FRUMENTO - Di.Pro.Ve
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<strong>FRUMENTO</strong><br />
1
NOTIZIE ECONOMICHE E DIFFUSIONE<br />
DELLA COLTURA<br />
2
IMPORTANZA DEL <strong>FRUMENTO</strong><br />
<strong>Pro</strong>duzione mondiale (2008) 640 milioni di t<br />
Consumo mondiale (2007) 630 milioni di t<br />
Popolazione mondiale fra 20 anni 8 miliardi di abitanti<br />
Necessità di frumento 890 milioni di t<br />
Incremento delle produzioni negli ultimi 50 anni:<br />
da 1,0 t/ha a 2,4 t/ha<br />
pari a 28 kg/ha/anno<br />
URGENTE NECESSITÀ DI INCREMENTARE LE RESE<br />
SENZA TUTTAVIA PROVOCARE DANNI ALL’AMBIENTE<br />
SUPERFICE COLTIVATA CIRCA 180 MILIONI DI ETTARI<br />
3
4<br />
(15)
Exp<br />
Exp<br />
Exp<br />
Exp<br />
Exp<br />
5
Crollo degli stock mondiali<br />
6
• Il fabbisogno di frumento per il solo utilizzo umano, nel 2015<br />
aumenterà di ulteriori 55 M di tonnellate<br />
• L’Asia e l’Africa saranno i grandi consumatori di domani<br />
• In questi continenti il fabbisogno di frumento è e resterà<br />
superiore all’offerta.<br />
7
Italia<br />
8
INDUSTRIA<br />
DOLCIARIA<br />
10%<br />
ALTRI USI<br />
ALIMENTARI<br />
7%<br />
ARTIGIANALE<br />
90%<br />
USI DOMESTICI<br />
7%<br />
UTILIZZO DEL <strong>FRUMENTO</strong> TENERO<br />
PANIFICAZIONE<br />
76%<br />
INDUSTRIALE<br />
10%<br />
11
GRANO<br />
DURO<br />
12
Italia<br />
14
PANIFICAZIONE<br />
15%<br />
UTILIZZO DEL <strong>FRUMENTO</strong> DURO<br />
ALTRI USI<br />
5%<br />
80%<br />
PASTIFICAZIONE<br />
16
2008 (ISTAT)<br />
ha 1.526.073, t 5.729.072 ha 695.081, t 3.901.703<br />
17
<strong>FRUMENTO</strong><br />
CLASSIFICAZIONE BOTANICA E ORIGINE<br />
18
2-3 spighette<br />
per ogni nodo<br />
del rachide<br />
Genere<br />
Triticum<br />
(domesticazione<br />
antica, subito dopo<br />
l’orzo)<br />
Tutti i frumenti,<br />
farro incluso<br />
Famiglia delle Graminacee<br />
Sottotribù<br />
Triticinae<br />
Tribù Triticeae<br />
Genere<br />
Secale<br />
(domesticazione<br />
recente)<br />
Sottotribù<br />
Hordeinae<br />
Genere<br />
Hordeum<br />
(probabilmente il<br />
primo cereale<br />
domesticato)<br />
Tribù Aveneae<br />
1 spighetta<br />
per ogni nodo<br />
del rachide<br />
Genere<br />
Avena<br />
(domesticazione molto<br />
recente)<br />
19
CLASSIFICAZIONE BOTANICA DEL<br />
GENERE TRITICUM (1)<br />
• Columella (epoca romana)<br />
Triticum (tipi con rachide flessibile e cariossidi nude)<br />
Zea (tipi a rachide fragile e cariossidi vestite)<br />
• Linneo (1753), sulla base di criteri morfologi descrisse le specie:<br />
T. aestivum (teneri, aristati, primaverili),<br />
T. hybernum (teneri, mutici, invernali),<br />
T. turgidum,<br />
T. spelta,<br />
T. monococcum,<br />
successivamente aggiunse altre due specie (1764, 1781):<br />
T. polonicum,<br />
T. compositum (turgidi ramificati)<br />
20
CLASSIFICAZIONE BOTANICA DEL<br />
GENERE TRITICUM (2)<br />
Schulz (1913), su basi morfologiche intuì una corretta classificazione,<br />
dividendo i frumenti in tre sezioni, corrispondenti ai:<br />
frumenti einkorn ( diploidi)<br />
frumenti emmer ( tetraploidi)<br />
frumenti dinkel ( esaploidi).<br />
Sax (USA) e Sakamura (Giappone) (1918) determinano il numero<br />
cromosomico esatto dei frumenti, rilevando nel genere una serie<br />
poliploide, con numero base (x) uguale a 7 cromosomi. <strong>Ve</strong>nnero così<br />
classificati in<br />
diploidi (2x = 2n = 14 cromosomi)<br />
tetraploidi (4x = 2n = 28 cromosomi)<br />
esaploidi (6x = 2n = 42 cromosomi)<br />
