Cerealomb RAPPORTO DI RICERCA

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1 CRA Unità di Ricerca per la selezione e la valorizzazione delle varietà vegetali S. Angelo Lodigiano (LO) già Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura Via Cassia, ROMA Sezione O.P. di S. Angelo Lodigiano (LO) PROGETTO Valorizzazione della qualità tecnologica e foraggero-zootecnica della produzione lombarda di cereali a paglia, attraverso l innovazione varietale, il miglioramento dei sistemi colturali e lo stoccaggio differenziato della granella. (Valorizzazione della qualità tecnologica e foraggera dei cereali a paglia) ACRONIMO Cerealomb RAPPORTO DI RICERCA 1

2 1. OBIETTIVI DEL PROGETTO Il progetto si proponeva di fornire agli agricoltori indicazioni per mettere in atto interventi tecnici in grado di sostenere la competitività del settore cerealicolo, il miglioramento della qualità delle produzione e la sicurezza alimentare dei prodotti derivati e tali da consentire la valorizzazione della produzione regionale di cereali vernini (frumento tenero ed orzo) ed in particolare dei territori in cui tali colture rivestono un ruolo fondamentale nell economia aziendale. Gli obiettivi specifici del progetto riguardavano: a) caratterizzazione qualitativa della granella di varietà, delle diverse specie interessate, in funzione della destinazione d uso (prodotti da forno, malto, alimenti funzionali); b) caratterizzazione qualitativa di varietà, delle specie interessate, da destinare all alimentazione zootecnica come pianta intera o granella; c) definizione di sistemi colturali in grado di massimizzare le rese e la qualità, salvaguardando l aspetto ambientale (varietà, concimazione, difesa, doppia coltura cereale autunnale coltura estiva in secondo raccolto); d) sviluppo di metodi rapidi per la valutazione della qualità dei prodotti; e) implementazione dello stoccaggio di lotti omogenei per caratteristiche qualitative e destinazione d uso. 2. DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI a) Caratterizzazione qualitativa della granella di varietà, delle diverse specie interessate, in funzione della destinazione d uso (prodotti da forno, malto, alimenti funzionali). Le caratteristiche qualitative del frumento tenero e dell orzo possono determinare significative variazioni di prezzo o, quanto meno, possono rendere più agevole la collocazione sul mercato del prodotto. Come noto le caratteristiche qualitative variano annualmente in funzione di numerosi fattori tra cui: le varietà coltivate e l agrotecnica adottata, per cui diventa necessario un loro continuo aggiornamento, tenuto anche conto della variabile climatica. L innovazione varietale rappresenta uno strumento a costo zero di cui dispone l agricoltore per migliorare le rese, ma per effettuare una scelta corretta è necessario verificare l adattabilità delle nuove costituzioni all areale in cui si opera. L elenco delle varietà di frumento tenero e di orzo iscritte al registro nazionale ogni anno si arricchisce di nuove costituzioni: per questo è indispensabile caratterizzare, sul territorio regionale, le novità vegetali, considerando sia gli aspetti agronomici che qualitativi. A tale scopo è necessario valutare, mediante opportune sperimentazioni di campo, limitate alle varietà di frumento tenero e di orzo più rispondenti alle specifiche destinazioni d uso (prodotti da forno, alimenti funzionali, malto) ed emerse dalla sperimentazione nazionale, la loro interazione con l ambiente, considerando anche gli aspetti legati alla presenza ed evoluzione delle principali malattie eventualmente presenti sul territorio lombardo. Ciò al fine di garantire una produzione caratterizzata da elevati e stabili standard quantitativi e qualitativi e rispondere adeguatamente alle richieste dell industria di trasformazione e dei consumatori, oltre ad una più facile collocazione sul mercato della produzione, un approvvigionamento non fortemente gravato da costi di trasporto e, verosimilmente, una tracciabiltà più facilmente gestibile. b) Caratterizzazione qualitativa di varietà, delle specie interessate, da destinare all alimentazione zootecnica come pianta intera o granella. La granella di frumento, orzo e triticale, rappresenta un elemento fondamentale nella composizione dei mangimi da destinare all alimentazione zootecnica, in alternativa al mais. Il termine di qualità foraggero-zootecnica è inteso come quantità di foraggio prodotto (pianta intera o granella) e come valore foraggero dello stesso. Per massimizzare tale risultato occorre identificare le varietà più idonee alla specifica destinazione zootecnica (granella, biomassa) ed anche quelle più rispondenti all attuazione di doppie colture autunnali-estive, la tecnica colturale più rispondente, gli stadi fisiologici di raccolta e le modalità di insilamento. L utilizzazione di trinciato integrale di orzo, frumento e triticale per la produzione di insilati è una delle destinazioni di maggior interesse economico per l allevatore italiano sia nelle condizioni di foraggicoltura intensiva di pianura che negli ambienti meno favorevoli. Il valore nutritivo del foraggio è fortemente condizionato da diversi fattori quali: tipo di terreno, disponibilità idrica, andamento climatico, concimazione e stadio di maturazione. Quest ultimo appare comunque il fattore preponderante: infatti l umidità alla raccolta condiziona tutti i parametri qualitativi e le caratteristiche fisiche del trinciato. Lo stadio di inizio-fioritura corrisponde di norma al momento di massima concentrazione di proteine e zuccheri solubili, mentre a maturazione lattea, e più ancora a maturazione cerosa si osserva già il declino di queste componenti a favore delle sostanze amidacee depositate nel seme e in corrispondenza si registra un graduale aumento delle componenti fibrose nel resto della pianta, ma con un livello produttivo di biomassa decisamente più favorevole. E evidente quindi che intorno a queste fasi, con un tenore di sostanza secca compreso tra il 30 e il 35%, lo sfalcio e l insilamento possono assicurare un buon prodotto finale. Infatti allo stadio di maturazione latteo-cerosa la produzione di sostanza secca per unità di superficie ha raggiunto, di norma, il livello massimo con valore energetico costante per effetto del bilanciamento tra le componenti energetiche depositate nel seme e le componenti fibrose del resto della pianta e una buona insilabilità del trinciato. c) Definizione di sistemi colturali in grado di massimizzare le rese e la qualità, salvaguardando l aspetto ambientale (varietà, concimazione, difesa, doppia coltura cereale autunnale coltura estiva in secondo raccolto). 2

3 Per favorire sinergie ed integrazioni tra tutti i componenti dell agro-ecosistema ed aumentare la sostenibilità ambientale e colturale occorre realizzare modelli di intervento specifici per ogni ambiente e per ogni destinazione d uso del prodotto agricolo. Data la limitatezza dei tempi del progetto non è stato possibile affrontare tutti gli strumenti disponibili, tuttavia particolare attenzione è stata rivolta alla difesa delle colture da attacchi parassitari attraverso l uso di fitofarmaci e alla doppia coltura cereale autunnale-coltura estiva in secondo raccolto. La sempre maggiore diffusione di attacchi di septoriosi e fusariosi della spiga dei cereali a paglia, ma anche le frequenti manifestazioni di ruggine gialla del frumento, dovute alla scarsa tolleranza/resistenza delle varietà maggiormente coltivate in Lombardia, impone il ricorso a sistemi di controllo con prodotti antiparassitari. La doppia coltura rappresenta un valido strumento per lo sviluppo di un sistema foraggero in grado di offrire un alternativa alla monocoltura del mais da foraggio, in particolare per quelle aree lombarde dove il problema diabrotica non consente l attuazione della monocoltura e più in generale di offrire all azienda cerealicolo-zootecnica avvicendamenti colturali alternativi, anche come premessa per una migliore gestione del suolo. d) Sviluppo di metodi rapidi per la valutazione della qualità dei prodotti. La maggior parte delle strutture aziendali lombarde, a causa della loro non ampia dimensione, è priva o carente di locali idonei per la conservazione della granella prodotta e di conseguenza buona parte della produzione è commercializzata sotto trebbia. La limitatezza dei tempi tra raccolta e consegna della produzione non consente di effettuare preliminari analisi qualitative, pertanto al momento dello stoccaggio non è noto il reale valore qualitativo della granella. Per tale motivo è necessario utilizzare metodi rapidi di valutazione della qualità del cereale in grado di stimare, con buona precisione, i parametri tecnologici che ne definiscono le differenti destinazione d uso. Per il monitoraggio in tempo reale della qualità della granella sono state pertanto valutate le potenzialità di diverse tecniche di analisi spettrofotometrica nella regione del vicino infrarosso (NIR e NIT), molto versatili e diffuse nell apparato produttivo. Al fine di eseguire la classificazione in maniera rapida, sono state utilizzate tecniche di analisi chemiometrica in grado di fornire modelli che possano discriminare direttamente i campioni di frumento tenero nelle diverse categorie merceologiche di impiego (frumento di forza, panificabile superiore, panificabile e da biscotto), senza la necessità di ricorrere all analisi convenzionale per la determinazione dei singoli indici chimico-fisici e reologici. Rispetto alle analisi tradizionali, tali metodiche sono di facile utilizzo e, grazie all uso già diffuso soprattutto della spettrofotometria NIR in ambito cerealicolo per il controllo di qualità relativo ad altri parametri, trovano largo impiego. Analogamente si è proceduto alla valutazione rapida della qualità dell orzo da malto (proteine e β-glucani, in particolare) predisponendo apposite calibrazioni NIR e NIT. Per la stima della qualità del foraggio, la metodica NIR ha da tempo dimostrato la sua affidabilità e accuratezza nella valutazione dei cereali foraggeri destinati all insilamento. In questo progetto è stata sviluppata un indagine per la messa a punto di specifiche equazioni di calibrazione NIR che consentano l analisi rapida dei parametri di maggior interesse. e) Implementazione dello stoccaggio di lotti omogenei per caratteristiche qualitative e destinazione d uso. Il mercato del frumento tenero ad uso molitorio predilige e valorizza l acquisto di lotti, di grosse dimensioni, omogenei per caratteristiche merceologiche (peso ettolitrico, peso dei semi, durezza del seme) e/o caratteristiche tecnologiche-qualitative specifiche per singola destinazione d uso. Ciò comporta, da parte degli stoccatori, la disponibilità di strutture in grado di garantire la formazione di diverse tipologie di stoccaggio qualitativo, oltre a strumenti idonei a realizzare la classificazione qualitativa in tempi rapidi, come quelli previsti nel precedente obiettivo. Questo approccio non è tuttavia sufficiente per garantire un corretto stoccaggio differenziato, occorre che venga garantita anche una produzione secondo protocolli colturali specifici per ogni destinazione d uso, nei quali massima importanza assume la varietà e la tecnica colturale. Perché questo secondo aspetto si realizzi è necessaria la massima collaborazione tra tutti gli operatori di filiera e, verosimilmente, anche l applicazione di contratti di coltivazione tra produttore ed acquirente. Con tali interventi si potrà pure garantire una migliore tracciabilità della produzione lombarda. Ulteriore obiettivo del progetto è stato quello di divulgare agli agricoltori e a tutti gli operatori delle filiere interessate le conoscenze acquisite, in modo da favorire l instaurarsi di aggregazioni utili per la valorizzazione della produzione regionale di cereali. Hanno partecipato al progetto: - CRA Istituto sperimentale per la cerealicoltura, Sezione di S. Angelo Lodigiano (ISC Sal), - CRA Istituto sperimentale per la cerealicoltura, Sezione di Fiorenzuola d Arda (ISC Fior), - CRA Istituto sperimentale per le colture foraggere, Lodi (ISCF) - Università degli studi di Milano, Facoltà di Agraria, Dipartimento scienze e tecnologie alimentari e microbiologiche (DISTAM), - Università degli studi di Modena e Reggio Emilia, Dipartimento di scienze agrarie (UNIMORE), - Agricola 2000, Milano, - Assincer, Bologna. 3

4 3. ATTIVITA SVOLTA E RISULTATI CONSEGUITI a) Caratterizzazione qualitativa della granella delle varietà delle diverse specie interessate, in funzione della destinazione d uso (prodotti da forno, malto, alimenti funzionali) ISC Sal ha provveduto ad acquisire il maggior numero di parametri tecnologici di diverse tipologie di frumento tenero. Tali parametri sono serviti sia per lo studio dell interazione genotipo-ambiente degli indici qualitativi, che per la determinazione, da parte del DISTAM e UNIMORE, delle curve di calibrazione spettrofotometriche (obiettivo d). Il DISTAM a sua volta, su alcuni campioni di frumento tenero, scelti sulla base dei risultati di ISC Sal, ha provveduto a completare le analisi tecnologiche mediante il reofermentometro Chopin. ISC Fior ha invece provveduto ad acquisire i principali parametri qualitativi per la valutazione della qualità maltaria dell orzo basata su tecnologia NIT, che consente una misura non distruttiva impiegando i tradizionali parametri (contenuto di proteine, β-glucani, resa in estratto) al fine di permettere la definizione delle relative curve di calibrazione spettrofotometrica. Frumento tenero Allo scopo di disporre di un numero elevato di dati su cui basare la classificazione qualitativa delle principali varietà di grano tenero nei due anni di progetto, ISC Sal ha analizzato dal punto di vista qualitativo 250 campioni provenienti dalla sperimentazione parcellare (S. Angelo Lodigiano e Voghera) e on farm (progetto Grandi Colture) effettuata in Regione Lombardia. Oltre al peso ettolitrico sono stati determinati i seguenti caratteri: umidità, contenuto proteico, volume di sedimentazione, indici alveografici, indici farinografici e falling number. I risultati ottenuti (Tabelle 1-15) hanno consentito di arricchire il Data base di ISC Sal e quindi di migliorare la caratterizzazione qualitativa delle varietà di frumento tenero maggiormente coltivate in Lombardia. A questo proposito è importante rilevare che l utilizzo di campioni provenienti dalla sperimentazione on farm, ha consentito di sviluppare (nell ambito dell obiettivo ds) curve di calibrazione di uso generale dato che tali campioni di grano sono paragonabili al prodotto aziendale. Nei due anni di sperimentazione sono state rilevate sostanziali differenze tra i principali caratteri qualitativi. In particolare nel secondo anno il contenuto proteico è risultato mediamente più elevato, purtroppo però associato a valori squilibrati dell indice P/L alveografico a conferma di una eccessiva tenacità degli impasti. Tale situazione, pur se economicamente sfavorevole per gli agricoltori, ha consentito di ampliare la casistica dei dati in nostro possesso e quindi di perfezionare le curve spettrofotometriche. In generale le varietà considerate hanno confermato di possedere caratteri qualitativi corrispondenti alle rispettive classi di appartenenza. Nel loro complesso le varietà provate sono risultate per la maggior parte ascrivibili alla classe dei frumenti panificabili (FP) ed in misura minore ai frumenti panificabili superiori (FPS), ai frumenti di forza (FF) e ai frumenti da biscotto (FB). Si rileva che tra le varietà oggetto dello studio sono presenti sia quelle maggiormente diffuse nell areale lombardo, sia quelle emergenti per le quali, pur non essendo ancora definita l adattabilità specifica a tale ambiente, è comunque importante disporre di analisi qualitative complete allo scopo di indirizzare al meglio gli agricoltori. 4

