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Sistemi Orticoli e Floricoli

Indice:

-Introduzione alle colture protette e struttura della serra
- la climatizzazione della serra
- la radiazione nella serra
- la gestione della temperatura in serra
- la gestione dell’acqua in serra
- le colture idroponiche
- i substrati e i contenitori
- controllo dei nitrati nella produzione di ortaggi in serra
- piante resistenti ai metalli... Vedi di più

Esame di Sistemi Orticoli e Floricoli docente Prof. A. Ferrante

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LA GESTIONE DELL’ACQUA IN SERRA

[1] INTRODUZIONE

- L’acqua tipicamente costituisce l’80-95% del tessuto vegetale.

- Il legno ne contiene 35-75% e i semi 5-15%, ma per poter germinare ne assorbono considerevoli

- L’aria è relativamente secca rispetto all’acqua nei tessuti vegetali per cui tende a fuoriuscire dalle piante

 SISTEMA SUOLO-PIANTA-ATMOSFERA:

- Sistema radicale estremamente ramificato ed esteso per estrarre acqua

dal suolo

- Xilema caratterizzato da una scarsa resistenza (percorso fra apparato

radicale e le foglie avviene)

- Cuticola idrofoba che riveste la superficie delle foglie per ridurre

l’evaporazione

- Aperture stomatiche nella foglia per permettere gli scambi gassosi con

l’esterno (soprattutto CO , O , H O)

2 2 2

- Cellule altamente specializzate (cellule di guardia) aventi lo scopo di

regolare il dell’apertura stomatica

 FUNZIONE DELL’ACQUA NELLA PIANTA:

- Raffreddamento: funzione fondamentale, circa il 99% del volume di acqua è perduto per la traspirazione

- Trasporto dei nutrienti: muove i nutrienti disciolti nella soluzione circolante del suolo

- Idratazione: circa l’1% dell’acqua traspirata rimane nei tessuti. La gran parte viene usata per molteplici scopi

[2] EVAPOTRASPIRAZIONE - Combina l’evaporazione suolo con la traspirazione piante

descrivendo la perdita totale di acqua di una coltura.

- Il processo è tanto più rapido quanto maggiore è la

differenza fra la pressione di vapore della superficie

evaporante e quella dell’atmosfera.

- ETE = ETP • Kc Kc: coefficiente colturale che varia con le specie, la copertura vegetale e lo stadio di sviluppo

- Evapotraspirazione potenziale o di riferimento (ETP o ET0): perdita di acqua calcolata attraverso equazioni e

modelli matematici oppure misurata da una coltura di riferimento (normalmente Festuca arundinacea)

- Evapotraspirazione effettiva (ETE): reale perdita di acqua dalla coltura in oggetto, minore del valore precedente

[3] QUALITÀ E QUANTITÀ DELL’ACQUA

- L’analisi dell’acqua irrigua è un presupposto fondamentale per la produzione in serra (DL 13/03/2000)

- Campionamento (nel caso di acqua di pozzo) da eseguire 2 volte l’anno (nel periodo piovoso e in quello

siccitoso) e ripetere ogni 1-3 anni. Controllo di PH e CE

- La quantità di acqua da distribuire dipende dall’esigenze delle colture:

o Quantità di acqua da distribuire giornalmente ed ad ogni intervento; Scegliere il numero d’interventi

o Suddividere la serra in settori con specie aventi esigenze simili per ottenere un sistema irriguo più idoneo

- Efficienza irrigua: Manuale 40-50% Goccia 90-95% Pioggia 60-70% Subirrigazione 95-98%

- Volume irriguo: l’acqua da distribuire dipende dalla specie, dalla fase di sviluppo, e dalle condizioni ambientali:

o Si effettua sulla stima dell’ETE

o Interventi irrigui programmati con Timer (basso costo e facilmente gestibile)

o Misura dell’umidità del substrato (mediante tensiometro)

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- Umidità del terreno: la misura del potenziale idrico è legata alla capacità delle piante di estrarre l’acqua. Bisogna

irrigare quando si raggiungono le soglie critiche per ciascuna specie (-70 hPa).

- Tensiometro:

o Strumento per la misurazione del carico di suzione, cioè la forza con cui l'acqua è attratta e trattenuta nel

terreno. Serve anche per misurare il fronte bagnato, cioè la profondità a cui il terreno è saturo.

o Formato da un tubo con una punta porosa, va riempito d'acqua e infilato nel terreno

o Problematiche:

 Fragilità e prestare attenzione nella messa in opera alla posizione dei tensiometri nel vaso

 Intercapedine di aria tra setto e terreno altera la misura

 Prontezza bassa (dimensione dei pori), variazioni del contenuto idrico

 Disomogeneità dei materiali dei materiali del substrato

 IRRIGAZIONE A PIOGGIA

- Barre oscillanti: buona distribuzione dell’acqua la quale cade verticalmente sulle piante. Usato su giovani piante

- Barre statiche: particolarmente utilizzato nelle giovani piante in vasetto provenienti dalla fase di propagazione

- Irrigatori: posti a 130-250 cm e disposti in quadrato. Raggruppare i vasi della stessa misura e le piante con le

stesse esigenze irrigue. Sistema ad aspersione maggiormente diffuso ma spesso inefficiente

 IRRIGAZIONE A GOCCIA (microirrigazione)

- Consiste nell’apportare l’acqua alle piante nei pressi del colletto in modo lento, allo scopo di mantenere nel

volume di substrato esplorato dalle radici, uno stato idrico ottimale per le esigenze nutrizionali delle piante

- Vantaggi: la pianta riceve l’acqua necessaria, si evitano sprechi, è richiesta una bassa pressione di esercizio

- Svantaggi: possibile ostruzione degli erogatori da parte di sospensioni organiche (alghe), sabbia fine. Usare i filtri

 SUBIRRIGAZIONE (in serra)

- La subirrigazione è un tipo di irrigazione dove l'acqua viene distribuita attraverso tubazioni sotterranee.

- In questo tipo di irrigazione, l'acqua circola in pressione nei tubi, fuoriesce attraverso apposite aperture e risale

nel terreno per infiltrazione e capillarità, giungendo alle radici delle piante

Vantaggi Svantaggi

- Crescita + elevata e qualità migliore del prodotto - Elevato costo di installazione

- Riduzione degli apparati idrici, dell’uso di - Necessita di circuito chiuso per recupero drenato

fertilizzanti e antiparassitari - Accumulo eccessivo di Sali (specie in acque di

- Minore necessità di manodopera bassa qualità)

- Elimina o riduce le perdite di acqua - Maggiori pericoli di infezioni radicali

- Possibilità di riutilizzare la soluzione nutritiva con - Crescita malerbe e muschi

minimi aggiustamenti - Fuoriuscita delle radici

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LE COLTURE IDROPONICHE

[1] INTRODUZIONE

- Il termine idroponica comprende tutte le tecniche di coltivazione fuori il terreno agrario, il quale è sostituito da

substrato naturale o artificiale, oppure in soluzione nutritiva.