– La poliploidia consiste nella presenza di più di due serie di cromosomi.<br />
<strong>Di</strong>stinguiamo la poliploidia in due categorie:<br />
– Autopoliploidia: gli assetti cromosomici derivano da una singola specie<br />
– Allopoliploidia: gli assetti cromosomici derivano da due o più specie<br />
21
CLASSIFICAZIONE BOTANICA DEL<br />
GENERE TRITICUM (3)<br />
Kihara (1924, 1930, 1931) mediante analisi genomiche<br />
classificò il corredo cromosomico base (genoma) dei<br />
frumenti in:<br />
diploidi (2x = 2n = 14 cromosomi): AA<br />
tetraploidi (4x = 2n = 28 cromosomi): BBAA<br />
esaploidi (6x = 2n = 42 cromosomi): BBAADD,<br />
definendo anche le varie specie progenitrici dei<br />
singoli genomi.<br />
Ulteriori indagini genomiche hanno portato ad una più<br />
precisa classificazione delle specie di Triticum e alle loro<br />
formule genomiche<br />
22
RECENTE CLASSIFICAZIONE<br />
DEL GENERE<br />
TRITICUM<br />
25
• Molte ricerche si sono susseguite per<br />
chiarire le relazioni filogenetiche tra<br />
frumenti coltivati, specie primitive, specie<br />
selvatiche e progenitori dei moderni<br />
frumenti, con risultati a volte<br />
contraddittori.<br />
• Una spiegazione scientifica sull’origine<br />
delle forme coltivate si è avuta attraverso<br />
valutazioni morfologiche, genetiche,<br />
citogenetiche e molecolari, di discendenze<br />
di incroci tra specie selvatiche (diploidi), in<br />
particolare dal grado di appaiamento alla<br />
meiosi dei cromosomi omeologhi.<br />
26
ORIGINE DEI FRUMENTI<br />
COLTIVATI<br />
• I frumenti poliploidi si sono originati mediante<br />
incrocio tra specie diploidi differenti, seguito da<br />
raddoppiamento cromosomico spontaneo.<br />
• I frumenti tetraploidi si sono originati dall’incrocio<br />
tra un frumento diploide (A) e un’altra specie<br />
diploide che ha conferito il genoma B.<br />
• I frumenti esaploidi sono derivati dall’incrocio tra<br />
un frumento tetraploide e un’altra specie diploide<br />
donatrice del genoma D.<br />
• Il citoplasma dei frumenti tetraploidi ed esaploidi<br />
è derivato dalla specie donatrice del genoma B<br />
(genitore ♀).<br />
27
(A)<br />
T.<br />
boeoticum<br />
T.<br />
monococcum<br />
ORIGINE ED EVOLUZIONE DEI TRITICUM<br />
?<br />
T.<br />
speltoides ?<br />
T.<br />
araraticum<br />
T.<br />
timopheevi<br />
T.<br />
zhukovskyi<br />
T.<br />
(AG) (AB)<br />
dicoccoides<br />
(AAG)<br />
T.<br />
urartu<br />
T.<br />
speltoides ?<br />
T.<br />
dicoccum<br />
T.<br />
turgidum<br />
T.<br />
carthlicum<br />
T.<br />
polonicum<br />
T.<br />
durum<br />
T.<br />
tauschii<br />
(A) (S) (D)<br />
(ABD)<br />
T.<br />
sphaerococcum<br />
T.<br />
spelta<br />
T.<br />
macha<br />
T.<br />
compactum<br />
LEGENDA<br />
Selvatico<br />
T.<br />
aestivum<br />
Coltivato, vestito<br />
Coltivato, nudo<br />
<strong>Di</strong>ploide<br />
Tetraploide<br />
Esaploide<br />
28
Specie<br />
SPECIE DIPLOIDI (Triticum spp. 2x)<br />
T. monococcum L.<br />
T. speltoides (Tausch)<br />
T. bicorne Forsk<br />
T. longissimum (Schweinf.<br />
& Muschli in Muschli)<br />
T. searsii (Feldman &<br />
Kislev)<br />
T. tripsacoides (Jaub. &<br />
Spach)<br />
T. tauschii (Coss.)<br />
T. comosum (Sibth. & Sm.)<br />
T. uniaristatum (Vis.)<br />
T. dichasians (Zhuk.)<br />
T. umbellelatum (Zhuk.)<br />
Simbolo<br />
genomico<br />
A<br />
S<br />
S b<br />
S l<br />
S s<br />
Mt<br />
D<br />
M<br />
Un<br />
C<br />
U<br />
Sinonimo<br />
T. boeoticum, T. urartu<br />
Ae. speltoides<br />
Ae. bicornis<br />