5 Tab.1 - Prova nazionale frumento tenero 2004/05 S. Angelo Lodigiano (LO) VARIETA' UMID. HARDN. PROT. INT. PROT. FAR. VOL. SED. FALL. N. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (% s.s.) (ml) (sec) (J 10-4) (indice) A AFRICA AGADIR ALBACHIARA AMAROK ARTICO ASTER AUBUSSON AVORIO BILANCIA BLASCO BOLERO BOLOGNA BRAMANTE CARISMA ESPERIA GEPPETTO GERONIMO GRANBEL GUARNI' KALANGO MIETI NOMADE PALESIO PALLADIO PR22R SAGITTARIO SERIO SERPICO TROFEO

6 Tab. 2 - Prova Nazionale Frumento tenero 2004/05 Voghera (PV) VARIETA' PROT. UMID. HARDN. INT. PROT. FAR. VOL. SED. FALL. N. (%) (indice) (% s.s.) (% s.s.) (ml) (sec) A AFRICA AGADIR ALBACHIARA AMAROK ARTICO ASTER AUBUSSON AVORIO BILANCIA BLASCO BOLERO BRAMANTE CARISMA ESPERIA GEPPETTO GERONIMO GRANBEL GUARNI' KALANGO MIETI NOMADE PALESIO PALLADIO PR22R SAGITTARIO SERIO SERPICO TROFEO

7 Tab. 3 - On Farm 2004/05 S. Angelo Lodigiano (LO) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO BRAMANTE GUARNI' ISENGRAIN PALESIO PROVINCIALE SAVIO Tab. 4 On Farm 2004/05 Zelo Buon Persico (LO) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO BRAMANTE GUARNI' ISENGRAIN PALESIO PROVINCIALE SAVIO Tab. 5 - On Farm 2004/05 Bigarello (MN) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO BRAMANTE GUARNI' PALESIO PROVINCIALE SAVIO

8 Tab. 6 - On Farm 2004/05 Romano di Lombardia (BG) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO BRAMANTE GUARNI' ISENGRAIN NOMADE PROVINCIALE SAVIO Tab. 7 On Farm 2004/05 Valbrembo (BG) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO Tab. 8 - On Farm 2004/05 Montichiari (BS) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AMAROK BLASCO BRAMANTE GUARNI' ISENGRAIN PROVINCIALE SAVIO

9 Tab. 9 - On Farm 2004/05 Samarate (VA) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO BRAMANTE GUADALUPE GUARNI' ISENGRAIN PALESIO PROVINCIALE SAVIO Tab.10 - On Farm 2004/05 Cambiago (MI) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO BRAMANTE GUARNI' ISENGRAIN NOMADE PROVINCIALE SAVIO Tab On Farm 2004/05 Albairate (MI) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO BRAMANTE GUARNI' ISENGRAIN NOMADE PROVINCIALE SAVIO

10 Tab On Farm 2004/05 Vigevano (PV) ALVEOGRAFO VARIETA' UM. GRAN. HARDNESS PROT. INT. VOL. SED. W P/L (%) (indice) (% s.s.) (ml) (J 10-4 ) (indice) AGADIR AMAROK ARTICO AUBUSSON BLASCO BRAMANTE GUARNI' ISENGRAIN PALESIO PROVINCIALE SAVIO Tab.13 - Prova nazionale frumento tenero 2005/06 S. Angelo Lodigiano (LO) ALVEOGRAFO FARINOGRAFO VARIETA' Hardness Prot. Prot. W P/L T. imp. Stab. Cad. Ass. Int. Far. (% (indice) (% s.s.) (J 10-4 ) (min) (min) (UB) (%) s.s.) A416 M 12,9 11, ,87 1,4 6, ,4 ABATE M 12,5 11, ,60 1,4 2, ,6 AFRICA M 12,9 11, ,14 1,8 2, ,0 ALBACHIARA M 16,0 13, ,41 2,0 19,6 6 58,4 ANAPO S 15,7 13, ,51 1,5 3, ,2 APACHE M 14,5 12,0 98 1,09 1,3 1, ,7 ARTICO S 13,9 11, ,54 1,1 1, ,5 ASTER M 14,9 12, ,94 2,0 18,9 0 62,7 AUBUSSON M 13,1 10, ,45 1,2 1, ,4 AVORIO M 15,0 13, ,46 1,3 7, ,2 BILANCIA S 14,9 13, ,03 1,4 2, ,9 BLASCO H 13,4 12, ,70 1,5 8, ,1 BOKARO S 15,7 12, ,61 1,3 1, ,1 BOLERO S 16,0 13, ,86 1,4 7, ,8 BOLOGNA H 14,0 12, ,74 1,7 19,0 0 59,9 BRAMANTE S 13,2 11, ,95 1,3 11, ,4 GENERALE H 13,5 11, ,43 1,6 13, ,8 GEPPETTO M 14,9 12, ,51 1,3 12, ,5 ISENGRAIN M 13,4 11, ,35 1,2 2, ,1 KALANGO M 13,0 11, ,39 1,7 1, ,6 MIETI M 14,5 12, ,13 1,5 13, ,4 PR22R58 M 13,2 11, ,79 1,2 1, ,3 SAGITTARIO M 12,1 11, ,67 1,6 18, ,8 SERPICO M 13,8 12, ,86 1,3 2, ,2 VITTORIO M 14,1 11, ,74 1,5 17, ,8 10

11 Tab.14 - Prova nazionale frumento tenero 2005/06 Voghera (PV) VARIETA' Hardness (indice) Prot. Int. (% s.s.) Prot. Far. (% s.s.) ALVEOGRAFO FARINOGRAFO W P/L T. imp. Stab. Cad. Ass. (J 10-4 ) (min) (min) (UB) (%) A416 M 11,4 9, ,93 1,9 6, ,2 ABATE H 12,5 10, ,78 1,7 3, ,1 AFRICA H 13,0 10, ,16 1,5 1, ,5 ALBACHIARA M 14,5 11, ,17 1,4 8, ,7 ANAPO S 15,4 12, ,54 2,6 4, ,8 APACHE M 11,6 8, ,93 1,2 6, ,0 ARTICO S 11,1 9, ,56 1,1 2, ,7 ASTER H 14,2 12, ,70 1,6 15, ,6 AUBUSSON H 12,0 9, ,59 1,3 1, ,9 AVORIO M 12,4 10, ,42 1,2 1, ,7 BILANCIA S 12,6 10, ,21 1,2 1, ,7 BLASCO H 14,3 12, ,56 1,3 2, ,2 BOKARO S 11,0 9, ,77 1,1 1, ,6 BOLERO S 14,2 11, ,85 1,5 7, ,5 BOLOGNA M 13,9 11, ,67 1,9 18,9 0 59,5 BRAMANTE S 12,1 10, ,86 1,1 6, ,6 GENERALE M 13,5 11, ,53 1,5 17, ,5 GEPPETTO M 12,0 9, ,00 1,2 2, ,6 ISENGRAIN M 11,6 9, ,59 1,0 1, ,2 KALANGO M 12,1 9, ,44 1,3 2, ,2 MIETI M 13,9 12, ,22 2,0 16, ,7 PR22R58 M 11,2 9, ,81 1,2 1, ,7 SAGITTARIO M 14,3 12, ,60 1,5 18, ,5 SERPICO H 12,7 10, ,29 1,5 9, ,9 VITTORIO M 14,0 11, ,45 2,1 18, ,6 11

12 Tab.15 - Prova linee e varietà frumento tenero 2005/06 S. Angelo Lodigiano (LO) ALVEOGRAFO FARINOGRAFO Prot. Prot. T. VARIETA' Hardness W P/L Stab. Cad. Ass. Int. Far. imp. (% (indice) (% s.s.) (J 10-4 ) (min) (min) (UB) (%) s.s.) ALCIONE M 11,9 9, ,59 1,3 6, ,9 BILANCIA S 11,5 9, ,66 1,4 8, ,7 BLASCO H 14,5 13, ,33 8,8 16,7 0 66,4 CARISMA M 11,4 8,9 89 2,21 1,0 2, ,7 COLFIORITO M 12,4 12, ,43 7,1 15, ,9 EUREKA M 11,9 10,7 57 0,80 2,1 1, ,7 NOMADE H 12,0 9, ,25 1,3 2, ,2 PALESIO H 12,6 10, ,08 1,3 8, ,1 SAGITTARIO H 13,8 12, ,47 7,4 18,2 6 62,6 KUBANG S 11,3 9,5 96 0,98 1,5 6, ,9 LINEA 1 S 11,1 9,2 81 1,91 1,5 5, ,1 ADELAIDE H 10,6 10, ,17 3,5 6, ,6 ANDINO M 10,7 9, ,21 1,3 2, ,8 ANTILLE M 11,4 12, ,48 6,1 18,2 0 59,6 LINEA 2 H 11,9 10,6 65 0,87 2,2 18, ,1 AQUILANTE S 11,5 9, ,50 1,7 6, ,2 AZZORRE M 11,2 9, ,76 1,6 4, ,6 LINEA 3 M 10,4 9, ,68 1,7 4, ,9 FIORETTO M 11,8 10, ,66 1,5 5, ,8 GROSTE M 10,1 9,0 69 1,17 1,2 1, ,8 INNOV S 10,7 9, ,04 1,3 1, ,6 LD M 9,8 8, ,45 1,2 1, ,0 MONBLAN M 12,3 11, ,89 1,7 18, ,0 NOGAL M 12,8 11, ,94 2,4 18,7 0 60,6 OGUR M 13,1 11, ,30 4,8 13, ,3 PD 414 M 10,1 8, ,37 1,3 3, ,7 PD 415 M 9,9 8,7 63 0,82 1,3 9, ,3 PROFETA H 11,9 10,8 83 0,80 2,6 2, ,6 PSV S 10,5 9, ,08 2,1 14,4 9 59,6 LINEA 4 H 13,7 12, ,31 6,7 16, ,3 LINEA 5 M 12,2 11, ,59 2,3 12, ,8 VALBONA M 14,3 13, ,21 5,0 17, ,6 LINEA 6 M 11,3 10, ,89 2,6 3, ,9 LINEA 7 M 10,0 8, ,67 1,2 2, ,7 LINEA 8 M 12,3 11, ,01 1,7 8, ,5 LINEA 9 M 10,9 9, ,76 1,6 3, ,0 LINEA 10 M 10,8 9, ,61 1,5 2, ,6 LINEA 11 S 10,5 9, ,81 1,3 1, ,8 LINEA 12 S 11,0 10, ,14 1,6 1, ,1 12

13 Limitatamente al secondo anno, allo scopo di verifica, ISC Sal ha pure acquisito gli spettri NIR di tutti i campioni analizzati, sia sotto forma di farina che di sfarinato integrale. I campioni analizzati da ISC Sal sono stati consegnati al DISTAM per ulteriori analisi tecnologiche sulla qualità dell amido e per l acquisizione degli spettri NIR allo scopo di sviluppare curve di calibrazione per i principali parametri qualitativi, mentre i risultati delle analisi sono stati inviati a UNIMORE per la valutazione della riproducibilità del sistema ISQ (Indice Sintetico di Qualità) applicato alla classificazione qualitativa del grano tenero. Limitatamente al secondo anno, allo scopo di verifica, ISC Sal ha pure acquisito gli spettri NIR di tutti i campioni analizzati, sia sotto forma di farina che di sfarinato integrale. L attuale classificazione per destinazione d uso della farina di grano tenero non include parametri chimici e reologici correlati alla frazione dei carboidrati e nemmeno indici correlati alla performance solito forniti ISC Sal, e provenienti da varietà afferenti alle categorie FF, FPS e FP, escludendo gli FB perchè, come è noto, la produzione di biscotti e di altri prodotti da forno non necessita di lievitazioni biologiche ed è basata esclusivamente su un processo di lievitazione chimica, condotta di solito contemporaneamente alla cottura. Tramite il test reofermentografico è possibilei avere informazioni sia sullo sviluppo dell impasto che sulla quantità di CO 2 sviluppata e trattenuta efficacemente all interno della massa: la conoscenza del tempo in cui appare la cosiddetta porosità dell impasto è di grande interesse tecnologico in quanto direttamente correlato alla durata della lievitazione di un reale processo produttivo. La Tabella 16 riassume l intervallo di valori ottenuto per ognuna delle caratteristiche reologiche valutate sui tre gruppi di farine. Accanto ai più conosciuti indici farinografici ed alveografici (indici che si ricorda sono alla base dell attuale classificazione tecnologica delle farine), sono proposti i parametri reofermentografici più interessanti. Lo sviluppo in volume dei campioni della classe FF è, come atteso, il più elevato, raggiungendo valori superiori anche del 30% rispetto a quelli della classe FPS. Tale risultato è da mettere in relazione soprattutto alla superiore capacità del reticolo di questa tipologia di farine a trattenere tutto il gas proveniente dall attività fermentativa. Sulla base di tale osservazione si può ipotizzare che attraverso il test reofermentografico si potrebbe consentire una miglior differenziazione tra farine delle classi intermedie, FPS e FP, spesso caratterizzate da una sovrapposizione dei dati alveografici. Tab Indici farinografici, alveografici e reofermentografici di farine di forza (FF), panificabili superiori (FPS) e panificabili (FP). TEST FARINOGRAFO ALVEOGRAFO REOFERMENTOGRAFO (sviluppo impasto) REOFERMENTOGRAFO (produzione & trattenimento gas) PARAMETRO FF (n = 14) FPS (n = 6) FP (n = 5) Assorbimento farinografico % Stabilità farinografica (min) W alveografico (10-4 J) P/L alveografico H max (mm) Tx - tempo porosità (min) CO 2 totale prodotta (ml) CO 2 trattenuta (%) Inoltre per quanto riguarda le proprietà dell amido, non sono state osservate differenze significative tra le diverse tipologie, sia per quanto riguarda la sua quantità totale che il rapporto amilosio/amilopectina. Di conseguenza, la temperatura di inizio gelatinizzazione (T1) è risultata compresa in un intervallo non molto esteso. Maggiori differenze sono invece state osservate per il massimo di viscosità, compreso tra 980 e 1720 UB: tale parametro non è tuttavia risultato correlato con le caratteristiche della frazione proteica. La diversa capacità fermentativa è invece risultata correlata alla quantità di amido danneggiato presente nella farina (figura 1). Tale parametro è fortemente influenzato dalle caratteristiche di hardness del chicco. Sembra perciò interessante proporre il controllo di tale indice per una migliore definizione della qualità della granella. Il metodo enzimatico proposto dalla Megazyme è risultato di facile applicazione e di buona ripetibilità (CV % = 3.86). 13

14 Volume CO 2 prodotta (ml) Fig Correlazione tra quantità totale di CO 2 prodotta nel test reofermentografico e contenuto di amido danneggiato ottenuto mediante il metodo enzimatico y = x R = Amido danneggiato (%s.s., metodo enzimatico) Orzo Nel biennio di attività del progetto ISC Fior ha condotto sulla granella di varietà di orzo provenienti dalle località della Lombardia interessate dalla sperimentazione della Rete Nazionale e on farm, le analisi strumentali: contenuto proteico, contenuto in β-glucani, contenuto in estratto. Per la caratterizzazione delle varietà della Rete Nazionale sono state utilizzate, in entrambi gli anni, le prove parcellari condotte nelle località di Montichiari (BS) e S. Angelo Lodigiano (LO) e i risultati sono presentati in tabella

