Comments
Transcript
Mais - Associazione Studenti di Agraria IAAS Sassari
Mais Zea Mays L. Mais (Zea Mays L.) – Figura al 3° posto dopo frumento e riso – L’utilizzazione diretta del mais – nell’alimentazione umana è in diminuzione – mentre è in aumento il suo nell’alimentazione animale ed industriale – amido – olii – proteine e derivati Dipartimento di Agraria, Università di Sassari impiego Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Classificazione botanica – Zea mays è una specie dotata di notevole polimorfismo – soprattutto per quanto riguarda la forma e composizione delle cariossidi – in base a questo aspetto, il mais coltivato può essere suddiviso in 7 gruppi indicati nel passato anche come sottospecie o varietà botaniche Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Classificazione botanica – Zea mais indentata (mais dentato, dent corn) – – – – – – – il più coltivato al mondo Zea mais indurata (mais vitreo o plata) – preferito nell’alimentazione umana e degli avicoli Zea mais everta (mais da scoppio, pop corn) Zea mais saccharata (mais dolce, sweet corn) – industria alimentare Zea mais amilacea (mais tenero o da amido, soft corn) Zea mais ceratina (mais ceroso, waxy corn) – industria chimica Zea mais tunicata (mais vestito, pod corn) Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Descrizione botanica – Annuale – Monoica – Stelo – grosso e carnoso, raramente accestito – Infiorescenza maschile: – pannocchia – Infiorescenza femminile: – spiga, posta all’ascella delle foglie – potenzialmente ad ogni foglia può corrispondere una spiga – ma in condizioni normali una pianta produce una sola spiga – raramente due Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Descrizione botanica – Apparato radicale – – – – fascicolato e superficiale Radici primarie o seminali – funzionali fino alla 5-6 ° foglia Radici secondarie – hanno origine dalla corona – 2-3 cm sotto la superficie del terreno – iniziano il loro sviluppo 3-4 giorni dopo l’emergenza – sono il vero apparato radicale – accrescimento termina con la fioritura Radici aeree – prendono origine dai primi due-tre nodi fuori terra – hanno funzione soprattutto di ancoraggio Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Descrizione botanica – Il culmo di mais prende il nome di stocco – altezza variabile fra 50 cm e 5-6 m, con moda di 2-3 m – costituito da una serie di nodi ed internodi – in qualche caso dalle gemme dei primi nodi sopra terra hanno origine dei culmi di accestimento che prendono il nome di succhioni – Le foglie – disposte alternativamente sui due lati dello stocco, una per ogni nodo sopra terra – come i nodi sono in numero variabile – da 8-10 nelle varietà precoci a 22-24 in quelle più tardive – ciascuna foglia si compone di guaina, lembo, ligula Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Descrizione botanica – Infiorescenza maschile – è un panicolo – posto all’apice dello stelo – L’impollinazione è anemofila – Infiorescenza femminile – è una spadice – composta da un grosso asse centrale – Tutolo sul quale si inseriscono in numero variabile file di spighette sessili riunite in coppie Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Descrizione botanica – Ogni spighetta contiene due fiori di cui uno solo è normalmente fertile. – Si ha quindi un numero di file di cariossidi pari al numero delle file delle spighette e perciò mai in numero dispari. – Una spiga ben sviluppata contiene in genere – 14-20 file di spighette (ranghi) disposte attorno al tutolo ciascuna con 50 fiori quindi con una potenzialità di 700-1000 cariossidi – Il peduncolo della spiga presenta un numero variabile (8-12) di nodi-internodi molto ravvicinati – ognuno con una foglia costituita pressoché dalla sola guaina l’insieme delle quali costituisce le così dette brattee o cartoccio, a protezione dell’intera spiga Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Descrizione botanica – Il fiore femminile è costituito – – da un ovario con uno stigma filiforme che corre sotto le brattee ed esce all’esterno della spiga, gli ultimi quelli dei fiori apicali ad ogni fiore corrisponde uno stigma – per cui alla fioritura si osserva sulla punta della spiga un ciuffo di sete di colore bianco-verdastro o violaceo. Le sete impiegano circa una settimana ad uscire dalla spiga ed è alla lunghezza di questo periodo che sembra doversi attribuire la generale proterandria Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Descrizione botanica – Il granulo pollinico che cade sulle sete germina ed emette un tubo