Ae. longissima, Ae.<br />
sharonensis<br />
Ae. searsii<br />
Ae. mutica<br />
Ae. squarrosa<br />
Ae. comosa, Ae. heldrechii<br />
Ae. uniaristata<br />
Ae. caudata<br />
Ae. umbellulata<br />
29
T. monococcum<br />
Sinonimi: T. aegilopoides,<br />
T. boeoticum,<br />
T. thaoudar,<br />
T. urartu<br />
Genoma A<br />
30
T. tauschii<br />
Sinonimi: Ae. squarrosa<br />
Genoma D<br />
31
T. speltoides<br />
Sinonimi: Ae. speltoides,<br />
Ae. ligustica,<br />
Ae. speltoides<br />
var. ligustica<br />
Genoma S (B e G)<br />
32
Specie<br />
SPECIE TETRAPLOIDI (Triticum spp. 4x)<br />
Simbolo<br />
genomico<br />
Sinonimo<br />
T. turgidum L. AB T. carthlicum,<br />
T. dicoccoides, T. dicoccon,<br />
T. dicoccum, T. durum,<br />
T. polonicum<br />
T. timopheevii (Zhuk.) AG T. araraticum<br />
T. ventricosum Ces. DUn Aegilops ventricosa<br />
T. crassum (4x) (Boiss.) DM Ae. crassa<br />
T. kotschyi (Boiss.) US Ae. kotschyi, Ae. peregrina,<br />
Ae. variabilis<br />
T. ovatum (L.) UM Ae. ovata<br />
T. triaristatum (4x) (Willd.) UM Ae. triaristata<br />
T. machrochaetum (Schuttl.<br />
& Huet. ex Duval-Jouve)<br />
UM Ae. biuncialis, Ae. lorentii<br />
T. columnare (Zhuk.) UM Ae. columnaris<br />
T. triunciale (L.) UC Ae. triuncialis<br />
T. cylindricum Ces. CD Ae. cylindrica<br />
33
FRUMENTI TETRAPLOIDI<br />
Genoma AB<br />
(da sinistra):<br />
T. turgidum pseudocervinum<br />
T. turgidum<br />
T. polonicum<br />
34
Specie<br />
SPECIE ESAPLOIDI (Triticum spp. 6x)<br />
Simbolo<br />
genomico<br />
Sinonimo<br />
T. zhukovskyi Men. & Er. AAG T. timopheevii var.<br />
zhukovskyi<br />
T. aestivum L. ABD T. compactum, T. macha,<br />
T. sphaerococcum,<br />
T. vasilovii, T. spelta<br />
T. crassum (6x) (Boiss.) DDM Ae. crassa<br />
T. syriacum Bowden DMS Ae. crassa ssp. vavilovii, Ae.<br />
vavilovii<br />
T. juvenale Thell. DMU Ae. juvenalis<br />
T. triaristatum (6x)<br />
(Willd.)<br />
UMUn Ae. triaristata<br />
35
FRUMENTI ESAPLODI<br />
Genoma ABD<br />
(da sinistra):<br />
T. spelta<br />
T. macha<br />
T. sphaerococcum<br />
T. aestivum<br />
36
CENTRO DI ORIGINE DEL<br />
GENERE TRITICUM<br />
37
Monococco selvatico<br />
Monococco coltivato<br />
<strong>Di</strong>cocco selvatico<br />
I FRUMENTI<br />
<strong>Di</strong>cocco coltivato<br />
Farro spelta<br />
Frumento duro<br />
Frumento tenero<br />
una storia lunga circa 10.000 anni<br />
38
Vie di espansione della coltivazione<br />
del frumento<br />
40
CENTRO DI ORIGINE E DIFFUSIONE DEL <strong>FRUMENTO</strong><br />
NEL MONDO<br />
41
Modificazioni avvenute nel frumento<br />
durante le sue tre fasi di coltivazione<br />
I<br />
I. Transizione dalla fase<br />
selvatica a quella<br />
coltivata (i caratteri<br />
più importanti che<br />
hanno conferito<br />
adattabilità alle<br />
condizioni di<br />
coltivazione sono<br />
segnati con un<br />
asterisco)<br />
1* spiga non fragile<br />
2* seme nudo<br />
3* non dormienza del seme<br />
4* uniforme e rapida germinazione<br />
5 pianta eretta<br />
6 aumento delle dimensioni del seme<br />
7 aumento del numero di spighette<br />
per spiga (?)<br />
42
DIFFERENZE TRA<br />
LE SPIGHE DI<br />
<strong>FRUMENTO</strong> SELVATICO<br />
E DOMESTICATO<br />
43
Modificazioni avvenute nel frumento<br />
durante le sue tre fasi di coltivazione<br />
II<br />
II. 10.000 anni di<br />
coltivazione in campi<br />
con più specie (i<br />
caratteri più importanti<br />
che hanno incrementato<br />
la competitività nei<br />
campi polimorfi sono<br />
segnati con un<br />
asterisco)<br />
1*<br />
