Il ciclo colturale e la fisiologia dei principali fruttiferi e l impatto delle calamità atmosferiche Prof. Franco Famiani Dott. Alessandro Baldicchi

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1 Il ciclo colturale e la fisiologia dei principali fruttiferi e l impatto delle calamità atmosferiche Prof. Franco Famiani 1 Dott. Alessandro Baldicchi

2 ARGOMENTI TRATTATI 1. Gelate 2. Vento forte 3. Siccità 4. Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione Prof. F. Famiani Università di Perugia

3 GELATE GELO E BRINA (Condizioni di assicurazione) Abbassamento termico inferiore a 0 C dovuto a presenza di masse d aria fredda e/o congelamento di rugiada o sublimazione del vapore acqueo sulla superficie delle colture dovuta ad irraggiamento notturno. Gli effetti di tale evento devono essere riscontrati sulla stessa specie assicurata, su una pluralità di imprese agricole entro un raggio di 3 Km insistenti in zone aventi caratteristiche orografiche analoghe. Prof. F. Famiani Università di Perugia

4 GELATE - Classificazione 1. Gelate invernali 2. Gelate primaverili (o tardive) 3. Gelate autunnali (o precoci) La suscettibilità alle gelate varia in relazione alla fase fenologica delle piante ed all organo considerato Prof. F. Famiani Università di Perugia

5 GELATE: Acclimatazione/Deacclimazione al freddo Alta Diminuisce Bassa Aumenta Alta Resistenza al freddo

6 GELATE: Acclimatazione al freddo Nella fase di acclimatazione: cambiano i rapporti ormonali, aumenta l ABA e diminuiscono i promotori diminuisce il contenuto in acqua si ha la degradazione dell amido e l aumento dei carboidrati solubili (es. fruttosio, glucosio e saccarosio) aumento delle proteine solubili e di membrana, cambia il pattern proteico ed il rapporto con cui i diversi aminoacidi sono presenti nelle proteine (nelle specie più resistenti aumenta la presenza di acido glutammico e diminuisce quella di alanina), aumenta il contenuto di prolina e glicina cambia la composizione delle pareti cellulari nelle membrane cellulari si ha un aumento degli acidi grassi insaturi (acido linoleico) e dei fosfolipidi, con aumento della fluidità della membrana cui corrisponde una maggiore permeabilità all acqua e migliore operatività dei sistemi enzimatici ad essa associati modificazione dei sistemi di membrana (plasmalemma e reticolo endoplasmatico), che presentano invaginazioni ed associazioni con corpi multivescicolari elevato turnover di materiali di membrana I processi metabolici connessi con l acclimatamento sono impegnativi da un punto di vista energetico, pertanto le piante con limitate riserve non sono in grado di acclimatarsi regolarmente.

7 GELATE Meccanismi di resistenza allo stress da freddo dei diversi organi/tessuti - Tessuti xilematici: congelamento dell acqua nei vasi sopraffusione dell acqua nelle cellule parenchimatiche dei raggi xilematici il congelamento dell acqua soprafusa (nucleazione) porta alla morte delle cellule - Corteccia: congelamento dell acqua negli spazi intercellulari la sopravvivenza dei tessuti è legata alla capacità di resistere agli stress che la formazione di ghiaccio intercellulare comporta - Gemme dormienti: formazione di ghiaccio nelle perule e nel tessuto xilematico (asse della gemma) al di sotto de primordi fiorali sopraffusione dei primordi fiorali - il congelamento dell acqua soprafusa (nucleazione) porta alla morte delle cellule Danneggiamento dei tessuti Formazione di ghiaccio negli spazi intercellulari: disidratazione e concentrazione di componenti fino a livelli tossici, precipitazione delle proteine, ecc. Formazione di ghiaccio intracellulare: nei tessuti che presentano sopraffusione al superamento della temperatura critica si ha formazione di ghiaccio intracellulare che è sempre letale Effetti dell acclimatamento Incrementa la tolleranza allo stress indotto dalla formazione di ghiaccio intercellulare ed abbassa la temperatura di nucleazione nei tessuti che presentano sopraffusione

