Peculiarità specie arboree da frutto, cicli, morfologia, struttura

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1 Corso di Laurea Magistrale Biotecnologie Vegetali e Microbiche insegnamento PRODUZIONI VEGETALI E BIOTECNOLOGIE a.a. 2015/2016 Modulo Sistemi agricoli e fondamenti di produzioni vegetali (6 CFU) docente Claudio D Onofrio claudio.donofrio@unipi.it Peculiarità specie arboree da frutto, cicli, morfologia, struttura Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali Università di Pisa Produzione e valore degli aggregati agro-alimentari in Italia Nel 2010 (Fonte INEA) L ortofrutta vale 12.7 Miliardi di Euro, pari al 26% del PIL agricolo (che è il 3.5% del PIL nazionale) La frutta vale 5.7 miliardi di Euro, pari all 11.8% del PIL agricolo Spesa per frutta è stata di 9.5 miliardi di Euro, pari al1% della spesa complessiva e il 6.7% della 2 spesa alimentare delle famiglie italiane LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 1

2 Italia, mondo 2010 (Faostat) Specie Produzione mondiale (000t) Produzione italiana (000t) Produz. (%) Posizione nel mondo Mele Mandorle con guscio Albicocche Ciliege Fichi Uva Nocciole con guscio Actinidia Limoni e cedri Olive Arance Pesche e nettarine Pere Pistacchi Susine Amarene Fragole Clem., mandarini Noci Totale 100 Peculiarità specie arboree da frutto Piante poliennali lunga durata del periodo di giovanilità, elevato grado di poliploidia, generalmente autoicompatibili, propagazione principalmente agamica, alta eterozigosi lentezza del miglioramento genetico VARIETÀ ANTICHE: dall origine dell agricoltura (millenni) hanno accompagnato l evoluzione della civiltà: ricostruire l origine e i percorsi di diffusione aiuta a conoscere meglio la nostra storia coesistenza con i progenitori selvatici Origine vitigni coltivati Peculiarità degli impianti arborei da frutto Applicazione preventiva e/o superficiale dei fertilizzanti Discontinua occupazione della supeficie Lunga durata degli impianti LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 2

3 Peculiarità specie arboree da frutto Soggetti a periodi di stress severi plasticità funzionale e morfologica Prestazioni che risentono marcatamente delle condizioni degli anni precedenti (riserve di carboidrati, fertilità delle gemme) stress abiotici (ambientali) e biotici pratiche colturali (errori nelle pratiche) Sostanze di riserva zuccheri: saccarosio, alcolzuccheri (sorbitolo, mannitolo), amido acidi (ac. Tartarico) Dinamiche di accumulo e utilizzazione fotosintetati: Drupacee: sviluppo foglie successiva all antesi fioritura e allegagione a spese delle sostanze di riserva Pomacee e vite: fioritura e allegagione quando alcune foglie sono già adulte fioritura e allegagione a spese delle sostanze di riserva e dei fotosintetati recenti Apparato radicale: funzioni assorbimento e trasporto acqua ed elementi nutritivi ancoraggio al terreno organi di riserva: accumulano principalmente carboidrati metabolismo di assimilati e bioregolatori: produzione di ABA, citochinine, gibberelline, ac. citrico, essudati radicali trasformazione di ioni azotati in amminoacidi Apparato radicale: morfologia anatomia radicale: apice radicale, zona liscia, zona pilifera, zona suberosa radici laterali, epibasiche, avventizie radici di allungamento, assorbenti, di transizione, di conduzione istologia radicale: struttura primaria e secondaria tipologie di apparato radicale angolo geotropico distribuzione radici nel terreno antagonismo e allelopatia fattori accrescimento: aereazione, umidità, temperatura, condizioni biotiche, competizioni, antagonismi e stanchezza (tecniche colturali) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 3

4 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 ANATOMIA RADICALE: ZONE RADICALI Apicale; Liscia; Pilifera; Suberosa ANATOMIA RADICALE: ZONE RADICALI Apicale; Liscia; Pilifera; LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa Suberosa 43 / 4

