Girasole
Helianthus annus (L.)
Girasole (Helianthus annus L.)
– Il girasole ha raggiunto un posto importante nell’agricoltura
europea dopo la prima guerra mondiale grazie ai molteplici
vantaggi offerti dalla sua coltivazione:
–
valorizzazione di ambienti a siccità estiva
–
buona produttività
–
prodotto che ben si presta all’estrazione di olio di ottima
qualità
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Caratteri botanici
– Famiglia Compositae
–
è la più importante specie del genere Helianthus che include
sia specie spontanee sia specie coltivate tra loro talvolta
interfertili
– Pianta annuale caratterizzata da notevole sviluppo dei suoi organi
– Fusto
– eretto, vigoroso, cilindrico, internamente pieno di midollo
– lunghezza
– nelle specie da olio varia tra 60 e 220 cm
– diametro
– varia da 2 a 5 cm ed è ineguale nei diversi tratti.
– a maturità tende a piegarsi al di sotto della calatide con
un’inclinazione variabile
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Caratteri botanici
– Fusto
–
nelle forme sottoposte a miglioramento genetico è privo
di ramificazioni
– che costituiscono un carattere negativo in quanto le
calatidi secondarie maturano più tardi e producono
semi più piccoli
– Cotiledoni
– ruolo importante nella crescita della pianta
– precoce perdita determina la formazione di una minore
quantità di s.s.
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Caratteri botanici
– Foglie
–
grandi e alterne
– margine dentato e pubescenti su entrambi i lati
– forma
– cambia a seconda della posizione rispetto al fusto
– numero varia da 12 a 40
– in funzione delle condizioni di coltivazione e delle
caratteristiche varietali
– picciolo
– presenta nella parte superiore una doccia attraverso
la quale l’acqua piovana accumulatesi sulle foglie
viene guidata verso il colletto
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Caratteri botanici
– Infiorescenza
–
Calatide
– formata da numerosi fiori collocati sul ricettacolo
discoidale
– diametro varia molto (tra i10 e i 40 cm) in funzione della
varietà e delle condizioni di coltura.
– fino all’inizio della fioritura effettua movimenti di
rotazione per i quali la superficie discoidale forma
costantemente un angolo retto con la direzione dei raggi
solari
– dopo la fioritura le calatidi rimangono rivolte
– verso Est, Nord-Est nell’emisfero Nord
– verso Sud-Est nell’emisfero Sud
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Caratteri botanici
– Infiorescenza
–
–
–
sul ricettacolo si trovano i fiori
ligulati
– disposti radialmente in 1-2 file con 30-70 fiori
asessuati di colore giallo dorato, giallo paglierino o
giallo arancio
tubulosi
– ermafroditi e disposti in archi spiraliformi che
irradiano dal centro del disco
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Caratteri botanici
– Il frutto
–
achenio compresso
– pericarpo duro e fibroso, finemente vellutato
– colore variabile dal bianco al nero
– a volte con nervature bianche o grigie
– Apparato radicale
– costituito da una radice principale fittonante
– dalla quale si dipartono numerose ramificazioni che
tendono a spingersi in profondità formando un
abbondante capillizio
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Ciclo della pianta e sue fasi
– Durata del ciclo dall’emergenza alla maturazione fisiologica
–
110-145 giorni
– assumendo come temperatura base per il calcolo delle
“somme termiche” 6°C
– le cv precoci richiedono, per il compimento di questo
ciclo, 1600°C
– quelle tardive ne richiedono circa 2700°C
– In condizioni ottimali di sviluppo
– la pianta è in grado di produrre una biomassa di 12 t ha-1
– Il ciclo di sviluppo della pianta può essere suddiviso nelle
fasi indicate nella tab. 6.2
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Ciclo della pianta e sue fasi
– Tab. 6.2
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Esigenze e adattamento ambientale
– Esigenze climatiche
–
–
–
In fase germinativa il girasole ha minori esigenze
termiche rispetto al mais
Temperature ottimali:
– 15°C per la germinazione
– 18°C per le prime fasi di sviluppo
– 18-22°C per le prime fasi di fioritura e maturazione
Le plantule sono resistenti alle gelate tardive
– infatti, allo stadio cotiledonare, la pianta può
sopravvivere alla temperatura di -3, -5°C
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Esigenze e adattamento ambientale
– Esigenze climatiche
–
–
–
Alte temperature nella fase di maturazione
– possono dar luogo a stress idrico che può determinare
la riduzione della percentuale in olio del seme
diversa composizione degli acidi grassi
La fase di fioritura è quella più sensibile alla carenza
idrica
Alcuni genotipi in situazione di stress
– chiudono gli stomi presenti nella pagina inferiore
riducendo le perdite idriche del 60%
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Esigenze e adattamento ambientale
– Esigenze climatiche
–
Pianta neutrodiurna
– le foglie sono eliotropiche nella fase giovanile e tale
capacità diminuisce con lo sviluppo
– manifesta una particolare sensibilità per l’intensità della
luce
soprattutto durante la fase compresa tra la
formazione dei primordi fiorali e quella delle tetradi
polliniche
infatti,
durante
questo
periodo,
l’ombreggiamento della pianta può causare una
decurtazione significativa della produzione di
semi e di olio
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Esigenze e adattamento ambientale
– Esigenze pedologiche
–
–
Predilige
– terreni profondi
– di medio impasto
– oppure organici
– con pH sub-acido.