8 GELATE INVERNALI Differenze nella resistenza tra diverse specie e differenti tessuti Melo, ciliegio e susino europeo: resistono fino a a C Vite, pesco, pero e mandorlo: resistono fino a -18 C Actinidia, susino cino-giapponese e albicocco: resistono fino a 16 C Olivo: resiste fino a -10 C Agrumi: resistono fino a -2-5 C La sensibilità al freddo è crescente nei seguenti organi: legno tronco e branche corteccia legno e tronco gemme a legno gemme a fiore cerchia cambiale raggi parenchimatici e midollo dei rami Prof. F. Famiani Università di Perugia

9 GELATE Resistenza allo stress da freddo nelle diverse fasi fenologiche Pesco

10 GELATE Resistenza allo stress da freddo nelle diverse fasi fenologiche Actinidia

11 GELATE Resistenza allo stress da freddo nelle diverse fasi fenologiche Prof. F. Famiani Università di Perugia

12 GELATE PRIMAVERILI (O TARDIVE) Gelata per irraggiamento Possono essere per: Irraggiamento Avvezione evaporazione Prof. F. Famiani Università di Perugia

13 GELATE PRIMAVERILI (O TARDIVE) Prof. F. Famiani Università di Perugia Mazzetti di fiori di ciliegio danneggiati da gelata per irraggiamento

14 GELATE PRIMAVERILI (O TARDIVE) Actinidia

15 GELATE PRIMAVERILI (O TARDIVE) Danni qualitativi Prof. F. Famiani Università di Perugia

16 GELATE PRIMAVERILI (O TARDIVE) Un sistema di difesa per le gelate tardive è rappresentato dall irrigazione antibrina Prof. F. Famiani Università di Perugia

17 EFFETTI GELATE INVERNALI E PRIMAVERILI SULLA PRODUZIONE Relazione tra allegagione nelle diverse specie e produzione Nelle pomacee e drupacee in cui la produzione deriva dall allegagione di un numero relativamente basso dei fiori derivanti dalle gemme lasciate con la potatura, in caso di danni parziali alle gemme le piante possono recuperare con una percentuale di allegagione più alta dei fiori che si sono salvati Nell actinidia in cui la produzione è data dall allegagione di praticamente il 100% dei fiori derivanti dalle gemme rilasciate con la potatura anche danni limitati portano ad una significativa perdita di produzione In tutte le specie, quando il numero dei frutti/pianta risulta ridotto a causa della gelata, parte della produzione può essere recuperata attraverso un maggiore accrescimento dei frutti allegati.

18 GELATE AUTUNNALI Resistenza allo stress da freddo nelle diverse fasi fenologiche Minime termiche autunnali. Particolarmente pericolose per le specie i cui frutti si raccolgono in autunno, quali olivo ed actinidia. Nel caso dell actinidia sono anche pericolose per la vegetazione. Effetti di una gelata autunnale sulla vegetazione (foto G. Spada) Prof. F. Famiani Università di Perugia Frutti danneggiati da una gelata autunnale (in basso) a confronto con frutti sani (in alto) (foto G. Spada)

19 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza della specie e della cultivar Sono più suscettibili alle gelate tardive le specie e le cultivar a fioritura più precoce. Pertanto, le seguenti specie hanno suscettibilità decrescente: Mandorlo, albicocco, susino cinogiapponese, pesco, pero, ciliegio e susino europeo, melo L actinidia e la vite pur fiorendo tardi sono suscettibili perché possono essere danneggiati i germogli che portano le infiorescenze

20 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza della cultivar L epoca di fioritura può essere molto diversa nelle differenti cultivar PESCO Le cultivar a basso fabbisogno in freddo possono essere più suscettibili alle gelate tardive In cultivar a basso fabbisogno in freddo, un periodo caldo durante l inverno può facilmente stimolare e anticipare la fioritura, rendendo le piante molto più suscettibili alle gelate tardive

21 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza della cultivar Le cultivar appartenenti al gruppo delle Red Delicious sono più sensibili di quelle delle Golden Delicious e della Renetta del Canada. Le cinghiature sono più accentuate nelle Red Delicious, Golden Delicious e Granny Smith che in Jonathan, Morgenduft, Renetta del Canadà e Stayman

22 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza del portinnesto Nel melo, sono considerati meno suscettibili i portinnesti M7, MM106, MM111, mediamente sensibili i portinnesti M26 e M27, sensibile il portinnesto M9 M27 M9 MM106

23 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza della forma di allevamento F. Famiani Facoltà di Agraria di Perugia Le forme di allevamento basse sono più suscettibili ai danni da gelate tardive per irraggiamento Palmetta Vasetto ritardato

24 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza del carico di frutti F. Famiani Facoltà di Agraria di Perugia Se si è avuta un elevata allegagione è importante fare il diradamento. L elevato carico di frutti oltre a ridurre la qualità degli stessi ritarda l acclimatazione e riduce la lignificazione dei tessuti rendendo le piante più suscettibili ai danni da freddo.