5 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 ISTOLOGIA RADICALE: STRUTTURA PRIMARIA STRUTTURA Primaria co: tessuto corticale end: endoderma p: periciclo m: midollo rmp: raggi midollari primari lg: arca legnosa lb: arca liberiana ISTOLOGAI RADICALE: STRUTTURA PRIMARIA LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 5

6 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 ISTOLOGIA RADICALE:PASSAGGIO ALLA STRUTTURA SECONDARIA tc: tessuto corticale end: endoderma p: periciclo rm: raggi midollari primitivi m: midollo cb: cambio cribro-legnoso lb: libro primario mfl: metafloema lbs: libro secondario lgs: legno secondario mx: metaxilema lg: protoxilema ep: epiblema pc: parenchima corticale end: endoderma per: periciclo Fl: floemi primitivi Z.C. : zona cambiale M: midollo X: xilemi ISTOLOGIA STRUTTURA SECONDARIA LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 6

7 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 APPARATO RADICALE: tipologia (vite) superficiale, fascicolato di tipo avventizio da seme: inizialmente fittonante, poi si formano le radici epibasiche e al colletto quelle avventizie da talea: radici avventizie che si formano dai nodi APPARATO RADICALE: tipologia (ciliegio, pesco) APPARATO RADICALE: ESPANSIONE profondità: da a cm, fino a oltre 5 m longitudinale: 4-5 m, fino a 20 m in funzione: terreno, clima, portinnesto, varietà, forma di allevamento, sesto impianto angolo geotropico (angolo tra la verticale e l asse della radice) in V. rupestris minore (profondo) che in V. riparia (superficiale) caratteristica genetica può essere correlato con la resistenza alla siccità (capacità di ramificarsi, capacità di assorbimento, regolazione stomatica) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 7

8 APPARATO RADICALE: ESPANSIONE Dry e Coombe, 2005 APPARATO RADICALE: ESPANSIONE età della pianta allelopatie stratigrafia del terreno LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 8

9 APPARATO RADICALE: ESPANSIONE profondità di trapianto sesto di impianto APPARATO RADICALE: ESPANSIONE lavorazioni del terreno sesto di impianto LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 9

10 Apparato radicale: accrescimento attività elevata all inizio della ripresa vegetativa (riserve), poi cala e riprende quando arrivano i carboidrati dalle foglie competizioni con altri organi Fattori accrescimento: gravità, aereazione, umidità, temperatura (zero vegetativo, optimum), condizioni biotiche, elementi minerali Gestione del suolo: impianto, lavorazioni, pacciamatura, diserbo, irrigazione e fertilizzazione Apparato epigeo: classificazione Albero: pianta legnosa con un asse principale (fusto o tronco) prevalente sulla massa delle ramificazioni dell altezza maggiore di 5 m, rami che si sviluppano in alto sul tronco a formare una chioma o corona Arbusto: pianta legnosa che si presenta ramificata per lo più sin dalla base Cespuglio: le dimensioni del fusto primario dell arbusto non superano quelle dei fusti secondari Liana: fusto a portamento strisciante Apparato epigeo: organi della chioma colletto, fusto (piante monocauli e policauli), corona, branche (cordoni), rami, gemme, foglie, fiori, frutti strutture permanenti (struttura scheletrica) ed effimere (chioma) organi legnosi e erbacei sempreverdi, caducifoglie Apparato epigeo: caratteristiche le caratteristiche della chioma rappresentano il primo tratto di riconoscimento della pianta arborea soprattutto nelle forme libere portamento: assurgente o eretto, fastigiato e colonnare, aperto o espanso, pendulo, piangente porzione esterna e interna della chioma: ombreggiamento, vegetazione e fruttificazione forme di allevamento sviluppo chioma e vigore LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 10

11 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 Alberi, arbusti e cespugli, liane freccia 21 : fusto della vite ASSE LEGNOSO CONTORTO, VOLUBILE, INIZIALMENTE VERTICALE, MA POI INCLINATO O ORIZZONTALE caratteristico è il RITIDOMA che spesso si spacca a strisce longitudinali (vi si annidano insetti e patogeni) origina radici aeree nei climi caldi e umidi (da nodi, curvature, ferite) LUNGHEZZA GENERALMENTE RIDOTTA dipende dalla forma di allevamento molto lungo in condizioni naturali (lambruscaie: V.vinifera subsp sylvestris) ma può diventare molto grande colonne del tempio di Gimone a Metaponto; porte della Cattedrale di Ravenna e di S. Andrea a Vercelli COSTITUITO DA: pedale tronco branche (rami di più anni) cordoni tralci (rami dell anno) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 11