- Consente di ovviare i problemi di stanchezza del terreno ed eccessivi trattamenti fitosanitari. Sono tecniche

tipiche dell’ortofloricoltura, non solo in serra ma anche in piena aria

 CENNI STORICI

- 1620 Van Helmot: riusci a mantenere in vita un ramo di salice per 5 anni, affermando che l’acqua è essenziale

per la produzione dei tessuti vegetali

- 1699 Woodward: riusci a mantenere in vita porzioni di piante in acqua e terra disciolta

- 1856 Knop e Sach: utilizzarono le prime soluzioni nutritive con acqua e sali minerali disciolti

- 1929 Gericke: utilizzò le soluzioni nutritive per la coltivazione in serra e definì queste colture idroponiche

- 1936 nell’ Ohio furono effettuati i primi impianti a scopo commerciale

- 1963 le colture idroponiche si diffusero in Europa

- 1980 si sono diffuse su larga scala in tutto il mondo

 

VANTAGGI SVANTAGGI

- Maggiori rese, precocità sanità della coltura - Maggiori rischi e costi

- Migliori caratteristiche organolettiche - Richiesta elevata professionalità

- Nessun problema di stanchezza e sterilizzazione del terreno - Reflui nutritivi nel ciclo aperto

- Nessun limite agli avvicendamenti colturali

- Riduzione dei consumi idrici

[2] CLASSIFICAZIONE CICLO APERTO CICLO CHIUSO

Vantaggi Svantaggi Vantaggi Svantaggi

- Gestione più semplice - Spreco di nutrienti - Risparmio di acqua e di - Gestione più difficile

- Minori costi e rischi - Notevole impatto nutrienti - Maggiori costi e rischi

fitopatologici ambientale - Minor impatto fitopatologici

- Maggiore affidabilità - Vincoli legislativi ambientale - Minore affidibilità

- IN MEZZO LIQUIDO

COLTIVAZIONE IDROPONICA

SENZA TERRENO - SU SUBSTRATO

(Soiless Culture) o Inerte (sabbia, ghiaia, perlite, lana di roccia, argilla espansa)

o Minerale con CSC (pomice, vermiculite, lapillo vulcanico)

o Organico (torba, fibra di cocco, compost, trucioli di legno, vinacce)

- AEROPONICA 17

- Floating System: sistema colturale idroponico utilizzato per la coltivazione di ortaggi da foglia. Componenti:

o Pannelli di polistirolo e vasche contenenti soluzione nutritiva (stagnante). Substrato: perlite, vermiculite

o -1 -1

Compressore e Rete per distribuzione di ossigeno pari a 6 mg L . Sotto ai 3 mg L ipossia/anossia

- Nutrient Film Technique (NTF): sistema colturale senza substrato (le radici poggiano direttamente a contatto

con la soluzione nutritiva) che richiede monitoraggio continuo della concentrazione degli elementi, della

conducibilità elettrica e del pH. Componenti:

o Canalette e sistema disinfezione soluzione circolante

o Sistema di ossigenazione e monitoraggio degli elementi nutritivi, CE e pH

- Aeroponica: sistema colturale senza acqua e senza substrato, la nutrizione è garantita dalla distribuzione sulle

radici della soluzione nutritiva mediante nebulizzazione. Componenti:

o Vasche contenenti soluzione nutritiva

o Pannelli inclinati o orizzontali + Sistema di nebulizzazione e di sterilizzazione

- Coltivazione su substrato: sistema colturale costituito da un contenitore (vaso, sacco o canaletta) e un impianto

di fertirrigazione per rifornire acqua ed elementi minerali. La soluzione in eccesso viene drenata ed eliminata

(ciclo aperto) oppure raccolta in una vasca e riutilizzata (ciclo chiuso).

- Flusso e riflusso: (subirrigazione) coltivazione in contenitore dove la somministrazione della soluzione avviene

mediante periodiche inondazioni (flusso) con soluzione nutritiva del bancale. Componenti:

o o

Bancale idoneo e vasi con fori adatti Pompe per inondazione

o o

Soluzione nutritiva Vasca recupero soluzione drenata

Vantaggi Svantaggi

- Usa minori quantità di acqua e fertilizzanti - Alti costi di installazione

- Il riciclo di acqua minimizza le perdite per - Insetticidi, fungicidi ed erbicidi devono essere

liscivazione somministrati con cura per evitare un aumento di

- Bassi rischi di diffusione dei patogeni tossicità nell’acqua di irrigazione

- Il drenaggio ritorna nella vasca di raccolta - Accumulo di Sali se l’acqua è di scarsa qualità

[2] GESTIONE DELLA SOLUZIONE NUTRITIVA

- È completa di macro e micro elementi: la sua composizione può variare in funzione della specie, dello stadio di

sviluppo, del clima. Si preparano delle soluzioni madri ad elevata concentrazione (100-200 volte), che vengono

poi diluite manualmente o con dosatori

- La reintegrazione nutritiva viene fatta in base ai valori di CE

- Caratteristiche chimiche:

o pH: ottimale tra 5,5 e 6,5

o Conducibilità elettrica (CE): tra 1 e 4 mS/cm (1 g/l 1,4 mS/cm)

o Contenuto di ossigeno disciolto: 6-8 mg/l

- Sistema aperto: distrib soluzione sempre fresca con CE e pH definiti. Problemi: accumulo Sali e inquinamento

- Sistema chiuso: ricircolo e accumulo elementi non essenziali (sodio, cloruri, solfati). Ricostituire

(settimanalmente) la soluzione nutritiva, riportando al volume originario l’acqua. Controllo periodico del pH e

disinfezione della soluzione nutritiva (UV, pastorizzazione, filtrazione)

- Fattori che alterano la composizione della Soluzione Nutritiva:

o Attività respiratoria delle radici (producono CO ) e Idrolisi salina

2

o Rilascio di escrementi radicali e Assorbimento da parte della microflora

o Fenomeni di precipitazione chimica, depauperamento di alcuni elementi es. Ferro

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I SUBSTRATI E I CONTENITORI

[1] INTRODUZIONE

- Substrato colturale: insieme di materiali organici e inorganici che costituisce il “terreno artificiale” sul quale

vivono le piante coltivate in contenitore

- Requisiti dei substrati colturali:

o Proprietà meccaniche per l’ancoraggio (sostegno) delle piante

o Struttura stabile, peso limitato (facilità di trasporto) e assenza di patogeni

o Buona ritenzione dell’acqua, buona areazione e adeguato drenaggio

o Possibilità di essere sterilizzato senza subire sostanziali modifiche

o Larga adattabilità a numerose specie

o Costo contenuto (intorno al 10-15% del costo di produzione totale della pianta)

o Presenza di macro e micro nutrienti, sufficiente potere assorbente, adeguato pH

- Caratteristiche chimiche dei substrati:

o Capacità di scambio cationico (CSC): capacità di trattenere i nutrienti (ammonio, potassio, magnesio,

microelementi), determina il potere tampone del substrato. Valori ottimali: 5.2-6.2

o Salinità: valori ottimali < 1-1.5 g/l

o Rapporto C/N: determina il tasso di decomposizione della componente organica del substrato. V.ott: 15-20

o Contenuto di nutrienti: in funzione del tipo di materiale (la valutazione dipende dalla fertilizzazione

adottata). Attenzione ai livelli fitotossici di microelementi e metalli pesanti

o Sostanza organica: riduce gli effetti negativi della salinità

- Caratteristiche biologiche: recettività ai microrganismi e bio-stabilità del materiale organico (no fermentazioni)

[2] CLASSIFICAZIONE - I substrati artificiali

o Consentono una maggiore uniformità e controllo

della produzione rispetto al terreno

o Soddisfano le caratteristiche di tessitura, struttura,

sostanza organica, parametri chimico-fisici (minor

peso)

o Possono essere confezionati da ditte specializzati o

preparati in azienda (in funzione delle esigenze)

 I SUBSTRATI NATURALI

TORBE

- Formata da residui di vegetazione palustre in ambiente anaerobico, in uno stato di parziale decomposizione

- Caratteristiche molto variabili in relazione ai vegetali di origine e al grado di decomposizione

- Usate per l’elevata capacità di ritenzione dell’acqua e di CSC. Sono una fonte di sostanza organica che

lentamente subisce la mineralizzazione e perciò libera sostanze nutritive utilizzabili dalla pianta

- Torbe basse: si formano in presenza di ristagni d’acqua con reazione alcalina. Molto decomposte, pH neutro,

ricche di elementi nutritivi in particolare calcio e azoto

- Torbe alte: si formano in ambienti molto freddi e piovosi. Elevata porosità e CSC, adeguata areazione

- Torbe di Sphagnum: almeno il 75% del materiale decomposto deve essere formato da foglie e steli di Sphagnum

Basso contenuto di Sali solubili, pH acido e alta capacità di trattenere l’acqua

TERRICCI DI BOSCO O DI FOGLIA: Costituito da residui vegetali semi decomposti. Ha l’aspetto di un terriccio di colore

molto scuro, dotato di buon potere assorbente, leggero, poroso, con pH acido (basso pH = basso valore di

decomposizione del materiale) 19

FIBRA DI COCCO: substrato ottenuto dallo spazzolamento della scorza di cocco. Ha un elevata resistenza alla

degradazione e conferisce maggiore stabilità al mezzo, ne aumenta la porosità e l’areazione. Buon assorbimento

idrico. Non presenta problemi fitosanitari e ha un basso valore di CSC

PAULA DI RISO: deriva dalla lavorazione del riso da consumo. Prima del suo utilizzo viene sterilizzato, rinforza la

struttura, mantiene areato il substrato, favorisce un buon accrescimento radicale

CORTECCIA: sottoprodotto della lavorazione del legno. Contiene alcune sostanze fitotossiche per tannini e fenoli.

