Frumento o Grano: classificazione botanica, morfologia e agronomia

FRUMENTO O GRANO

CLASSIFICAZIONE

Famiglia: Graminacee o Poaceae . Genere: Triticum . studi su cariossidi fossili trovate in medio Oriente fanno risalire la coltivazione del frumento ad alcuni millenni a.C. · in Europa: diffusione all'età della pietra · in Italia: diversi tipi di frumento coltivati in età preistorica. In epoca preromana il frumento era uno degli elementi portanti dell'economia italiana. America: arriva nel XVI sec. (Messico - Perù - Cile)

PANORAMA ITALIANO ODIERNO

• regioni maggiori produttrici: Piemonte - Lombardia - Emilia Romagna - Marche - Toscana - Puglia - Sicilia

MA · produzione italiana non copre il fabbisogno nazionale pertanto frumento tenero importato da Est Europa e America spt. Canada

CLASSIFICAZIONE BOTANICA

. Linneo: 7 specie di frumento collocate tutte nel genere Triticum · 1918 svolta dal pdv della classificazione botanica dopo la determinazione del numero cromosomico di alcuni frumenti. Sax e Sakamura infatti individuarono frumenti con numero cromosomico 2n = 14/28/42 (serie poliploide con numero base n = 7)McKey: 1966 riunisce le specie del genere Triticum in 3 gruppi serie monococca (2n = 14) serie dicoccoidea (2n = 28) serie speltoidea (2n = 42) .tra i frumenti diploidi: sp. Triticum monococcum . tra i frumenti tetraploidi: sp. Triticum timopheevi e Triticum turgidum che comprende il Triticum durum (frumento duro) · tra i frumenti esaploidi: sp. Triticum zhukovskyi e sp. Triticum aestivum (frumento tenero) con le sue 6 sottospecie che corrispondono alle 3 serie capostipite dei frumenti = Triticum boeticum da cui è derivato il monococcum - sp. coltivata in Europa centro meridionale e Asia Minore · frumenti tetraploidi sono tutti derivati da incrocio frumento diploide x Aegilops speltoides con raddoppio dei cromosomi · frumenti esaploidi sono tutti derivati da incrocio frumento tetraploide x Aegilops squarrosa (sp. diploide selvatica) con raddoppio dei cromosomi. la classificazione più recente fa riferimento al numero cromosomico: - DIPLOIDI (2n = 14) - TETRAPLOIDI (2n = 28) - ESAPLOIDI (2n = 42) . i frumenti coltivati appartengono a tutte e tre i gruppi.

TRITICALE: TIPO PARTICOLARE

• ibrido intergenerico (tra genere e genere) - Secale X Triticum (segale x frumento) - pianta che riassume le caratteristiche di produttività del frumento e di adattabilità della segale - non è molto diffuso - si coltiva prevalentemente per l'alimentazione del bestiame, sia granella che pianta intera (insilato) oltre che per il BIOGAS - mancano gli areali di coltivazione

FRUMENTO DURO E TENERO A CONFRONTO QUALI DIFFERENZE TRA I DUE?

• Il frumento duro presenta sempre le reste
• La cariosside del duro se spezzata ha un aspetto traslucido mentre nel grano tenero la superficie è farinosa
• Il grano duro viene coltivato al sud perché ha esigenze termiche maggiori rispetto al tenero
• In entrambi vi è stato un miglioramento genetico con riduzione taglia e aumentare la produzione· Grano duro: si ottiene la semola · Grano tenero: si ottiene la farina · Cariosside del g. duro è più barbata mentre quella del g. tenero è più farinosa.