12 Apparato epigeo: struttura del fusto Colletto: possibili iperplasie (ovoli) Corteccia: spugnosa (sughero), ritidioma (nella vite), con lenticelle evidenti (ciliegio) Punto d innesto Apparato epigeo: istologia del fusto struttura primaria LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 12

13 Apparato epigeo: istologia del fusto passaggio alla struttura secondaria Apparato epigeo: istologia del fusto passaggio alla struttura secondaria LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 13

14 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 Apparato epigeo: istologia del fusto struttura secondaria Apparato epigeo: istologia del fusto struttura secondaria LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 14

15 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 Apparato epigeo: istologia del fusto struttura secondaria Apparato epigeo: istologia del fusto struttura secondaria: anelli di crescita e cerchie annuali (legno primaverile ed estivo), dendrocronologia (meno evidenti nelle sempreverdi), false cerchie LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 15

16 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 Apparato epigeo: branche, rami, germogli Branche: rami di più anni Ramo: rami di un anno (tralci, sarmenti) rami anticipati Germoglio: ramo erbaceo (agostamento) Apparato epigeo: branche, rami, germogli Ramo: corona, internodo, nodo fitometro Internodo, nodo, foglia, gemme, (grappolo/viticcio) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 16

17 Apparato epigeo: fitometro nella vite Apparato epigeo: rami Rami a legno (giovanilità, vigoria) polloni, succhioni LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 17

18 Apparato epigeo: rami Rami a frutto Ramo a frutto propriamente detto gemme laterali a fiore e terminale a legno o mista Ramo misto gemme laterali a fiore e a legno e gemma apicale a legno o mista ciliegio pesco olivo legno di 1 anno legno di 2 anni legno di 1 anno zona non a frutto legno di 2 anni Apparato epigeo: rami Rami (lunghezza) brachiplasti (molto corti): in drupacee e pomacee dardi (ciliegio, albicocco, susino, mandorlo): dardi vegetativi, dardi fioriferi, spinosi lamburde, borse e zampe di gallo (pomacee) lamburde: una sola gemma terminale (vegetative, fiorifere) borse: originano brindilli e lamburde zampe di gallo brindilli (esile): misti, circa 20 cm (drupacee e pomacee) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 18

19 Apparato epigeo: gemme perule o gemme nude (brattee) a legno, a fiore, miste gemme laterali (ascellari) e apicali (a legno nelle drupacee, a legno o mista nelle pomacee) gemme ibernanti, pronte, latenti, avventizie gemme soprannumerarie, nello stesso complesso gemmario o distinte gemme avventizie e sferoblasti o noduli sferoidali (melo, fico, agrumi, olivo), ovoli GEMME DELLA VITE LE GEMME DELLA VITE SONO GEMME MISTE, LATERALI, ASCELLARI, NORMALI (a meristema primario) TIPI DI GEMMA DELLA VITE Gemme ibernanti (gemma principale dell apparato gemmario) schiude l anno successivo a quello di formazione Gemme pronte schiudono nell anno della formazione dando origine alle femminelle o germogli anticipati Gemme dormienti o latenti sono gemme che non schiudono (in genere derivano dalle gemme di controcchio o della corona) vengono coperte dai tessuti e si allungano leggermente in modo che l apice vegetativo rimanga all esterno schiudono dopo vari anni in seguito a traumi, potature severe o stress ambientali (gelate tardive), originano i succhioni (polloni, bastardi) Gemme avventizie si formano in seguito a stimoli traumatici (taglio) e schiudono subito dando i succhioni (evento abbastanza raro) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 19