pollinico che penetra all’interno dello stigma e lo percorre in tutta la sua lunghezza (anche oltre 25 cm per i fiori alla base della spiga) fino a raggiungere l’ovulo – Subito dopo la fecondazione – le sete si seccano – perciò il persistere di sete fresche è indice di difficoltà di fecondazione Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Descrizione botanica – La granella del mais – è un frutto indeiscente – cariosside – Il seme è racchiuso entro il pericarpo – è costituito da embrione, endosperma ed aleurone – dalla qualità e quantità dell’amido e dalla sua disposizione nell’endosperma dipendono – il tipo di frattura (farinosa, vitrea ecc.), – la forma (dentata, arrotondata, raggrinzita ecc.) – la stessa utilizzazione della granella (alimentazione, industria ecc) Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Il ciclo vitale del mais può essere diviso in tre fasi fra loro ben differenziate: – Germinazione e attecchimento delle piantine – Sviluppo vegetativo – Fioritura e maturazione della granella Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Germinazione e attecchimento delle piantine – E’ una fase passiva e dura circa tre settimane – Alla fine di questo stadio la pianta presenta 5-6 foglie in parte già srotolate un apparato radicale primario. – In questo stadio è molto sensibile alle condizioni ambientali sfavorevoli: emergenza a 10-13 °C: 18-20 giorni; a 16-18 °C: 8-10 giorni; a 25 °C: 4-5 giorni. Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Germinazione e attecchimento delle piantine – La crescita dell’apparato radicale richiede almeno 10 °C – Molto frequenti sono le carenze alimentari quando la pianta ha ormai esaurito le riserve del seme e la stagione decorre fredda e piovosa Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Sviluppo vegetativo – la pianta inizia la sua vita autonoma – costruisce se stessa predisponendo anche gli organi riproduttivi per la conservazione della specie – le nuove foglie sono prodotte dal “punto vegetativo” posto all’interno della pianta a livello del terreno o subito sotto La loro differenziazione termina circa 1 mese dopo la semina quando la pianta presenta 8-10 foglie ed è alta 40-50 cm Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Sviluppo vegetativo nello stesso tempo, sempre dal punto vegetativo, inizia la formazione dell’infiorescenza maschile dopo altri 8-10 giorni inizia la formazione della prima spiga all’ascella della 6° foglia sotto il pennacchio. altre 5-6 spighe sono prodotte nei nodi sottostanti ma in condizioni normali di coltura queste non si sviluppano Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Sviluppo vegetativo – E’ in questo momento, 35-40 giorni dopo la semina, con piante alte 50-60 cm, gli internodi più bassi incominciano ad allungarsi le piante entrano nella fase di rapido accrescimento verticale (levata), che termina 4-6 settimane più tardi, con l’emissione del pennacchio. Nello stesso tempo anche le radici permanenti si allungano e nuove radici vengono emessa dalla corona. Esiste un parallelismo tra sviluppo aereo e sviluppo radicale Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Sviluppo vegetativo – La durata complessiva della fase vegetativa dall’emergenza alla fioritura è direttamente correlata con la durata dell’intero ciclo produttivo e varia da minimi di 45-50 giorni nelle varietà precocissime a 75-80 giorni in quelle più tardive Questi valori si riducono con le semine ritardate, in relazione a più elevati valori di temperatura media. Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Sviluppo vegetativo – Eventuali carenze idriche ed azotate sono dannose prima della levata (differenziazione degli organi fiorali), riducendo la lunghezza della spiga e il numero di semi per fila I danni più gravi si verificano nelle ultime tre settimane prima della fioritura con perdita del 6-7% della produzione di granella per ogni giorno di stress Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Fioritura e maturazione della granella – in questo stadio la produzione della pianta viene accumulata come sostanza di riserva nella granella – subito dopo la fecondazione la cariosside ingrossa rapidamente Già alla fine della 3° settimana raggiunge le dimensioni pressoché finali ed è piena di un liquido lattiginoso ricco di zuccheri (maturazione lattea) Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Fioritura e maturazione della granella – Successivamente gli zuccheri si condensano in amido, conferendo una consistenza dapprima pastosa, tipo cera (maturazione