UNIVERSITA DI PISA LA TECNOLOGIA SEMENTIERA: PRIMING ED OSMOPRIMING SU ALCUNE SPECIE ORTIVE

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1 UNIVERSITA DI PISA Facoltà di Agraria Corso di Laurea Specialistica in Scienze della Produzione e Difesa dei Vegetali curriculum Difesa dei Vegetali LA TECNOLOGIA SEMENTIERA: PRIMING ED OSMOPRIMING SU ALCUNE SPECIE ORTIVE Relatore: Chiar.mo Prof. Mario Macchia Candidato: Alessandro Battini Anno Accademico 2007/2008

2 CAPITOLO 1 Introduzione Per secoli la semina diretta in campo ha rappresentato la base della coltivazione di gran parte delle specie vegetali. Negli ultimi decenni si è assistito ad una progressiva sostituzione della semina, in campo o in serra, con il trapianto di piantine allevate in vivaio, prevalentemente in pani di terriccio pressato di forma cubica o alveolare. Ciò è particolarmente vero per l orticoltura, dove questa tendenza è dettata da precise esigenze economiche, legate alla possibilità di anticipare la produzione, di garantire un migliore investimento e di ottimizzare la produttività. Tuttavia il ricorso alla semina diretta non è stato completamente abbandonato e rimane in diversi contesti produttivi, o una valida alternativa al trapianto, o la soluzione migliore attualmente praticabile. A tale riguardo possiamo evidenziare come, per le colture destinate al trapianto, l allevamento in serra, permetta di modificare favorevolmente le condizioni climatiche, consentendo così di ottimizzare la nascita delle piantine e favorendo la rapidità, l uniformità e la percentuale di germinazione. La coltivazione di semenzali riduce anche la quantità di seme necessaria per unità di superficie coltivata, migliora la qualità del materiale di propagazione in termini di sanità, determina un raccorciamento del ciclo colturale e facilita la programmazione dei calendari di produzione. Questo elimina i principali problemi legati ad una germinazione scalare, lenta e parziale che si verifica quando, in pieno campo le condizioni meteorologiche sono avverse o non ottimali. 5

3 Disporre di una semente di qualità è il primo requisito per il successo di una coltura. Oltre a presentare un elevata germinabilità, le sementi devono avere un tempo medio di germinazione piuttosto breve e dimostrare una buona uniformità germinativa. Tali caratteristiche, al di la dei fattori intrinseci della specie, dipendono in larga misura, dalle condizioni in cui il seme è stato prodotto (quindi dalla tecnica di coltivazione, all ambiente di produzione ed in particolare dalle modalità di raccolta), nonché dalle modalità di conservazione. Le caratteristiche fisiche, chimiche e microbiologiche del terreno condizionano la scelta delle colture; esistono specie con ampie possibilità di adattamento e specie che esigono terreni di determinate caratteristiche. In rapporto alle condizioni edafiche delle piante, è da rilevare che, un eccesso di fertilità del terreno, favorisce lo sviluppo vegetativo a scapito di quello riproduttivo; oltre a questo, una vegetazione molto rigogliosa può determinare scarsa produzione di fiori con conseguente riduzione della produzione di seme. Per quanto riguarda l ambiente di coltivazione, oltre al tipo di terreno, fondamentale è l esame dei fattori ambientali. Condizioni ottimali per una coltura da seme, sono rappresentate da ventilazione moderata (che favorisce l impollinazione anemofila ed il volo dei pronubi), precipitazioni piovose moderate (soprattutto dalla fioritura in poi) e umidità relativa moderata (così da evitare lo sviluppo di malattie crittogamiche). La densità di investimento della coltura da seme, generalmente inferiore a quella ritenuta ottimale per la normale produzione, offre una serie di vantaggi (dalla maggiore disponibilità di spazio, con conseguente influenza positiva 6

4 sull attività fotosintetica e sull impollinazione, ad una facilitazione delle diverse operazioni colturali, tra cui la difesa sanitaria e la raccolta); altri elementi fondamentali della tecnica di coltivazione sono l isolamento della coltura e la lotta alle infestanti. La raccolta delle sementi deve essere effettuata all epoca della completa maturazione fisiologica. Questa è un operazione molto delicata e, allo scopo di evitare microlesioni al seme, è fondamentale una messa a punto delle macchine impiegate per ciascuna specie. La vitalità delle sementi diminuisce nel tempo; la possibilità di mantenerne l efficacia fisiologica dipende, in modo prevalente, da un idonea conservazione. La tecnica di conservazione interessa due aspetti principali: il mantenimento dell integrità fisica del seme e la difesa della vitalità. Questo secondo aspetto è influenzato dalla temperatura e dall umidità che, oltre certi limiti ottimali per la conservazione, possono provocare una rapida perdita della germinabilità dei semi (Favero, 1983). Le caratteristiche germinative riscontrate nelle prove di laboratorio, spesso non corrispondono però all emergenza realmente ottenuta in vivaio (questo è ancor più vero in pieno campo), dove si riscontrano condizioni che, ovviamente, non possono uguagliare quelle ottimali, riproducibili per ciascuna specie, solo in laboratorio (Magnani et al., 1990). L esigenza di adeguate strutture per la regolazione dei fattori pedoclimatici durante l accrescimento iniziale della piantina e la necessità di un avanzato livello professionale, ha determinato lo sviluppo di aziende vivaistiche specializzate. La 7