CARATTERI MORFOLOGICI FUSTO (CULMO)

• Altezza variabile (specie, varietà e delle condizioni ambientali e nutrizionali) vecchie popolazioni 180-220 cm; varietà coltivate attuali 70-80 cm · Altezza correlata negativamente con la resistenza all'allettamento Si richiede spessore e elasticità
• I culmi allettati si raddrizzano (GINOCCHIATURA)
• Accestisce: da un culmo prendono origine più culmi
• Si richiedono taglie basse per poter concimare con N
• In passato le varietà a taglia alta venivano trattate con prodotti ormonici nanizzanti

FOGLIE

• Numero e caratteristiche variabili (varietà);
• Numero 5-8 (correlato con la durata del ciclo vegetativo);
• Colore verde (se giallognolo, cause: eccesso d'acqua, carenze azotate e basse T°); · Formate da: guaina, lamina e auricole (orecchiette); · Caratteri distintivi tra cereali microtermi basati sulle auricole · Guaina avvolge il culmo (internodo soprastante) per una buona lunghezza · Lamina a forma lanceolata (nervature parallelinervie)

RADICI

• Radici primarie (5-7), vitali per tutto il ciclo
• Radici secondarie (avventizie):
  • si originano dal culmo (nodo di accestimento);
  • costituiscono la maggior parte dell'apparato radicale

INFIORESCENZA

· Spiga: asse principale o rachide, sul quale sono inserite spighette sessili · Rachide: nodi e internodi molto brevi, disposti a zig-zag, fragile. Il rachide è fragile in alcuni frumenti (rottura nel punto di inserzione delle spighette).

SPIGHETTE

· Spighette: una ad ogni nodo del rachide, alterne su due file opposte: - frumenti tenero e duro: 18-20 per spiga; - frumento turgido: possono superare anche la trentina (grano del miracolo) Spighetta: è costituita da: - rachilla: breve asse non ramificato - 2 glume3 8 fiori (varietà, posizione spighetta sulla spiga, ambiente e nutrizione) - · Spighette mediane portano più fiori di quelle basali e di quelle apicali

FIORE

Costituito da: · 2 glumette: - inferiore (LEMMA), nei frumenti duro e turgido ha la resta lunga (frumenti aristati); il f. tenero può essere mutico o aristato (3-8 cm); - superiore (PALEA) · a maturazione le glumette si staccano (cariossidi NUDE), ad eccezione del farro piccolo e grande e nello spelta (cariossidi VESTITE). · pianta autogama (cleistogama) · 3 stami; stigma bifido

CARIOSSIDE

· Forma ovale (piatta dove c'è la palea e tonda dove c'è la lemma). Solco ventrale . Colore rosso brunastro · Endosperma: farinoso (frumento tenero, turgido, spelta); - - vitreo (frumento duro) o semivitreo (alcune varietà f. tenero) · parte più voluminosa, contiene amido · Strato aleuronico (tra endosperma e tegumento): costituito da enzimi che demoliscono l'amido e lo rendono disponibile· Embrione separato dall'endosperma dal cotiledone detto scutello. - Peso medio di una cariosside: 30-50 mg - Superficie liscia, talora raggrinzita (STRETTA del grano) per squilibri idrici (Sud Italia)

DIFETTI DELLA CARIOSSIDE

• VOLPATURA: colorazione brunastra dovuta a residui di attacchi fungini (ruggini) - Zone farinose biancastre in frumento vitreo costituisce difetto qualitativo (BIANCONATURA).

FASE VEGETATIVA: GERMINAZIONE

· consiste nell'emissione della radichetta e nella fuoriuscita della plantula · inizia quando la cariosside ha assorbito il 40% del suo peso in acqua (raggiunge umidità 35-40%) · importante la temperatura: - T=2-4℃ germinazione lenta - Topt. = 20-25°CT - max = 37°℃ · le cariossidi NON devono essere dormienti; · allungamento della radichetta che rompe il pericarpo con l'apice protetto dalla coleoriza - dopo poco si originano le prime 2 radichette seminali e poi un secondo paio può differenziarsi anche il terzo paio di radichette oppure una sesta radichetta seminale · emersione dal pericarpo della piumetta protetta dal coleoptile · allungamento dell'epicotile che spinge in alto la piumetta fino a raggiungere la superficie del terreno dove forma un ingrossamento chiamato CORONA o nodo caulinare o di accestimento da cui si origineranno le radici avventizie e i culmi di accestimento · uscita del coleoptile dal terreno e fuoriuscita della prima foglia . con condizioni climatiche e pedologiche buone: 2-3 settimane produzione di 3-4 foglie a nodi molto ravvicinati · in tutto la germinazione dura 25-26 gg