15 Montichiari (BS) S. Angelo (LO) Montichiari (BS) S. Angelo (LO) Tab Contenuto in proteine (% sulla sostanza secca) determinate al NIT sulla granella delle varietà di orzo della Rete nazionale in prova in due località lombarde nel biennio Varietà Tipo di spiga MEDIA Varietà Tipo di spiga MEDIA MH98EY7 D 13,5 10,2 11,9 NATUREL D 12,4 13,3 12,9 MURCIE D 11,4 11,5 11,5 ALCE D 12,6 12,9 12,8 NINFA D 10,8 12,1 11,5 MURCIE D 12,8 12,8 12,8 BARAKA D 11,4 11,4 11,4 MESETA D 12,5 12,9 12,7 BOREALE D 12,0 10,4 11,2 AMOROSA P 12,4 13,1 12,7 NIKEL P 10,9 11,5 11,2 VERTICALE D 13,4 11,9 12,7 ESTIVAL P 11,6 10,6 11,1 MARJORIE D 12,8 12,5 12,6 KETOS P 11,0 11,2 11,1 BOREALE D 12,6 12,7 12,6 VERTICALE D 11,1 11,6 11,1 MARADO P 12,7 12,1 12,4 NATUREL D 11,3 10,5 10,9 BARAKA D 12,5 12,3 12,4 VEGA P 11,0 10,8 10,9 MATTINA P 12,4 12,3 12,4 MARADO P 10,8 10,8 10,8 PANTHESIS D 12,4 12,2 12,3 AMILLIS D 11,5 9,8 10,7 KALEIDOS D 12,1 12,3 12,2 MARJORIE D 11,5 9,6 10,6 ESTIVAL P 12,7 11,7 12,2 SONORA P 10,3 10,9 10,6 AMILLIS D 12,4 12,1 12,2 LUTECE P 11,6 9,2 10,4 SIXTINE P 11,8 12,4 12,1 ALISEO P 11,2 9,4 10,3 RODORZ D 12,1 12,1 12,1 BALDA P 10,8 9,8 10,3 SONORA P 12,2 12,1 12,1 SIBERIA P 10,5 10,0 10,3 VEGA P 12,1 11,9 12,0 ALDEBARAN P 11,4 8,9 10,2 LUTECE P 12,2 11,8 12,0 SIXTINE P 10,1 10,2 10,2 KETOS P 12,2 11,9 12,0 PONENTE P 9,9 10,3 10,1 ALDEBARAN P 12,1 11,8 11,9 ALCE D 10,7 9,2 10,0 ALISEO P 11,7 11,8 11,8 AMOROSA P 10,9 9,1 10,0 CARAMEL P 11,8 11,8 11,8 ALADIN P 10,5 9,3 9,9 NIKEL P 11,6 12,0 11,8 FEDERAL P 10,1 9,7 9,9 COMETA D 12,0 11,7 11,8 MATTINA P 9,8 10,0 9,9 PONENTE P 11,2 12,4 11,8 MEDIA 11,0 10,3 10,7 MEDIA 12,3 12,3 12,3 MDS (P 0,05) 0,6 0,9 MDS (P 0,05) 0,9 n.s. C.V. 3,6 3,9 C.V. 3,4 4,5 Per quanto riguarda il contenuto proteico, le analisi chimiche di controllo dell apparecchiatura NIT, sono state effettuate con metodo ufficiale Kjeldhal. Nel 2006, i valori rilevati si presentavano meglio differenziati sia tra località che entro varietà. Infatti, a livello di località, Montichiari (11%) ha fornito un tenore proteico maggiore rispetto a S. Angelo (10,3%), mentre, considerando il contenuto proteico medio delle singole varietà, si passa dall 11,9% di MH98EY7 al 9,9% di Aladin, Federal e Mattina. Nelle analisi del 2007, invece, si evince un valore medio di proteina (12,3%) più elevato rispetto all anno precedente (10,7%) e una minore diversificazione dei valori sia tra i genotipi che tra le due località considerate. Questo è essenzialmente da attribuire alla particolare annata, in cui l elevato sviluppo vegetativo raggiunto dalle piante alla fine dell inverno si è dimostrato controproducente a causa degli estesi problemi di allettamento precoce che ne sono derivati e che hanno provocato lo striminzimento del granello. Valori di proteina più elevati e meno differenziati a livello varietale si evidenziano anche nella sperimentazione on farm del 2007 rispetto all anno precedente. Infatti, come si nota nelle tabelle 18 e 19, da un contenuto proteico medio del 10,4% nel 2006, si passa all 11,2% nel Contestualmente nei due anni rimane elevato il valore medio fornito delle varietà distiche nel confronto con quelle polistiche. 15

16 Albairate (MI) Cuggionio (MI) Valbrembo (BG) Romano Lombardo (BG) Castiglione d'adda (LO) S. Angelo (LO) Silvano Pietra (PV) Samarate (VA) Montichiari (BS) Bigarello (MN) Madignano (CR) Tab. 18- Contenuto in proteine (% sulla sostanza secca) determinate al NIT sulla granella delle varietà di orzo della Sperimentazione on farm Lombardia nel 2006 Località Varietà Tipo di spiga Media ALCE D 9,9 11,3 11,4 12,3 10,4 11,1 12,8 10,2 11,5 9,7 12,4 11,2 ALDEBARAN P 8,9 10,4 11,6 10,1 10,7 10,5 9,1 10,0 9,3 8,8 10,8 10,0 BOREALE D 9,9 12,3 13,3 11,0 10,5 11,6 13,2 11,6 11,2 10,0 13,7 11,7 ESTIVAL P 8,6 11,1 9,9 10,1 10,6 11,0 11,9 9,6-9,2 11,5 10,3 KETOS P 8,5 10,8 10,5 9,7 9,9 10,6 10,6 10,2 9,0 8,4 10,8 9,9 MARADO P 8,7 10,4 11,2 10,8 10,1 10,6 10,3 10,9 9,2 9,0 9,7 10,1 MATTINA P 9,1 10,8 11,2 12,9 10,0 10,2 10,5 10,3 8,8 8,6 10,3 10,2 MURCIE D 8,8 11,8 13,1 11,6 10,8 11,8 12,4 10,7 10,5 9,9 11,4 11,2 PONENTE P 9,1 10,9 11,1-9,9 11,0 10,4 10,3-9,2 11,1 10,3 SIXTINE P 8,0 11,0 10,1 9,7 9,0 9,4 9,8 9,2 8,5 8,5 11,7 9,5 OREGON P 8,8 11, ,3 ORELIE D 10,8 12, ,4 Media 8,9 11,2 11,3 10,9 10,2 10,8 11,1 10,3 9,8 9,1 11,3 10,4 Media distici D 9,9 11,8 12,6 11,6 10,6 11,5 12,8 10,8 11,1 9,9 12,5 11,4 Media polistici P 8,7 10,9 10,8 10,6 10,0 10,5 10,4 10,1 9,0 8,8 10,8 10,0 16

17 Albairate (MI) Noviglio (MI) Codogno (LO) S. Angelo L. (LO) Silvano Pietra (PV) Vigevano (PV) Bigarello (MN) Samarate (VA) Montichiari (BS) Castelleone (CR) Tab. 19- Contenuto in proteine (% sulla sostanza secca) determinate al NIT sulla granella delle varietà di orzo della Sperimentazione on farm Lombardia nel 2007 Località Varietà Tipo di spiga Media ALCE D 10,9 9,9 11,6 10,9 11,5 12,2 11,8 11,9 13,2 10,4 11,4 ALDEBARAN P 10,4 10,2 11,1 11,0 11,8 11,6 11,7 10,8 12,5 10,7 11,2 BOREALE D 11,3 10,6 11,6 11,4 11,6 12,5 11,9 12,6 13,4 10,4 11,7 ESTIVAL P 10,4 10,1 10,8 10,7 11,4 11,6 11,5 11,2 11,8 10,7 11,0 KETOS P 10,6 9,7 10,8 10,8 12,9 11,0 11,7 12,7 11,9 10,7 11,3 VEGA P 10,4 9,2 10,4 10,4 12,4 11,3 10,9 11,4 12,2 10,0 10,9 SIXTINE P 10,4 9,4 10,4 10,4 11,4 11,3 10,9 11,1 11,8 10,3 10,7 OREGON P 10,9 9, ,4 ORELIE D 11,8 10, ,3 Media 10,8 10,0 10,9 10,8 11,9 11,6 11,5 11,7 12,4 10,5 11,2 Media distici D 11,3 10,4 11,6 11,2 11,6 12,4 11,9 12,3 13,3 10,4 11,6 Media polistici P 10,5 9,8 10,7 10,7 12,0 11,4 11,3 11,4 12,0 10,5 11,0 17

18 Montichiari (BS) S. Angelo (LO) Montichiari (BS) S. Angelo (LO) Anche per il contenuto di β-glucani delle varietà della Rete Nazionale sono state utilizzate in entrambi gli anni le prove parcellari condotte nelle località di Montichiari e S. Angelo L. e i risultati sono presentati in tabella 20. I valori di β-glucani sono stati ottenuti in entrambi gli anni con metodo analitico enzimatico (AACC 32-23; AOAC ). Tab. 20. Contenuto in -glucani (% sulla sostanza secca) determinati enzimaticamente sulla granella delle varietà di orzo della Rete nazionale in prova in due località lombarde Varietà MEDIA Varietà MEDIA VEGA COMETA ALISEO ESTIVAL FEDERAL MATTINA NIKEL LUTECE SIBERIA MESETA ESTIVAL AMILLIS MARADO ALDEBARAN MH98EY RODORZ LUTECE MARADO AMILLIS MARJORIE ALDEBARAN BOREALE BARAKA BARAKA NATUREL VERTICALE SONORA PANTHESIS SIXTINE VEGA BOREALE NATUREL MATTINA ALISEO PONENTE ALCE ALCE CARAMEL ALADIN SIXTINE BALDA NIKEL VERTICALE SONORA MURCIE KETOS KETOS AMOROSA AMOROSA PONENTE NINFA KALEIDOS MARJORIE MURCIE MEDIA MEDIA Dalla tabella si denota che le medie sia tra le località che tra gli anni non si discostano eccessivamente tra di loro (nel 2006 la media globale si attesta sul 4.7% - range da 3.7% a 6%, mentre nel 2007 è del 4.4% - range da 3.5% a 5.1%). Scendendo nel particolare delle varietà, per la maggior parte non ci sono variazioni di contenuto nei 2 anni; solo per alcuni genotipi seminati in entrambe le annate, ci sono differenze di β-glucani tra il 2006 ed il 2007 (Vega aveva il 6% nel 2006 ed ha il 4.2% nel 2007; Aliseo il 5.7% nel 2006 ed il 4.2% nel 2007; Nikel il 5.5% nel 2006 ed il 3.8% nel 2007). Nel 2006 la varietà Vega aveva il maggior contenuto di β-glucani, mentre Marjorie e Ninfa il minore. Nel 2007 il valore massimo è stato ottenuto dalla varietà Cometa, il minimo è quello di Murcie. La determinazione del contenuto in estratto è stata invece effettuata con metodologia NIT. A questo fine è stata predisposta un opportuna prova di calibrazione con ampio range di valori di estratto; dapprima sono state fatte le misure con metodo rifrattometrico dopo estrazione in acqua a 65 C degli zuccheri solubili della granella maltata, quindi sono stati associati i rispettivi spettri NIT corrispondenti ai valori di estratto ottenuti. La predizione che ne è risultata però si è rivelata poco soddisfacente, per le basse correlazioni ottenute (R 2 = 0.652); la curva non può quindi essere ritenuta efficace nel dare valori attendibili. 18

19 Fiorenzuola 2006 Montichiari 2006 Fiorenzuola 2007 b) Caratterizzazione qualitativa di varietà, delle specie interessate, da destinare all alimentazione zootecnica come pianta intera o granella. Per la valutazione della capacità a produrre foraggio e trinciato integrale da parte di orzo, frumento e triticale sono state realizzate: - prove agronomiche con parcella replicata secondo un disegno sperimentale a split-plot (parcella suddivisa) con tre fattori: 3 specie (orzo, frumento e triticale), 2 stadi di raccolta (spigatura e maturazione latteo-cerosa) e 2 ambienti nel 2006 (Fiorenzuola-ISC e Montichiari Agricola 2000), nel 2007 Fiorenzuola e S. Angelo-ISC; - parcelloni allevati, nel 2007, in due località (S. Angelo- ISC e Montichiari) secondo la metodologia on farm della Regione Lombardia. La valutazione della capacità produttiva del frumento, triticale e orzo raccolti ad inizio spigatura per la produzione di foraggio e a maturazione latteo cerosa per la produzione di trinciato integrale è stata realizzata su una varietà per specie in due ambienti. In ogni prova sono stati determinati i seguenti caratteri: data di spigatura (giorni dal primo aprile), altezza della pianta (cm), produzione di biomassa verde allo stadio di maturazione latteo-cerosa eseguendo lo sfalcio ad un altezza dal terreno di circa 10 cm, contenuto di sostanza secca (%) determinata su un campione di circa 500 g prelevato al momento del taglio da ogni parcella e produzione totale di sostanza secca della biomassa raccolta (t/ha). Al momento del taglio, in ogni parcella, è stato prelevato un secondo campione di pianta intera che, essiccato a temperatura di 65 C sino a peso costante, è stato utilizzato per le analisi chimiche. La determinazione della composizione chimica della sostanza secca è stata eseguita a cura dell ISCF di Lodi utilizzando la tecnica della spettroscopia di riflettanza nel vicino infrarosso (NIR); in particolare sono state stimate le componenti della sostanza secca: protidi grezzi, fibra da detergente neutro (NDF), fibra da detergente acido (ADF), lignina acido detersa (ADL), ceneri. Il valore nutritivo del foraggio è stato espresso in unità foraggere latte (UFL). Gli stessi campioni sono stati utilizzati per determinare l energia digeribile. Al fine di caratterizzare meglio dal punto di vista qualitativo la destinazione ad uso foraggero delle specie oggetto di esame, in accordo con il referente della prova presso l ISCF, si è deciso di avviare già dal primo anno di attività del progetto, le prove di stoccaggio in microsili del materiale raccolto. Ogni singola specie è stata quindi insilata in bidoni a tenuta ermetica della capacità di 25 l circa, dopo triturazione del materiale vegetale. Così, nel 2006, sono stati realizzati 6 microsili corrispondenti, alle 3 specie per le 2 epoche di raccolta (spigatura e maturazione latteo-cerosa) e, nel 2007, altrettanti microsili; 2 microsili per specie limitatamente al solo stadio di maturazione latteo-cerosa. Infatti, nel secondo anno di prove, sulla base dei dati ottenuti l anno precedente, l interesse per la produzione di trinciato integrale si è focalizzata sullo stadio di maturazione latteo-cerosa, individuato come quello in grado di fornire i migliori risultati. L ISC Fior ha provveduto all elaborazione di tutti i dati produttivi delle prove parcellari e i risultati, suddivisi per le due epoche di raccolta, sono presentati rispettivamente nelle tabelle 21 e 22. Tab Produzione ad ettaro in sostanza secca (s.s.) e biomassa fornite dalle tre specie allo stadio di spigatura nelle prove parcellari. Medie di tre ambienti Varietà sostanza secca (t/ha) Media biomassa (t/ha) s.s. alla raccolta (%) data di spigatura (gg dal 1/4) altezza pianta (cm) orzo-ketos 8,7 12,0 9,9 10,2 54,8 18, frumento-eureka 9,3 8,6 12,0 9,9 43,8 23, triticale-oceania 8,2 10,4 10,8 9,8 52,9 18, MEDIA 8,7 10,3 10,9 10,0 50,5 20, MDS (P 0,05) 1,5 n.s. 5,1 1,0 1 2 C.V. 8,6 7,0 3,5 2,4 3,7 19

20 Fiorenzuola 2006 Montichiari 2006 Fiorenzuola 2007 Tab Produzione ad ettaro in sostanza secca (s.s.) e biomassa fornite dalle tre specie allo stadio di maturazione latteo-cerosa nelle prove parcellari. Medie di tre ambienti Varietà sostanza secca (t/ha) Media biomassa (t/ha) s.s. alla raccolta (%) data di spigatura (gg dal 1/4) altezza pianta (cm) triticale-oceania 18,4 13,6 21,0 17,7 50,6 34, orzo-ketos 18,1 14,6 17,2 16,6 46,7 36, frumento-eureka 14,4 12,5 18,1 15,0 40,9 36, MEDIA 17,0 13,6 18,8 16,4 46,1 35, MDS (P 0,05) 1,5 n.s. 5,2 1,3 1 2 C.V. 9,0 8,4 1,7 2,4 2,9 Come atteso, la raccolta effettuata allo stadio di maturazione latteo-cerosa è apparsa in grado di fornire elevate produzioni in termini di sostanza secca. Infatti, si passa da 10 t/ha di sostanza secca prodotta in media dalle tre specie in spigatura a 16,4 t/ha dello stadio di maturazione latteo-cerosa (media delle tre specie). Statisticamente non significative risultano, dal punto di vista della produzione di sostanza secca, le differenze misurate tra le tre specie. Questo indica che tutte e tre le specie sono in grado di fornire elevate produzioni anche se altri fattori, come la qualità del foraggio e la precocità di raccolta, possono risultare decisivi nella scelta. Il fattore precocità appare di notevole importanza nel caso si voglia liberare presto il terreno per impiantare una seconda coltura. L orzo è la specie che risponde meglio a questa esigenza. Infatti, nonostante la fase di spigatura non sia discriminante con varietà precoci di triticale per la produzione di foraggio fresco, la maturazione latteo-cerosa è raggiunta mediamente con un anticipo di almeno 10 giorni rispetto a frumento e triticale per produrre trinciato integrale. Nel corso del secondo anno, l ISC Fior ha anche curato l organizzazione della sperimentazione in parcelloni secondo la metodologia applicata per l on farm al fine di meglio determinare, per le tre specie, la capacità di produrre trinciato integrale allo stadio di maturazione latteo-cerosa. Questo tipo di sperimentazione è stata realizzata nelle località di S. Angelo e Montichiari in collaborazione rispettivamente con l ISC Sal e Agricola 2000 che hanno provveduto sia alla realizzazione che alla raccolta dei parcelloni, mentre l ISCF ha curato la composizione di campioni su cui condurre le analisi qualitative. I risultati, per questo tipo di sperimentazione, sono presentati nelle tabella 23 dove si evincono differenze produttive tra le diverse specie nelle due località di prova; infatti, a S. Angelo, il miglior risultato è fornito dal triticale Oceania dove arriva a produrre 18,1 t/ha di sostanza secca, contro le 14,4 t/ha e 13,2 t/ha fornite rispettivamente dal frumento tenero Eureka e dall orzo Ketos. Nella località di Montichiari invece, il triticale, pur fornendo una produzione elevata di sostanza secca (15,2 t/ha) appare inferiore al frumento (16,6 t/ha) ma ancora superiore all orzo (12,7 t/ha). Tab Produzione di sostanza secca e biomassa ad ettaro ottenute nella sperimentazione di tipo on farm del 2007 nelle località di S. Angelo (LO) e Montichiari (BS). Stadio di maturazione latteo-cerosa Specie/varietà data di raccolta s.s. (t/ha) biomassa (t/ha) s.s. alla raccolta (%) S. Angelo (LO) orzo-ketos 17-mag-07 13,2 39,7 33,3 frumento-eureka 17-mag-07 14,4 49,5 29,1 triticale-oceania 17-mag-07 18,1 62,3 29,1 Montichiari (LO) orzo-ketos 17-mag-07 12,7 34,5 36,7 frumento-eureka 29-mag-07 16,6 52,9 31,3 triticale-oceania 29-mag-07 15,2 49,2 30,9 20

21 Questi dati sono stati sottoposti all analisi della varianza utilizzando le località come ripetizioni ma, a causa della diversa risposta varietale nei due ambienti e del limitato numero di località coinvolte nella sperimentazione, le differenze tra le medie produttive, da un punto di vista statistico, non risultano significative (tabella 24). Tab Sperimentazione di tipo on farm: valori medi delle due località di prova. Nome varieta' s.s. (t/ha) biomassa (t/ha) s.s. alla raccolta (%) triticale-oceania 16,6 55,8 30,0 frumento-eureka 15,5 51,2 30,2 orzo-ketos 12,9 37,1 35,0 MEDIA 15,0 48,0 31,7 MDS (P 0,05) n.s. n.s. n.s. C.V. 12,0 12,2 1,9 Nel quadro delle attività previste nel piano di lavoro del progetto, l ISCF ha provveduto alla valutazione del contenuto percentuale di sostanza secca, in stufa a 105 C, e relativa produzione totale di s.s. (t/ha); ulteriori campioni di biomassa verde sono stati essiccati alla temperatura di 65 C e destinati alle successive analisi chimiche e di spettroscopia NIR. Nel primo anno il tenore in s.s., che è risultato compreso fra il 16 e il 22 % per la prova di Fiorenzuola e il 20-26% a Montichiari per la raccolta allo stadio di spigatura, mentre si è registrato il 34-39% e il 34-40% a maturazione latteo-cerosa rispettivamente nei due ambienti. Tutti i campioni sono stati macinati finemente in mulino Cyclotec (vaglio 1mm) per ottenere una granulometria costante e uniforme, necessaria per le successive analisi con metodo NIR. Sono state quindi avviate le letture e registrazioni dei dati spettrali con apparecchiatura NIRSystems 6500 (FOSS) dei campioni, e si è proceduto alle analisi secondo metodi ufficiali AOAC, per la determinazione del tenore in protidi grezzi, frazioni fibrose NDF, ADF e ADL, ceneri. Tali analisi sono state utilizzate anche per la verifica e validazione delle equazioni di calibrazione NIR predisposte in passato dal laboratorio ISCF, relative a prove agronomiche e di confronto varietale su cereali foraggeri. Nel secondo anno le attività di ricerca di ISCF sono proseguite in stretto collegamento con le ISC Fior e di ISC Sal, scelta questa ultima come seconda località della pianura lombarda (in alternativa a Montichiari, analizzata nel 1 anno), località nelle quali venivano condotte le prove di valutazione dei tre cereali allo studio. In tabella 25 sono riportati i valori del tenore di sostanza secca registrato alla raccolta nelle due località, distintamente per i due stadi di maturazione. Tab. 25. Tenore in sostanza secca alla raccolta registrato nel biennio nelle località di prova, distintamente per i due stadi di maturazione. Specie /Varietà MONTICHIARI 2006 S. ANGELO 2007 FIORENZUOLA 2006 Stadio di Raccolta: Spigatura ORZO - KETOS 20,57 25,26 15,88 19,44 TRITICALE - OCEANIA 20,94 20,74 16,25 18,35 FRUMENTO - EUREKA 25,65 23,93 21,07 22,15 Stadio di Raccolta: Maturazione latteo-cerosa ORZO - KETOS 38,73 33,35 39,88 30,02 TRITICALE - OCEANIA 33,78 29,19 36,87 34,05 FRUMENTO - EUREKA 40,65 29,19 34,63 35,58 FIORENZUOLA 2007 Anche in questo secondo anno la prova di Fiorenzuola è stata utilizzata per la produzione di insilati sperimentali, limitatamente allo sfalcio a maturazione latteo-cerosa. Sono stati predisposti n. 6 microsili sperimentali, due per ciascuna specie, impiegando una trincia meccanica in cui venivano immessi i campioni di erba appena sfalciati. Il compattamento del trinciato all insilamento è risultato più agevole rispetto al 2006, data la migliore trinciatura della biomassa (sminuzzata a circa 5 cm), mentre durante la fermentazione non si sono riscontrati problemi di rigonfiamento, grazie ai bidoni con valvole di sfiato. Dopo circa 50 giorni di conservazione (65 per l orzo), all apertura dei sili si è proceduto al prelievo di due campioni di circa 500 g da ciascuna replica, 21

22 per un totale di 12 campioni, prontamente congelati per le successive analisi chimiche. La prova di insilamento condotta nel 2006 (dati non presentati) aveva fatto registrare valori anomali per i prodotti della fermentazione (ph elevato, eccesso di azoto ammoniacale e acido butirrico) dovuti presumibilmente ad un non ottimale andamento della conservazione, soprattutto dei campioni particolarmente umidi insilati a spigatura. La prova del 2 anno ha quindi interessato solo l insilamento allo stadio di maturazione latteo-cerosa: di questi è stato determinato il valore nutrizionale dell insilato sulla base della Gas Production secondo il metodo di Menke e Steingass (1988), attraverso analisi presso un laboratorio esterno. ISCF ha condotto le analisi chimiche previste su tutti i materiali campionati al momento degli sfalci e, per gli insilati, dopo l apertura dei sili sperimentali. I campioni di biomassa verde sono stati essiccati in stufa a ventilazione forzata alla temperatura di 65 C fino a peso costante per determinare il tenore in sostanza secca; i campioni sono stati poi macinati prima grossolanamente, con mulino HEGE typ 44, quindi macinati finemente in mulino Cyclotec (vaglio 1mm) per ottenere una granulometria costante e uniforme, indispensabile per le successive analisi di spettroscopia NIR. Sui campioni di insilato umido è stato determinato il ph, quindi il tenore in sostanza secca. Su tutti i campioni sono stati determinati (secondo metodi ufficiali AOAC) i principali costituenti della sostanza secca: ceneri, protidi grezzi, frazioni fibrose NDF, ADF e ADL. Sono state inoltre calcolate le Unità Foraggere Latte (UFL) secondo le equazioni di Chase (1981). I risultati delle analisi sono riportati nelle tabelle 26a, 26b e 27a, 27b rispettivamente per le località di Montichiari-S. Angelo L. e di Fiorenzuola. Tab. 26a. Sostanza secca (%), composizione chimica (% s.s.) e UFL (per kg s.s.) dei campioni di orzo, triticale e frumento raccolti a spigatura (A) e maturazione latteo-cerosa (B) nella prova di Montichiari nel 2006 Varietà - Specie SS CEN N PG NDF ADF ADL Stadio di Raccolta (A) Spigatura KETOS-ORZO 20,57 8,89 1,78 11,12 69,47 38,75 3,81 0,64 OCEANIA-TRITICALE 20,94 7,83 1,80 11,24 65,98 38,24 4,30 0,65 EUREKA-FRUMENTO 25,65 6,72 1,94 12,13 66,32 37,37 4,00 0,67 Stadio di Raccolta (B) Maturazione latteo-cerosa KETOS-ORZO 38,73 5,70 1,35 8,46 42,17 23,30 3,33 0,94 OCEANIA-TRITICALE 33,78 5,29 1,60 9,98 51,58 29,52 3,75 0,82 EUREKA-FRUMENTO 40,65 5,59 1,42 8,90 58,48 34,78 4,33 0,72 UFL (kg -1 s.s.) Tab. 26b. Sostanza secca (%) e composizione chimica (% s.s.) dei campioni di orzo, triticale e frumento raccolti a spigatura (A) e maturazione latteo-cerosa (B) nella prova di S. Angelo nel 2007 Varietà - Specie SS CEN N PG NDF ADF ADL UFL Stadio di Raccolta (A) Spigatura KETOS-ORZO 25,26 7,64 1,37 8,54 73,02 42,67 4,40 0,57 OCEANIA-TRITICALE 20,74 7,30 1,52 9,52 62,26 37,49 3,42 0,66 EUREKA-FRUMENTO 23,93 8,25 1,58 9,88 70,42 41,54 5,08 0,59 Stadio di Raccolta (B) Maturazione latteo-cerosa KETOS-ORZO 33,35 6,44 1,31 8,21 51,99 29,59 4,39 0,82 OCEANIA-TRITICALE 29,19 6,49 1,37 8,56 51,50 30,34 4,60 0,80 EUREKA-FRUMENTO 29,19 6,40 1,39 8,72 62,75 36,58 5,94 0,68 Tab. 27a. Sostanza secca (%) e composizione chimica (% s.s.) dei campioni di orzo, triticale e frumento raccolti a spigatura (A) e maturazione latteo-cerosa (B) nella prova di Fiorenzuola nel 2006 Varietà - Specie SS CEN N PG NDF ADF ADL UFL Stadio di Raccolta (A) Spigatura KETOS-ORZO 15,88 9,15 2,33 14,54 65,82 39,45 4,31 0,63 OCEANIA-TRITICALE 16,25 8,85 2,35 14,69 63,89 38,59 4,18 0,644 EUREKA-FRUMENTO 21,07 8,81 2,34 14,64 66,46 38,66 4,09 0,643 Stadio di Raccolta (B) Maturazione latteo-cerosa KETOS-ORZO 39,88 5,64 1,32 8,23 43,70 23,93 3,14 0,924 OCEANIA-TRITICALE 36,87 5,32 1,35 8,43 45,49 26,45 3,84 0,876 EUREKA-FRUMENTO 34,63 6,40 1,66 10,37 50,47 27,81 4,10 0,85 22