Tollera moderatamente la salinità
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Esigenze e adattamento ambientale
– Esigenze nutrizionali
–
La pianta raggiunge il ritmo più intenso del suo
accrescimento massale nel periodo compreso tra il 40° e
l’80° giorno dalla semina
– periodo nel quale costruisce il 76% della sua s.s.
– Il periodo di più intensa crescita si colloca tra la comparsa
del bottone fiorale e la fase di piena fioritura
– Il vero organo di riserva per il seme è la calatide, la cui
entità ponderale (che è intorno al 40% in fase di fioritura)
si riduce, al momento della maturazione, a solo il 22% del
totale della pianta
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Esigenze e adattamento ambientale
– Esigenze nutrizionali
–
–
Asportazioni per una produzione media di 3,5 t ha-1 di
seme:
– 160 kg di N
– 60 kg di P2O5
– 400 kg di K2O
– 90 kg di MgO
– 200 kg di CaO
A completamento del ciclo, per una resa di 3,5 t ha-1, la
pianta restituisce con i suoi residui:
– Circa il 50% dell’azoto assorbito
– Circa il 18% del fosforo assorbito
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Esigenze e adattamento ambientale
– Traslocazione e ridistribuzione degli assimilati
–
Fino all’apparizione del bottone fiorale
– gli assimilati migrano verso l’apparato radicale
– per orientare poi la loro migrazione verso la
calatide
– Nella fase di riempimento dei semi
– gli assimilati, sotto forma di zuccheri riducenti, sono
utilizzati per la lipogenesi
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Esigenze e adattamento ambientale
– Traslocazione e ridistribuzione degli assimilati
–
Durante la fase iniziale della maturazione
– la sintesi dei lipidi avviene soprattutto nella zona periferica
della calatide, in quanto i vasi libro-legnosi giungono alla
calatide dalla periferia, mentre la zona centrale è costituita
da un parenchima midollare sprovvisto di vasi
– Inverso è invece il gradiente per i composti azotati
– Per questo motivo il peso medio dell’achenio ed il
contenuto in olio
diminuiscono dalla periferia della calatide verso il
centro
mentre si osserva nella stessa direzione un leggero
aumento del contenuto in proteine
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Esigenze e adattamento ambientale
– Fig. 6.4
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Esigenze e adattamento ambientale
– Fig. 6.5
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Esigenze e adattamento ambientale
– Fig. 6.6
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Esigenze e adattamento ambientale
– Fig. 6.7
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Esigenze e adattamento ambientale
– Sintesi dell’olio
–
Il tenore in olio nel seme
– aumenta regolarmente fino a 30 giorni dopo la
fioritura
– successivamente rallenta progressivamente
– A maturità
– il 95% dell’olio è contenuto nella mandorla
– la sua composizione varia
secondo la cv. utilizzata
alto oleico o meno
secondo la latitudine della località di coltivazione
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Tecnica colturale
– Avvicendamento
–
–
Tipica pianta da rinnovo
– l’entità e la composizione dei residui lasciati nel
terreno dopo la raccolta costituiscono un ottimo
apporto per la coltura successiva
Allo scopo di evitare problemi legati al diffondersi di
malattie
– è opportuno che il girasole non ritorni sullo stesso
terreno prima di 3-5 anni