20 GERMOGLI DELLA VITE (origine e fertilità) Germoglio uvifero da gemma ibernante (asse principale) o da sottogemma o gemma bourillon (climi caldi) fertile Germoglio sterile da sottogemma o da gemma della corona sterile, talvolta fertile (climi caldi) Femminella o ramo anticipato da gemma pronta del germoglio principale sterile, talvolta fertile (climi caldi) ma i grappoli raggiungono la perfetta maturazione solo nei climi caldi (sgangoni) Sottofemminella o nepote da gemma pronta delle femminelle Succhioni (cacchi, polloni) da gemme latenti e avventizie generalmente sterili (sicuramente fertili l anno successivo a quello di formazione) Polloni dal pedale o colletto internodi lunghi e esili, con spiccate caratteristiche giovanili IL COMPLESSO GEMMARIO IBERNANTE DIFFERENZIAZIONE e SVILUPPO si differenzia l anno precedente alla sua schiusura (maggiogiugno) dopo la formazione delle gemme pronte (alla loro base) si formano gli abbozzi fogliari, poi quello del primo grappolo (fine maggio) e poi 15 gg dopo il secondo grappolo la differenziazione si blocca ad agosto per riprendere in marzo e si completa appena prima del germogliamento nella gemma ibernante si differenziano da 6 a 12 primordi, corrispondenti a 5-10 internodi (o meritalli) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 20

21 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 IL C. GEMMARIO IBERNANTE - DIFFERENZIAZIONE IL C. GEMMARIO IBERNANTE - DIFFERENZIAZIONE LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 21

22 D'Onofrio_Prod.Veget e Biotech 2015_Peculiarità-morfologia-struttura_specie arboree27/09/2015 IL C. GEMMARIO IBERNANTE - DIFFERENZIAZIONE IL C. GEMMARIO IBERNANTE - DIFFERENZIAZIONE LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 22

23 IL C. GEMMARIO IBERNANTE - DIFFERENZIAZIONE VITE - FERTILITÀ DELLE GEMME NUMERO DI GRAPPOLI PER GEMMA O GERMOGLIO (espressa da un numero) Fertilità potenziale o di laboratorio Fertilità reale o di campo FERTILITÀ POTENZIALE o di LABORATORIO numero di abbozzi dei grappoli embrionali per gemma (ipotizzando che schiuda) analisi delle gemme al binoculare conteggio visivo di gemme schiuse da talee uninodali in laboratorio) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 23

24 VITE - FERTILITÀ DELLE GEMME FERTILITÀ POTENZIALE tipo di gemma asse principale gemme ibernanti: 1-3, (6-8 nelle viti americane) assi secondari gemme ibernanti (gemme di controcchio): fertili nei climi caldi (sempre inferiore all asse principale) pronte: scarsa in V. vinifera, buona nelle viti americane e ibridi bourillon: asse principale fertile, secondari sterili corona: generalmente nulla, eccetto per alcuni vitigni e in zone calde latenti: sterili, talvolta fertili nelle viti americane posizione sul tralcio: inferiore nelle gemme poste alla base del tralcio (capo a frutto), massima nelle gemme mediane, più costante nelle viti americane 2,5 2,0 1,5 1, VITE - FERTILITÀ DELLE GEMME LA FERTILITÀ POTENZIALE È INFLUENZATA DA: Fattori genetici: vitigno, portinnesto (generalmente le varietà a grappolo piccolo sono più fertili di quelle a grappolo grande) Merlot e Sangiovese, elevata sulle gemme basali Nebbiolo: i primi grappoli sulla gemma del 4-5 º nodo Maria pirovano: produce dalla gemma del 10º nodo Fattori climatici: nei climi caldi sono fertili anche le gemme basali Fattori colturali: vigoria (dannosa se eccessiva o poca) stato nutrizionale e sanitario LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 24