23 Tab. 27b. Sostanza secca (%) e composizione chimica (% s.s.) dei campioni di orzo, triticale e frumento raccolti a spigatura (A) e maturazione latteo-cerosa (B) nella prova di Fiorenzuola nel 2007 Varietà - Specie SS CEN N PG NDF ADF ADL UFL Stadio di Raccolta (A) Spigatura KETOS-ORZO 19,44 8,28 1,62 10,12 64,38 38,03 4,73 0,65 OCEANIA-TRITICALE 18,35 8,07 1,79 11,19 60,33 35,85 4,16 0,696 EUREKA-FRUMENTO 22,15 7,23 1,65 10,32 62,33 37,09 3,99 0,672 Stadio di Raccolta (B) Maturazione latteo-cerosa KETOS-ORZO 30,02 6,26 1,07 6,70 52,48 31,15 3,88 0,786 OCEANIA-TRITICALE 34,05 5,50 1,04 6,49 50,53 30,62 3,69 0,796 EUREKA-FRUMENTO 35,58 6,18 1,33 8,32 51,93 31,21 3,87 0,785 Gli stessi campioni utilizzati per le analisi chimiche sono stati impiegati anche per le analisi NIR. Prove di insilamento I campioni di insilato prodotto con la raccolta a maturazione latteo-cerosa, prelevati all apertura dei microsili sperimentali, a circa 50 giorni di fermentazione, hanno fatto registrare buone caratteristiche qualitative alla prima analisi sensoriale. Solo nel caso del frumento Eureka si è osservato un leggero cappello di muffa in corrispondenza della valvola di sfiato del bidone metallico. Il ph dei campioni prelevati dai microsili, due per ogni specie allo studio, era compreso fra 4,90 e 5, con minime variazioni tra repliche e tra specie. Nella precedente esperienza del 2006 si erano invece registrati valori mediamente più elevati (ph da 5,16 a 6,12), segno di una non ottimale fermentazione, soprattutto relativa ai materiali troppo umidi, insilati allo stadio di spigatura. La valutazione qualitativa degli insilati è riportata in tabella 28a e 28b, con i valori registrati nei due anni di prova (A-2006 e B-2007) di umidità, ph e composizione della sostanza secca dei materiali analizzati dopo desilamento. Da notare, complessivamente nel biennio, il buon livello di azoto totale registrato e una buona fibrosità, adeguata alle esigenze nutrizionali dei ruminanti. Tab. 28a. Umidità (%), ph e composizione chimica (% s.s.) degli insilati di orzo, triticale e frumento, insilati a spigatura (A) e maturazione latteo-cerosa (B) nella prova di Fiorenzuola nel Varietà - Specie Umidità ph CEN N PG NDF ADF ADL Stadio di insilamento (A) Spigatura KETOS-ORZO ,12 10,96 2,08 12,97 62,62 39,94 4,77 OCEANIA-TRITICALE 86 5,41 11,51 1,58 9,87 66,13 45,10 10,38 EUREKA-FRUMENTO ,65 11,44 2,03 12,71 63,91 43,83 6,22 Stadio di insilamento (B) Maturazione latteo-cerosa KETOS-ORZO ,78 7,47 1,47 9,17 46,87 28,90 5,50 OCEANIA-TRITICALE ,16 7,05 1,90 11,86 47,79 31,24 4,20 EUREKA-FRUMENTO ,18 7,25 2,02 12,61 49,94 31,41 4,84 Tab. 28b. Umidità (%), ph e composizione chimica (% s.s.) degli insilati di orzo, triticale e frumento, insilati a maturazione latteo-cerosa nella prova di Fiorenzuola nel Varietà - Specie Umidità ph CEN N PG NDF ADF ADL KETOS-ORZO ,95 7,99 1,29 8,04 63,50 40,30 4,94 OCEANIA-TRITICALE ,96 6,99 1,11 6,96 60,66 39,17 5,00 EUREKA-FRUMENTO ,9 7,93 1,30 8,10 62,25 40,39 5,37 Un giudizio complessivo sul valore nutrizionale dei cereali da granella per la loro utilizzazione come insilati negli ambienti padani è sicuramente positivo, ed i risultati ottenuti con questa sperimentazione si collocano perfettamente in linea con i buoni risultati di esperienze precedenti, relativi soprattutto a triticale e orzo. Anche nel caso di prove analoghe, condotte in ambienti diversi, si conferma il minor valore nutrizionale degli insilati di cereali raccolti in stadi troppo avanzati di maturazione, e dunque la necessità di monitorare con attenzione il procedere dell accumulo di sostanza secca nei diversi cereali studiati, e al loro interno tra le diverse varietà, per ottimizzare il momento della raccolta e insilamento tale da garantire la produzione di insilati di ottima qualità. Non sembrano infine rilevabili significative differenze nel valore energetico ottenibile dall insilamento delle tre specie studiate, e si può in definitiva consigliare l impiego di quella che consente la massima resa col maggior anticipo di raccolta, tale da consentire la semina di una seconda coltura estiva. 23

24 c) Definizione di sistemi colturali in grado di massimizzare le rese e la qualità, salvaguardando l aspetto ambientale (varietà, concimazione, difesa, doppia coltura cereale autunnale coltura estiva in secondo raccolto). Nel campo della difesa antiparassitaria dei cereali autunnali, rivestono una particolare attenzione le applicazioni fogliari per il controllo delle malattie crittogamiche. Soprattutto per le varietà maggiormente sensibili è di fondamentale interesse controllare gli attacchi fungini, al fine di evitare rese troppo basse e problemi di sviluppo di micotossine nel prodotto finale. Nel contesto di una agricoltura avanzata che trova nella riduzione dell impatto ambientale uno dei suoi capisaldi, i trattamenti fogliari devono sottostare ad alcune regole ben precise: - intervenire solo al di sotto della soglia del danno economico ; - intervenire tempestivamente, quando la malattia non è ancora avanzata sull intera pianta; - intervenire con dosaggi il più possibile ridotti, cercando quindi di abbassare l input chimico il più possibile. Questi punti sono stati le linee guida che hanno guidato la sperimentazione per la difesa contro i parassiti fungini. La situazione attuale di diffusione di diabrotica fa prevedere nel giro di breve tempo (nell area sottoposta al decreto regionale che vieta il ristoppio del mais) la possibilità di sostituire il sistema foraggero classico, imperniato sulla monosuccessione di mais da trinciato integrale in semina primaverile, con un sistema foraggero più articolato, che preveda l impiego del cereale autunnale ad uso foraggero in successione con altre colture da foraggio (doppia coltura). Scopo della sperimentazione è stato quello di studiare alcuni sistemi foraggeri capaci di assicurare un buon valore nutritivo, simile a quello dell insilato di mais in monosuccessione, e nello stesso tempo di creare quelle condizioni agronomiche in grado di sfavorire lo sviluppo dei parassiti ipogei, con particolare rilevanza per la Diabrotica virgifera. Difesa Due varietà di frumento tenero (Kalango e Serio), sensibili alle malattie crittogamiche dell apparato aereo, sono state utilizzate per valutare l effetto dell epoca di intervento e della dose di alcuni fungicidi (scelti tra i più utilizzati nella difesa antiparassitaria) sulle rese produttive, qualitative e sul contenimento di micotossine nella granella. Le due prove sono state seminate per due anni ( e ) in due località della pianura lombarda: a S. Angelo Lodigiano, a cura di ISC Sal e la seconda a Montichiari (BS) a cura di Agricola Di seguito viene riportata la scheda agronomica delle prove. Località 2005/06 S. Angelo Lod. (LO) 2005/06 Montichiari (BS) 2005/06 S. Angelo Lod. (LO) 2005/06 Montichiari (BS) Tessitura terreno Coltura precedente Data di semina 2005 Concimazione (kg/ha N) presemina copertura Diserbo (formulato commerciale) sabbioso mais 24-ott Marox Df 29-giu frumento 31-ott liquame (450q/ha) 130 Ariane 03-lug sabbioso mais 30-ott Marox Df 02-lug sabbiosolimoso sabbiosolimoso frumento 27-ott liquame (450q/ha) 140 Ariane 22-giu Data di raccolta 2006 La prova è stata realizzata utilizzando un disegno sperimentale a Split-Plot con 3 repliche. I prodotti saggiati sono stati 2 (forniti dalla società Makhteshim Agan Italia), oltre al controllo non trattato; mentre le modalità di trattamento sono state 4 (2 epoche - 2 dosi). Durante l esecuzione della prova sono stati eseguiti i rilievi per valutare l efficacia dei fungicidi sia in termini di produttività che di qualità tecnologica delle farine. La sperimentazione è stato realizzata in collaborazione con la Soc. Makhteshim Agan Italia (cofinanziatore del progetto). La parcella elementare di 10 m 2 è stata seminata con una dose di seme di 450 semi germinabili/m 2. I prodotti saggiati sono stati: MCW 431 e Orius 20EW; provati a due dosi (1250 e 1700 ml/ha) distribuite in due diverse fasi fenologiche del frumento: botticella e spigatura. Per tutti i caratteri rilevati in ogni singola località e per ogni anno di prova è stata eseguita l analisi della varianza. Nell annata agraria dai risultati presentati nelle tabelle 29 e 30 è possibili notare che differenze significative sono state osservate solamente tra le varietà, mentre per quanto riguarda il comportamento dei fungicidi, differenze statisticamente significative sono state osservate solamente per il carattere oidio e ruggine bruna a S. Angelo. Ciò è dovuto al fatto che in Lombardia nel periodo levata-maturazione sono state registrate temperature elevate associate a scarse precipitazioni. Con queste condizioni climatiche non sono stati registrati diffusi attacchi di malattie fungine. Per quanto riguarda l analisi delle micotossine, visti i risultati delle prove agronomiche per quanto attiene alle malattie della spiga, è stata eseguita su un campione random di granella di ogni tesi (mediante test ELISA) e i risultati ottenuti sono stati negativi. 24

25 Produzione (t/ha) Umidità granella (%) Peso ettolitrico (kg/hl) Fittezza (0-9) Danni da freddo (0-9) Altezza pianta (cm) Peso 1000 semi (g) Produzione (t/ha) Umidità granella (%) Peso ettolitrico (kg/hl) Data spigatura (gg da 1/4) Altezza pianta (cm) Oidio (0-9) Septoria (0-9) Ruggine bruna (0-9) Fusariosi (0-9) Peso 1000 semi (g) Tab Prova di difesa - S. Angelo Lodigiano (LO) 2005/06 Varietà Trattamenti KALANGO SERIO DMS(P<=0.05) Non trattato MCW bott MCW bott Orius 20EW 1250 bott MCW spig MCW spig Orius 20EW 1250 spig DMS (P<=0.05) C.V. (%) Media generale Tab Prova di difesa - Montichiari (BS) 2005/06 Varietà Trattamenti KALANGO SERIO DMS(P<=0.05) Non trattato MCW bott MCW bott Orius 20EW 1250 bott MCW spig MCW spig Orius 20EW 1250 spig DMS (P<=0.05) 0.4 C.V. (%) Media generale Nel secondo anno di attività i risultati ottenuti a Montichiari (tabella 32) rispecchiano quanto già osservato negli anni precedenti. Differenze significative sono state osservate tra le varietà, mentre tra i trattamenti di difesa, solamente per il carattere oidio le differenze con il testimone sono risultate statisticamente significative. Risultati diversi sono invece stati ottenuti a S. Angelo (tabella 31) dove, oltre a differenze significative tra le varietà, sono anche state registrate differenze significative tra i trattamenti fungicidi per i caratteri produzione, peso ettolitrico, peso dei 1000 semi e ruggine bruna. I valori estremamente bassi registrati per i due parametri merceologici sono da imputarsi a piogge persistenti durante il periodo della raccolta che hanno notevolmente peggiorato le caratteristiche della granella prodotta. Per quanto riguarda il contenuto di micotossine sulla granella le analisi non hanno evidenziato tale problematica e tutti i campioni sono risultati molto al di sotto dei limiti di legge. 25

26 Produzione (t/ha) Umidità granella (%) Peso ettolitrico (kg/hl) Altezza piñata (cm) Oidio (0-9) Septoria (0-9) Produzione (t/ha) Peso ettolitrico (kg/hl) Altezza pianta (cm) Alletamento (0-9) Oidio (0-9) Septoria (0-9) Ruggine bruna (0-9) Fusariosi (0-9) Peso 1000 semi (g) Tab. 31- Prova di difesa - S. Angelo Lodigiano (LO) 2006/07 Varietà Trattamenti KALANGO SERIO DMS (P<=0.05) Non trattato MCW bott MCW bott Orius 20EW 1250 bott MCW spig MCW spig Orius 20EW 1250 spig DMS (P<=0.05) C.V. (%) Media generale Tab Prova di difesa - Montichiari (BS) 2006/07 Varietà Trattamenti KALANGO SERIO DMS (P<=0.05) Non trattato MCW bott MCW bott Orius 20EW 1250 bott MCW spig MCW spig Orius 20EW 1250 spig DMS (P<=0.05) 0 C.V. (%) Media generale Nel complesso dei due anni e dei quattro ambienti non è emerso, anche causa gli andamenti climatici sfavorevoli allo sviluppo delle malattie, un effetto benefico significativo dei principi attivi valutati. 26

27 Valutazione dei sistemi foraggeri a doppia coltura cerale autunnale cereale estivo in secondo raccolto. Come previsto dal protocollo sperimentale, in un appezzamento seminato a mais nel 2005, località: Calappio di Settala (MI), in cui l attività della Diabrotica era risultata elevata (numero medio di catture/ Pherocon AM/ giorno > 6), è stata condotta una sperimentazione in cui il sistema foraggero a doppia coltura è stato confrontato con il tradizionale sistema monoculturale di mais da trinciato, secondo il seguente schema: Punto A1: Anno 2005: semina orzo da trinciato Anno 2006: raccolta orzo da trinciato Punto B1: Anno 2006: semina mais 1 raccolto Anno 2006: raccolta trinciato di mais 1 raccolto e rilievi Diabrotica Punto C1: Anno 2006: semina mais da trinciato 2 raccolto Anno 2006: raccolta mais da trinciato 2 raccolto e rilievi Diabrotica Al fine di avere una ripetizione del dato sperimentale, ciascuna coltura è stata suddivisa in otto parcelle ed in ogni parcella sono stati eseguiti i seguenti rilievi: Orzo da trinciato - fittezza: scala danni da freddo: scala data di spigatura (dal 1 Aprile) - altezza pianta - allettamento precoce (scala 0-9) - allettamento tardivo (scala 0-9) - produzione areica ed umidità relativa alla raccolta Mais da trinciato - numero piante per parcella - numero piante allettate - numero piante stroncate - altezza pianta - altezza spiga - produzione areica ed umidità relativa alla raccolta Rilievi specifici per la Diabrotica virgifera (sulla coltura del mais di 1 e 2 raccolto) - numero piante allettate (collo d oca) - numero adulti per Pherocon AM I risultati conseguiti in questo primo anno sono stati: Punto A CEREALE AUTUNNO VERNINO (ORZO Var. Ketos) Tab Dati biometrici dell orzo da foraggio PARC. VARIETA' FITTEZZA (0-9) DANNI DA FREDDO (0-9) DATA DI ALTEZZA SPIGATURA PIANTA cm (gg dal 1 Arile) ALLET. ALLET. PRECOCE (0- TARDIVO (0-9) 9) 1 KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS MEDIE In data 31 maggio 2006 è stata effettuata la trinciatura del cereale allo stadio di maturazione cerosa. I risultati sono riportati nella tabella successiva. 27

28 Tab Risultati produttivi dell orzo da foraggio PARC. VARIETA' UMIDITA RELATIVA ALLA RAC. % PRODUZ. AREICA (tq) t 1 KETOS 72, ,96 2 KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS MEDIE Punto B1 MAIS DI 1 RACCOLTO PER TRINCIATO INTEGRALE (Var. 31N43, Pioner, classe 700) Tab Dati biometrici del mais trinciato integrale di 1 raccolto PARC.. IBRIDO PIANTE PER PARC. n PIANTE SPEZ. n PIANTE ALLET. n ALTEZZA PIANTA cm PRODUZ. AREICA (ss) t ALTEZZA SPIGA cm 1 31N N N N N N N N MEDIA Tab Risultati produttivi mais trinciato integrale di I raccolto PARC. VARIETA' UMIDITA RELATIVA ALLA RAC. % PRODUZ. AREICA (tq) t 1 31N N N N N N N N MEDIE PRODUZ. AREICA (ss) t Punto C1 MAIS PER TRINCIATO INTEGRALE DI 2 RACCOLTO (Var. DKC6530, Dekalb, classe 600) PIANTE ALLET. COLLO D OCA n 28

