Riassunto Tecnica Vivaistica

Realtà storica del vivaismo in Toscana

Il vivaismo in Toscana deriva dalla progressiva evoluzione di aziende agricole. Negli anni '20, accanto alle tipiche aziende agricole, ne sono sorte numerose altre ad organizzazione mista poderale-vivaistica nelle quali, pur predominando sempre le colture cerealicole e foraggere tradizionali, sempre maggiore quantità di manodopera e di capitali veniva assorbita da colture vivaistiche. Il vivaismo pistoiese, in questa fase, è fondato su due filoni produttivi: piante da frutto e piante ornamentali. Negli anni '40 si ha un rafforzamento della presenza pistoiese sui mercanti nazionali, mentre è negli anni '50 l'espansione verso i mercati esteri.

Realtà attuale

Attualmente si valuta vi siano circa 5000 ettari di vivaio specializzato, di cui 800 per le colture in contenitore, con un giro di affari superiore ai 500 miliardi in PLV (il vivaismo toscano concorre per il 30% alla formazione del valore del PLV italiano di settore).

Sono quindi sempre più richiesti tecnici vivaistici fortemente specializzati, in grado non solo di gestire modelli produttivi avanzati nel vivaio, ma anche, a monte, di individuare, condurre e mantenere in purezza il materiale oggetto di moltiplicazione e successivamente di affrontare gli aspetti relativi alla utilizzazione del prodotto, quale, ad esempio, la gestione del verde per l’ambiente urbano e periurbano.

Il vivaismo può essere definito come il settore agricolo dedicato alla produzione di piante dotate di precisi requisiti di ordine genetico, sanitario ed, in alcuni casi, agronomico.

Propagazione per seme

La propagazione per seme è la forma naturale di perpetuazione delle piante superiori.

Riproduzione

Oltre che per il miglioramento genetico, la riproduzione viene utilizzata a livello vivaistico per la propagazione di portinnesti, per molte specie forestali, per molte specie ornamentali, per gran parte delle specie tropicali.

Vantaggi della propagazione per seme

• Rappresenta una tecnica semplice, di facile applicazione, che non richiede supporti conoscitivi e/o tecnologici particolari.
• Per quanto riguarda gli aspetti fitosanitari, i virus ed i microplasmi vengono trasmessi in misura molto limitata alla discendenza attraverso il seme.
• I semenzali presentano di norma una notevole vigoria, che assicura un ritmo di crescita inizialmente superiore.

Svantaggi della propagazione per seme

• Presenta una diffomità più o meno accentuata nella progenie dovuta alla meiosi che precede la fecondazione e la formazione del seme.
• Manifesta inoltre una fase giovanile, periodo nel quale, oltre ad un habitus vegetativo spesso molto diverso da quello della fase adulta, non si manifesta la fase sessuale e non si ha quindi fioritura o fruttificazione.

Apomissia

Indica il caso in cui si sia avuta la formazione di un embrione non in seguito a regolare fecondazione, ma per via vegetativa dell’embriosacco o da cellule della nucella o dei tegumenti. La propagazione attraverso semenzali apomittici, per essendo di notevole interesse per la possibilità di avere piantine clonate dalla madre, presenta sempre il problema della fase giovanile.

• Apomissia ricorrente: avviene a partire da una ovocellula nella quale la meiosi non si è completata, mantenendo quindi un corredo genetico diploide del tutto analogo a quello della pianta madre.
• Apomissia non ricorrente: si ha quando l'ovocellula si sviluppa in embrione, che quindi è aploide.
• Apomissia vegetativa: nelle infiorescenze si formano dei bulbi per via vegetativa.
• Apomissia avventizia: si ha quando uno o più embrioni si originano nella zona della nucella e quindi, contrariamente alle altre forme di apomissia, al di fuori dell’embriosacco dove troviamo l’embrione zigotico.

Dormienza

Lo sviluppo dei controlli interni del processo germinativo risulta essenziale per la sopravvivenza della specie in quanto consente all’embrione di germinare nel momento migliore per la crescita del semenzale.