25 FERTILITÀ REALE O DI CAMPO numero di grappoli/numero di gemme lasciate con la potatura i grappoli che realmente si sviluppano non tutte le gemme schiudono (gemme cieche) LA FERTILITÀ REALE È INFLUENZATA DA: carica di gemme: la fertilità reale diminuisce all aumentare della carica di gemme tipo di potatura: a parità di carica di gemme è maggiore con la potatura lunga tecnica colturale (vigoria) VITE - FERTILITÀ DELLE GEMME sp sperone Tipo di potatura n. gemme Fertilità potenziale cf capo a frutto N. germogli N. grappoli Fertilità reale 5 sp di 2 gemme (2) 10 1, ,2 1 cf (8) + 1 sp (2) 10 1, ,5 2 sp (2) 4 1,2 6 (sottogeme) 5,8 1,45 10 sp (2) 20 1, ,6 1,08 2 cf (9) + 1 sp (2) 20 1, ,2 VITE - FERTILITÀ e POTATURA TIPO DI POTATURA corta (speroni), lunga (capi a frutto), mista (speroni + capi a frutto) povera o ricca LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 25

26 VITE - INTERAZIONI GEMME-GERMOGLIO APICE DEL GERMOGLIO l asportazione delle gemme pronte e ibernanti non influenza lo sviluppo dell apice del germoglio GEMME PRONTE si sviluppano soprattutto sui germogli vigorosi si sviluppano solo ad una distanza di cm dall apice del germoglio le femminelle più lunghe sono quelle che si sono originate nel momento di massima attività vegetativa della pianta (giugno) le femminelle poco sviluppate non lignificano e vengono distrutte dai freddi dell inverno l asportazione dell apice del germoglio (cimatura) causa la schiusura delle gemme pronte subito sottostanti, che possono raggiungere sviluppo considerevole inibizione correlata che risulta dall interazione della dominanza apicale (inibizione auxinica) e vigore del germoglio inibizione quasi totale nei germogli deboli, attenuata nei germogli vigorosi VITE - INTERAZIONI GEMME-GERMOGLIO GEMME IBERNANTI Lo sviluppo è impedito dall inibizione per correlazione e dalla dormienza la rimozione dell apice vegetativo non provoca la schiusura delle gemme ibernanti le gemme ibernanti non schiudono con la completa rimozione delle gemme pronte dopo la rimozione dell apice del germoglio e di tutte le gemme pronte schiudono 1-2 gemme ibernanti dell estremità del germoglio rimuovendo l apice del germoglio ma lasciando la gemma pronta n. 10, nessuna gemma ibernante schiude rimuovendo l apice del germoglio e lasciando le gemme pronte n. 6-7 base del tralcio, 1-2 gemme ibernanti all estremità del germoglio schiudono alla LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 26

27 VITE - MODO DI RAMIFICAZIONE - ACROTONIA ACROTONIA tendenza della vite a crescere preferenzialmente nella parte terminale modificata con: potatura corta, inclinazioni e curvature è tanto più accentuata quanto più la pianta è debole e più le temperature dell inverno sono state miti RAMIFICAZIONE somma di: proprietà fissate struttura evolutiva delle gemme temperature invernali fattori concorrenziali attuali posizione dell organo sulla pianta situazione ormonale e nutritiva della pianta caratteristiche dei vasi conduttori rapporti tra organi nel ramo intero correlazioni ed inibizioni distanza tra gli organi considerati VITE - MODO DI RAMIFICAZIONE - ACROTONIA LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 27

28 VITE - RAMIFICAZIONE E ACROTONIA VITE - VIGORIA POTENZIALE VEGETATIVO: CAPACITÀ DI ACCRESCIMENTO+FRAZIONE OFFERTA DALL AMBIENTE Capacità di accrescimento caratteristiche genetiche espansione sistema radicale età del tronco e delle branche ciclo vegetativo precedente (quantità sostanze di riserva) Frazione offerta dall ambiente acqua, elementi minerali,.. densità di piantagione EPRESSIONE VEGETATIVA: POTENZIALE VEGETATIVO-PERDITE perdite insufficienza meristematica insufficienza vasi conduttori espressione vegetativa produzione vegetativa: sarmenti, foglie, frutti, radici, tronco accumulo delle riserve VIGORE: ESPRESSIONE VEGETATIVA/NUMERO DI GERMOGLI LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 28