25 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza della concimazione e dell irrigazione E importante applicare corrette concimazioni (con riguardo soprattutto all azoto) e irrigazioni per avere ottimali crescita e produzione delle piante e buona disponibilità di assimilati per il processo di acclimatazione. Evitare però eccessivi apporti di azoto, eseguendo solo se strettamente necessario l apporto di azoto a fine estate. Ridurre/sospendere gli apporti irrigui in tarda estate inizio autunno.

26 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza della potatura E consigliato ritardare il più possibile l esecuzione della potatura. È buona norma iniziare con quelle più resistenti e finire con le più suscettibili. Se ci sono gemme danneggiate dal freddo occorre rilasciare con la potatura un numero più elevato di gemme.

27 FATTORI AGRONOMICI E SUSCETTIBILITA ALLE GELATE Influenza della gestione del suolo L inerbimento rende il frutteto più suscettibile alle gelate tardive. È importante tenere il cotico molto basso.

28 VENTO FORTE VENTO FORTE (Condizioni di assicurazione) Fenomeno ventoso che raggiunga almeno il 7 grado della scala Beaufort (velocità pari o maggiore a 50 Km/h 14 m/s), limitatamente agli effetti meccanici diretti sul prodotto assicurato, ancorché causato dall abbattimento dell impianto arboreo. Gli effetti di tale evento devono essere riscontrati sulla stessa specie assicurata, su una pluralità di imprese agricole entro un raggio di 3 Km insistenti in zone aventi caratteristiche orografiche analoghe. Prof. F. Famiani Università di Perugia

29 Prof. F. Famiani Università di Perugia VENTO FORTE: danni

30 Prof. F. Famiani Università di Perugia VENTO FORTE: danni

31 Prof. F. Famiani Università di Perugia VENTO FORTE: danni

32 VENTO FORTE L habitus di fruttificazione potrebbe essere importante nel determinare la suscettibilità al vento Famani F. Facoltà di Agraria di Perugia

33 VENTO FORTE L habitus di fruttificazione potrebbe essere importante nel determinare la suscettibilità al vento Famani F. Facoltà di Agraria di Perugia

34 Famani F. Facoltà di Agraria di Perugia VENTO FORTE

35 F. Famiani Facoltà di Agraria di Perugia VENTO FORTE Le pesche producono prevalentemente sui rami misti. Le nettarine e le percoche, generalmente, producono meglio sui dardi e sui brindilli inseriti sui rami che hanno già fruttificato i quali, quindi, non vanno completamente asportati, ma accorciati o diradati. Il susino cinogiapponese produce nei rami misti e nei mazzetti di maggio. L europeo produce prevalentemente nei mazzetti di maggio.

36 VENTO FORTE La forma di allevamento potrebbe essere importante nel determinare la suscettibilità ai danni da vento. F. Famiani Facoltà di Agraria di Perugia

37 Carenza idrica Con un potenziale del terreno di 8 bar (-0,8 Mpa) si cominciano ad avere gravi effetti sulla pianta che diventano pregiudizievoli per la vita della pianta a 15 bar (-1,5 MPa) Lo stress idrico riduce: riduce l'attività fotosintetica e l'attività enzimatica riduce la differenziazione a fiore delle gemme, l'allegagione e l accrescimento vegetativo e dei frutti favorisce la cascola dei frutti e a lungo termine il disseccamento delle foglie