FASE VEGETATIVA: ACCESTIMENTO

· consiste nella produzione di culmi secondari · inizia in autunno quando la piantina ha 3-4 fg, cessa durante l'inverno per riprendere a fine inverno · all'ascella di ogni foglia (fino alla 4^) si sviluppa una gemma che ripete esattamente la struttura dell'asse principale · numero dei culmi secondari prodotti dalla pianta (INDICE DI ACCESTIMENTO) in condizioni normali di coltivazione varia da 0,5 a 2 (dipende da condizioni genetiche - ambientali - colturali); T. aestivum accestisce maggiormente rispetto a durum · influenza l'indice di accestimento: - O2 nel tempo - temp. - umidità terreno - luce - sost. nutritive - disponibiliepoca di semina · 1ºnodo detto CIPOLLETTA (accumula nitrati in inverno durante la CRIPTOVEGETAZIONE: attività latente). · i culmi di accestimento a loro volta possono accestire ulteriormente· in questa fase l'accrescimento dell'apparato radicale è molto attivo ed ogni culmo differenzia un proprio apparato avventizio (dal culmo) · nei culmi più tardivi il numero di foglie è minore; . in questa fase gli internodi rimangono raccorciati e ravvicinati: piante hanno aspetto cespitoso con le fg e i germogli di accestimento che assumono portamento retto, semieretto, prostrato a seconda della varietà. · lo stadio di sviluppo dei culmi di accestimento tende a sincronizzarsi (NON SEMPRE) !! · STADIO CRITICO PER L'ACCESTIMENTO: - sviluppo della spighetta terminale sulla spiga del culmo maestro perché questa blocca la crescita dei germogli di accestimento più giovani che ancora non hanno 3-4 fg (competizione per in nutrienti) - regressione e morte dei culmi di accestimento più giovani - culmo maestro e culmi di accestimento in stadio avanzato riescono così a raggiungere la maturazione insieme, sincronizzati

FASE VEGETATIVA: VIRAGGIO

· segna il passaggio dalla fase vegetativa a quella riproduttiva · l'accestimento cessa con la differenziazione della spiga nell'apice vegetativo (primordi delle spighette)

CONDIZIONI NECESSARIE AL VIRAGGIO

• somma termica
• fotoperiodo adatto
• termoperiodo adatto: esistono varietà: non alternative o obbligate o autunnali *: non vanno in levata e fioritura se non subiscono periodo di freddo Alternative o primaverili *: vanno in levata e fioritura anche se non subiscono periodo di freddo.

LEVATA E SPIGATURA

Siamo in primavera, innalzamento della temperatura (T=15-22℃), cessa l'accestimento, si è differenziata la spiga terminale (viraggio) e inizia la levata. · allungamento rapido degli internodi (incannatura), partendo da quelli basali - gli internodi terminali sono più lunghi dei basali - sviluppo contemporaneo di nuove foglie - raggiungimento della altezza massima della spiga · la spiga viene spinta verso l'alto e raggiunge la guaina dell'ultima foglia determinando il suo rigonfiamento (STADIO DI BOTTICELLA) · la spiga fuoriesce 10-20 giorni dopo la fase di botticella (SOTTOFASE DELLA SPIGATURA) · con la spigatura l'apparato radicale cessa di accrescersi

CONDIZIONI FAVOREVOLI ALLA LEVATA

• Temperatura: basse temperature (< 15-22℃) riducono l'allungamento degli internodi
• disponibilità di N e H20: carenze riducono l'allungamento degli internodi
• giusta fittezza di semina: scarsa illuminazione (semine fitte) stimola allungamento internodi più bassi e riduce ispessimento e resistenza all'allettamento
• se precoce è dannosa per il pericolo di ritorno del freddo (i culmi sono poco resistenti alle basse temperature)

FIORITURA ED IMPOLLINAZIONE

La fioritura inizia dopo 5-7 giorni dall'uscita della spiga dall'ultima guaina fogliare e dalle spighette centrali procede verso l'apice e la base della spiga: