-> non esistono alimenti biologici, ma da agric. Biologica.

IFOAM: federazione internazionale dei movimenti per l’agricoltura biologica.

Punti deboli: rese più basse (- 5-30%); maggiore superficie per colture; deforestazione. -> no su

scala mondiale.

5) BIODINAMICA: approccio olistico che unisce pratiche agronomiche con nozioni spirituali (Rudolph

Steiner). Due principi: Compostaggio-> rovescio e rotazione delle colture; Fasi lunari-> approccio

olistico all’agricoltura, pratiche prive di fondamento scientifico (preparato 500 o corno-letame).

6) NATURALE: agricoltura del non fare. No lavorazioni, concimazioni, controllo chimico delle infestanti,

potatura.

7) PERMACULTURA: Cura della biodiversità. Sistemi di policoltura con arboree, erbacee e animali con

riduzione di rifiuti e integrazione del sistema agricolo nella gestione territoriale. -> non

meccanizzabile, non applicabile su grande scala.

8) SINERGICA: si basa su assenza di lavorazioni, fertilizzazione con sole coperture organiche

permanenti, consociazione di più specie.

BOTANICA

VEGETALE: organismo vivente che ha i caratteri propri della pianta.

PIANTA: vegetale pluricellulare, costituito da cellule vegetali atte alla fotosintesi. -> annuali, biennali (hanno

una radice fittonante in cui conservano le sostanze nutritive che usano nel secondo anno per fiorire) ,

perenni, parassite, insettivore, erbacee…

Classificazione:

- Spermatofite: piante a seme, no spore

o Gimnosperme: senza fiore o seme nudo

o Angiosperme: fiore e frutto

▪ Monocotiledoni: mais -> fiori in multipli di 3, radici fascicolate.

▪ Dicotiledoni: fagiolo -> fiori in multipli di 4 o 5 petali, radici fittonanti.

COTILEDONI: foglie embrionali che contengono le sostanze nutritive per lo sviluppo delle radici fino a che la

pianta è in grado di realizzare la fotosintesi.

PARETE CELLULARE: secondaria (terzo, secondo e primo strato), primaria, lamella mediana, ecc. -> cellulosa

funzioni: forma, protezione protoplasto, sostegno cellulare.

PLASMODESMI: collegamenti tra cellule contigue -> trasmissione degli impulsi.

VACUOLO: accumulo di sostanze utili al metabolismo cellulare e segregazione di metaboliti dannosi. ->

pressione di turgore-> sostegno, movimento, ecc.

PLASTIDI: si formano dal protoplasto e si specializza la loro funzione.

- Cloroplasto: fotosintesi

- Cromoplasto: colorazione

- Amiloplasto (amido), Elaioplasto (lipidi), Proteinoplasto (proteine): riserva energetica

Fotosintesi: ↑rapporto

- tra CO2 e O2= glucosio -> accumulo di sostanza

C3: avviene il ciclo di Calvin (↓ temp. E ↓rapporto CO2/O2= anidride carbonica-> riduzione della

secca) o la foto-respirazione (↑temp. E

sostanza secca).

- C4: cattura del carbonio e ciclo di Calvin (2 processi) -> carboidrati (glucosio).

- CAM: immagazzinamento del carbonio e ciclo di Calvin -> ambienti estremi: svolgimento della

fotosintesi anche con gli stomi chiusi.

n.b.: stomi chiusi= no fotosintesi (C3 e C4).

Organi piante: radici, fusto, foglie, nodi, internodi…

RADICI: apparato radicale-> fittonante, fascicolato o ramificato. -> ancoraggio, trasporto linfa, accumulo

sostanze riserva.

2 vasi: xilema (da radici a foglie) e floema (foglie a radici).

FUSTO: alternanza tra nodi ed internodi (tratti tra due nodi). -> collegano radici alle foglie.

Accrescimento: verso l’alto, superficie del terreno(stoloni) o sottoterra(rizomi).

FOGLIA: produzione di sostanza organica attraverso la fotosintesi. -> lamina, picciolo e guaina basale. ->

foglie semplici, composte, ecc.

(stami contengono il polline; impollinazione: anemofila (vento) ed entomofila (insetti)).

TUBERIZZAZIONE: consiste nell’accumulo di sostanza di riserva nei tessuti fondamentali.

patata(metaformorfosato), carota(tuberizzato)

SUCCULENZA: accumulo di H2O in tessuti fondamentali. (cipolla)

FRUTTO: vario tipo…

- CARNOSI:

o Bacca: epicarpo soffice -> pomodoro

o Drupa: endocarpo duro-> pesca

o Esperidio: agrumi -> pericarpo formato da: flavedo (buccia) e albedo (parte bianca)

- AGGREGATO: si origina da un singolo fiore con numerosi pistilli -> mora

- COMPOSTO: si origina dagli avari di una infiorescenza -> gelso

- FALSI: si origina soprattutto da tessuti-> fragola, fico, mela.

- SECCHI:

o INDEISCENTI: A maturazione non rilasciano il seme.