38 Carenza idrica Effetti dello stress idrico su foglie e frutti di actinidia

39 Meccanismi di difesa delle piante dallo stress idrico Alcune piante arboree (mandorlo, susino, ciliegio, ecc.), avendo una precoce fioritura e/o un rapido accrescimento dei frutti e dei germogli nel periodo primaverile, evitano la siccità estiva. Alcune specie conservano l'acqua attraverso adattamenti che limitano la traspirazione: pronta chiusura stomatica resistenza di tipo conservativo. Altre specie, come l olivo, presentano un adattamento resistenza di tipo adattativo (es. foglie piccole aventi stomi affossati e di ridotta apertura, cuticola spessa e impermeabile, peli stellari; alto rapporto radici/chioma; vasi conduttori di piccolo diametro che evitano l interruzione delle colonne d acqua anche quando la tensione è molto elevata; ecc.), e riescono mantenere gli stomi aperti ed una certa attività traspiratoria anche quando il potenziale totale raggiunge valori di -8 MPa grazie soprattutto all'aggiustamento osmotico. Ad un livello intermedio si colloca il pesco (-2,5-3 MPa) e più in basso la vite e l'actinidia (-1,5-1,8 MPa). In condizioni in cui l'assorbimento radicale non riesce a soddisfare la domanda traspiratoria, i vari tessuti, cedendo acqua, abbassano il loro potenziale fino ad un valore limite oltre il quale avviene la riduzione della traspirazione attraverso la chiusura o la diminuzione delle aperture stomatiche.

40 ACCRESCIMENTO DEI FRUTTI POMACEE DRUPACEE

41 Disponibilità idrica e accrescimento dei frutti Pesco cv Big-Top Applicazione di di volumi ridotti di irrigazione nella terza fase di accrescimento Tesi: T1 = Controllo (100%) T2 = Stress idrico leggero (65%) T3 = Stress idrico elevato (23%) Fonte: Besset et al., 2001

42 Disponibilità idrica e accrescimento dei frutti Pesco cv Merril Sundance Applicazione di stress idrico nelle 3 diverse fasi di crescita Tesi: Controllo 1 st = stress idrico nella I fase di crescita 2 nd = stress idrico nella II fase di crescita 3 rd = stress idrico nella III fase di crescita 4 th = stress idrico nella I e II fase di crescita 5 th = stress idrico nella I, II e III fase di crescita Rielaborato da Li et al., 1989 Commento

43 Disponibilità idrica e accrescimento dei frutti cv Andross Applicazione di stress idrico nella II fase di crescita Tesi: RDI-S-II Deficit idrico nella II fase di crescita (35%) RDI-P Deficit idrico in Post-raccolta (35%) RDI-S-II-P Deficit idrico nella fase II di crescita ed in post-raccolta (35%) Controllo (100%) Rielaborato da Girona et al., 2005

44 Disponibilità idrica e accrescimento dei frutti Stress idrici/limitate disponibilità di acqua determinano gli effetti più importanti sull accrescimento delle pesche quando si verificano nella III fase di crescita, mentre, generalmente, hanno effetti più limitati quando si verificano nella nelle prime due fasi di crescita.

45 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione Frutto intero (g) Pesco cv Rome Star Umbria Pesco c.v. Rome Star +2% +22% +51% +27% 30 gg Giorni dopo la piena fioritura

46 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione Peso fresco (g) Percoche cv Adriatica Umbria +13% +44% +24% +6% 25 gg Giorni dopo la piena fioritura

47 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione Peso fresco frutto (g) Albicocco cv Reale d Imola - Umbria +8% +17% +51% +26% 25 gg Giorni dopo la piena fioritura

48 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione Susino cv Ozark Premier +3% +4% +14% +39% +18% 34 gg Giorni dopo la piena fioritura

49 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione 6 Ciliegio cv Nero II Peso fresco (g) % +11% +24% +20% 1 26 gg Giorni dopo la piena fioritura

50 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione Actinidia - Latina +7% Peso fresco (g) gg Giorni dopo la piena fioritura

51 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione Actinidia - Viterbo +10% 45 gg

52 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione 140 Mandarino cv Avana - Puglia /07 01/08 01/09 01/10 01/11 01/12 Peso fresco frutto intero (g) % gg 0

53 Ritmo di crescita dei frutti durante la maturazione Tutte le drupacee considerate presentano forti accrescimenti durante tutta la terza fase di crescita, con incrementi di peso, negli ultimi giorni, fino al 55% di quello finale. L actinidia ed il mandarino Avana, negli ultimi 30 giorni prima della raccolta, presentano incrementi molto più bassi (7-10% l actinidia e 15% il mandarino).