adattamento a nuove e qualche<br />
volta estreme condizioni<br />
ambientali<br />
2* aumento dell’accestimento<br />
3* aumento dell’altezza<br />
4* sviluppo di una canopy con ampie<br />
foglie orizzontali<br />
5* aumento della competitività<br />
6<br />
7<br />
modificazione dei processi che<br />
controllano le varie fasi<br />
vegetative<br />
aumento del numero di semi per<br />
spighetta<br />
8 riduzione della sgranatura<br />
9 aumento delle caratteristiche<br />
tecnologiche del seme<br />
44
Modificazioni avvenute nel frumento<br />
durante le sue tre fasi di coltivazione<br />
III<br />
III. Coltivazione in<br />
monocoltura grazie<br />
alle moderne<br />
procedure di selezione<br />
applicate nel secolo<br />
scorso (i caratteri più<br />
importanti che hanno<br />
ridotto competitività in<br />
coltivazioni non<br />
allettate sono segnati<br />
con un asterisco)<br />
1* aumento della produzione in<br />
coltivazioni dense; riduzione della<br />
competizione intragenotipica<br />
2* canopy con foglie erette<br />
3 riduzione dell’altezza<br />
4* aumento della risposta ai<br />
fertilizzanti ed ai prodotti chimici<br />
5 aumento della resistenza alla<br />
sgranatura<br />
6 aumento delle resistenze alle<br />
avversità biotiche<br />
7 resistenza all’allettamento<br />
8 incremento dell’harvest index<br />
9 incremento dell’attitudine<br />
panificatoria<br />
45
Caratteri modificati e caratteri rimasti<br />
immutati nel frumento coltivato<br />
Caratteri modificati Caratteri immutati<br />
Altezza della pianta (aumento e poi<br />
decremento)<br />
<strong>Di</strong>mensione delle foglie (aumento)<br />
Superficie foglie bandiera<br />
(incremento)<br />
Senescenza foglie bandiera<br />
(ritardata)<br />
<strong>Di</strong>mensione dei sistemi vascolari<br />
della spiga (incremento)<br />
Data di fioritura (ritardata)<br />
Durata del periodo di assimilazione e<br />
traslocazione nella granella<br />
(incremento)<br />
<strong>Di</strong>mensione seme (incremento)<br />
Fertilità di spiga (incremento)<br />
Harvest index (incremento)<br />
Biomassa<br />
Intensità dell’attività fotosintetica<br />
Rapporto fra fotosintesi e<br />
fotorespirazione<br />
46
Variabilità nel Genere TRITICUM<br />
Specie<br />
Corredo<br />
cromosomico<br />
diploidi 2n=2x=14<br />
tetraploidi 2n=4x=28<br />
esaploidi 2n=6x=42<br />
La variabilità genetica<br />
(morfologica ed ecologica) è più<br />
ampia nelle specie poliploidi<br />
rispetto ai diploidi.<br />
Conseguentemente i poliploidi<br />
mostrano un’ampia gamma di<br />
flessibilità genetica e si sono<br />
adattati ad una grande variabilità<br />
di ambienti.<br />
47
Struttura genetica dei frumenti<br />
(1)<br />
• Nell’evoluzione delle piante coltivate, la<br />
poliploidia ha svolto un ruolo importante in<br />
quanto ha aumentato le possibilità di<br />
adattamento ad un ampio spettro di<br />
ambienti e la sopravvivenza in condizioni<br />
climatiche instabili.<br />
• Normalmente l’ibrido interspecifico è sterile<br />
ma, raramente, a seguito di errori che causano il<br />
raddoppiamento del numero dei cromosomi<br />
durante le divisioni cellulari, l’ibrido diventa fertile<br />
dando origine ad una nuova specie che contiene<br />
l’informazione genetica dei due progenitori.<br />
• Nell’evoluzione dei frumenti ciò è avvenuto<br />
parecchie volte con la formazione di diverse<br />
nuove specie. Alcune di queste sono state<br />
coltivate per migliaia di anni e poi abbandonate,<br />
48<br />
altre sono tuttora coltivate.