Ottime proprietà fisiche (porosità, leggerezza, effetto drenante) ma pessime quelle chimiche (alta salinità e alto C/N)

POMICE: Substrato naturale di origine vulcanica molto leggero e poroso, usato da solo o in miscuglio con la torba

nelle colture in contenitore. Scarsa CSC e alta porosità

SABBIA: costituito da particelle più grossolane della "terra fine". Si usa in varie proporzioni con altri prodotti per dare

maggiore scioltezza al substrato. Si preferisce la sabbia silicea a quella marina (accuratamente lavata). Bassa CSC

 I SUBSTRATI ARTIFICIALI

LANA DI ROCCIA: Substrato artificiale deriva dalla lavorazione di un miscuglio di rocce (diabasi 60%, calcare 20%,

carbone 20%). La lavorazione avviene a 1500-2000 °C, porosità al 96%, disponibile in cubetti o in lastre

SABBIA: costituito da particelle più grossolane della "terra fine". Si usa in varie proporzioni con altri prodotti per dare

maggiore scioltezza al substrato. Si preferisce la sabbia silicea a quella marina (accuratamente lavata). Bassa CSC

CALCE E ALTRI COMPOSTI CALCAREI: vari prodotti (o sottoprodotti industriali) contenenti aliquote varie di calcio e

con ben precise caratteristiche stabilite per legge. Si usa per piante che amano il calcio e pH neutri o alcalini

VERMICULITE E COMPOSTI SIMILI (Perlite): costituita da materiali rocciosi (minerali) trattati ad alte temperature.

Sono biologicamente sterili, dotati di alto potere assorbente (alta CSC), leggere e molto porose

SUBSTRATI DI TIPO PLASTICO: polistirolo espanso, schiuma di urea formaldeide, schiume poliuretaniche, resine a

scambio ionico (usati per il potere assorbente verso cationi e anioni)

[3] CONTENITORI USATI

- Nell’ortofloricoltura l’uso dei contenitori avviene durante tutto il ciclo produttivo dalla fase iniziale a quella della

coltivazione. I contenitori possono essere classificati in base:

o Forma (tronco-conica)

o Dimensione (classificati in base al diametro)

o Natura dei materiali impiegati (plastica, creta)

- I vasi sono contenitori tronco-conici che sono classificati in base al diametro della parte superiore. L’altezza del

vaso è spesso uguale al diametro. Principali materiali: terracotta, plastica, torba, cocco, materiali biodegradabili

- Spiralizzazione delle radici: Le colture in contenitore tendono a spiralizzare le radici verso le pareti (che

compatte e asfittiche), con problemi al trapianto. Metodi proposti per risolvere il problema sono:

o Trattamento delle pareti del vaso con rame (idrossido di rame) o vernice resinose

o Uso contenitori alternativi tipo Airplant (con fondo reticolato), Spring ring (pareti cuspidate)

Pareti aperte, l’aria impedisce lo sviluppo delle radici

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CONTROLLO DEI NITRATI NELLA PRODUZIONE DI ORTAGGI IN SERRA

[1] I NITRATI NO -

3 - Dove si accumulano: nelle parti verdi dei vegetali (vacuolo) con

funzione osmoregolatrice. In carenza di zucchero l’accumulo è >

- Cosa provocano: Metaemoglobinemia nei bambini (emoglobina

che non è in grado di legare l’ossigeno), cancro all’intestino negli

adulti, effetti mutageni permanenti, pseudoallergie

- Dose giornaliera accettabile (DGA): World Health Organization

Nitriti: 0,06 mg Kg-1 Nitrati: 3,65 mg Kg-1

- La fotosintesi fornisce: Le vie di assimilazione del nitrato e della fotosintesi

o Zuccheri scheletrici carboniosi sono collegate: una bassa attività fotosintetica

o Flusso elettronico per la nitrato reduttasi comporta una un accumulo di nitrato nelle foglie

[2] FATTORI CHE INFLUISCONO SULL’ACCUMULO DEI NITRATI

- Radiazione solare: durata del fotoperiodo, intensità e qualità della luce

- Epoca di coltivazione:

o Inverno: fotoperiodi corti e ridotta intensità di luce portano maggior problema di accumulo

o Primavera: stagione migliore per produrre ortaggi con basso contenuto di nitrati

o Estate: possibili problemi di accumulo per rallentamento metabolismo in colture basse esigenze termiche

- Coltivazione in ambiente protetto: materiali di copertura riducono la radiazione incidente (alti valori nitrato)

- Temperatura: influenza l’assorbimento e l’organicazione

- Stress idrico: comporta un aumento della pressione osmotica cellulare che spesso è generata dai nitrati per

riduzione dell’attività fotosintetica (dovuta alla chiusura stomatica)

- Anossia: attiva la nitrato riduttasi e porta a disordini fisiologici (riduzione dei pigmenti, dell’attività fotosintetica

e dei complessi clorofilla-proteine nel cloroplasto)

- Disponibilità dei nitrati: attraverso la modificazione della soluzione nutritiva:

o La coltivazione in alte concentrazioni saline riduce l’accumulo di nitrati nelle foglie

o L’attività della nitrato reduttasi in vivo diminuisce, mentre quella in vitro rimane invariata

o L’uso di soluzione con CE alta spesso riducono i nitrati ma anche la produzione

[2] STRATEGIE PER ABBASSARE I NITRATI

 IN SISTEMI DI COLTIVAZIONE IDROPONICI

- Fornire parte dell’azoto in forma ammoniacale (non più del 50% per evitare fenomeni di fitotossicità)

- Ridurre la concentrazione di nitrati nella soluzione nutritiva quando la coltura si avvicina all’epoca di raccolta

- Sostituzione completa della soluzione nutritiva con acqua alcuni giorni prima della raccolta

- Ricorrere ad illuminazione supplementare (inverno) e raccogliere il prodotto a fine giornata

- Consente di controllare la concentrazione di ossigeno e favorire l’assimilazione del nitrato (attenzione al nitrito)

 IN SISTEMI DI COLTIVAZIONE IN SERRA

- Radiazione solare ridotta (dipende da materiale di copertura e trasmittanza) e controllo della temperatura

[3] ANOSSIA E RESPIRAZIONE

- Indici di stress anossico:

o Attivazione respirazione anaerobica (lattato deidrogenasi, alcol deidrogenasi, ACC sintasi, ossidasi)

o Lattato deidrogenasi è pH dipendente: inibita a bassi pH e sposta la via biochimica verso l’alcol

deidrogenasi

o Substrati che si formano sono lattato, alcol, acetaldeide ed etilene

o Il punto Pasteur: concentrazione di ossigeno segna il passaggio da una respirazione a una fermentazione

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PIANTE RESISTENTI AI METALLI PESANTI

[1] INTRODUZIONE

- I metalli sono costituenti naturali della crosta terrestre e sono presenti nei suoli, nelle acque e nella materia

vivente. Quando si considerano le interazioni dei metalli con le piante e le loro ripercussioni biologiche è

fondamentale conoscere le proprietà chimiche di ciascun elemento, in particolare reattività chimica, la

solubilità, le interazioni con altre molecole organiche e inorganiche e i cicli biogeochimici

- Un metallo può essere:

o Benefico: se, pur non essendo essenziale, migliora la crescita vegetale (es: selenio)

o Essenziale: se è richiesto per completare il ciclo vitale degli organismi

o Tossico: se danneggia la crescita vegetale. Anche un metallo essenziale può essere tossico, se supera date

concentrazioni soglia e comunque il grado di tossicità varia a seconda del metallo e dell’organismo

o Pesante: accezione negativa per indicare inquinamento e tossicità. Deriva da una classificazione basata

sulla densità (> 5.0 g cm-3) (Lapades, 1974) o sul numero atomico (>20) (Raskin et al. 1994).