29 VITE - VIGORIA POSSIBILITÀ OFFERTE DALL AMBIENTE (pedo-climatico) DENSITÀ DI PIANTAGIONE CAPACITÀ DI CRESCITA (genetici + riserve) FRAZIONE DELLA POSSIBILITÀ OFFERTE DALL AMBIENTE POTENZIALE VEGETATIVO ESPRESSIONE VEGETATIVA (radici, tronco, tralci, foglie) PERDITE (insufficienza meristematica e sistema conduttore ) VIGORIA = ESPRESSIONE VEGETATIVA NUMERO DI GERMOGLI INDICI DEL VIGORE caratteristiche morfologiche peso medio tralcio lunghezza tralcio diametro tralcio velocità di crescita dei germogli FATTORI DELLA VIGORIA portinnesto e vitigno la vigoria del portinnesto è importante in terreni poco fertili fertilità del suolo frazione della possibilità dell ambiente offerta a ciascuna pianta (densità di piantagione) numero di gemme (potatura) tecnica colturale (fertilizzanti, inerbimento) VITE - VIGORIA LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 29

30 Apparato epigeo: foglie Sempreverdi (durata di circa 2 anni, caduta in corrispondenza della nuova fogliazione con massimo a giugno-luglio), foglie caduche Fillotassi: alterna, opposta, verticillata (massimizzare l intercettazione luminosa) Vite: disposizione alterna-distica; fillotassi 1/2, 2/5 sui semenzali Diversa forma e tipologia Vite: semplice, fisiologicamente composta, palmato-lobata, eterofillia Stipole e glandule Foglie bifacciali (dorsoventrali) e isolaterale stomi sulla pagina inferiore (anfistomatiche); dimensione degli stomi e densità stomatica variabile Peli o tricomi: protezione UV, aumentano o diminuiscono la traspirazione: diverse tipologie Filloptosi e setto di abscissione LAI da 1,5-10 Assorbimento da parte della foglia prodotti fogliari (antiparassitari sistemici, concimi fogliari) Istologia VITE E AMPELOGRAFIA IMPORTANZA AMPELOGRAFICA DELLE FOGLIE LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 30

31 Apparato epigeo: fiore e infiorescenze Fiore (sporofito): micro e megaspore, microgametofito e megagametofito ricettacolo, verticilli, antofilli (fig. 1.37) calice, corolla, androceo, gineceo nettàri e nettare stami: filamento (anche assente: astaminee) e antere (4 sacche polliniche) pistillo: ovario (placenta, funicoli, ovuli), stilo (fiori longistili e brevistili), stigma Fiori ermafroditi, unisessuali o imperfetti (staminiferi, pistilliferi): piante monoiche e dioiche (pistacchio, actinidia, palma da dattero). Andromonoiche, ginomonoiche (particolarità del carrubo) fiore fisiologicamente maschili o femminili, androsterilità e ginosterilità Petaloidia: Prunus ornamenali Infiorescenze Grappolo o racemo: carrubo Corimbo: agrumi, melo, pero Amento: noce, nocciolo Pannocchia o racemo composto: olivo, vite Scalarità della fioritura Apparato epigeo: frutto LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 31

32 Apparato epigeo: frutto e seme Pericarpo (secco o carnoso) e semi epicarpo o esocarpo, mesocarpo, endocarpo Tipologie: bacca, drupa, esperidio, pomo, balausta, siconio, achenio, nucula, siliqua Frutti veri e falsi frutti Frutti semplici, infruttescenza, frutto composto o aggregato, multiplo Trasformazione del fiore in frutto Spenospermocarpia, partenocarpia e apirenia (numero di semi e dimensioni del frutto, acinellatura) VITE - VINACCIOLO LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 32

33 SVILUPPO DELL ACINO e NUMERO DI VINACCIOLI CICLI DELL ALBERO Ciclo vitale: fase giovanile, maturità, senescenza Ciclo annuale: sottociclo vegetativo, sottociclo riproduttivo CICLO VITALE fase improduttiva durata: 1-2 anno basso rapporto C/N fase della produttività crescente durata: 3-6 anno aumento del rapporto C/N fase della produttività costante durata: 7-25:30 anno equilibrio vegetativo fase della produttività decrescente (senescenza) durata: anno (portinnesti) alto rapporto C/N LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 33