Cariosside (fusione tra il pericarpo del frutto ed il tegumento del seme: mais), Achenio

(unico seme->girasole), Noce (unico seme).

o DEISCENTI: a maturazione rilasciano il seme.

follicolo, legume, capsula, siliqua.

ORMONI VEGETALI O FITORMONI: composto organico che influenza processi quali crescita,

differenziamento e sviluppo. -> stimola processi in atto, innesca processi, inibisce l’entità di un processo o

blocco dell’innesco, media un processo.

1) AUXINA (Acido Indolacetico): A seconda della concentrazione cambia effetto, stimola o inibisce

l’allungamento dei fusti e delle radici.

2) GIBBERELLINE: allungamento dei fusti e delle foglie; sviluppo dei frutti.

3) CITOCHININE: promuovono la divisione cellulare. Bilanciano gli effetti dell’auxina e provocano la

ramificazione delle radici.

4) ACIDO ABSCISSICO (ABA): inibisce molti processi vegetali. In caso di disidratazione provoca la

chiusura degli stomi. Promuove produzione di etilene.

5) ETILENE: maturazione dei frutti e controllo dei processi di invecchiamento. Induce la morte

programmata della cellula.

FRUTTI CLIMATERICI: maturano anche dopo essere stati staccati dalla pianta, grazie alla respirazione dei

tessuti vegetali e alla produzione di etilene. -> banane, kiwi.

FRUTTI A-CLIMATERICI: se raccolti acerbi, non maturano,ma marciscono-> il processo avviene solo con

etilene esogeno. (lampone, arancia, peperone).

(Ritmi circadiani: durano 24h e persistono anche in assenza di stimoli ambientali-> orologio interno)

COME SI COLTIVA UNA PIANTA:

1. Lavorazione del terreno (soffice e controllo malerbe)

2. Concimazione in pre-semina/pre-trapianto

3. Semina/trapianto

4. Irrigazione

5. Controllo malerbe e patogeni

6. Concimazione in post-semina/post-trapianto

7. Raccolta

Parti commestibili:

RADICI: accumulo riserve di cibo per fiorire e produrre frutti e semi per l’anno seguente. -> rape, carote.

FUSTI: finocchio, sedano, asparago

FOGLIE: cavolo, lattuga, rucola

FIORI: broccolo, cavolfiore

SEMI: cece, pisello, fava, fagiolo, orzo, riso, miglio, grano saraceno, quinoa.

MEDICINALE, OFFICINALE: origano, menta,basilico

ECOSISTEMA: sistema biologico composto da tutti gli organismi che si trovano in un particolare ambiente

fisico e che interagiscono con esso e tra di loro.

AGRO-ECOSISTEMA: ecosistema secondario caratterizzato dall’intervento umano finalizzato alla produzione

agricola e zootecnica. -> elevata specializzazione e riduzione della diversità biologica.

Ambiente adatto: acqua, luce, elementi nutritivi, ecc. E’ caratterizzato da fattori quali climatici, edafici

(l'insieme dei fattori che controllano la genesi dei suoli, ossia che concorrono a trasformare il substrato in un

vero e proprio terreno) e biologici.

Interventi agronomici:

- Coltura: scelta della specie e varietà, coltura specializzata, miglioramento genetico

- Terreno: lavorazioni, concimazioni, irrigazioni, sistemazioni

- Clima: apprestamenti protettivi

- Fattori biologici: antiparassitari e diserbanti

Tipo di intervento:

- Disponibilità dei fattori dosabili: irrigazione, concimazioni, calore

- Miglioramento dello sfruttamento dei fattori ambientali: date di semina, diserbo, fitofarmaci

- Ordinamento produttivo: scelta delle colture.

Risposta delle colture: parametri quantitativi-> RESA (quantità di prodotto raccolto riferito alla superficie

coltivata-> tonnellate/ettaro); parametri qualitativi -> QUALITÀ.

I fattori climatici e le piante

Radiazione solare: influenza fortemente il clima e l’attività biologica. La quantità di energia

che giunge al suolo è determinata da: intensità della sorgente (costante/ora-stagione),

altezza sull’orizzonte, assorbimento, trasmissione e riflessione.

a) Intensità: agisce direttamente sulla fotosintesi; dipende dal flusso radiante e dalla

durata.

La pianta aumenta il tasso di fotosintesi all’aumentare della radiazione, fino al

PUNTO DI SATURAZIONE: livello di radiazione al quale un ulteriore aumento non

porta alcun aumento del tasso di fotosintesi. -> ciascuna combinazione di

temperatura e concentrazione di CO2.

In base a questo parametro, le piante si classificano:

- ELIOFILE: elevata illuminazione(cocomero)

- SCIAFILE: scarsa illuminazione (peperone)

- ELIO-SCIAFILE: si sviluppano in entrambi i casi -> lattuga

Costante solare (R0): radiazione esterna all’atmosfera ricevuta da un piano perpendicolare,

è una costante con variazione 1-5%.

Radiazione globale (Rg): 49% della radiazione esterna che raggiunge il suolo, il resto viene

assorbita o riflessa all’esterno dell’atmosfera.