- Sorgenti di contaminazione:

o Naturali: erosione del suolo, emissione vulcaniche, metabolismo microbico

o Antropiche: attività industriali, traffico, riscaldamento, attività agricole

- Fitorimedio: uso delle piante per rimuovere dall’ambiente metalli pericolosi che sono assorbiti e immagazzinati

nei tessuti vegetali e nelle radici. Piante che riescono ad accumulare grandi quantità di metalli sono definite

iperaccumulatrici. Devono accumulare in base al loro peso secco PS

o 0.01 % PS per Cd, As e alcuni altri metalli in tracce

o 0.1% PS per Co, Cu, Cr, Ni e Pb

o 1 % PS per Mn e Ni

- Il fitorimedio può essere di quattro tipologie a seconda del sito inquinato e delle piante da utilizzare:

o Rizofiltrazione: consiste nell’uso di piante per pulire gli ambienti acquatici in prossimità di fabbriche o

strade ad alto traffico che possono presentare elevate concentrazioni di metalli.

Piante usate: Giacinto d’acqua (Eichhornia crassipes), Hydrocotyle umbellata, Lemna minor, Girasole

(Helianthus annuus) Mostarda indiana (Brassica juncea)

o Fitostabilizzazione: processo attraverso il quale le piante stabilizzano i metalli (per ridurne il potenziale

inquinante e la diffusione) nel suolo senza decontaminarlo. Strategia adottata nelle aree dove la

decontaminazione del sito inquinato non è una priorità.

Piante usate: Festuca rubra, Agrostis tenuis

o Fitovolatilizzazione: le piante assorbono i metalli dal suolo e poi li rilasciano nell’atmosfera trasformandoli

in composti volatili

o Fitoestrazione: le piante assorbono i metalli e li traslocano nelle parti che possono essere raccolte e

allontanate. Il processo in genere molto lungo e richiede degli anni prima di raggiungere l’obiettivo.

Piante usate: Oleandro, Canna, Pelargoni, Bella di notte

- Per identificare piante resistenti bisogna sottoporre le piante a dosi crescenti di metallo e studiarne la risposta.

L’esposizione delle piante ai metalli pesanti induce la sintesi di fitochelatine che sono polimeri di glicine,

glutatione e cisteine. I residui delle cisteine bloccano i metalli

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FITOREGOLATORI E BIOSTIMOLATORI NEI SISTEMI COLTURALI

[1] FITOREGOLATORI

- Fitoregolatori: sostanze (tipicamente ormoni) che applicate alle piante ne alterano fisiologia e morfologia.

- Principali ormoni delle piante:

o Auxine: dal greco “auxein”: crescere o aumentare - Sono efficaci a bassissime concentrazioni

o Citochinine: citochinesi (divisione cellulare) - Impiego: Radicanti, Alleganti, Nanizzanti,

o Acido abscissico: erroneamente da abiscissione Stimolanti di fioritura e maturazione,

o Acido giasmonico: nell’olio di gelsomino Modificazione dell’espressione sessuale

o Acido gibberellico: dal fungo Gibberella

o Etilene: gas inodore

o Brassinosteroidi: derivati da Brassica spp

- Radicanti: auxine sintetiche per radicazione delle talee (immerse in soluzioni idroalcoliche o in polvere di talco)

o o

acido indolbutirrico (IBA) 2,4 D (2,4 diclorofenossiacetico)

o o

acido naftalenacetico (NAA) 3,4,5 T (3,4,5 triclorofenossiacetico)

- Branchizzanti: sostanze chimiche in grado d’inibire la crescita interagendo con la biosintesi o il trasporto delle

gibberelline. Provocano una taglia ridotta e un anticipo della fioritura.

I composti usati sono: Fosfon, Cycocel (CCC), B-nine, Paclobutrazolo, Flurprimidol

- Inibitori della crescita: composti che interferiscono con il bilancio ormonale riducendo i contenuti endogeni di

gibberelline. Oltre all’inibizione della distensione cellulare nei meristemi spesso causano:

o o

Riduzione della superficie fogliare Aumento del contenuto in clorofilla

o o

Ispessimento lamina e stimolo della fioritura Maggior efficienza fotosintetica

o o

Maggior ramificazione e diametro dei fusti Maggior sviluppo dell'apparato radicale

- Le piante trattate, generalmente, risultano più robuste e più resistenti agli stress, per cui possono sopportare

meglio il trasporto ed il periodo che trascorrono sui banchi di vendita

- Modificatori dell’espressione sessuale: usati per ottenere incroci

- Maturanti: prodotti a base di promotori/rilascio di etilene. Alcuni frutti raccolti in anticipo sono trattati con

etilene per favorirne senescenza e maturazione. Trattamenti di camera di crescita o durante il trasporto

[2] ETILENE E SENESCENZA

- Etilene: [C H ] ormone di natura gassoso, regola molti aspetti legati allo sviluppo e alla senescenza. La

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produzione è ubiquitaria, in tutti i tessuti e in qualsiasi stadio si sviluppo. Modula molti stress biotici e abiotici.

- Cenni storici: inizialmente rilasciato dall’illuminazione stradale a gas, con effetto defogliante

o 1901: studente osservò che le piante al buio mostravano una tripla risposta: 1) ridotto allungamento del

fusto 2) aumento crescita laterale (rigonfiamento) 3) anormale crescita orizzontale

o 1910: identificato come prodotto naturale delle piante

o 1934: definito ormone delle piante

o 1959: con l’uso dei primi gas-cromatografi iniziano gli studi dell’effetto dell’etilene sulle piante

Senescenza post-raccolta Inibitori della senescenza

Fiori Appassimento e abscissione dei petali Inibitori etilene e della sintesi di proteine

Foglie Perdita di colore e disseccamento Citochinine, Gibberelline, inibitori dell’etilene

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- Biosintesi:

o Può essere prodotto da quasi tutte le piante superiori e la velocità

di produzione dipende dal tipo di tessuto e dallo stadio di sviluppo.

o La produzione aumenta durante l’abscissione fogliare, la

senescenza del fiore e la maturazione del frutto

o Trasportato nel citoplasma e diffusione come gas anche nei tessuti

vegetali (attraverso il simplasto e il floema)

o L’amminoacido metionina è il precursore dell’etilene

o L’acido 1-aminociclopropano-1-carbossilico (ACC):

 serve da intermedio per convertire metionina in etilene.

 È localizzato nel citoplasma e l’attività è regolata da diversi

fattori (ambientali, ferite, stress idrico…)

Produzione di Etilene

Produzione ENDOGENA Produzione ESOGENA

- asfissia, maturità (senescenza), specie e/o cultivar - motori di caldaie e automezzi, fumo di sigaretta

- ferite, malattie, alte temperature, stress idrico - frutti in maturazione e piante o altri fiori senescenti

Protezione dall’Etilene

Inibizione della BIOSINTESI Inibizione dell’AZIONE

- Conservare a basse temperature: rallentamento del - Per i prodotti non eduli è stato usato per molti anni il

metabolismo e delle attività enzimatiche nitrato di argento (non mobile), successivamente il

- Ridurre O < 8% e aumentare CO >2% tiosolfato d’argento (STS) che è sistemico

2 2

- Pre-trattamento con inibitori delle pirofosfatasi - 1-metilciclopropene (1-MCP) blocca il recettore

oppure alcuni metalli tipo Cobalto o selenio - Conservazione sottovuoto (1/10 atm)

- Ingegneria genetica (antisense technology) - Ingegneria genetica (inibire il recettore

Tutti i prodotti sensibile all’etilene traggono enorme beneficio da trattamenti antietilenici che possono prolungare

la longevità anche di circa 3 volte, rispetto ai prodotti non trattati!

- Trattamento con 1-MCP: molto efficace a 20-25°C per 6-12 ore. Inibisce caduta di gemme, fiori e foglie durante

la conservazione. Protezione completa da etilene esogeno ed endogeno. Il recupero di sensibilità è dovuto a

sintesi di nuovi recettori

[3] BIOSTIMOLANTI

- Biostimolanti: prodotti derivati da materiale organico contenente amminoacidi, peptidi, vitamine, acidi umici,

estratti di alghe, elementi minerali e tracce di ormoni (sono proibiti l’aggiunta di ormoni di sintesi).