29 Tab Dati biometrici del mais trinciato integrale di 2 raccolto PARC. IBRIDO PIANTE PER PARC. n PIANTE SPEZZATE n PIANTE ALLET. n ALTEZZA PIANTA cm ALTEZZA SPIGA cm 1 DKC DKC DKC DKC DKC DKC DKC DKC MEDIA Data di raccolta (trinciato secondo raccolto): 5 ottobre 2006 PIANTE ALLET. COLLO D OCA n Tab Risultati produttivi del mais per trinciato integrale di 2 raccolto PARC. VARIETA' UMIDITA RELATIVA ALLA RAC. % PRODUZ. AREICA (tq) t 1 DKC DKC DKC DKC DKC DKC DKC DKC MEDIE PRODUZ. AREICA (ss) t RILIEVI CONTROLLO DIABROTICA Il monitoraggio degli adulti di Diabrotica è stato eseguito sia nel mais di 1 raccolto e sia in quello di 2 raccolto, utilizzando trappole cromotropiche Pherocon AM. In ogni parcella è stata collocata una Pherocon AM, inserendola all altezza della spiga. Ad ogni controllo si è provveduto al conteggio degli insetti catturati che sono stati poi rimossi dalla (dopo 2-3 letture le trappole sono state sostituite con altre trappole nuove). Nel giorno della lettura della è stata anche osservata la presenza di piante a collo d oca. I controlli delle catture sono stati eseguiti dal 15 giugno al 30 settembre 2006 con cadenza quindicinale. I dati delle catture sono presenti nelle tabelle seguenti. 29

30 Tab Numero adulti presenti nella coltura di mais da trinciato integrale di 1 raccolto semina: 4 aprile 2006 DATA plot 1 plot 2 plot 3 plot 4 plot 5 plot 6 plot 7 15 giugno giugno luglio luglio agosto agosto settembre settembre MEDIA plot 8 Tab Numero adulti presenti nella coltura di mais da trinciato integrale di 2 raccolto semina: 4 giugno 2006 DATA plot 1 plot 2 plot 3 plot 4 plot 5 plot 6 plot 7 28 luglio agosto agosto settembre settembre MEDIA plot 8 I risultati ottenuti nel primo anno di attività hanno confermato la presenza dell insetto in Lombardia. In particolare nella zona in cui è stata eseguita la sperimentazione, il numero di adulti, nei mesi di Giugno e Luglio, si è avvicinato alla soglia critica di 6 individui per giorno per. Lo studio dei due sistemi foraggeri ha evidenziato una leggera diminuzione del numero di piante allettate (collo d oca) e del numero di adulti, nel sistema a doppia coltura. Questo sistema colturale, prevedendo la semina ritardata del mais da insilato, favorisce una riduzione della schiusura delle uova e un aumento del numero di larve morte per assenza di cibo a disposizione. Nell ottica del superamento della monocoltura per il controllo della Diabrotica virgifera, i risultati conseguiti nell anno 2006 sono risultati incoraggianti. Nel secondo anno di attività la sperimentazione è stata ripetuta secondo il seguente schema: Punto A2: Anno 2006: semina orzo da trinciato Anno 2007: raccolta orzo da trinciato Punto B2: Anno 2007: semina mais 1 raccolto Anno 2007: raccolta trinciato di mais 1 raccolto e rilievi Diabrotica Punto C2: Anno 2007: semina mais da trinciato 2 raccolto Anno 2007: raccolta mais da trinciato 2 raccolto e rilievi Diabrotica Come l anno precedente, ciascuna coltura è stata suddivisa in otto parcelle (seminate esattamente su quelle dell anno passato) ed in ogni parcella sono stati eseguiti gli stessi rilievi del precedente anno: Punto A2 CEREALE AUTUNNO VERNINO (ORZO Var. Ketos) 30

31 Tab Dati biometrici dell orzo da foraggio PARC. VARIETA' FITTEZZA (0-9) DANNI DA FREDDO (0-9) DATA DI ALTEZZA SPIGATURA PIANTA cm (gg dal 1 Arile) ALLET. ALLET. PRECOCE (0- TARDIVO (0-9) 9) 1 KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS MEDIE In data 22 maggio 2007 è stata effettuata la trinciatura del cereale allo stadio di maturazione cerosa. I risultati sono riportati nella tabella 42. Tab Risultati produttivi dell orzo da foraggio PARC. VARIETA' UMIDITA RELATIVA ALLA RAC. % PRODUZ. AREICA (tq) t 1 KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS KETOS MEDIE Punto B2 MAIS DI 1 RACCOLTO PER TRINCIATO INTEGRALE (Var. Ibilio, Ista, classe 700) Tab Dati biometrici del mais trinciato integrale di 1 raccolto PARC.. IBRIDO PIANTE PER PARC. n PIANTE SPEZ. n PIANTE ALLET. n ALTEZZA PIANTA Cm PRODUZ. AREICA (ss) t ALTEZZA SPIGA cm 1 ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO MEDIA In data 16 agosto si è provveduto alla raccolta del trinciato integrale. PIANTE ALLET. COLLO D OCA n 31

32 Tab Risultati produttivi mais trinciato integrale di i raccolto PARC. VARIETA' UMIDITA RELATIVA ALLA RAC. % PRODUZ. AREICA (tq) t 1 ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO ABILIO MEDIE PRODUZ. AREICA (ss) t Punto C2 MAIS PER TRINCIATO INTEGRALE DI 2 RACCOLTO (Var. DKC6666, Dekalb, classe 600) Dopo la raccolta dell orzo da foraggio (punto A2) e dopo un accurata lavorazione del terreno, consistente in una leggera aratura con successiva erpicatura, è stata eseguita la semina del mais di secondo raccolto destinato al trinciato integrale. Tab Dati biometrici del mais trinciato integrale di 2 raccolto PARC. IBRIDO PIANTE PER PARC. n PIANTE SPEZZATE n PIANTE ALLET. n ALTEZZA PIANTA cm ALTEZZA SPIGA cm 1 DKC DKC DKC DKC DKC DKC DKC DKC MEDIA In data 24 settembre si è provveduto alla raccolta del trinciato integrale. Tab Risultati produttivi mais trinciato integrale di 2 raccolto PARC. VARIETA' UMIDITA RELATIVA ALLA RAC. % PRODUZ. AREICA (tq) t 1 DKC DKC DKC DKC DKC DKC DKC DKC MEDIE PRODUZ. AREICA (ss) t PIANTE ALLET. COLLO D OCA n 32

33 RILIEVI CONTROLLO DIABROTICA Il monitoraggio degli adulti di Diabrotica è stato eseguito sia nel mais di 1 raccolto e sia in quello di 2 raccolto, utilizzando trappole cromotropiche Pherocon AM. In ogni parcella è stata collocata una Pherocon AM, inserendola all altezza della spiga. Ad ogni controllo si è provveduto al conteggio degli insetti catturati che sono stati poi rimossi dalla (dopo 2-3 letture le trappole sono state sostituite con altre trappole nuove). Nel giorno della lettura della è stata anche osservata la presenza di piante a collo d oca.i controlli delle catture sono stati eseguiti dal 8 giugno al 13 agosto 2007 con cadenza quindicinale. I dati delle catture sono presenti nelle tabelle seguenti. Tab Numero adulti presenti nella coltura di mais da trinciato integrale di 1 raccolto semina: 14 aprile 2007 DATA plot 1 plot 2 plot 3 plot 4 plot 5 plot 6 plot 7 8 giugno giugno luglio luglio luglio agosto agosto agosto MEDIA Tab Numero adulti presenti nella coltura di mais da trinciato integrale di 2 raccolto 24 maggio 2007 plot 8 DATA plot 1 plot 2 plot 3 plot 4 plot 5 plot 6 plot 7 27 luglio agosto agosto settembre settembre MEDIA plot 8 La stagione 2007 ha confermato i risultati che si erano evidenziati nel 2006: - nessuna presenza di piante con collo d oca sia nel mais di primo raccolto e sia in quello di secondo raccolto; - una minore presenza di adulti trovati sulla coltura di secondo raccolto. In forma grafica vengono riportati di seguito i confronti tra i risultati ottenuti nel biennio di sperimentazione. 33

34 PRODUZIONE AREICA t DI ss PRODUZIONE AREICA t DI ss PRODUZIONE AREICA t DI ss Fig. 2 Risultati medi biennio della produzione orzo da foraggio ORZO DA FORAGGIO: PRODUZIONE S.S Orzo trinciato anno 2006 Orzo trinciato anno 2007 Fig. 3 Risultati medi biennio della produzione del mais per trinciato integrale di I raccolto MAIS DA TRINCIATO 1 RACCOLTO: PRODUZIONE S.S Mais trinciato anno 2006 Mais trinciato anno 2007 Fig. 4 Risultati medi biennio della produzione del mais per trinciato integrale si II raccolto MAIS DA TRICIATO DI 2 RACCOLTO: PRODUZIONE S.S Mais trinciato secondo raccolto anno 2006 Mais trinciato secondo raccolto anno

35 NUMERO DI ADULTI NUMERO MEDIO DI ADULTI Fig. 5 Numero medio biennio adulti presenti nella coltura di mais da trinciato integrale di I raccolto MAIS DA TRINCIATO DI 1 RACCOLTO: NUMERO MEDIO DI ADULTI Fig. 5 Numero medio biennio adulti presenti nella coltura di mais da trinciato integrale di II raccolto MAIS DA TRINCIATO DI 2 RACCOLTO: NUMERO DI ADULTI Plot 1 Plot 2 Plot 3 Plot 4 Plot 5 Plot 6 Plot 7 Plot 8 35

36 NUMERO MEDIO DI ADULTI Fig. 6 Numero medio di adulti in mais da trinciato nel 2006 e nel 2007 MAIS DA TRINCIATO 2 RACCOLTO: NUMERO MEDIO DI ADULTI I risultati ottenuti nei due anni di sperimentazione sui due cereali, si differenziano tra loro esclusivamente nella parte riguardante le rese produttive in sostanza secca. Mentre i valori della presenza del danno da Diabrotica (allettamento da collo d oca) sono praticamente uguali nelle due epoche di semina del mais. Nel 2006 la resa in sostanza secca di orzo è stata superiore rispetto al 2007 (rispettivamente 7.84 t/ha di s.s. e 5.72 t/ha di s.s.), mentre la resa in sostanza secca ottenuta nel mais di primo e di secondo raccolto è stata inferiore quando comparata a quella del Mais da foraggio raccolto (s.s. t/ha) raccolto (s.s. t/ha) All interno del singolo anno di sperimentazione le produzioni del foraggio di mais di 1 e 2 raccolto hanno avuto delle differenze interessanti. Nel 2006 c è stata una differenza del 34% tra la s.s. ottenuta nel mais 1 raccolto e quella ottenuta nel mais di 2 raccolto, mentre tale differenza è scesa allo 0.9% nel La bassa differenza percentuale del 2007 è stata ottenuta grazie alle favorevoli condizioni atmosferiche registrate nel periodo di fine primavera ed inizio estate. E evidente che una situazione come quella che si è ottenuta nel 2007 sia molto favorevole, dal punto di vista della resa in sostanza secca, al doppio sistema foraggero orzo + mais di 2 raccolto. Lo studio ha anche indagato sulla incidenza dei danni da Diabrotica sui risultati produttivi del 1 e del 2 raccolto di mais. I risultati ottenuti non hanno mostrato alcuna differenza nel numero di piante allettate nelle due epoche di semina del mais e ciò può essere senz altro imputato al basso numero di larve trovate nel mais di 1 e di 2 raccolto. E utile a questo punto ricordare che la scelta dell appezzamento su cui eseguire la semina di 1 raccolto è stata fatta in base alla alta presenza di adulti riscontrata nell anno precedente (2005). Da questi dati si evince quindi che non sempre è possibile dedurre che da un elevato numero di adulti trovati in un campo di mais, sia poi automatico trovare nel successivo anno sul medesimo terreno una forte infestazione di larve. Il monitoraggio degli adulti in entrambi gli anni è stato più alto nel mais di 1 raccolto che in quello di 2 raccolto. Ad alzare la media degli adulti trovati nel 1 raccolto sono stati gli alti valori registrati nel periodo di inizio giugno-metà luglio, quando nel 2 raccolto, per evidenti motivi, non era ancora iniziato il monitoraggio dell insetto. Lo studio eseguito consente di affermare che la doppia coltura foraggera, orzo-mais di 2 raccolto, in annate come quelle del 2007, può fornire rese produttive in sostanza secca uguali o addirittura superiori a quelle della monocoltura di 36