cerosa) e successivamente farinosa (maturazione fisiologica) – La maturazione cerosa si verifica 25-30 giorni dopo la maturazione lattea, cioè 45-50 giorni dopo la fioritura – La maturazione cerosa è accompagnata dal parziale essiccamento delle foglie sotto la spiga, dal primo ingiallimento delle brattee e dalla comparsa negli indentata della dentatura (concavità della corona della cariosside) Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Ritmo di accumulo della sostanza secca Figura 7.5 Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Ritmo di assorbimento elementi nutritivi Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Fioritura e maturazione della granella – Tre settimane più tardi, cioè 60-70 giorni dopo la fioritura termina ogni ulteriore accumulo di amido, allorchè la granella raggiunge il 30-35% di umidità e può ritenersi fisiologicamente matura questo stadio può essere facilmente identificato con la comparsa del “punto nero” alla base della cariosside, nel punto di attacco al tutolo. – Il successivo processo, che porta la granella fino a valori di umidità compatibili con la mietitrebbiatura (25-28%) è soltanto legato alla perdita di acqua Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Accrescimento e Sviluppo – Fioritura e maturazione della granella – La durata del periodo fra fioritura e maturazione fisiologica è pressoché indipendente dalla classe di maturità Dipende solo dalle condizioni climatiche – Ibridi fast dry down sensibile riduzione della durata dello stadio finale di essiccamento della granella nei confronti degli ibridi normali Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Esigenze ed Adattamento Ambientale – La sua coltivazione si estende da 30° a 55° di latitudine – quindi su una fascia di 2.500 km – Zero di vegetazione – 10 °C – Saturazione illuminazione 60000 lux – con intensità di 90-100000 lux – Ibridi ligule-less Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Esigenze ed Adattamento Ambientale – Pianta C4 – – – – – – primo prodotto della fotosintesi è a 4 atomi di C (acido malico e ossalacetico) – queste piante non presentano fotorespirazione Può essere considerata come una pianta brevidiurna – le nuove cultivar sono indifferenti – considerate come piante a giorno neutro Consumo idrico medio – 4.000-6.000 m3 Teme il ristagno idrico Predilige pH 6-7 Sensibile alla salinità Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Avvicendamento colturale – Coltura da rinnovo – Problemi derivanti da omosuccessione – Problemi sui terreni argillosi Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Cultivar e Miglioramento Genetico – Il MG ha consentito elevatissimi incrementi produttivi – Ibridi di mais – Formula aperta o a formula chiusa – A due, tre, quattro vie, semplici modificati – Obiettivi – Produzione – Contenuto proteico – Mais OGM: bt. Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Scelta del seme – Precocità – – – – – durata in giorni 85-90 – 150-160 – classi FAO 100-900 – gradi utili di calore Portamento delle foglie – orientamento verticale (angolo 80°) Rapidità di maturazione (essiccamento, fast dry down) e mantenimento dell’apparato vegetativo verde (stay green) Adattamento alla coltura fitta Resistenza – all’allettamento, allo sbandamento, allo sradicamento, alla rottura – alle malattie ed alle avversità Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Lavorazione del terreno – Preparazione del letto di semina – Voce importante dei costi di produzione. – Aratura – 30-35 cm terreni leggeri – 40-50 cm terreni argillosi – Lavorazione a due strati – Lavorazioni secondarie – Minimum tillage, zero tillage Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Lavorazione del terreno Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Semina – Epoca – – – Temperatura minima 10 °C terreno Orientamento: anticipo – alta probabilità di rispettare il giusto calendario – taglia minore, stocco più robusto e resistente all’allettamento – anticipo fioritura con minore rischio per periodo critico per l’acqua – anticipo raccolta, minori perdite granella meno umida – sfuggire attacchi parassitari fase finale ciclo I vantaggi dell’anticipo del ciclo sembrano più evidenti con gli ibridi classe 600-700 Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Semina – Dovendo seminare nella stessa azienda ibridi di diversa precocità secondo un calendario di lavori, è preferibile anticipare la semina degli ibridi più precoci – Epoca – ottimale (in Italia) inizio-metà di aprile – Profondità – 5-6 cm – 8-10 cm (max) se mal strutturato – - Densità – attualmente investimenti 7-8 piante per ibridi precoci – 5,5-6,5 per classi 600-700 – mediamente si stima circa 20-25 kg seme, anche se la semente è venduto a numero (sacchi da 25000 semi) Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Semina – Distanza fra le file – dipende dalle macchine – 65-75 cm – Modalità ed attrezzature – seminatrici di precisione – in generale incrementare 10-15% in relazione – alla preparazione del terreno – presenza di insetti terricoli – in semina anticipata Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione – Il mais è una coltura ad elevata capacità produttiva e quindi ad elevato fabbisogno di elementi nutritivi. – Azoto – viene assorbito quasi esclusivamente sotto forma nitrica e, solo in carenza di questo e nei primi stadi di sviluppo, la pianta può utilizzare anche l’azoto ammoniacale – le esigenze della pianta sono crescenti fino alla prefioritura che rappresenta lo stadio più critico nei confronti di questo elemento in parallelo aumenta anche l’intensità della nitrificazione e quindi la disponibilità di N nel terreno Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione – – Fosforo – Il ritmo di assorbimento si svolge in parallelo con la crescita della pianta – Gli stadi iniziali dello sviluppo del mais rappresentano il periodo più critico per questo elemento – Con la granella si asporta dal terreno oltre il 60% della quantità totale assorbita dalla pianta Potassio – L’assorbimento del potassio termina con la fioritura della pianta o poco dopo – Con l’interramento degli stocchi ritornano al terreno oltre i 2/3 delle asportazioni della coltura Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione – Quantità di fertilizzanti – Nella tabella 7.9 sono indicate le dosi indicative da somministrare – calcolate per – queste un terreno mediamente dotato si basano sul presupposto di mantenere in attivo il bilancio della fertilità chimica del terreno con restituzioni del 25-30% superiori alle asportazioni della coltura Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione – Concimazione organica – – Laddove si ha grande disponibilità di fertilizzanti organici (maiscoltura associata all’attività zootecnica) si dovranno individuare le tecniche più idonee per il loro ottimo utilizzo agronomico con il minimo impatto ambientale Nella moderna maiscoltura, la fonte più importante di rifornimento di sostanza organica è rappresentata dai residui colturali che annualmente vengono interrati Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione – Epoca e modalità di distribuzione – – I concimi minerali fosfatici e potassici – vengono distribuiti in pre-semina o in pre-aratura Il fosforo – soprattutto negli ambienti settentrionali, caratterizzati da stagione più fresca e piovosa durante i primi stadi vegetativi della pianta, può essere distribuito in maniera localizzata, con 50100 kg ha-1 di P2O5 Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione – Epoca e modalità di distribuzione – I concimi azotati – devono essere parte distribuiti in modo frazionato alla semina e parte in copertura limitando la quota alla semina ed aumentando il numero degli interventi in copertura quanto più il terreno è sciolto Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Concimazione – Epoca e modalità di distribuzione – In generale: – Nei terreni argillosi: una sola distribuzione prima della semina oppure distribuzione frazionata metà prima della semina e metà in copertura – Nei terreni sciolti: sempre distribuzione frazionata in genere 1/3 prima della semina e 2/3 in copertura in una o due volte Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Irrigazione – Coefficiente di evapotraspirazione relativamente basso – circa 250 kg di acqua per kg di s.s. prodotta – Poiché la coltura ha elevata potenzialità produttiva, che viene espressa in un periodo molto breve e normalmente poco piovoso, la disponibilità idrica risulta uno dei fattori limitanti la produzione – Mediamente per una coltura che produce 10 t ha-1 di granella si stima un consumo idrico medio giornaliero di circa 40 m3 ha-1 – pari a 0,6-0,7 litri per pianta – valori del 60-70% più alti nel mese di luglio Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Irrigazione – L’effetto negativo dello stress idrico sulla resa della coltura è più accentuato durante la fioritura e l’ingrossamento della granella – “periodo critico” nei confronti della siccità inizia 10-15 giorni prima della fioritura e si protrae fino a fecondazione avvenuta, ma la pianta è assai sensibile alla carenza idrica, con intensità decrescente, fin quasi alla maturazione cerosa delle cariossidi – Gli interventi irrigui più efficaci – sono quelli eseguiti nell’immediata pre-fioritura – identificabile con la posizione eretta assunta dall’ultima foglia pochi giorni prima della emissione del pennacchio – in questo stadio l’umidità di intervento sale all’80% dell’a.d.m Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Irrigazione – I sintomi significativi dello stress idrico sono rappresentati da: – In pre-fioritura: – comparsa dei primi avvizzimenti fogliari sulle testate dei campi nelle ore più calde della giornata – In post-fioritura: – rapido essiccamento delle foglie basali – I volumi di adacquamento consigliati sono tendenzialmente alti – soprattutto per gli interventi nei mesi più caldi, quando i consumi della coltura sono più elevati Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Tecnica colturale – Sarchiatura – Utilizzata come mezzo complementare del diserbo chimico – Utilizzata in terreni particolarmente freddi o siccitosi – per il maggiore riscaldamento dello strato superficiale e la minore evaporazione – Viene eseguita meccanicamente. – Da evitare gli interventi troppo energici e troppo precoci prima che la pianta abbia raggiunto i 10-15 cm di altezza Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Raccolta e conservazione – Nella produzione di granella secca – lo stadio ottimale di raccolta si identifica con la cosiddetta maturazione commerciale – si verifica 10-15 giorni dopo la maturazione fisiologica umidità della granella pari al 25% circa – Raccolta anticipata – maggiori costi di trebbiatura ed essiccamento associati ad una perdita qualitativa del prodotto dovuta a maggiori rotture di granella – Raccolta posticipata – maggiori perdite quantitative dovute ad allettamento, a caduta di spighe a causa della piralide o della gibberella o a condizioni climatiche avverse Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Raccolta e conservazione – La raccolta viene eseguita in genere con le normali mietitrebbiatrici – con testa spannocchiatrice a 3-6 file o più – La granella umida non si conserva – a meno che non venga sottoposta ad insilamento per produrre i “pastoni” – perciò viene essiccata artificialmente – In Italia il limite di riferimento ammesso per l’umidità della granella secca è il 15% Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Coltura in secondo raccolto – Dopo il grano – Il mais può essere introdotto negli avvicendamenti – come coltura intercalare da erbaio – per raccolta ed insilamento la raccolta, in questo caso, viene effettuata quando la granella presenta un’umidità del 35%. Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Utilizzazione della granella – Si stima che nei Paesi industrializzati la granella di mais venga utilizzata: – per l’85% in alimentazione animale – per il 10% in alimentazione umana – per il 5% per impieghi industriali Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Utilizzazione della granella – Dalla lavorazione del mais si ricavano: – Prodotti alimentari: – olio, farine per pane, polenta, biscotti ecc., bevande alcoliche come birra e liquori – Prodotti farmaceutici – Acetone, aldeide acetica, acido citrico, lattico, fumarico ecc.; – Prodotti dell’industria cartaria, tessile, ceramica e di quella delle vernici e degli esplosivi – Attualmente si sta studiando la possibilità di utilizzare la granella di mais per la produzione di alcool etilico per autotrazione Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Produzione del seme – L’impiego delle sementi ibride – impone la necessità del rinnovo annuale delle sementi – La produzione delle sementi ibride F1 – viene affidata su contratto dalle ditte costitutrici ai coltivatori sotto la diretta vigilanza di un Ente certificatore che garantisce la genuinità della semente Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Produzione del seme – Caratteristiche della coltura da seme e condizioni indispensabili per la certificazione sono: – Isolamento: – distanza minima di 200 m da altre colture di mais – Epurazione: – eliminazione, prima della fioritura, delle piante che non presentano i caratteri standard indicati nel Registro Nazionale delle Varietà – Demasculazione – eliminazione, prima dell’antesi, delle infiorescenze maschili dalle piante portaseme (qualora queste non presentino il carattere di maschiosterilità) Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari Dipartimento di Agraria, Università di Sassari