- Questi prodotti inducono resistenza a stress biotici e abiotici, aumentano l’efficienza d’uso degli elementi

minerali e determinano risposte ormonesimili. Hanno effetto sul terreno e sulla pianta

- Principali categorie:

o o o

Acidi umici e fulvici Idrolizzati di proteine e altri Chitosano e altri biopolimeri

o o

Composti inorganici composti contenenti N Funghi, Batteri, estratti di piante

- Difficoltà nel riconoscimento a livello scientifico delle ricerche con i biostimolanti. Composizione parzialmente

sconosciuta impone: identificare i target, definire i processi fisiologici attivati e i metabolismi influenzati

- Problematiche e fabbisogno di ricerca:

o Azione dei prodotti spesso non consistente su specie diverse e risposte variabili in una stessa specie

o Ricercare sistemi per caratterizzare le matrici organiche di partenza renderle omogenee

o Effetto dei processi di lavorazione sul biostimolante finale

24

SISTEMI PER IL VERDE

[1] BENEFICI DEL VERDE IN CITTÀ

- Sistemi floricoli: produttivi per la floricoltura industriale ed ornamentale (privato, pubblico e paesaggistico)

- Azione fono assorbente: le piante riescono ad assorbire fino al 40% dei rumori. Usate per isolare singole

abitazioni o creare barriere. L’effetto dipende dall’area fogliare, dall’altezza e dallo spessore delle piante

- Mitigazione dell’ambiente:

o Riduzione delle escursioni termiche: gli alberi e arbusti influenzano il microclima migliorando la qualità

dell’aria. Un incremento della superficie verde del 10% determina un abbassamento della temperatura di 2

°C, con risparmi energetici d’estate per l’abbassamento della temperatura pari all’8-11%.

o Organicazione della CO : piante assimilano CO producendo ossigeno utilizzando l’energia solare e l’acqua

2 2

- Migliorano la visibilità: diffrangono la luce e aumentano la visibilità all’alba e al tramonto soprattutto in

prossimità di incroci stradali

- Migliorano la qualità dell’aria:

o Intercettazione delle foglie dei principali particolati come polveri sottili, pollini, ceneri e fumi

o Assorbimento dell’inquinamento da metalli pesanti in zone urbane e/o ex siti di produzione industriale

o L’ombreggiamento riduce l’evaporazione degli idrocarburi emessi dai veicoli parcheggiati

- Migliorano la qualità e la struttura del suolo:

o Attenuazione delle piogge (piante trattengono max 230-450 litri) e i danni sul terreno riducendo l’erosione

o Le radici rompono il terreno compatto e ne favoriscono la permeabilità: riduzione ruscellamenti superficiali

o Il turnover dei tessuti radicali aumenta la sostanza organica (fornisce elementi nutritivi e colloidi organici)

- Riducono la forza devastante degli agenti atmosferici: agenti sfavorevoli: vento, neve, caldo, freddo

[2] PROBLEMI DERIVATI DA SPECIE NON IDONEE ALL’AMBIENTE URBANO

- Piante con sviluppo radicale rapido e superficiale possono determinare avvallamenti stradali o insidiare le

fondazioni degli edifici con spaccatura dei muri

- Piante decidue ed eccesso di foglie possono essere un problema se la manutenzione è scarsa o assente

- Alcune conifere producono resine che danneggiano le auto (da evitare nei parcheggi o zone di sosta). Nelle zone

a bassa manutenzione gli aghi di pino possono creare zone sdrucciolevoli lungo le strade e altamente pericolose

- Nelle zone urbane, parchi o piazze con poca areazione, evitare piante che producono pollini allergeni

[3] CONTESTO URBANO E SOCIALE

- Il verde urbano assume un ruolo di importanza sempre maggiore per le innumerevoli funzioni che svolge in

campo sociale, economico, sanitario e ambientale

- Contribuisce allo sviluppo sostenibile delle città e costituisce un indice per valutare la qualità di vita dei cittadini

- Alberi e arbusti, non sono elementi statici, ma dinamici e modificano la propria fisiologia e morfologia in

funzione dell’ambiente urbano e periurbano. Il numero e la distribuzione devono essere pianificati

considerando il grado di manutenzione disponibile

- Scelta delle piante in contesto urbano:

o Specie a lento accrescimento a media o lunga longevità e preferibilmente autoctone

o Bassissime esigenze nutrizionali e Resistenza alla siccità e alle alte/basse temperature

25

[4] CONDIZIONI CHE INFLUENZANO LA SCELTA DELLE SPECIE

 FATTORI CLIMATICI

- Temperatura: ogni specie ha un optimum di crescita e minimi e massimi termici. Valutare nel sito d’impianto le

serie storiche. Sulla base di questi intervalli scegliere le specie più idonee. I dati devono essere ricercati tra le

stazioni meteo più vicine all’area di progetto.

- Umidità atmosferica e piovosità: regola i processi di traspirazione nelle piante, valori alti determinano lo

sviluppo di malattie fungine mentre quelli bassi possono determinare stress idrici.

- Vento: favorisce la traspirazione e in carenza idrica accentua gli stress. Dal punto di vista fisico aumentano le

sollecitazioni e possono favorire gli sbrancamenti o sradicamenti con pericoli per persone ed edifici

- Precipitazioni nevose: aumentano le sollecitazioni e le possibilità di sbrancamenti o sradicamenti

 FATTORI AGRONOMICI

- Tessitura: è la proprietà fisica del terreno che lo identifica in base alla composizione percentuale delle sue

particelle solide distinte per classi granulometriche.

- Struttura: stato di agglomerazione dei colloidi del terreno favorendo lo spazio per l’aria e l’acqua.

- Pendenza ed esposizione

- Caratteristiche chimiche:

o pH (acido, neutro o basico) influenza la scelta delle piante e la disponibilità di elementi nutritivi

o mineralizzazione sostanza organica (1,5-3%) fornisce elementi nutritivi e mantenimento di microorganismi

o conducibilità elettrica (CE)

 FATTORI AMBIENTALI: ubicazione, inquinamento atmosferico ed acustico

 FATTORI URBANI: vincoli edilizi, stradali, legati ai servizi, disponibilità spaziale, tipologia di fruizione

 FATTORI ESTETICI: forma, dimensioni, colore, vincoli storici

[5] MATERIALE VEGETALE

- Tappeti erbosi: da produzione, funzionali, ornamentali e ricreazionali. Tecniche colturali: preparazione letto di

semina, semina, concimazioni, irrigazione, sfalci, taglio, rimozione infestanti; raccolta, trasporto e posa finale

- Arbusti:

o Molto utilizzati per la vasta disponibilità di specie e varietà caratterizzate dai colori di fiori, frutti e fogliame

(specie sempreverdi e caducifoglie) che consentono di avere un effetto cromatico durante tutto l’anno.

o La qualità è data da: Fioritura, Fogliame, Dimensioni, Forme e portamento.

o Arbusti rampicanti (per rivestimento di muri, palizzate e per rendere gradevoli edifici o strutture poco

inserite nel paesaggio urbano) o utilizzati come siepi (persistente, semipersistente, caducifoglie)

o In fase di impianto utilizzare pacciamatura e predisporre impianto di irrigazione

- Alberi ornamentali e alberate:

o Un albero ornamentale deve essere in grado di soddisfare determinate esigenze estetiche. I principali

problemi sono nella fase di impianto e nei due anni successivi

o La qualità e le caratteristiche delle piante ornamentali sono: a rapido accrescimento (Acer negundo) o a

medio e lento accrescimento (Acer rubrum, Platanus acerifolia)

o La distanza d’impianto deve essere tale da permettere il normale sviluppo e da limitare gli interventi

manutentivi. L’asse delle alberature deve distare almeno 6 m dall’allineamento delle case e almeno 1,5 m

dal ciglio dei marciapiedi.

o Molto importate l’attività di potatura: di impianto, di allevamento e di mantenimento

- Rotatorie stradali: aspetti ingegneristici, regolamentazione del traffico e aspetti ornamentali. Nuova

tipologia di verde pubblico e opportunità di immagine. In molti casi è necessaria una progettazione che, pur

senza pregiudicare l’aspetto estetico, abbia come obiettivo primario una ridotta manutenzione

26

PIANTE ORNAMENTALI CHE SI ADATTANO ALL’OMBRA

[1] PIANTE SCIAFILE ED ELIOFILE

- La luce è la fonte di energia primaria per le piante. Essendo autotrofe l’adattamento a basse irradianza

comporta modifiche nella fisiologia e struttura della pianta e delle foglie.