37 mais. Mentre non è stato possibile fornire indicazioni utili circa la diminuzione dei danni da larva di Diabrotica nel confronto delle due epoche di semina del mais. d) Metodi rapidi per la valutazione qualitativa. Frumento tenero Nel mercato italiano, per descrivere le proprietà qualitative del grano tenero, viene impiegato un metodo di classificazione recentemente introdotto, l Indice Sintetico di Qualità (ISQ), che suddivide il grano in cinque categorie, a seconda della destinazione d uso: frumento di forza, panificabile superiore, panificabile, da biscotto e per altri usi. Sebbene la classificazione ISQ si basi su indici (proteine, peso ettolitrico, falling number, indici alveografici e indici farinografici) che sono il risultato di analisi costose, dispendiose in termini di tempo e che necessitano dell impiego di personale specializzato, essa presenta però il vantaggio di considerare il comportamento tecnologico della farina durante il processo di panificazione, quando l interazione con acqua, lievito, enzimi ed altri ingredienti produce un effetto significativo sulle proprietà dell impasto. L assegnazione di ogni campione di grano alla classe qualitativa più appropriata viene effettuata da un valutatore esperto, sulla base dei valori di tutti i parametri ISQ determinati sulle farine. Poiché l analisi di laboratorio per l ottenimento dell assegnazione di campioni di grano alle classi ISQ sono lunghe e dispendiose, in questo progetto è stato proposto un metodo innovativo, che potrebbe risultare di grande utilità nel mercato granario, in grado di velocizzare la valutazione qualitativa dei campioni. A tale proposito, UNIMORE ha sperimentato l applicazione di tecniche spettrofotometriche nella regione del vicino infrarosso (NIR), la spettroscopia maggiormente diffusa nell apparato produttivo, accoppiata a tecniche di analisi chemiometrica. Durante il I anno di attività sono stati raccolti da parte di ISC Sal e del DISTAM i dati analitici relativi alla caratterizzazione chimica e reologica di campioni di granella, sfarinato integrale e farina ottenuti da frumenti con differente destinazione d uso. Parallelamente, su 178 campioni, scelti tra i numerosi disponibili, rappresentativi di 61 diversi genotipi, sono stati acquisiti gli spettri NIR. Il database di dati e segnali spettrali così ottenuto è stato sottoposto ad un analisi esplorativa mediante metodi statistici convenzionali (istogrammi di frequenza), nonché mediante tecniche di analisi multivariata (Analisi delle Componenti Principali, PCA). Dall analisi PCA è stato possibile osservare un certo grado di differenziazione delle quattro classi qualitative, evidente in misura maggiore utilizzando i valori derivanti dalle prove chimiche e tecnologiche piuttosto che dai segnali spettrali, dai quali l informazione utile allo scopo di separare tra loro le classi qualitative necessita di essere opportunamente estratta. Da una prima classificazione condotta sui segnali NIR acquisiti, sono stati ottenuti modelli soddisfacenti soltanto per la discriminazione (equivalente ad un riconoscimento automatico) delle due classi estreme, frumento di forza e da biscotto. Per lo sviluppo dei modelli matematici di classificazione automatica sono state applicate agli spettri NIR sia tecniche chemiometriche consolidate quali SIMCA e PLSDA, sia un algoritmo innovativo di selezione di variabili/classificazione (WPTER), che è stato recentemente implementato all interno del gruppo di ricerca di UNIMORE. Questa prima fase della ricerca ha permesso di mettere in luce diversi limiti che affliggono la classificazione ISQ attualmente in uso. Innanzitutto, i parametri reologici sui quali si basa l ISQ sono affetti da un errore sperimentale che può essere superiore al 10% del valore medio, spesso gli intervalli di classe risultano sovrapposti, infine i campioni possono mostrare valori contrastanti per i diversi parametri ISQ. In questi casi il valutatore si può avvalere, per effettuare la scelta, anche dell informazione qualitativa associata alla cultivar del grano. Si può così comprendere come l efficacia dell assegnazione sia principalmente affidata all esperienza dei valutatori, indissolubilmente legata anche alla loro soggettività. Nel complesso, pertanto, la classificazione ISQ di riferimento, sulla quale si basa la classificazione rapida mediante spettroscopia NIR, risulta piuttosto incerta e controversa. Per trovare una soluzione a questi inconvenienti, si è scelto di verificare l affidabilità e la riproducibilità della procedura di classificazione effettuando un opportuno panel test su un gruppo selezionato di valutatori esperti, incaricati quotidianamente di valutare la qualità del grano. I parametri ISQ di 100 campioni sono stati sottoposti al giudizio ripetuto di 9 valutatori. I risultati dell assegnazione dei campioni alle classi da parte dei valutatori sono stati espressi mediante diversi parametri quantitativi. Tra questi, quello che riveste maggiore importanza è la cosiddetta Univocità di assegnazione, ovvero la percentuale di assegnazione alla classe corretta per ogni campione. Poiché la definizione di classe corretta per un certo campione non è un concetto assoluto e non è nota a priori, si e stabilito di assegnare incondizionatamente ogni campione alla classe a cui è stato assegnato più volte, anche per quei casi in cui l accordo tra i valutatori era basso. Un approfondita analisi statistica dei risultati ottenuti dal panel test ha confermato un indubbio grado di soggettività nella classificazione ISQ. Inoltre, è stato verificato che il grado di soggettività varia a seconda delle diverse classi qualitative, ovvero non tutte le classi ISQ vengono identificate con la stessa riproducibilità. D altro canto, l analisi multivariata effettuata sui dati raccolti ha ulteriormente confermato che la distinzione tra le classi ISQ non è assolutamente ovvia, dal momento che dipende da un insieme di parametri che, considerati separatamente, non permettono affatto una discriminazione netta. La definizione del parametro Univocità ha consentito l identificazione dei campioni la cui classe di assegnazione è ragionevolmente certa. Durante l attività del II anno, UNIMORE ha quindi utilizzato gli spettri NIR di tali campioni per sviluppare modelli matematici di classificazione automatica più robusti ed efficienti. I modelli sono stati ottenuti sui 53 spettri NIR dei campioni che presentavano Univocità maggiore del 65%. L algoritmo WPTER è stato utilizzato per la creazione dei modelli di classificazione secondo tre approcci distinti, che differiscono sia per l organizzazione della struttura del set di dati analizzato, sia per i criteri utilizzati per la scelta dei modelli aventi le prestazioni migliori. I metodi di classificazione 37

38 tradizionali SIMCA e PLSDA sono stati utilizzati sia sui segnali originali, sia sulle variabili selezionate da WPTER per ogni modello di classe. Tutti e tre i diversi approcci hanno fornito risultati soddisfacenti, sebbene uno di essi sia particolarmente efficace, poiché consente di classificare le diverse qualità di grano selezionando zone diverse dello spettro NIR. Ciò conferma la possibilità di utilizzare le informazioni chimiche contenute nel segnale NIR per ottenere responsi rapidi ed economici riguardo alla caratterizzazione qualitativa del frumento. Oltre a porre le basi per una classificazione qualitativa automatizzata del grano, l effettuazione dl panel test e la successiva fase di calcolo hanno permesso di ampliare la conoscenza dei limiti insiti nel metodo ISQ e di fornire utili suggerimenti in vista di un eventuale revisione e perfezionamento del metodo da parte delle autorità competenti. Nel primo anno del progetto, il DISTAM ha invece esaminato 159 campioni di farina forniti da ISC Sal che aveva provveduto anche alla loro caratterizzazione chimica e reologica con metodi di riferimento (test alveografico, test farinografico, test di sedimentazione in SDS e Falling Number). L acquisizione degli spettri NIR e la loro successiva elaborazione matematica ha permesso di sviluppare curve di calibrazione (utilizzando 3 metodi statistici) giudicate del tutto affidabili (R 2 > 0.80, sia in calibrazione che in validazione) per la predizione solo degli indici chimici e del parametro reologico W alveografico. La correlazione relativa all indice P/L alveografico era invece caratterizzata da un errore superiore a quello del test di riferimento. Tale risultato era stato in parte giustificato dall andamento anomalo rilevato per molti campioni di quella annata, caratterizzati da un eccessiva e atipica tenacità, come espresso dai valori di P/L superiori a Nel secondo anno, l indagine NIR è stata estesa ad un secondo gruppo di campioni di farina (sempre forniti da ISC Sal) con indici reologici più equilibrati allo scopo di migliorare le correlazioni già calcolate durante il primo anno per i principali parametri qualitativi delle farine. La tabella 49 riassume le correlazioni tra dati sperimentali e dati spettrali, in entrambi i casi determinati su farina. Il maggior numero di campioni analizzati (circa 250) ha permesso di migliorare le curve di calibrazione proposte in precedenza. Tab. 49. Coefficienti di determinazione ed errori (SEC e SECV) delle curve di calibrazione e di validazione calcolate a partire dagli spettri NIR di campioni di farina di frumento PARAMETRO CALIBRAZIONE VALIDAZIONE R 2 SEC R 2 SECV Umidità Proteine (% s.s.) W alveografico (J*10-4 ) P/L alveografico Assorbimento farinografico % Stabilità farinografica (min) Volume Sedimentazione SDS (ml) La complessa relazione tra costituenti macromolecolari di uno sfarinato e parametri reologici è, con ogni probabilità, responsabile dei bassi valori di R 2 ritrovati per le curve di predizione relative a stabilità farinografica e P/L alveografico. In ogni caso i valori ritrovati potranno essere migliorati aumentando il numero dei campioni, soprattutto inserendo farine caratterizzate da maggior equilibrio. Avendo comunque giudicato interessanti e promettenti i risultati ottenuti in questa prima parte della sperimentazione, gli spettri NIR sono stati acquisiti anche sul materiale in granella delle medesime varietà, prima della loro macinazione. L obiettivo consisteva nel verificare la possibilità di anticipare la definizione della qualità tecnologica della farina già al momento dello stoccaggio della granella. I risultati sono raccolti nella tabella 50. Tab. 50. Coefficienti di determinazione ed errori (SEC e SECV) delle curve di calibrazione e di validazione calcolate a partire dagli spettri NIR delle cariossidi di frumento PARAMETRO CALIBRAZIONE VALIDAZIONE R 2 SEC R 2 SECV Umidità Proteine (% s.s.) W alveografico (J*10-4 ) P/L alveografico Assorbimento farinografico % Stabilità farinografica (min) Volume Sedimentazione SDS (ml) Le curve sviluppate, come atteso, hanno coefficienti di determinazione minori ed errori standard maggiori rispetto alle correlazioni ritrovate per i campioni di farina. Si sono ottenuti interessanti risultati per gli indici chimici ma, analogamente a quanto visto sulle farine, c è un decremento dei coefficienti di determinazione per i parametri reologici. 38

39 Tuttavia, per alcuni di questi indici, quali il parametro W e l assorbimento farinografico, i risultati possono essere giudicati soddisfacenti. Parallelamente a tale attività, attraverso le curve NIR sviluppate dal DISTAM sono state testate anche nel laboratorio ISC Sal su campioni casuali di farine di grano tenero che non erano stati utilizzati per lo sviluppo delle curve di calibrazione. Nel confronto tra gli errori di validazione (SECV) ottenuti da ISC e DISTAM è stata confermata l ottima predicibilità NIR dei caratteri umidità e contenuto proteico con valori pari a 0,03 e 0,10 rispettivamente. Per i parametri tecnologici i valori SECV ottenuti da ISC Sal sono risultati sempre leggermente superiori con l unica eccezione dell assorbimento farinografico che ha evidenziato un valore pari a 1,01. Sulla base dei risultati ottenuti, nel laboratorio ISC Sal sono ora correntemente in uso le curve sviluppate in questo progetto per la determinazione rapida dei caratteri umidità, contenuto proteico ed assorbimento farinografico. Orzo La spettroscopia NIT nel vicino infrarosso pur non essendo annoverata tra le metodiche ufficiali di analisi per alimenti, può essere un mezzo valido per determinare i principali parametri di interesse su granella di cereali. La caratterizzazione della granella di orzo può essere operata tramite questa tecnologia, naturalmente basandosi su adatte curve di taratura dello strumento, che consentono un uso sicuro e routinario. La metodologia NIT è innanzitutto promettente poiché consente rapide misure non distruttive dei campioni. Viene considerata la trasmittanza provocata dal campione attraversato dal raggio infrarosso a lunghezze d onda tra 850 e 1050 nm. La luce infrarossa, generata da una particolare lampada alogena, viene inviata al monocromatore e fatta passare attraverso il campione, poi raccolta dal detector, che opera anche la misura di riferimento a cella vuota. Lo sfruttamento di questa tecnica allo scopo di determinare l uso zootecnico oppure maltario delle varietà d orzo è possibile valutando alcuni parametri qualitativi quali: proteine, -glucani ed estratto, essenziali per tale discriminazione, e determinati medianti analisi chimiche, come riportato al punto a). Con l analisi NIT essendo escluso l utilizzo di qualsiasi sostanza chimica, dopo lettura c è il completo recupero dei campioni per ogni eventuale altro utilizzo ed elaborazione. Per la determinazione del contenuto proteico è stato possibile disporre, fin dalle prime analisi eseguite nell ambito del progetto, di una metodologia NIT efficiente. Presso ISC Fior si è proceduto a verificarne la robustezza utilizzando un set di campioni su cui erano state fatte le analisi chimiche con metodo ufficiale Kjeldhal. Come atteso, le correlazioni si sono mostrate molto buone sia per le analisi con caricamento mediante tramoggia, sia per quelle con Sample Transport Module (celletta normale e ridotta), con un R 2 di 0.98 in media. Anche per il contenuto di -glucani, si è predisposta una calibrazione basata sul metodo analitico enzimatico (AACC 32-23; AOAC ) con i campioni del Tale calibrazione aveva dato un R 2 = La validazione avrebbe dovuto utilizzare i campioni del raccolto 2007, ma ciò non è stato possibile a causa delle condizioni climatiche sfavorevoli verificatesi nelle 2 località della prova prima del raccolto stesso. Tali campioni si presentavano eccezionalmente imbruniti a causa delle continue piogge, che hanno provocato il completo allettamento delle parcelle, compromettendo così il normale sviluppo del granello Per quanto riguarda invece la determinazione del contenuto in estratto con metodologia NIT è stata predisposta un opportuna prova di calibrazione con ampio range di valori di estratto; dapprima sono state fatte le misure con metodo rifrattometrico dopo estrazione in acqua a 65 C degli zuccheri solubili della granella maltata, quindi sono stati associati i rispettivi spettri NIT corrispondenti ai valori di estratto ottenuti. La predizione che ne è risultata però si è rivelata poco soddisfacente, per le basse correlazioni ottenute (R 2 = 0.652); la curva non può quindi essere ritenuta efficace nel dare valori attendibili. Gli stessi campioni utilizzati per le analisi chimiche sono stati impiegati da ISCF anche per le analisi NIR. La lettura e registrazione dei dati spettrali, in doppio per ciascun campione, è stata condotta con apparecchiatura NIRSystems 6500 (FOSS), impiegando una celletta rotante in quarzo del diametro 2 cm. Nuove equazioni di calibrazione per la stima dei costituenti della sostanza secca sono state messe a punto a partire da precedenti equazioni, definite in passato su campioni di cereali foraggeri raccolti da prove condotte in varie località italiane, le cui caratteristiche erano state presentate in lavori pubblicati precedentemente. In questo caso sono stati selezionati una parte degli spettri di riflettanza delle equazioni di partenza tale da mantenere l ampia variabilità originale, e a questi sono stati aggiunti gli spettri registrati nel corso del primo anno di progetto, completi dei dati di laboratorio relativi ai costituenti comuni. Sulla base del nuovo set di dati spettrali è stata ricavata una nuova equazione, validata per la predizione sui campioni del secondo anno. Si è così ottenuto un set di dati predetti che risultano stimati con ottima affidabilità e robustezza, come atteso in base alle potenzialità del metodo NIR. In tabella 51 sono riportate le statistiche di calibrazione e validazione ottenute con le nuove equazioni. Tab. 51. Statistiche di calibrazione e validazione (SEC, SECV, errore standard di calibrazione e validazione incrociata, R 2 e r 2, coefficienti di determinazione) delle equazioni NIRS per la stima dei principali costituenti del foraggio di orzo, triticale e frumento da insilamento. 39

40 Costituente N Media SEC R 2 SECV r 2 CENss PGss NDFss ADFss ADLss e) Implementazione dello stoccaggio di lotti omogenei per caratteristiche qualitative e destinazione d uso. Nel primo anno di attività rispetto a quanto preventivato non è stato possibile coinvolgere nella fase di attuazione la cooperativa 3A di Montebello della Battaglia (PV) per cui è stato necessario ampliare l attività svolta in collaborazione con la ditta Concaro Giuseppe di Bastida de Dossi (PV). Tale collaborazione ha consentito, nei due anni di progetto, di sviluppare un protocollo integrato che favorisse lo stoccaggio differenziato in funzione delle caratteristiche qualitative della granella ottenuta. Le aziende agricole coinvolte (oltre 150 per anno) sono state seguite in tutte le fasi a partire dalla scelta delle varietà da coltivare, durante il ciclo colturale per consigliare gli interventi di concimazione e difesa fino al momento della raccolta. Il grano prodotto in ogni azienda è stato caratterizzato con metodi rapidi (NIT - Foss Infratec 1241) al momento del conferimento e sulla base dei risultati analitici sono stati stoccati per formulare lotti omogenei di qualità certificata di circa 500 tonnellate. I criteri adottati hanno consentito di riconoscere le partite aziendali che, pur derivate da varietà appartenenti a specifiche classi qualitative, sono risultate migliori o peggiori rispetto all atteso per cui sono state rispettivamente promosse o declassate. Per ognuno dei lotti risultanti sono stati prelevati campioni di circa 2 kg su cui sono state eseguite le analisi di laboratorio di verifica. I risultati delle analisi, riportate in tabella 56, hanno evidenziato in generale una buona predizione dei caratteri semplici, ma ridotta affidabilità per i parametri alveografici, indice P/L in particolare, anche in conseguenza del particolare andamento meteorologico che ha provocato una eccessiva tenacità degli impasti per cui i valori reali dell indice non erano compresi nei limiti della curva di calibrazione adottata. Tab Stoccaggio differenziato. Primo anno VARIETÀ N. campioni Hardness Peso ettol. Proteine Glutine Vol. Sed. (kg/hl) (% s.s.) (% t.q.) (ml) Frumenti di Forza (FF) Bologna 2 H Sagittario 10 MH Taylor 15 H Frumenti Panificabili Superiori (FPS) Blasco 58 H Nomade 7 M Frumenti Panificabili (FP) Aubusson 8 H Bolero 8 S Mieti 40 M Serio 18 M Nel secondo anno, disponendo di campioni più equilibrati, i valori predetti al momento dello stoccaggio sono risultati maggiormente correlati con le analisi di verifica (tabella 53). 40