• Dormienza fisica: si ha quando i tegumenti sono impermeabili all’acqua e l’embrione è praticamente sigillato a bassa umidità relativa.
• Dormienza meccanica: si verifica nel caso che i tegumenti siano troppo duri per l’abrasione.
• Dormienza chimica: si ha nel caso in cui inibitori chimici della radicazione si accumulano nella polpa del frutto fino ad interessare i tegumenti seminali. Per questo motivo si rimuove la polpa del frutto ed i semi vengono lavati ripetutamente.
• Dormienza morfologica: è riferita allo stato in cui si trova l’embrione alla maturazione del frutto, richiede un ulteriore periodo ad alte temperature (20° C) per completare lo sviluppo.
• Dormienza fisiologica: è uno stato transitorio che scompare durante la conservazione del seme, può essere dovuto ad un’elevata specificità del seme nei confronti di un fattore (temperatura, luce, acqua, ossigeno).
• Dormienza dell'embrione: è legata alla scarsa permeabilità del seme all’acqua ed all’ossigeno che determina un accumulo di inibitori (ABA) o meglio un blocco nella loro inattivazione.

Quiescenza

Si ha quando i semi, ormai maturi e stratificati, vengono a trovarsi in condizioni ambientali sfavorevoli alla germinazione. Non ha grande rilevanza sul piano vivaistico.

• Codormienza: dovuta ad uno o più sfavorevoli fattori ambientali.
• Aradormienza: dovuta a fattori fisici o segnali biochimici esterni alla struttura coinvolta.
• Endodormienza: regolata da fattori fisiologici interni alla struttura coinvolta.

Reperimento e raccolta dei semi

Il reperimento del seme può avvenire tramite canali commerciali (cioè acquistati da ditte specializzate), raccoglitori privati (raccolgono semi da diverse fonti più o meno controllate), piante-madri (è possibile predisporre piante produttrici di semi).

La raccolta del seme avviene secondo procedure di tipo industriale: individuazione dell’epoca di raccolta, raccolta da terra, separazione dei semi dai frutti, cernita (divisione) dei semi, conservazione in appositi locali che ne garantiscono la vitalità nel tempo.

Conservazione dei semi

Per la conservazione dei semi si deve disporre di ambienti controllati, con umidità relativa bassa (4-25%).

• Semi a vita breve: perdono rapidamente la loro vitalità se non trovano un ambiente idoneo per la germinazione, si può andare da pochi giorni sino al massimo di un anno (carnosi e tropicali).
• Semi a vita media: hanno una vitalità che oscilla tra i 2-3 anni sino ai 15 (orticoli e conifere).
• Semi a vita lunga: vanno dai 15-20 anni in su sino ai 100-200 anni (tegumento duro / impermeabile).

Qualità dei semi

Per valutare la qualità dei semi da una grossa partita di seme è necessario predisporre un campione. Il seme di buona qualità è caratterizzato, tipicamente da alta purezza specifica o varietale, alta vitalità, assenza di malattie e di semi o altri corpi estranei.

• Purezza: si esprime come la percentuale in peso di seme puro presente nel campione.
• Vitalità: può essere determinata tramite germinazione diretta (dura dai dieci giorni a quattro mesi), embrione reciso (utile nel caso in cui i semi siano in dormienza o in postmaturazione), tetrazolio (soluzione indicata per semi dormienti), raggi X (rilevano la struttura interna senza danneggiare la germinabilità).
• Energia germinativa: fornisce una stima del vigore relativo del campione in quanto tiene conto anche della velocità con cui i semi si sviluppano.
• Immunità da malattie: condizione indispensabile ma non facilmente ottenibile.

Semina

La semina rappresenta il momento iniziale dell’ultima fase del ciclo vivaistico, quella nella quale si vuol ottenere la piantina. La semina può avvenire in primavera (per specie i cui semi non hanno problemi di dormienza, per semi che sono stati sottoposti a trattamenti presemina) o d’autunno (per specie che necessitano di stratificazione a freddo).

Solitamente le ditte vivaistiche preferiscono stratificare i semi dopo la loro raccolta e seminarli alla fine dell’inverno. Per quanto riguarda il luogo, la semina può essere diretta a dimora quando il seme viene piantato nel luogo dove resterà per il suo intero ciclo vitale (Il terreno di semina in pieno campo dovrà essere sciolto, fresco, non umido, fertile e facilmente irrigabile) oppure in semenzaio (cassoni riscaldati o plateaux).