Struttura genetica dei frumenti<br />
(2)<br />
• Il patrimonio genetico del frumento (tenero) è<br />
estremamente complesso (35 volte più grande<br />
di quello del riso e 6 volte più grande di quello<br />
dell’uomo) (150000 geni e oltre 16 milioni di<br />
coppie di basi).<br />
• Ogni gene è presente, nei tetra- ed esaploidi, in<br />
più coppie di cromosomi, appartenenti a 2 o 3<br />
genomi che nel corso della storia evolutiva hanno<br />
contribuito a costituire queste specie allopoliploidi<br />
coltivate.<br />
• I cromosomi omeologhi possiedono alcuni geni<br />
con effetto fenotipico simile e hanno un alto<br />
livello di identità funzionale. Tuttavia essi non si<br />
appaiano tra loro in meiosi come avviene invece<br />
per i cromosomi omologhi<br />
49
Struttura genetica dei frumenti<br />
(3)<br />
• Il 75% del patrimonio genetico è costituito<br />
da DNA ripetitivo apparentemente privo di<br />
funzioni, a dimostrazione del fatto che il<br />
frumento ha avuto una complessa storia<br />
evolutiva, in cui i diversi componenti del<br />
patrimonio genetico hanno raggiunto una<br />
espressione più efficiente.<br />
• I cromosomi del genoma B sono i più<br />
lunghi, quelli del genoma A hanno una<br />
lunghezza intermedia e quelli del genoma<br />
D sono i più corti.<br />
50
Variabilità e poliploidia (1)<br />
• Darwin (1868) prendendo in esame i frumenti<br />
avanzò l’interrogativo sul come, in così breve<br />
tempo (circa 10.000 anni) si sia originata<br />
l’enorme variabilità morfologica, fisiologica ed<br />
ecologica attualmente presente nel genere<br />
Triticum.<br />
• L’analisi comparata della variabilità presente ai<br />
diversi livelli di ploidia ha dimostrato che<br />
l’allopoliploidia ha avuto un’enorme importanza.<br />
Infatti la variabilità e la distribuzione<br />
geografica dei diploidi risulta più modesta<br />
rispetto a quella dei tetra- ed esaploidi.<br />
• La struttura poliploide conferisce ad un<br />
organismo un “potere tampone” notevole nei<br />
confronti di eventuali mutazioni o ricombinazioni<br />
che invece risultano deleterie se presenti a<br />
livello diploide.<br />
51
Variabilità e poliploidia (2)<br />
• I poliploidi hanno modalità evolutive, mediante<br />
mutazioni, che, in larga misura, sono negate ai<br />
diploidi.<br />
• Secondo Vavilov (1935) la variabilità dei<br />
tetraploidi è simile a quella degli esaploidi.<br />
• Va comunque distinta la variabilità in atto da<br />
quella potenziale: la prima è probabilmente<br />
maggiore nei tetraploidi, di sintesi più antica; la<br />
seconda probabilmente negli esaploidi, a causa<br />
del più alto grado di ploidia.<br />
52
<strong>FRUMENTO</strong><br />
CARATTERI MORFOLOGICI DELLA PIANTA<br />
53
MORFOLOGIA E ANATOMIA<br />
GRANDE VARIABILITÀ<br />
MORFO-FISIOLOGICA<br />
54
RADICI<br />
L’apparato radicale, fascicolato, è formato<br />
EMBRIONALI O SEMINALI O DEL GERMOGLIO<br />
AVVENTIZIE O DELLA CORONA DAI NODI BASALI<br />
PIANO DI ACCESTIMENTO<br />
CARIOSSIDE E RADICI EMBRIONALI<br />
55
RADICI<br />
EMBRIONALI O SEMINALI O DEL GERMOGLIO<br />
Formato da 5-7 radici primarie o embrionali, che derivano dalla cariosside e<br />
nutrono la pianta fino alla 3° foglia; nella cariosside sono protette dalla<br />
coleoriza.<br />
QUANTITATIVAMENTE MODESTE RISPETTO AL TOTALE,<br />
POSSONO RESTARE FUNZIONANTI PER TUTTO IL CICLO<br />
56
RADICI<br />
AVVENTIZIE O DELLA CORONA<br />
Radici secondarie o avventizie, si originano dai nodi basali, compresi quelli dei<br />