- L’ombreggiamento può variare per intensità e durata. Può essere:

o Leggero o ombra luminosa: area completamente ombreggiata per poche ore al giorno poi è soleggiata

o Parziale o mezz’ombra: area ombreggiata per la maggior parte del giorno, ma al mattino presto o alla sera

le piante sono raggiunte dai raggi del sole.

o Completo o totale: area tutto il giorno in ombra

- La riduzione progressiva o la crescita fin dall’impianto in condizioni di scarsa illuminazione, comporta:

o Allungamento dello stelo/fusto, per captare una maggior quantità di luce

o Aumento della superficie fogliare per aumentare la superficie di ricezione della luce

o Aumento del contenuto in clorofilla per aumentare i complessi di captazione della luce.

o L’aumento è progressivo all’aumentare dell’ombreggiamento

- L’adattamento a basse condizioni di luce avviene con successo quando la pianta riesce ad abbassare la

respirazione e il punto di compensazione ==> comporta l’abbassamento del punto di saturazione alla luce

- Piante sciafile: sopravvivono sia al sole sia all’ombra (sono in grado di adattarsi all’ombra)

- Piante eliofile: sopravvivono al sole ma non tollerano l’ombra. Hanno un’alta efficienza d’uso della radiazione

FOGLIE AL SOLE FOGLIE ALL’OMBRA

- Spessa, angolata e con più cellule per strato - Piatta e sottile con superficie più ampia/unità di peso

- Alto punto di saturazione e di compensazione - Basso punto di saturazione e di compensazione

- Produce molta Rubisco - Produce poca Rubisco

- Respirazione elevata e poca clorofilla - Respirazione bassa e molta clorofilla

- Rubisco limita il tasso fotosintetico - Bassa irradianza limita l’attività fotosintetica

[2] SCHEDE BOTANICHE

- Chasmanthium latifolium: Perenne cespitosa simile al Bamboo idonea per il giardino al sole o all’ombra (le foglie

diventano verde scuro). La parte decorativa è la pannocchia. Usata per bordure, siepi o fiore reciso

- Plumbago scandens: Arbusto sempreverde raggiunge in altezza 1-3 m; foglie oblunghe lanceolate. Richiede

irrigazioni regolati. La pianta è velenosa (le radici usate per estratti medicinali). Il contatto provoca irritazioni.

- Euonymus: [Evonimo] Pianta con esposizione in mezz’ombra o ombra fitta, fiorisce in primavera. E. fortunei,

arbusto sempreverde che può essere usato come rampicante. Le varianti sono «Emerald gold» e «Silver Queen»

con foglie variegate rispettivamente

- Sambucus: [Sambuco] Arbusti o piccoli alberi che in natura si trovano spesso in boschi umidi, fertili e all’ombra

(fitta o mezz’ombra). Tra le varietà più decorative per un giardino all’ombra: S. nigra (forma un cespuglio aereo

e leggero con foglie color bronzo), S. pubens (bacche rosse brillante), S. racemosa (tollera di forte ombra)

- Rododendri, Camelie e Azalee: piante acidofile (pH 4,5-5.5). Ammendare il terreno prima della messa a dimora

- Ruellia caroliniensis: [Petunia selvatica] sempreverde che cresce bene anche all’ombra

27

- Anchusa italica: [Blugossa Azzurra] Pianta perenne alta circa 20-70 cm. Infiorescenze in cime dense a gruppo

scorpioide (a spirale, o a coda di scorpione) e fiori con calice diviso in 5 parti e corolla caduca blu intenso.

Antesi: Aprile-Luglio. Terreni incolti e margini di strade, fino a 1.200 m diffusa in tutto il territorio poco al Nord

- Aucuba japonica: è una pianta che vive anche in ombra fitta e cresce velocemente. È dioica quindi bisogna

prevedere un maschio ogni gruppo di piante femmine per garantire le bacche rosse durante l’inverno.

Vive in ambiente molto umido quindi da utilizzare in combinazione con corsi d’acqua o ambiente con giochi

d’acqua. Tollera venti salini e l'inquinamento atmosferico. Si associa bene con Daphne e Impatiens balsamina.

- Buxus: [Bosso] Arbusto molto versatile e compatto usato per bordure e siepi. Cresce lentamente con foglie

piccole, non tollera ristagni idrici. Esposizione a mezz’ombra, da utilizzare in gruppo di almeno tre piante.

o B. pumila o suffruticosa (bosso nano) portamento compatto, foglie piccole di colore verde lucente.

o B. sempervirens (bosso comune) foglie piccole di colore verde intenso.

- Felci: Sono piante ideali per un giardino in ombra, esiste un’ampia gamma che possono essere scelte per

portamento (eretto o decombente), per dimensione, per il tipo di fogliame persistente o spogliante. La maggior

parte richiedono un ambiente umido anche se alcune come Polystichum e Phyllitis vivono all’asciutto.

o Spoglianti: Adiantum pedatum, Athyrium filix-femina, Athyrium niponicum, Dryopteris dilatata, Dryopteris

filix-mas, Osmunda regalis.

o Persistenti: Asplenium scolopendrium, Blecnum spicant, Dicksonia antarctica, Dryopteris affinis,

Polypodium vulgare, Polystichum acrostichoides.

28

PIANTE ORNAMENTALI CHE SI ADATTANO ALLE ZONE SALINE

[1] INTRODUZIONE

- Problematiche legate alle zone saline:

o Aerosol marino: sale trasportato dalla brezza marina provoca:

 Accumulo di ioni cloro nei tessuti, bruciature e necrosi delle parti aeree

 Aumento del contenuto di amminoacidi liberi, degli zuccheri solubili e del tasso di respirazione

 Riduzione del contenuto in nitrato, della massa radicale e della parte aerea

o Salinità del suolo: eccesso di Sali (accumulo di sodio, cloro e solfati oltre la soglia di tolleranza) nella zona di

terreno più prossima alle radici che impediscono l’assorbimento di acqua. L’effetto può essere mitigato

dalla presenza di calcio e magnesio. Sono considerate rischiosi valori di SAR (Sodium Adsorbium Ratio) > 10

 Il sale viene assorbito con il flusso di traspirazione e raggiunge le foglie dove induce necrosi fogliare

 Se l’assorbimento continua la capacità di accumulare il sale nel vacuolo viene meno e si localizza nel

citoplasma bloccando i complessi enzimatici e conducendo le foglie alla morte.

 Le piante rispondono all’accumulo con la produzione di osmoliti e antiossidanti protettivi.

- Piante alofite: piante che si adattano ad alti livelli di salinità nel suolo

o Possono crescere velocemente e resistere a 200-500 mM NaCl (tolleranti)

o Possono crescere lentamente fino a 200 mM NaCl (tolleranti con riduzione della crescita)

- Piante glicofite: piante che non tollerano la salinità nel suolo

Risposta della pianta alla salinità

Elevato assorbimento ionico Ridotto assorbimento ionico

Effetti dannosi: eccesso ioni Effetti dannosi: deficit idrico

- Ioni nelle pareti: deficit idrico nel citoplasma delle - Riduzione della crescita per espansione a causa di un

cellule espanse ridotto turgore

- Ioni nel citoplasma: Riduzione fissazione CO dovuta - Riduzione fissazione CO dovuta ad elevata resistenza

2 2

ad elevata resistenza del mesofillo stomatica

Adattamento Adattamento

- Tollerano un’elevata concentrazione ionica: - Evitare il deficit idrico:

o

Mantenimento turgore per compartimentazione Mantenimento turgore tramite sintesi di soluti

ionica nei vacuoli e accumulo di soluti neutri nel organici

o

citoplasma Incremento dell’estendibilità della parete

o Mantenimento turgore tramite incrementi della

- Evitare un’eccessiva concentrazione ionica: permeabilità radicale all’acqua e incrementi dello

o Eliminazione del sale dai germogli tramite spessore fogliare

ghiandole del sale o esportazione floematica.

o Controllo assorbimento e trasporto nelle zone in - Miglioramento dell’efficienza d’uso dell’acqua (WUE)

crescita e incremento in volume della parte aerea.