Radiazione diretta: direttamente al suolo.

Radiazione diffusa: diffusa da nubi, vapore, pulviscolo, ecc.

Albedo (a): parte della radiazione globale in arrivo viene riflessa direttamente e quindi non

utilizzata.

Radiazione netta (Rn): l’effettivo apporto energetico al suolo-> Rn=Rg(1-a)+Ra-Rs

Rg= radiazione globale; Ra=radiazione che giunge dall’atmosfera; Rs=radiazione emessa

dalla superficie; a= albedo.

b) Composizione: lunghezza d’onda e rapporto tra le lunghezze d’onda

- raggi infrarossi: 50-60% azione termica

- raggi visibili (luce) : azione termica e biologica -> PAR (radiazione

fotosinteticamente attiva) all’incirca 0.45 Rn

- raggi ultravioletti: 1-4% azione biologica

Luce oltre per la fotosintesi…

FITOCROMO: cromoproteina di colore azzurro-verde, in grado di leggere e reagire

diversamente al variare del rapporto tra lunghezze d’onda e tra luce rossa(R) e rossa

lontana(Fr). il rapporto tra R/Fr è fondamentale per la sviluppo della pianta. -> eziolamento

causato dal fitocromo

EZIOLAMENTO: stato anormale di una pianta cresciuta al buio. la caratteristica più visibile è

la colorazione bianca-gialliccia dovuta alla mancanza di clorofilla. Si fa su determinati prodotti

per aumentare la qualità e la fragranza, vedi l'asparago bianco, il sedano e il radicchio trevigiano(indotto)

- La luce UV controlla la taglia della pianta -> accrescimento piante attraverso

regolazione raggi UV;

- i film plastici UV danno una minore produzione di flavonoidi e antociani.

c) FOTOPERIODO:

lunghezza del giorno o della notte

- coinvolto nella induzione a fiore

- Coinvolto nello sviluppo di organi di riserva ed entrata in dormienza nelle

piante legnose

- Fase di giovanilità di molte piante erbacee da seme è di sole 1-2 settimane.

Alcune specie sono indotte a fiore da opportuni regimi termici, altre da opportuni

fotoperiodi, spesso da entrambe.

Classificazione delle piante:

- Brevidiurne: poche ore di luce - > mais e soia

- Longidiurne: tante ore di luce - > frumento e spinacio

- Neutrodiurne: asparago

VERNALIZZAZIONE: processo dove la pianta deve essere sottoposta ad un periodo di

freddo per fiorire.

Mais: brevidiurna, ma le sue varietà sono fotoindifferenti. Ha bisogno di molta luce in levata.

Soia: brevidiurna e sensibile al fotoperiodo, necessita 10 ore di buio giornaliero per fiorire.

Fotoperiodo artificiale di 8 ore. La sensibilità al fotoperiodo limita l'adattabilità di questa

specie. Allo scopo di allargare la fascia di adattamento sono state ottenute delle cultivar

differenti alla lunghezza del giorno.

La semina deve essere tale da permettere il massimo sviluppo vegetativo prima che il

fotoperiodo diminuisca.

Frumento: specie longidiurna, fiorisce con più di 12 h giorno di luce. Le varietà sono meno

sensibili al fotoperiodo e si usano per ritardare la semina.

SPINACIO e verdure a foglia: concimati con elevate dosi di N presentano concentrazioni di

nitrato-> Cresce con la riduzione delle ore di luce e dell'intensità luminosa.

Decresce: con l'aumentare delle ore di luce e dell'intensità luminosa.

NITRATO: non è tossico, ma in ambiente acido rilascia composti nitrosi cancerogeni->

1) Nitrosammine: si formano nello stomaco e causano tumori gastrointestinali.

2) Trasformazione dell'emoglobina in metaemoglobina-> in forma ferrica (Fe3+),

l'emoglobina non è in grado di fissare l'ossigeno. ->Anemia e sindrome del bambino

blu.

La dose giornaliera accettabile di nitrati è di 0-3,7 mg/kg di peso corporeo in Europa. Negli

ortaggi i nitriti non costituiscono un rischio apprezzabile per la salute, perché prevalgono gli

effetti benefici del loro consumo. L'EFSA riconosce gli effetti negativi, ma vanno studiati

caso per caso.

- Luce a LED continua 48h prima della raccolta diminuisce la concentrazione di nitrati

e aumenta significativamente gli zuccheri solubili.

LUCE-ASPETTI QUALITATIVI:

Negli ortaggi da foglia, la qualità è legata all'elevata acquosità, tenerezza dei tessuti e

all'attenuazione del colore verde-> favorite da bassa luminosità.

IDROMETEORE:

in seguito al raffreddamento dell'umidità

- Rugiada: condensazione dell'umidità atmosferica sulle superfici fredde, nella notte a

temperature superiori allo zero

- Brina: umidità si condensa e congela sulle superfici fredde a temperature sotto lo

zero.

1) XEROFITE: modeste esigenze idriche

2) MESOFITE: medie esigenze

3) IDROFITE: fo