34 STRUTTURA DELL ALBERO CICLO VITALE DELL LBERO Fase giovanile (germinazione seme - acquisizione maturità fisiologica) intensa attività vegetativa: Intensa attività meristematica di fusto e radice, intesa dominanza apicale sviluppo basitono (conformazione a cono della chioma) e fittonante dell apparato radicale morfologia giovanile (fillotassi) di germogli e foglie (da composte a semplici, da palmate a lobate, spine) stabilizzazione della fase giovanile: sviluppo plagiotropico e ortotropico più elevate potenziale rizogeno superata dopo che siano stati generati un elevato numero di fitometri (basso per le specie erbacee) controllata a specifici fattori di trascrizione e micro-rna fase giovanile e miglioramento genetico riduzione attraverso specifiche tecniche di coltivazione CICLO VITALE DELL LBERO Maturità fisiologica (ingentilimento) acquisizione della capacità di riprodursi graduale: nella ramificazione monopodiale dall alto in basso (basipeto) acquisizione permanente: topofisi regressione (traumi) Senescenza senescenza totale nelle specie monocarpiche: morte della pianta senescenza delle piante policarpiche poliennali arboree: senescenza decidua annuale (foglie) senescenza totale graduale: ridotta attività mristematica diminuzione rapporto germogli lunghi / germogli corti accentuata nelle varietà spur LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 34

35 : portamento 69 Attività meristemi e classificazione struttura parte aerea alberi monoassili (singolo meristema) alberi poliassili (numerosi meristemi) Criteri di classificazione dei modelli architettonici modello plagiotropo (sviluppo orizzontale o obliquo) e modello ortotropico (sviluppo verticale) crescita continua o ritmica (unità di crescita) ramificazione monopodiale o simpodiale gradiente di vegetazione (posizione germogli più lunghi) acrotono, mesotono, basitono sviluppo sillettico o prolettico LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 35

36 Tipologie di germogli Lunghezza germogli germogli corti (brachiblasti) germogli medi (mesoblasti) germogli lunghi (auxiblasti) Fitometri preformati (gemme) e neoformati (parte terminale del ramo) fitometri basali e apicali Ideotipi architettonici Pomacee fillotassi con angolo di ramificazione monopodiale-basitona nella fase giovanile e simpodiale-mesotona in quella di maturità rami: lamburda (max 5 cm): lamburda vegetativa, lamburda fiorifera brindilli (6-20 cm) germogli di allungamento (> 20 cm) Drupacee ramificazione sempre monopodiale (pesco, ciliegio) o simpodiale (albicocco, susino) Ciliegio: fiori sui fitometri preformati (parte prossimale del ramo) Pesco e albicocco: fiori sui meristemi ascellari dei rami dell anno Architettura dell albero Struttura scheletrica branche vari ordini, angolo rispetto alla verticale, angolo di inserzione, carico produttivo LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 36

37 Competizioni tra organi Rapporti tra organi dello stesso tipo tra meristemi dello stesso germoglio tra meristema apicale e ascellari: dominanza apicale (cimatura) più debole nelle drupacee, più forte nelle pomacee più forte negli organi giovanili fattori esogeni: luce, gravità, condizioni edafiche gradiente di germogliamento e di sviluppo germogli anticipati (decorticazione anulare, taglio del caporale) modificato: curvature, disturbi fisiologici (mancato soddisfacimento fabbisogno in freddo) tra fiori e frutti colatura, soprattutto nella stessa infiorescenza cascola fisiologica Rapporti tra organi diversi tra foglia e gemma ascellare inibizione dello sviluppo della gemma e della sua schiusura tra germogli, fiori e frutti germogli e fiori: cimatura, defogliazione colatura e cascola fisiologica posizione fiore e frutti nelle infiorescenze e infruttescenze tra chioma e apparato radicale accrescimento accumulo sostanze di riserva Frutticoltura moderna: da impianti promiscui a impianti specializzati e intensivi (portinnesti deboli) facilità di gestitone Potatura: strumento di controllo della vegetazione e della fruttificazione Raggiungimento di uno sviluppo precoce ed equilibrato dell albero Potatura: operazioni i taglio e di costrizione dell apparato epigeo e radicale Potatura di allevamento (forma di allevamento) potatura di vivaio potatura di trapianto potatura primi anni di impianto Potatura di produzione potatura ordinaria (verde e invernale) potatura di ringiovanimento potatura di risanamento potatura di ristrutturazione LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 37