- Marcatori per la tolleranza alla salinità:

o Soluti: zuccheri semplici (fruttosio e glucosio), complessi (trialosio, fruttani), zuccheri alcoli (glicerolo),

amminoacidi derivati (prolina, glicina, betanina) e composti sulfonici

o Ormoni vegetali: aumento della biosintesi dell’etilene

- Per alleviare o ridurre i danni da aerosol marino o elevate concentrazioni nel suolo risulta necessaria la

somministrazione di calcio 29

[2] SCHEDE BOTANICHE

- Geranio “Parigino”: [Pelargonium peltatum] Pianta succulenta utilizzabile nelle zone del litorale per la resistenza

alla salinità del terreno. Portamento decombente, fusti sottili foglie lucenti simili all’edera e numerosi fiori.

Richiede apporto d’acqua regolare, anche se resiste a brevi periodi di siccità.

- Portulaca: [Portulaca oleracea] Pianta succulenta che predilige le zone calde, secche ed esposte al sole (per

favorire apertura dei fiori. Cresce nei suoli poco fertili e sabbiosi, idonea per le zone costiere. I fiori per

l’apertura richiedono il sole, quindi bisogna tenerne conto dell’esposizione all’impianto. Propagata per seme

- Lantana: [Lantana camara] Nativa delle zone tropicali e sub-tropicali è una pianta molto resistente alle diverse

condizioni pedoclimatiche (preferisce terreni ben drenati e sciolti) molto ramificata e compatta. I fusti sono

quadrati e le foglie sono verdi chiare. I fiori sono a gruppi d’infiorescenze di colore variabile: giallo arancione lilla

- Kalanchoe: [Kalanchoe blossfeldiana] Pianta erbacea originaria del Madagascar, dell'America Meridionale,

dell'Africa meridionale, dell'India e della Cina. Predilige terreni sciolti e ben drenati. Fioritura in primavera, fiori

portati da lunghi steli riuniti a corimbo, di diverso colore a seconda degli ibridi: gialli, arancio, albicocca, bianchi

- Opuntia: [Opuntia ficus-indica] (Cactacee) Pianta grassa. Esistono delle selezioni a scopo ornamentale con fiori

di diverse dimensioni e colori

- Bounganvillea: [Bounganvillea spectabilis] La parte ornamentale è rappresentata dalle brattee che sono di

diversi colori. I fiori veri sono tubulari e bianchi. Pianta sensibile al freddo adatta a ricoprire muri, pergolati,

graticci, ma anche come alberelli. Foglie caducifoglie (a volte persistenti) di forma ovale.

- Pittosporo: [Pittossporum tobira] Pianta altamente resistente alla salinità e adatta alle siepi, alta dai 2 ai 5 metri

con diametro di 2-4 metri. Foglie ellissoidali verde scuro e picciolate, fiori bianco-crema riuniti in pannocchie

terminali. Periodo di fioritura da aprile a luglio.

- Magnolia grandiflora: Pianta originaria del sud degli stati uniti cresce fino a 25 metri, diffusa in tutta europa

30

PIANTE ORNAMENTALI CHE SI ADATTANO A BASSI REGIMI IDRICI

[1] INTRODUZIONE

- Il potenziale idrico tra il suolo e l’atmosfera deve creare una corrente per l’assorbimento e la traspirazione:

   

< < <

atmosfera foglia radice suolo

- Fisiologia di adattamento allo stress idrico:

o Riduzione della crescita e della morfologia della pianta (in particolare ridotta forma e superficie delle foglie)

o Parte dell’energia è convogliata nello sviluppo radicale (aumento superficie assorbente ed esplorante)

o Chiusura degli stomi e aumento produzione ABA (può portare ad abscissione fogliare)

- Marcatori biochimici e molecolari utilizzabili per la valutazione della resistenza alla siccità di nuove specie: livello

di ABA, accumulo di metaboliti che non interferiscono con il normale metabolismo (amminoacidi, glicina,

zuccheri) e marcatori da stress (es fluorescenza ella clorofilla a)

- Piante tolleranti lo stress idrico:

o Foglie traspirano più lentamente (ricoperte di molte cere e peli). Sono coriacee e cuoiose, hanno cuticola

molto spessa, modificano il loro orientamento e durano circa due anni

o Fotosintesi più efficiente: piante C4 (riducono la fotorespirazione), piante CAM (aprono gli stomi di notte)

o Chiusura degli stomi e aumento produzione ABA (può portare ad abscissione fogliare)

- Piante non tolleranti lo stress idrico:

o Vita breve (il ciclo vegetativo si ha nella stagione umida e termina prima dell’inizio delle condizioni avverse)

o Piante che perdono le foglie nei periodi secchi e i semi sopravvivono ai periodi asciutti

- Bulbose geofite: struttura di riserva nel sottosuolo come i bulbi (cormi, tuberi, rizomi, radici carnose). Sono

dormienti per un periodo di tempo più o meno lungo. Fioritura ed induzione legata a precise sequenze termiche

- Piante grasse: accumulano acqua nei tessuti. Sono dotate di pareti cellulari flessibili (aumentano e diminuiscono

le loro dimensioni). Cuticola molto spessa e ricca di cere, molti stomi e fusti fotosintetizzanti

[2] SCHEDE BOTANICHE

- Achillea: (Asteracee) Colori dei fiori variabile, fioritura maggio-luglio, preferisce il pieno sole. Spontanea nei

prati, pascoli e sentieri di campagna. Resistentissima al freddo e alla siccità. Semina primavera estate autunno

- Agapanto: [Agapanthus orientalis](Liliaceae) Piante perenni con lunghe foglie nastriformi e radici robuste. Fiori

riuniti in ombrelle di colore celeste chiaro o blu violetti. Pianta da giardino o fiore reciso, sensibile all’etilene

- Echinacea: [Echinacea purpurea] Sepali appuntiti intorno alla corolla. Pianta ricca di metaboliti secondari (molti

nelle radici) e utilizzata per scopo farmaceutico (contro il raffreddore). Sperimentata coltivazione in idroponica.

- Verbena: [Verbena officinalis] Pianta annuale con esposizione in pieno sole usate per aiuole, giardini e fioriere.

Ampia disponibilità di colori. Propagazione per seme in febbraio-marzo con T germinazione 18 -24 °C

- Verbasco: [Verbascum] Predilige zone soleggiate e terreno con un buon drenaggio. Richiede un modesto

apporto idrico ma soffre i ristagni. Le infiorescenze (pannocchie) possono raggiungere i 150-180 cm di altezza

- Liatride: [Liatris spicata] Specie perenne a radice carnosa con lunghe infiorescenze estive. Esposizione ombra o

sole e buona resistenza stress idrico. Propagazione: divisione cespi (autunno-primavera). Produzione fiori recisi

- Solidago: [Solidago canadensis] Fioritura estiva (luglio- settembre) e raccolta quando il 50% dei fiori è aperto

31

PIANTE VELENOSE

[1] INTRODUZIONE

- Una pianta si può definire "velenosa" se contiene, in una qualsiasi parte, "principi attivi" in grado di arrecare un

danno alla salute di chi ne viene, in qualsiasi modo, a contatto

- Principi attivi: - Modalità d’azione:

- Diverse tipologie: o o

o Alcaloidi, Alcoli, Chetoni, Ingestione e Inalazione

Alberi e Arbusti o o

o Glucosidi, Metalli, Micotossine Contatto

Rampicanti o

o Fenoli, Resine

Erbacee perenni-annuali-biennali

- In caso di avvelenamento: diluizione con latte e bianco d’uovo, provocare vomito, 3h dopo l’ingestione si usa

carbone attivato (riduce l’assorbimento dei tossici), contattare centro antiveleni

[2] LE PRINCIPALI SPECIE VELENOSE

 SPECIE MORTALMENTE VELENOSE

- Non sempre mortali anche per gli animali, avvelenamento rapido, difficoltà respiratorie e problemi al cuore