5 produzione in vivaio di piantine destinate al trapianto, rappresenta però un aggravio di non lieve entità delle spese colturali. Molte specie ortive a seme piccolo normalmente impiegano molto tempo per l emergenza; per i vivaisti la possibilità di ridurre il periodo di cura per le piantine consentirebbe di aumentare il turn over e ridurre i costi di produzione. Il periodo compreso tra l inizio della germinazione e l emergenza è una fase molto delicata nel ciclo della coltura non solo per una minore capacità di difesa delle piante dalle avversità biotiche ed abiotiche ma anche perché le reazioni biochimiche che si svolgono in tale fase sono notevolmente influenzate da fattori ambientali quali la temperatura, la disponibilità di acqua, ossigeno e luce. Il seme cioè trova maggiori difficoltà a compiere il delicato processo germinativo, con ripercussioni negative sull emergenza che risulta più lenta e disforme, e sullo sviluppo successivo delle piantine. La ricerca si sta occupando del miglioramento delle tecnica colturale vivaistica; in questo contesto rientrano i trattamenti pregerminativi, che nati per la semina diretta in pieno campo, possono essere utilizzati nell ambito del vivaismo per una migliore gestione del vivaio e una riduzione dei costi, senza alcuna modifica delle dotazioni strutturali preesistenti (Giulianini et al., 1992). Si tratta di tecniche basate sul principio di indurre e soprattutto controllare la prima fase del processo germinativo, facendolo svolgere in condizioni ottimali di temperatura, luce e umidità. L utilizzo delle tecniche di pregerminazione consente di ottenere del seme che ha totalmente o in parte già compiuto il delicato processo germinativo e 8

6 garantisce un emergenza più rapida ed omogenea anche in condizioni sfavorevoli. I trattamenti pregerminativi che sincronizzano e promuovono la germinazione, non sono altro che trattamenti fisici che consentono una lenta germinazione dei semi fino a completare un primo stadio del processo germinativo; si possono così ottenere piantine in un tempo ridotto, anche da semi che per le caratteristiche intrinseche della specie presenterebbero una germinazione lenta e poco uniforme. Evidenti sono i vantaggi che si ottengono con un materiale sementiero già pronto all emissione del germinello e che vanno dal risparmio di sementi e di mano d opera ad una migliore qualità delle piantine prodotte. 1.1 Trattamenti pregerminativi In generale per conseguire risultati colturali soddisfacenti, e tanto più nell attività di produzione delle piantine, è determinante predisporre di sementi che abbiano un elevato potere germinativo ma soprattutto un elevato vigore germinativo o energia germinativa. La letteratura definisce il vigore germinativo come un requisito del seme che ne permette, dopo che è stato posto a dimora, la più o meno rapida germinazione in un ampia gamma di condizioni ambientali comprendenti anche condizioni non ottimali. I fattori che possono influenzare questo carattere sono il corredo genetico, le condizioni ambientali nelle quali si è sviluppata la pianta madre, lo stadio di maturità del seme al momento della raccolta, le sue dimensioni e il suo peso, gli eventuali danni a carico dei tegumenti 9

7 o dei cotiledoni (provocati soprattutto dalla raccolta meccanica), il grado di invecchiamento e lo stato sanitario (Perry, 1978). Per valutare il vigore di una semente si ricorre a prove indirette come il test del tetrazolo e prove dirette studiando il comportamento reale del seme durante la germinazione o l emergenza, sia in condizioni favorevoli che sfavorevoli. In queste seconde prove si tiene conto di tre parametri: potere germinativo, tempo medio di germinazione (TMG) e uniformità di germinazione. Un equilibrato sviluppo della pianta madre, la raccolta del seme a completa maturazione, una conservazione in condizioni ottimali di temperatura e umidità sono i presupposti che permettono di ottenere una semente di eccellente qualità. Per migliorare ulteriormente le caratteristiche germinative sono stati studiati una serie di trattamenti pregerminativi da eseguire prima della semina, che pur sfruttando principi diversi, hanno in comune l obiettivo di soddisfare in condizioni controllate le esigenze che il seme manifesta in termini di acqua, luce e ossigeno durante le prime fasi del processo germinativo fino all emissione della radichetta e anche oltre. In queste prime fasi, infatti, le condizioni ambientali possono risultare limitanti per la germinazione, rendendo il seme suscettibile di attacchi parassitari non sempre controllabili con la concia. I risultati che si ottengono seguendo questi trattamenti non si riflettono tanto sull aumento della percentuale di germinazione, quanto sull incremento dell energia germinativa (TMG) e dell uniformità, che si traduce nella possibilità di ottenere in vivaio una più rapida e omogenea emergenza delle plantule. 10