– a sufficiente distanza da altre oleaginose
es. colza
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Tecnica colturale
– Lavori preparatori del terreno
–
–
Le lavorazioni tendono principalmente ad aumentare la
capacità idrica del terreno
Da studi condotti in questi ultimi anni è emerso
– che le arature a ridotta profondità (25-30 cm) possono
fornire risultati analoghi o addirittura superiori
rispetto alle arature profonde
a causa di una migliore emergenza delle plantule
della minore difficoltà di insediamento della
coltura
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Tecnica colturale
– Concimazione
–
Azoto
– Un adeguato assorbimento nelle prime fasi del ciclo
vegetativo è indispensabile
per un ottimale sviluppo e mantenimento della
massima superficie fogliare
conseguentemente per la formazione di un
sufficiente numero di acheni
– Massima utilizzazione dell’azoto
si verifica generalmente al momento della fioritura
in questa fase il 50-60% dell’azoto assorbito
come fertilizzante si ritrova nelle foglie
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Tecnica colturale
– Concimazione
–
Azoto
– Le foglie rappresentano un organo di stoccaggio transitorio
dell’azoto
dopo la fioritura avviene una intensa ridistribuzione
dell’azoto presente nelle foglie e nel fusto verso la calatide
ed i semi
– Ai fini dell’elaborazione di un corretto piano di fertilizzazione
azotata della coltura
occorre considerare l’entità delle risorse idriche disponibili
(naturali ed artificiali)
– Nelle condizioni ambientali italiane, tenuto conto della scarsa
disponibilità di azoto mediamente rilevata nei nostri terreni, le
dosi consigliate
sono di circa 80-100 kg ha-1 per gli investimenti
tradizionalmente adottati (5-6 piante/m2)
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Tecnica colturale
– Concimazione
–
–
Fosforo
– In suoli ben dotati con pH vicino alla neutralità:
60-80 kg ha-1 di P2O5
Potassio
– Assorbe un alto quantitativo di potassio
– Dosi in funzione della dotazione del suolo
fino a 150 kg ha-1 di K2O
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Semina
– Il seme del girasole
–
inizia a germinare con una temperatura del terreno di 6-7°C
– la semina può perciò essere anticipata di circa 30 gg rispetto a
quella del mais
– viene venduto in dosi per ettaro di 70.000 o 75.000 semi
– pari a 4-6 kg
– è calibrato e trattato con prodotti contro le crittogame
– La semina viene effettuata mediante seminatrici pneumatiche di
precisione con dischi da girasole
– La densità di semina
– in terreni con buone capacità di rifornimento idrico
– 7-9 semi m-2
al fine di ottenere un investimento alla raccolta di 6-7
piante m-2
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Semina
– La produzione è determinata da
–
Numero di calatidi ad ettaro
– Numero di semi per calatide
– Peso medio del seme
– Poiché il girasole coltivato produce una sola calatide per pianta
– il numero di piante per unità di superficie costituisce il
parametro produttivo più importante
– Bassi investimenti
– aumenta il numero di semi per calatide ed il peso medio dei
semi
– Elevati investimenti
– queste variabili registrano valori inferiori ed aumenta
invece la produzione di olio per pianta
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Irrigazione
– In regime di massima disponibilità idrica
–
Le attuali cv presentano un fabbisogno idrico di circa 600
mm per l’intero ciclo.