- Aconitum napellus: erbacea perenne spontanea. Pericolo per contatto e ingestione. Acotina: miocardiotossica

- Convallaria majalis: erbacea perenne. Glicosidi cardioattivi. Attenzione al semplice contatto

- Helleborus niger

- Ligustrum vulgare: Arbusto velenoso per contatto. Saponosidi: glucosidi che determinano emolisi e morte

- Prunus laurocerasus

- Colchicum autumnalis: erbacea perenne. Colchicina: polvere giallastra e inodore. Sintomatologia latenza 1-10g

- Daphme mezereum

- Clematis vitalba

 SPECIE ALTAMENTE VELENOSE

- Dose dipendente, variabile nel tempo, possono diventare mortalmente velenose. Colpiscono sistema nervoso e

cuore, difficoltà respiratorie e coma

- Aquilegia vulgaris - Rhododendron ssp

- Digitalis purpurea - Tulipa ssp

- Atropa belladonna - Juniperus sabina

- Fagus sylvatica - Taxus baccata

- Nerium oleander - Laburnum anagyroides

 SPECIE ALLUCINOGENE

- Dose dipendente ed effetti conseguenti al loro trattamento. Colpiscono principlamente il sistema nervoso. Parti:

foglie, fiori e semi

- Canapa, Nicotina, Papavero, Stramonio

 SPECIE ALLUCINOGENE

- Dose dipendente. Problematiche legate a inalazione, ingestione e contatto. Tutte le parti della pianta sono

velenose, colpiscono principalmente il sistema nervoso, hanno il proprietà lassative e possono provocare

reazioni allergiche

- Canapa, Nicotina, Papavero, Stramonio 32

[3] LE PRINCIPALI TOSSINE VELENOSE

- Aconitina: alcaloide neurotossico che blocca i canali del sodio gli organi bersaglio sono SNP, SNC, cuore. È

considerato il secondo veleno vegetale più attivo al mondo dopo la nepalina. Il nome deriva dalla pianta che lo

produce l’ Aconitum è l'organo che contiene la maggior quantità è la radice a tubero. LD50 (topo, p.o.): 1 mg/Kg

Azione miocardiotossica. Arresto cardiorespiratorio.

- Colchitina: alcaloide estratto principalmente dal colchico (Colchicum autumnale). L’estratto è una polvere

giallastra e inodore, cristallina, amorfa solubile in cloroformio, etanolo ed acqua. Attualmente utilizzato come

farmaco per trattamento della gotta, ma sembra utile in svariate sindromi con fenomeni flogistici (infiammazio

Presente in tutta la pianta, soprattutto bulbo e semi; avvelenamenti soprattutto in primavera attraverso i fiori

- Saponosidi: glucosidi terpenici che determina emolisi e morte. La loro assunzione per via orale non produce

quest’effetto velenoso in quanto l'attività emolitica delle saponine si esplica solo se la molecola rimane intatta,

cosa che durante la digestione non avviene in quanto essa viene scissa nei due suoi componenti. L’effetto

velenoso e per contatto.

- Lauracesina: Glucoside contenuto nelle foglie di lauroceraso, di formula C40H67NO30. Per idrolisi acida o

enzimatica si scinde in glucosio, aldeide benzoica e acido cianidrico. Tossicologia per l’uomo: è una pianta

mortale, la sintomatologia dell'avvelenamento si manifesta con vomito, cefalea e astenia.

- Convallatossina: un glicoside dall'alta attività cardio-cinetica. Gli effetti dell’avvelenamento si manifesta con

sintomi che vanno dalla nausea ai crampi, fino al battito cardiaco irregolare.

- Digitossina: Queste molecole sono caratterizzate da una parte funzionale è costituita da una struttura

fenantrenica e steroidea (un ciclopentanoperidrofenantrene), cui è legato ad una estremità un anello lattonico

ed all'altra, in posizione 3, una sequenza di zuccheri (digitossosio). La presenza di questi zuccheri conferisce alle

molecole il nome glicosidi cardioattivi. 33

SOLANACEE IN SERRA

[1] POMODORO Lycopersicon esculentum

 CARATTERISTICHE BOTANICHE

- Erbacea annuale alta 0,7-2 metri, eretta quando è giovane ma tende a diventare prostrata per il peso dei frutti

Fusto e foglie pubescenti (ricoperti da corti peli ghiandolari)

- Radice fittonante che ramifica abbondantemente e forma un denso apparato radicale; 0,7 - 1,5 metri.

- Le foglie sono grandi, spicciolate, irregolarmente composte da foglioline diseguali a lembo più o meno inciso.

- Il fusto in certi tipi presenta sviluppo indeterminato (forma foglie e infiorescenze all’ascella di queste)

determinato (portamento cespuglioso e taglia contenuta,trasformazione dell’apice vegetativo in infiorescenza)

- I fiori (da 4 a 12 su infiorescenze a racemo che sorgono all’ascella delle foglie) sono gialli, bisessuati, con ovario

supero pluriloculare e pluriovulare, 5 o più stami e fecondazione prevalentemente autogamia.

- Il frutto è una bacca di forma e dimensioni variabilissime (globosa, appiattita, allungata, ombelicata; liscia o

costoluta); con numero di logge variabile; di colore generalmente rosso a maturazione per la presenza di un

pigmento carotinoide chiamato licopene. Nella polpa contenuta nelle logge stanno numerosi semi discoidali

- I frutti del pomodoro hanno la seguente costituzione media: polpa e succo 95-96%, buccia 1-2%, semi 2-3%.

 ESIGENZE TERMICHE

- In serra è importante mantenere temperature ottimali per avere l’impollinazione e fecondazione

- Sistema di coltivazione fuori suolo con diversi substrati (Pomice e torba, Lana di roccia, Fibra di cocco,Perlite e

torba) oppure in NFT senza substrato

Al pomodoro non si confanno gli ambienti umidi che favoriscono le malattie e i marciumi: i migliori sono quelli

- a clima piuttosto secco, con terreni a grande capacità di ritenzione idrica o con possibilità di irrigazione.

Per quanto riguarda il terreno, il pomodoro si adatta a una vasta gamma di tipi, purché ben drenati e di buona

- struttura, con pH compreso tra 5,5 e 8.

 ORMONATURA

- Trattamento in serra con fitoregolatori esogeni per determinare lo sviluppo dell’ovario e del frutto senza

l’impollinazione e/o la fecondazione.

- Le basse temperature inducono la longistilia, ossia allungamento stilo del pistillo e mancata impollinazione.

- Le temperature intorno ai 12 °C non permettono neanche la germinazione del polline.

- Il frutto partenocarpico è facilmente riconoscibile per lo sviluppo dell’estremità opposta a quella peduncolare.

 AVVICENDAMENTI

- Nella coltura da pieno campo il pomodoro è una tipica pianta da rinnovo. È sconsigliabile ripeterne la coltura

sullo stesso terreno a intervalli troppo brevi: almeno 3-4 anni devono passare se si vuole evitare che la carica

patogena di parassiti fungini (Verticillium, Fusarium) e di nematodi cresca troppo; in questo periodo il terreno

non può ospitare nemmeno altre solanacee (tabacco, peperone, melanzana, patata) che hanno gli stessi

problemi parassitari. 34


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DESCRIZIONE APPUNTO

Indice:

-Introduzione alle colture protette e struttura della serra
- la climatizzazione della serra
- la radiazione nella serra
- la gestione della temperatura in serra
- la gestione dell’acqua in serra
- le colture idroponiche
- i substrati e i contenitori
- controllo dei nitrati nella produzione di ortaggi in serra
- piante resistenti ai metalli pesanti
- fitoregolatori e biostimolatori nei sistemi colturali
- sistemi per il verde
- piante ornamentali che si adattano all’ombra
- piante ornamentali che si adattano alle zone saline
- piante ornamentali che si adattano a bassi regimi idrici
- piante velenose
- solanacee in serra
- melone in serra
- metodi di propagazione


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in scienze della produzione e protezione delle piante
SSD:
Università: Milano - Unimi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher simone.raspagni di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Sistemi Orticoli e Floricoli e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Milano - Unimi o del prof Ferrante Antonio.

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