41 Tab Stoccaggio differenziato. Secondo anno VARIETA' Classe Qualitativa N. campioni Peso ettolitrico (kg/hl) Proteine (% ) Glutine (% t.q.) Vol. Sed SDS (ml) BOLOGNA FF GALERA FF SAGITTARIO FF TAYLOR FF media FF ALBACHIARA FPS AVORIO FPS BLASCO FPS NOMADE FPS TURELLI FPS media FPS AUBUSSON FP BOLERO FP ISENGRAIN FP PR22R58 FP MIETI FP SERIO FP media FP Pur non essendo stata fatta l analisi economica dettagliata è stato verificato che i lotti di grano con caratteristiche migliori sono stati venduti a prezzi più favorevoli. Rimangono tuttavia da migliorare le curve per i caratteri tecnologici, compreso quelli espressi dall analisi farinografica. Merita inoltre considerazione che attualmente l industria molitoria richiede lotti di grano di buona qualità ma anche, ed in alcune annate soprattutto, certificate dal punto di vista igienico sanitario ed il protocollo proposto consente di soddisfare anche a questa richiesta. Ulteriori studi sono necessari per definire meglio, con metodi rapidi, le caratteristiche reologiche dei lotti di grano, soprattutto i parametri alveografici e farinografici. Iniziative di informazione e trasferimento dei risultati Attraverso ASSINCER si sono sviluppate le seguenti attività: 1. Realizzazione di un indagine conoscitiva sulle principali problematiche della filiera cerealicola, in particolare quelle relative alla qualità del frumento tenero e dell orzo e sullo stoccaggio differenziato in funzione della destinazione d uso di questi cereali. Per la realizzazione di tale indagine si è servita della propria rete di contatti, interpellando i partner del progetto, i soci e operatori della filiera che collaborano alle attività proposte dall'associazione. Questo primo contatto è servito per capire quali fossero gli argomenti/problematiche su cui concentrarsi maggiormente nella ricerca bibliografica 41

42 e quindi da prendere in esame e approfondire. In un secondo momento ASSINCER. ha ricercato su numerose riviste di settore, articoli e informazioni da utilizzare come base di discussione e ulteriori approfondimenti. 2. Realizzazione di un incontro a carattere tecnico, cui sono stati invitati i rappresentati dei diversi gruppi di operatori della filiera, dalla produzione della granella alla trasformazione della stessa, inclusi alcuni rappresentanti del mondo della ricerca e delle istituzioni pubbliche più vicine al settore dell'agricoltura, per discutere sulle problematiche che essi stessi avevano sollevato (II anno) 3. Stesura di una relazione finale sui risultati dell indagine sulle problematiche della filiera cerealicola, da inserire nel Quaderni della Ricerca, edito dalla regione Lombardia. Relativamente al punto 1. ASSINCER ha realizzato un indagine conoscitiva sulle principali problematiche della filiera cerealicola, in particolare quelle relative alla qualità del frumento tenero e dell orzo e sullo stoccaggio differenziato in funzione della destinazione d uso dei due cereali. In totale sono stati raccolti 17 questionari (14 da parte dei soci e 3 da parte di collaboratori esterni all associazione). Con il questionario è stato richiesto quali sono le principali problematiche di filiera legate alla qualità e allo stoccaggio differenziato in funzione della destinazione d uso di grano tenero, duro e orzo e eventuali suggerimenti. Le interviste sono avvenute telefonicamente, per evitare dispersioni e tempi di risposta lunghi. Le indicazioni raccolte, in sintesi, sono le seguenti: 1. scarsità di un prodotto di qualità sul mercato e mancanza di stoccaggio differenziato nei centri; 2. ci dovrebbero essere più controlli nelle diverse fasi di lavorazione del prodotto a partire dal segmento di utilizzo di sementi certificate; 3. presenza sul territorio di centri di stoccaggio; 4. necessità di avere produzioni qualitativamente sempre più elevate; risultato raggiungibile con un incremento di costi anche a carico dello stoccatore che deve mettere in atto una serie di passaggi per mantenere la qualità, la tracciabilità delle partite dalla produzione alla trasformazione; 5. partire da sementi certificate è garanzia di qualità, bisognerebbe saperla portare avanti fino alla fine e per tutta la filiera; 6. difficoltà ad effettuare analisi tempestive da parte del centro di stoccaggio per stabilire la qualità effettiva del prodotto; 7. la carenza di ricerca relativa in questo settore 8. disomogeneità dei riferimenti qualitativi dei listini all interno delle borse merci che in parte contribuisce a bloccare il processo di innalzamento della qualità del prodotto; la qualità va premiata ma ci deve essere anche su questo una regolamentazione; 9. aumento del compenso economico da parte ei trasformatori, a partire dai molini per quei prodotti che soddisfano le loro esigenze, per poter poi ridistribuire questo surplus verso la base della filiera costituita dagli agricoltori. Successivamente ASSINCER. ha ricercato su numerose riviste di settore, articoli e informazioni da utilizzare come base di discussione e ulteriori approfondimenti. É stato anche realizzato un seminario per la discussione delle tematiche più importanti quali: 1. Migliorare e rinnovare le tecniche colturali da parte degli agricoltori 2. Migliorare i metodi di stoccaggio e conservazione 3. Migliorare la fase di commercializzazione 4. Rispondere alle necessità dell industria di trasformazione Per quanto riguarda le tecniche colturali si può osservare che, anche se negli ultimi anni gli agricoltori stanno cercando di adeguarsi e rinnovarsi nel loro modo di fare agricoltura, occorre ancora potenziare il supporto tecnicoscientifico, perché possano dare migliori risultati a livello qualitativo e quantitativo. Non sempre infatti scelgono la giusta varietà da seminare o il momento per intervenire con un trattamento. Questi errori si ripercuotono inevitabilmente sulle caratteristiche qualitative delle produzioni che in tal modo non sono in grado di soddisfare le richieste dell industria di trasformazione. Più specificatamente, come è noto, la tecnica colturale comprende diversi elementi, da considerare con attenzione: - la lavorazione del terreno, dove è necessario valutare con attenzione la profondità e il tipo di lavorazione, sulla base della precedente coltura e del tipo di terreno; - l'epoca e la densità di semina: l'epoca, compresa tra ottobre e novembre, varia prevalentemente sulla base delle condizioni meteorologiche dell'annata, la densità di semina è correlata alla qualità del letto di semina e dall'epoca di semina; - la fertilizzazione azotata, elemento fondamentale per la qualità e la resa del prodotto, tenendo in considerazione sempre la necessità di razionalizzare gli apporti anche in relazione alle problematiche relative alla direttiva nitrati e anche sulla base delle varietà coltivate: in una varietà da biscotto, ad esempio, è più importante non eccedere nella concimazione azotata, considerando il basso livello di contenuto proteico legato alla destinazione d'uso di questo prodotto. Esistono anche specifici disciplinari di coltivazione, sia finalizzati a produzioni specifiche (es. baby food), sia relativi alle normative comunitarie. Per valorizzare la qualità tecnologica e foraggero-zootecnica della produzione dei cereali a paglia, gli strumenti ci sono, ma sicuramente è necessario potenziare l'azione di formazione e informazione sulle scelte colturali, varietali e agronomiche da intraprendere. L Italia può vantare uno dei migliori areali per la produzione di cereali e possiede tutti i mezzi tecnici (dal patrimonio genetico di cui si servono le ditte sementiere per la produzione di varietà sempre più 42

43 adattabili ai diversi ambienti, agli strumenti di analisi rapida per mettere in atto stoccaggi più finalizzati alle destinazioni d uso). Immediatamente e inevitabilmente legato al comparto della produzione vi è il settore dello stoccaggio, che, come più volte sottolineato, rappresenta uno dei principali punti critici della filiera, dove sono necessarie forniture costanti nel tempo, sia dal punto di vista qualitativo, sia da quello quantitativo: questi due problemi sono causati rispettivamente dall impossibilità per molti centri di realizzare lo stoccaggio differenziato e dalla mancanza di organizzazione del sistema di stoccaggio e conservazione, spesso basato sul conto deposito (e quindi controllato dai produttori agricoli, dove il produttore decide sempre il momento ne quale vendere). Risulta dunque necessaria una maggiore integrazione fra i vari operatori e livelli della filiera, elemento che contribuirebbe ad aumentare la competitività dei cereali a tutti i livelli. É altresì necessaria un azione di ristrutturazione e ammodernamento dei centri di raccolta e una maggiore integrazione di questi con le altre strutture presenti sul territorio (produzione e trasformazione). Relativamente al miglioramento della fase di commercializzazione, bisogna tener conto in primis della grande polverizzazione dell offerta presente nel nostro Paese, con la conseguente difficoltà da parte dell industria di trasformazione nell approvvigionamento continuo e costante. Questo problema può in parte essere risolto aumentando il livello di integrazione tra i vari operatori della filiera cerealicola, per cercare di concentrare l offerta (che in questo modo acquisterebbe anche maggior potere contrattuale e quindi maggiore competitività), di un prodotto omogeneo e offerto in modo costante nel tempo. In questo quadro diventa cruciale poter definire, in maniera informata e tempestiva, le scelte strategiche (cosa produrre?) e tattiche (quando vendere/acquistare? a che prezzo vendere/acquistare?). Il mercato costituisce, dunque, il luogo ed il momento in cui assumere queste informazioni, attuare le scelte, verificarne gli esiti, adottare i cambiamenti ed il prezzo (passato, presente, atteso) ne costituisce l elemento sintetico e segnaletico. Quanto più il mercato, inteso come insieme di funzioni e strutture, è efficiente e perciò facilitante queste fasi dell attività di impresa, tanto più può essere strumento efficace di competitività. Attualmente la concorrenza internazionale è meno assistita, rispetto al passato, quando la PAC sosteneva artificialmente i prezzi; è quindi imperfetta e dipende da numerose variabili quali: o le caratteristiche della domanda (consumi umani, animali ed energetici) o le caratteristiche dell offerta (accordi internazionali, politiche nazionali, struttura dei produttori o il tasso di cambio euro/dollaro o le capacità di prevedere l evoluzione futura della domanda o la capacità di indirizzare l offerta. Le azioni sopra elencate richiedono uno sforzo congiunto sia da parte degli operatori che utilizzano le borse merci per le loro necessità commerciali ed informative (che sono i portatori di interessi ed esprimono la domanda di servizi) sia da parte delle istituzioni, ed in particolare del sistema delle Camere di Commercio (cui tocca il compito di governare l offerta di servizi). Si tratta di un compito arduo e complesso ma non differibile nel tempo, pena la progressiva perdita di importanza del sistema dei mercati agroindustriali. Concludendo si può affermare quanto segue: nonostante le problematiche e punti critici che il settore si trova ad affrontare, la qualità dei cereali autunno vernini italiani resta buona, ma è molto importante puntare sulla valorizzazione, per non rischiare di far perdere al settore la propria importanza., processo che deve partire dalla risoluzione delle tematiche precedentemente descritte: 1. aumento dell integrazione di filiera 2. aumento della trasparenza del mercato (rapporto domanda offerta, andamento dei prezzi); 3. miglioramento delle condizioni di approvvigionamento (dimensioni e qualità delle partite); 4. miglioramento della fase di stoccaggio (stoccaggio differenziato, uniformità delle patite); 5. maggiore attenzione alle problematiche igienico-sanitario (micotossine, altri contaminanti). I risultati delle varie attività di ricerca e sperimentazioni realizzati dalle varie Unità Operative del progetto sono stati resi disponibili, a tutti i soggetti interessati, attraverso comunicazioni e pubblicazioni tecnico scientifiche redatte dai vari Enti di ricerca partecipanti al progetto, di seguito elencate: - G. Foca, A. Ulrici, M. Corbellini, M.A. Pagani, M. Lucisano, G.C. Franchini, L. Tassi (2007) Reproducibility Evaluation of the Italian ISQ Method for Quality Classification of Bread Wheats made by Expert Assessors, Journal of the Science of Food and Agriculture, 87(5), G. Foca, A. Ulrici, M. Cocchi, M. Corbellino (2006) Comunicazione orale a NIR Italia 06 2 Simposio Italiano di Spettroscopia NIR, Maggio 6, Ferrara. - A. Ulrici, G. Foca, M. Cocchi, M. Corbellini, G. C. Franchini, L. Tassi (2006) Poster presentato al XXII Congresso Nazionale della Società Chimica Italiana (ANA-P-104), Settembre, Firenze. - G. Foca, A. Ulrici, M. Cocchi, M. Corbellini, L. Tassi (2007) Poster presentato al congresso 13th ICNIRS, giugno, Umea (Svezia). 43

44 - Ulrici, G. Foca, M. Cocchi, M. Corbellini, L. Tassi, Different approaches for the NIR-based classification of bread wheat flours of various quality categories, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, Submitted. - Boicchi H., Casagrande L., Co lombari G., Cardani F. Severi D, Invernizzi C., Pons R., Gai G. (2006) Piemonte e Lombardia. L'Informatore Agrario, LXII (33 Suppl.): Notario T, Casagrande L., Colombari G., Gai, G., Pons R., Severi D., Viola P. (2007) Piemonte e Lo mbardia. L'Infor matore Agrario, LXIII (32 Suppl.): Altre pubblicazioni verranno realizzate nel prossimo anno, oltre ad un Quaderno di Ricerca il cui materiale verrà prossimamente consegnato per la stampa. Durante il biennio, come da progetto è stato pure realizzato, in data martedì 17 Aprile 2007 presso la sede della Borsa Merci di Milano, il seminario Evoluzione della filiera cerealicola nell attuale contesto di mercato, organizzato da ASS.IN.CER., con la collaborazione dell Associazione Granaria di Milano e dell Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura Sezione di S. Angelo Lodigiano. Informazioni dettagliati sull evento sono riportate nell allegata relazione dell U.O. ASS.IN.CER. Al presente rapporto di ricerca vengono pure allegate le altre relazioni dettagliate delle altre Unità Operative del progetto. Il Responsabile scientifico del progetto Prof. Gaetano Boggini 44