culmi di accestimento, successivamente alle primarie e rappresentano la parte<br />
preponderante dell’apparato radicale.<br />
INIZIO DELLO SVILUPPO: 3 SETTIMANE DOPO L'EMERGENZA,<br />
ACCRESCIMENTO RAPIDO IN CORRISPONDENZA DELLA LEVATA<br />
57
RADICI<br />
AVVENTIZIE O DELLA CORONA<br />
LA MASSA RADICALE ESPLORA UN<br />
DIAMETRO DI 15-25 cm E UNA<br />
PROFONDITÀ MEDIA DI 60-90 cm.<br />
LA MAGGIOR PARTE SI TROVA<br />
NELLO STRATO ATTIVO (30-40 cm)<br />
RAMIFICAZIONI E PROFONDITÀ<br />
DIPENDONO DA:<br />
SPECIE E VARIETÀ<br />
TIPO DI TERRENO<br />
UMIDITÀ - AERAZIONE - FERTILITÀ'<br />
58
PORTAMENTO DEL CESPO<br />
prostrato semiprostrato intermedio semieretto eretto<br />
59
FUSTO o CULMO<br />
Cilindrico, cavo o pieno di midollo. Formato da 5-8<br />
internodi; altezza 70-100 cm (nelle vecchie varietà,<br />
fino a 180-220 cm); piuttosto elastico. Il culmo è in<br />
grado di erigersi quando, per diversi fattori, va<br />
incontro ad allettamento; questo fenomeno è detto<br />
ginocchiatura ed è dovuta all’accumulo, nelle parti a<br />
terra, di auxine che stimolano la proliferazione di<br />
cellule meristematiche presenti ai nodi.<br />
60
FOGLIE<br />
Da 5 a 8, alterne.<br />
In alcune varietà le foglie sono ricoperte da un sottile strato ceroso<br />
(glaucescenza).<br />
SI DISTINGUONO:<br />
LAMINA: LINEARE PARALLELINERVIA, CON STOMI NELLE DUE PAGINE<br />
GUAINA: AVVOLGE IL CULMO<br />
LIGULA: MEMBRANACEA, SOTTILE, INCOLORE,<br />
FAVORISCE LA PIEGATURA DELLA LAMINA E EVITA LA<br />
PENETRAZIONE DELL'ACQUA NELLA GUAINA<br />
AURICOLE: PELOSE, A FORMA DI FALCE, DI COLORE VERDE CHIARO<br />
62
DIFFERENZE FRA <strong>FRUMENTO</strong>, AVENA, ORZO E SEGALE<br />
ligula<br />
auricole<br />
frumento avena orzo segale<br />
ligula corta<br />
auricole larghe<br />
e pelose<br />
ligula dentata<br />
ovale e corta<br />
assenza di auricole<br />
ligula allungata<br />
auricole lunghe<br />
ligula e<br />
auricole corte<br />
RICONOSCIMENTO DEI CEREALI A PAGLIA ALLO STATO ERBACEO<br />
63
FOGLIE<br />
PRIMA FOGLIA: COLEOPTILE; CILINDRICO, CAVO, RACCHIUDE LA<br />
PLANTULA CON 2-3 FOGLIE, SENZA LAMINA, CON UNA<br />
PICCOLA APERTURA IN ALTO (PORO) POSTA SUL LATO<br />
OPPOSTO ALLO SCUTELLO.<br />
LA LUNGHEZZA È INFLUENZATA DALLA PROFONDITÀ DI<br />
SEMINA.<br />
PRIMA FOGLIA VERA: PIUMETTA; PERFORA IL COLEOPTILE E INIZIA<br />
LA FOTOSINTESI.<br />
ULTIMA FOGLIA: detta “a bandiera”, è importante per il riempimento<br />
delle cariossidi.<br />
64
monococcum (2x)<br />
dicoccoides (4x)<br />
dicoccum (4x)<br />
timopheevi (4x)<br />
macha (6x)<br />
INFIORESCENZA o SPIGA<br />
Spiga formata da una asse (rachide) a zig-zag con internodi e nodi<br />
nei quali si inseriscono le spighette (20-25/spiga), sessili, solitarie;<br />
in alcuni frumenti il rachide si rompe alla trebbiatura e frammenti<br />
restano attaccati inferiormente (T. dicoccoides, T. monococcum, T.<br />
dicoccum, T. timopheevi, T. macha), o lateralmente (T. spelta, T.<br />
vavilovi).<br />
spelta (6x)<br />
vavilovi (6x)<br />
turgidum (4x)<br />
persicum (4x)<br />
polonicum (4x)<br />
durum (4x)<br />
sphaerococcum (6x)<br />
compactum (6x)<br />
aestivum (6x)<br />
65
SPIGHETTA<br />
La rachilla è un breve asse alla base del quale sono inserite 2 glume (molto<br />
sviluppate in T. polonicum) con carena prominente in T. durum, con carena<br />
solo nella metà superiore in T. aestivum. Ogni spighetta porta 5-7 fiori, 3-4<br />
fertili; fiori ermafroditi: androceo con 3 stami; gineceo con 2 stimmi piumosi,<br />