La densità di semina deve essere calcolata di volta in volta a seconda dei casi utilizzando, semmai, apposite formule che tengono conto di numerosi fattori; tra questi grande importanza assumono le dimensioni del seme, il potere germinativo e lo sviluppo atteso dalle piante. Le cure colturali al semenzale saranno rivolte ad ottenere semenzali sani, sufficientemente rigogliosi ed in numero adeguato per unità di superfici. Pertanto si avrà cura di distruggere le erbe infestanti, di controllare le infezioni di mori, di regimare razionalmente le irrigazioni, di somministrare adeguate concimazioni.

Germinazione del seme

Una germinazione rapida è sempre auspicabile sia per limitare la fase del semenzaio, sia anche per contenere l’incidenza di attacchi parassitari. Sono necessarie tre condizioni indispensabili: l’embrione deve essere vitale, non devono esserci barriere alla germinazione, devono esserci condizioni ambientali favorevoli.

La struttura è quella di un asse sul quale sono inseriti i cotiledoni, c’è poi la radichetta che emerge dalla base dell’asse embrionale, l’apice è detto plumula; la parte del fusto che si trova sopra i cotiledoni viene chiamata epicotile, mentre quella al di sotto ipocotile.

Fattori determinanti il processo di germinazione

• Fitoregolatori: La dormienza endogena e la germinazione sono regolati da sostanze ormonali promotrici o inibitrici dei fenomeni. L’inibitore per eccellenza è considerato l’acido abscissico la cui concentrazione aumenta progressivamente durante la maturazione del frutto, tende a diminuire durante la stratificazione dei semi. Vi sono poi ormoni promotori e fra questi principalmente le gibberelline la cui concentrazione si mantiene normale durante la maturazione del frutto per poi diminuire all’insorgere della dormienza; nel corso della stratificazione poi si ha un nuovo decisivo amento che culmina con la germinazione. Si ricordano infine le citochinine, il cui andamento riflette in linea generale quello delle gibberelline.
• Acqua: Se il contenuto in peso fresco del seme è al di sotto del 40-60%, la geminazione non può avvenire. Il processo di assunzione può essere diviso in tre fari. La prima rapida, dovuta all’imbibizione, la seconda di stasi e l’ultima nella quale si ha una nuova impennata alla fuoriuscita della radichetta.
• Temperatura: Fattore fondamentale, contribuisce ad aumentare la velocità di germinazione; in genere ilivelli ottimali sono sui 25-30°C. Sono da preferire temperature fluttuanti piuttosto che non regimi termici costanti.
• Ossigeno: Elemento basilare poiché inizi la germinazione. Il substrato di radicazione deve quindi avere la giusta permeabilità, non fare la crosta in superficie per consentire non solo l’assunzione di ossigeno, ma anche l’eliminazione di CO₂.
• Luce: Può svolgere un ruolo stimolante sulla germinazione dei semi come pure depressivo; può inoltre agire in termini di fotoperiodo.
• Stato sanitario: Nei semenzai si può avere una moria, cioè un collasso causato da attacchi parassitari, in particolare funghi.

Trattamenti per facilitare e favorire la germinazione

• Scarificazione: Qualsiasi trattamento in grado di incrinare, rompere, alterare o semplicemente rendere permeabili ad acqua e gas gli involucri seminali. Viene effettuato per via meccanica, chimica, con acqua calda o con alte temperature.
• Stratificazione: Ha lo scopo di realizzare una postmaturazione dell’embrione attraverso le basse temperature; deriva il suo nome dal fatto che si realizza alternando strati di seme a strati di substrato umido. I semi vengono mescolati col substrato in proporzione 1:3 e la temperatura di conservazione deve variare tra gli zero ed i 10 gradi.
• Fitoregolatori: Trattamenti con gibberelline possono interrompere la dormienza fisiologica e stimolare la germinazione dei semi con embrione dormiente.
• Pregerminazione: Consiste nel provocare l’attivazione di fenomeni germinativi senza però giungere alla fuoriuscita della radichetta. Essa ha lo scopo di aumentare la velocità e l’uniformità di sviluppo dei semenzali oltre che di superare alcuni problemi di dormienza.
• Stato sanitario: I parassiti possono inibire la germinabilità del seme, vengono dunque trattati con disinfestanti (eliminano i microrganismi sulla superficie), disinfettanti (per l’interno) e protettori (agenti ad azione preventiva).

Propagazione vegetativa

La propagazione vegetativa, o moltiplicazione, si fonda sulla ricostruzione di un organismo completo a partire da porzioni di pianta; ha lo scopo di produrre piante identiche sotto il profilo genotipico alla pianta madre. Con la propagazione agamica è comunque possibile avere fonti di variabilità, anche se la probabilità è limitata all’insorgenza di mutazioni. Paradossalmente la base delle nuove piante sarà la parte più vecchia in termini cronologici ma è la più giovane in termini biologici.