38 Operazioni di potatura Tagli soppressione, raccorciamento (deviazione, diradamento (compartimentazione) accorciamento, speronatura, misto ritorno), Potatura lunga (a tutta cima: costituzione ritardata della forma di allevamento, favorire la fruttificazione), potatura corta (fertilità gemme) Potatura ricca, potatura povera (carica di gemme) vite: gemme/ha in Toscana pesco: piante/ha, frutti a pianta, t/ha Potatura invernale: spuntatura, accorciamento, speronatura, becco di luccio, ribattitura, soppressione delle branche, sgolatura Potatura ripresa vegetativa: infrangimento, estinzione, accecamento, scacchiatura Forme di allevamento Parameri della forma di allevamento: altezza, numero, lunghezza, orientamento e inclinazione delle branche, ordine e sezione delle ramificazioni, distanza tra palchi e altezza del tronco Forme di allevamento in base all architettura Forme in volume: chioma tridimensionale, vigorosa, autosostenente (arboreti estensivi dell arboricoltura tradizionale e multifunzionale) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 38

39 Forme di allevamento Forme di allevamento in base all architettura Forme appiattite: libere: assecondare il comportamento naturale dell albero tagli ridotti, precoce entrata in produzione obbligate: utilizzo di strutture di sostegno palmetta a branche candelabro monopalco ipsilon trasversale Forme anticipate, ritardate e precoci, Forme di allevamento Sesto di impianto LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 39

40 Forme di allevamento Alte densità di impianto: alberi/ha precocità di entrata in produzione, maggiore produttività ad ha maggiore competizione radicale ed epigea, maggiore sensibilità agli stress, invecchiamento precoce, rischi di alternanza di produzione Densità medio-alte melo-pero: alberi/ha drupacee: alberi/ha Densità medio-basse Forme di allevamento Forme di allevamento per densità medio-basse: Vaso autoportante, priva di asse centrale, 1 solo palco pittosto alto, branche di diversi ordini, vaso moderno a tutta cima vasetto ritardato (dimensioni più contenute): tagli di accorciamento, chioma cespugliosa, svuotamento Piramide asse centrale con diversi palchi con branche sterzate LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 40

41 Forme di allevamento Forme di allevamento per densità medio-alte: Fusetto forma di volume semilibera asse centrale con branche (4-8) disposte a spirale pali di sostegno e fili fusetto libero, superspindle, cordone verticale, asse colonnare Forme di allevamento Forme di allevamento per densità medio-alte: palmetta regolare a branche oblique simile al fusetto ma con palchi regolari (coppie di branche) e profilo appiattito branche sempre meno inclinate man mano che si sale di altezza (rischi di troppo vigore nella parte alta) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 41

42 Forme di allevamento Forme di allevamento per densità medio-alte: Palmetta irregolare a branche oblique (anticipata, libera) più ridotta regolarità geometrica potatura a tutta cima Candelabro un solo palco con 3 branche Palmetta a bandiera (ciliegio, pero) Forme di allevamento Forme di allevamento per densità medio-alte: Ipsilon trasversale doppia parete inclinata di trasversalmente al filare precoce entrata in produzione problema dei germogli assurgenti adatta per le colture protette necessita di pali e fili, laboriosa adatta per gli ambienti luminosi: sviluppo più equilibrato delle branche varianti Tatura, ipsilon longitudinale o biasse, a U o bi-baum, a V (2 alberi) LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 42

43 Forme di allevamento Forme di allevamento per altissime densità: Cordone verticale o asse colonnare (monocaule) fusto e branchette libere inserite a spirale fruttificazione precoce portinnesti nanizzanti pali e fili non convertibile, rischio di alternanza Superspindel fusetto piantato molto fitto per melo e pero portinnesti nanizzanti pali e fili rischio di alternanza Potatura: Forme di allevamento meccanizzata: mista macchinamano meccanica: esclusivamente a macchina LM Biotecnologie Vegetali e Microbiche - Università di Pisa 43 / 43