ricurvi, ovario supero monocarpellare alla base del quale si trovano 2 lodicole<br />
che all’antesi rigonfiandosi divaricano le glumette consentendo la fuoriuscita<br />
delle antere.<br />
66
FIORE<br />
RACCHIUSO FRA DUE BRATTEE: GLUMETTE<br />
lemma: inferiore o esterna, con 9-15 nervature nel T.durum; aristata o no (frumenti<br />
aristati o mutici), con reste lunghe fino a 20 cm e di diversi colori;<br />
palea: superiore o interna, chiude come un coperchio la lemma (sottile, biancastra,<br />
spesso ciliata).<br />
LEMMA<br />
(ASPETTO SIMILE ALLE GLUME)<br />
ARISTATA MUCRONATA<br />
RESTA<br />
67
FIORE<br />
ERMAFRODITA - A STRUTTURA SEMPLICE<br />
fiore<br />
glumette<br />
stimmi piumosi<br />
lodicole<br />
peduncolo fiorale<br />
filamento<br />
antera bilobata<br />
asse della spiga<br />
ovario<br />
stame<br />
ALLA FIORITURA FUORIESCONO<br />
IN PARTE<br />
SI RIGONFIANO DOPO LA FIORITURA<br />
E CONSENTONO L'APERTURA<br />
DELLE GLUMETTE<br />
SI ALLUNGANO VERSO L'ESTERNO<br />
DOPO LA DEISCENZA DEL POLLINE<br />
POLLINE, FORMA OVOIDALE , CON<br />
UN SOLO PORO GERMINATIVO E 3<br />
NUCLEI<br />
NELLA SPIGHETTA 1 O PIÙ FIORI SONO<br />
IMPERFETTI: OVARIO ACCENNATO,<br />
ANTERE SENZA POLLINE<br />
68
Fioritura cleistogama<br />
69
COLORE: CHIARO O ROSSO-BRUNASTRO<br />
FORMA:<br />
CARIOSSIDE<br />
La cariosside (frutto secco<br />
indeiscente) può essere vestita (se<br />
restano le glume addossate) o<br />
nuda; nella parte opposta a quella<br />
dell’embrione porta un ciuffo di<br />
peli; la parte dorsale è più o meno<br />
convessa, quella ventrale presenta<br />
un solco che si approfondisce fino<br />
a circa la metà della sezione<br />
trasversale del granello).<br />
CONSISTENZA: FARINOSA (T. aestivum) O VITREA (T. durum)<br />
ELITTICA; OBLUNGA; ARROTONDATA; FUSIFORME; OVALE<br />
DIMENSIONE: PESO 30-55 mg<br />
VARIETÀ<br />
TENERO<br />
DURO<br />
30-40 mg<br />
30-55 mg<br />
VARIA<br />
AMBIENTE<br />
POSIZIONE NELLA SPIGA<br />
POSIZIONE NELLA SPIGHETTA<br />
71
Peli<br />
72
ALEURONE: 1° STRATO DI CELLULE PARENCHIMATICHE, POLIEDRICHE SENZA<br />
SPAZI INTERCELLULARI, RICCO DI PROTEINE ENZIMATICHE.<br />
ENDOSPERMA: CELLULE RICCHE DI GRANULI DI AMIDO (70%), IMMERSE IN UNA<br />
MATRICE PROTEICA (7-15%). PUÒ APPARIRE:<br />
AMBRACEO, CORNEO, VITROSO, FARINOSO, CON ZONE<br />
CONTIGUE DI COLORE DIVERSO.<br />
73
PESO ETTOLITRICO<br />
70 kg/hL CATTIVO<br />
80 "<br />
BUONO<br />
DIPENDE:<br />
DALL'UMIDITÀ<br />
DALLA TECNICA COLTURALE ED IN PARTICOLARE<br />
DALLA NUTRIZIONE DURANTE LA MATURAZIONE<br />
DALLA DURATA DELLA GRANIGIONE<br />
PER ESSERE COMMERCIALIZZATO DEVE >75 kg/hL<br />
74
<strong>FRUMENTO</strong><br />
FASI VEGETATIVE E RIPRODUTTIVE<br />
77
1 Germinazione<br />
2 Sviluppo plantula<br />
3 Accestimento<br />
<strong>FRUMENTO</strong>: CICLO<br />
viraggio<br />
4 Levata<br />
botticella<br />
5 Spigatura<br />
6 Fioritura<br />
FASE VEGETATIVA I FASE RIPRODUTTIVA<br />
7 Maturazione<br />
78
IL SEME DEVE ASSORBIRE UN 35-40% DI ACQUA PER POTER GERMINARE<br />
79
GERMINAZIONE 1° FOGLIA 3° FOGLIA<br />
EMERGENZA<br />
10-15 gg 15-20 gg<br />
1) UN TERRENO AERATO E<br />
MODERATAMENTE UMIDO<br />
PERMETTE LA GERMINAZIONE. LA<br />
TEMPERATURA OPPORTUNA<br />
ACCELERA L’EMERGENZA.<br />
PERIODO VEGETATIVO I<br />
PREACCESTIMENTO<br />
2) LA BUONA NUTRIZIONE MINERALE ED<br />
ORGANICA FAVORISCE IL RADICAMENTO.<br />
80
PERIODO VEGETATIVO 1°<br />
GERMINAZIONE<br />
LA COLEORIZZA PROTEGGE LA<br />
RADICHETTA ED E' RAPIDAMENTE<br />
ATTRAVERSATA DALLE 5 RADICI<br />
PRIMARIE CHE NUTRIRANNO LA<br />