Vantaggi della propagazione vegetativa

• Selezione e conservazione di caratteri, eliminazione di fase giovanile, controllo della forma di sviluppo, combinazione di più genotipi in una sola pianta, propagazione di specie difficili.

Mutazioni

Le mutazioni sono modificazioni permanenti dell’assetto genomico della piante. L’effetto, che è quasi sempre peggiorativo, sulla stabilità del clone è legato al livello nel quale essa avviene e dalla estensione che il tessuto mutato derivante occupa nei meristemi.

La mutazione può riguardare la totalità di un meristema gemmario (mutazione totale); talvolta invece può interessare una cellula dell’apice meristematico con la conseguenza che si può avere la comparsa di intere porzioni di tessuto genotipicamente differenziato in attiva crescita insieme al tessuto normale (chimere).

• Chimere periclinali: la mutazione interessa una cellula dello strato più esterno del meristema ed il genotipo mutato forma un sottile strato che circonda completamente il genotipo normale; è la più diffusa e stabile.
• Chimere mericlinari: simili alle precedenti, ma il genotipo mutato avvolge solo il parte il genotipo normale; tendono ad evolversi in periclinali o a regredire alla forma originaria.
• Chimere settoriali: il genotipo mutato non si trova solo negli strati esterni ma anche nell’interno dell’asse; tendono ad evolversi in periclinali o a regredire alla forma originaria.
• Chimere di innesto: comparsa di un germoglio a partire dal callo di saldatura tra i bionti, avente caratteristiche intermedie.

Aspetti sanitari

La moltiplicazione può essere fortemente ostacolata dalla presenza di patogeni, per questo motivo si opera propagando materiale esente da sintomi (che però non garantisce l’assenza di patogeni) oppure esente da patogeni (che non vuol dire necessariamente sterilizzato). Se non è possibile procurarsi materiale perfettamente sano è comunque possibile operare un risanamento tramite: selezione di parti non infette, coltura di apici, termoterapia o embrioni apomittici.

Nel caso in cui si sia giunti ad ottenere piante sane o risanate, diventa fondamentale evitare nuove infezioni isolando queste piante-madre in appositi ambienti, molto puliti o sottoposti a continui controlli.

Propagazione per talea

La propagazione per talea si basa sulla totipotenza (la capacità di ricreare un organismo da una cellula meristematica) e sulla dedifferenziazione (capacità cellulare di procedere a ritroso verso condizioni meristematiche).

Fisiologia della rizogenesi

I meristemi principali sono gruppi di cellule direttamente discendenti da cellule embrionali che non hanno mai cessato l’attività meristematica. I meristemi secondari sono gruppi di cellule che si sono differenziate ed hanno funzionato in tessuti maturi e che nuovamente riprendono l’attività meristematica.

Le radici avventizie si dividono in preformate (si originano durante l’accrescimento del germoglio e rimangono normalmente quiescenti sino a che non hanno determinati stimoli) e neoformate (si formano solamente al sopraggiungere di tali stimoli).

A seguito del taglio di un ramo possiamo assistere ai seguenti fenomeni:

1. Formazione di uno strato di cellule morte.
2. Inizio di attività cellulare al di sotto dello strato necrotico e formazione di callo.
3. Modificazioni in alcune cellule nella vicinanza del cambio e del floema e la loro riorganizzazione (dedifferenziazione cellulare, sviluppo delle iniziali radicali, formazione dei primordi radicali, crescita e fuoriuscita di questi primordi, connessione del sistema vascolare).

L’origine delle iniziali radicale nelle piante legnose perenni sta essenzialmente nella zona vascolarefloematica di più recente deposizione e quindi nelle cellule parenchimatiche del floema secondario di neoformazione e, in misura minore, nei raggi vascolari, nel cambio o anche nel midollo.

Il callo ha lo scopo di saldare la ferita, ma non si deve correlare in modo rigido la sua comparsa, peraltro positiva, alla riuscita della fase di radicazione. I due fenomeni (callo e radicazione) pur simultanei, sono considerati in alcune specie come totalmente estranei l’uno all’altro, in altri casi invece sembra che il callo sia... [testo incompleto]