PIANTA FINO ALLO STADIO DI 3° FOGLIA<br />
LE PRIME FOGLIE PARTONO DALLA<br />
GEMMA TERMINALE POSTA SUL<br />
SECONDO INTERNODO<br />
COLEOPTILE<br />
1° FOGLIA<br />
2° FOGLIA<br />
APICE VEGETATIVO<br />
PARETE DELLA GRANELLA<br />
RESTO DEL COTILEDONE<br />
RADICE PRIMARIA<br />
EMERGENZA<br />
STADIO 1° FG.<br />
81
PERIODO VEGETATIVO II<br />
1° FOGLIA<br />
3° FOGLIA<br />
2 cm<br />
FUTURO PIANO DI<br />
ACCESTIMENTO , IN<br />
QUESTO STADIO APPARE<br />
UN RIGONFIAMENTO<br />
ALL'ASCELLA DELLE<br />
PRIME FOGLIE APPAIONO<br />
DELLE GEMME ASCELLARI<br />
DA CUI NASCONO I TALLI<br />
GEMMA<br />
ASCELLARE<br />
1° TALLO<br />
2° FOGLIA<br />
RESTO DEL COLEOPTTILE<br />
RIZOMA , È COSTITUITO DALLO<br />
ALLUNGAMENTO DEL 2° INTER-<br />
NODO DEL CULMO<br />
GEMMA TERMINALE<br />
2° TALLO<br />
82
PREACCESTIMENTO<br />
PERIODO VEGETATIVO II<br />
4° FOGLIA<br />
3) LA RESISTENZA AL GELO È MASSIMA<br />
ALLO STADIO 4° FOGLIA. LE RADICI<br />
SECONDARIE SONO BEN SVILUPPATE<br />
INIZIO ACCESTIMENTO<br />
20-40 gg<br />
STADIO A<br />
4) IL RAGGIUNGIMENTO DELLO STADIO A<br />
DIPENDE DALLA TEMPERATURA, DALLA<br />
DATA DI SEMINA, DALL’AMBIENTE E<br />
DALLA PRECOCITÀ VARIETALE.<br />
83
ACCESTIMENTO<br />
84
L’accestimento dipende da molteplici fattori, tra cui la<br />
varietà, la precocità (effetto positivo), le dimensioni del<br />
seme (effetto positivo), la profondità di semina (effetto<br />
negativo), la densità delle piante (effetto negativo), la<br />
dotazione in elementi nutritivi del terreno, soprattutto in<br />
azoto (effetto positivo), la temperatura (effetto negativo<br />
con temperature elevate).<br />
Un accestimento estremo è da evitare, poiché questo<br />
comporterebbe una scalarità di fioritura protratta nel<br />
tempo a causa della dominanza del germoglio primario sui<br />
germogli di accestimento primario, e di questi sui<br />
germogli di accestimento secondario.<br />
85
PERIODO RIPRODUTTIVO. FINE STADIO A<br />
5) L'APICE CESSA DI FORMARE DEGLI ABBOZZI DI<br />
FOGLIE: SI ALLUNGA, ASSUME FORMA CILINDRICA<br />
E SI SEGMENTA. È L'ABOZZO DELLE FUTURE SPIGHETTE<br />
TAGLIO DEL CULMO AL<br />
DI SOTTO DEL PIANO DI<br />
ACCESTIMENTO<br />
RIGHE PARALLELE<br />
ABOZZI DELLE<br />
SPIGHETTE<br />
ABBOZZI<br />
DELLE FOGLIE<br />
I NODI E GLI INTERNODI<br />
APPAIONO SOTTO<br />
FORMA DI STRISCE<br />
CHIARE E SCURE<br />
86
PERIODO RIPRODUTTIVO I<br />
STADIO A<br />
PIENO ACCESTIMENTO<br />
15-25 gg<br />
INIZIAZIONE FIORALE<br />
VIRAGGIO<br />
STADIO B<br />
LEVATA<br />
25-30 gg<br />
6) L’INIZIO DELLO STADIO B DIPENDE DAL FOTO- E DAL TERMOPERIODO<br />
(VERNALIZZAZIONE).<br />
STADIO C<br />
87
SPIGATURA<br />
BOTTICELLA<br />
PERIODO RIPRODUTTIVO II<br />
FIORITURA<br />
FECONDAZIONE<br />
15-20 gg<br />
MOLTIPLICAZIONE<br />
CELLULARE<br />
INGROSSAMENTO<br />
DELLA GRANELLA<br />
FINE INGROSSAMENTO<br />
MATURAZIONE LATTEA<br />
CEROSA<br />
FISIOLOGICA<br />
8-10 gg<br />
20-25 gg<br />
PERIODO<br />
CRITICO<br />
PER LO<br />
STRIMINZIMENTO<br />
MATURAZION<br />
RACCOLTA<br />
7) SE L'EVAPOTRASPIRAZIONE DIVENTA SUPERIORE ALL'ASSORBIMENTO<br />
D'ACQUA, LA MIGRAZIONE DELLE RISERVE DELLE FOGLIE NON AVVIENE.<br />
SI HA STRIMINZIMENTO DELLA GRANELLA<br />
88
1/5<br />
CICLO DI GRANIGIONE (DA FIORITURA A DISSECCAMENTO<br />
DELL'APPARATO FOGLIARE) IN VARIETÀ DI <strong>FRUMENTO</strong> TENERO<br />
A CICLO DIFFERENZIATO E NELL'ORZO<br />
ORZO<br />
F. MEDI<br />
F. PRECOCI<br />
0 1 6 gg 3 2 4 8<br />
68<br />
1/6<br />
F. TARDIVI<br />
Anno 2<br />
Anno 1<br />
1/7<br />
90