– Il fabbisogno idrico minimo è così suddiviso tra le diverse
fasi fenologiche:
– Dall’emergenza alla fioritura:
– 160-180 mm necessari per l’ottenimento di un indice
fogliare ottimale
– Durante la fase di fioritura:
– 70 mm per evitare carenze idriche
– Dopo la fioritura:
– 160-200 mm per mantenere più a lungo efficiente
l’apparato fogliare
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Irrigazione
– Una distribuzione di acqua così equilibrata nelle varie fasi
fenologiche può consentire rese anche molto elevate
– 3,5-4 t ha-1
– È in grado di fornire una certa produzione anche in
condizioni di limitata disponibilità idrica
– In raffronto ad altre specie annuali (mais, soia) presenta
un rapporto tra deficit evapotraspirativo e decremento di
resa nettamente maggiore
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Irrigazione
– In ambienti con disponibilità idriche limitanti
–
occorre prevedere apporti idrici solo nelle fasi più critiche
per la formazione della produzione
– comparsa del bottone fiorale e riempimento degli
acheni
– questi apporti permettono di ottenere
– produzioni similari o lievemente ridotte rispetto a
quelle ottenibili con irrigazioni effettuate durante
tutto il ciclo
– Nel girasole a semina primaverile
– si possono generalmente considerare non necessari gli
apporti irrigui durante la fase vegetativa
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Maturazione e raccolta
– Epoca
–
15-20 giorni dopo la maturazione fisiologica
– indici attendibili del raggiungimento di questa fase sono:
– caduta degli involucri fiorali dei frutti
– viraggio al bruno delle calatidi
– completa secchezza delle foglie basali e di parte di quelle
mediane
– L’umidità alla raccolta degli acheni deve essere pari al 9-10%
– Il prezzo del seme è fissato considerando un prodotto
– al 9% di umidità
– al 2% di impurità
– Effettuata
– con la mietitrebbiatrice da frumento
– adottando opportuni accorgimenti
– o impiegando la specifica testata per girasole
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Caratteristiche del prodotto ed Utilizzazione
– I semi di girasole trovano impiego quasi esclusivamente
–
–
–
–
nell’industria olearia
Peso di 1000 semi
– da 40 a 90 grammi
Tenore in olio del seme intero
– varia tra il 30 ed il 50%
Olio di eccellenti qualità dietetiche
– elevato contenuto di acidi grassi insaturi
– alto contenuto di vitamine
Le varietà “alto oleico”
– con contenuto di questo acido grasso superiore all’80%
– sono utilizzate anche nell’industria per la produzione di
lubrificanti e detersivi
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Caratteristiche del prodotto ed Utilizzazione
– La lecitina ed i fosfatidi estratti dall’olio
–
vengono usati nell’industria dolciaria e nei salumifici
– La farina
– viene utilizzata in alimentazione animale
– fonte di proteine
– così come i semi interi
– concentrato energetico
– I semi di girasole contengono in media:
– 48% olio
– 18% proteine
– 20% fibra
– 9% acqua
– 2-3% ceneri
– Dalla lavorazione di 1 t di semi
– dopo l’estrazione dell’olio si ottengono in media 400 kg di farine
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Caratteristiche del prodotto ed Utilizzazione
– Biodiesel
–
–
–
L’olio ottenuto dalle piante oleaginose (girasole, colza e
soia)
– è utilizzato esterificato come carburante (puro o in
miscela) dei motori a ciclo diesel
– come combustibile per il riscaldamento delle
abitazioni
– in impianti per la produzione di energia elettrica
Considerando una produzione media di 3 t ha-1 di
girasole
con una percentuale in olio del 50%
– si possono ottenere 1,5 t di olio
pari a 1.909 litri di Biodiesel per ha
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Cultivar e Miglioramento Genetico
– L’ibrido di girasole ideale per l’ambiente italiano dovrebbe
avere le seguenti caratteristiche:
– Numero di semi per pianta: 1.500-2.000
– Peso ettolitrico: 45-50 kg hl-1
– Peso di 1.000 semi: 50-60 grammi
– Percentuale di guscio: 20-21%
– Contenuto in olio del seme: 50%
– Un ideotipo con queste caratteristiche potrebbe fornire
una produzione media superiore alle 2 t di olio per ettaro
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Cultivar e Miglioramento Genetico
– Altri
aspetti di interesse per il miglioramento genetico
riguardano:
– selezione di piante ad internodi raccorciati che permettano
– una maggiore resistenza all’allettamento
– un aumento della densità di semina (tale da compensare la
minore produttività delle piante a taglia bassa)
– forma ed inclinazione della calatide
– la selezione è volta all’ottenimento di tipi con il dorso della
calatide leggermente convesso e con posizione
dell’infiorescenza parallela alla superficie del terreno
– selezione di tipi ad alto contenuto di acido oleico
– resistenza alla siccità
– tolleranza alla salinità
– resistenza alle malattie
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Cultivar e Miglioramento Genetico
– Metodi di selezione utilizzati per l’ottenimento degli ibridi
–
Per sfruttare il fenomeno dell’eterosi e gli incrementi di resa
ad esso dovuti
– sono state create varietà ibride
– la loro produzione su scala industriale è stata
notevolmente facilitata dalla scoperta della sterilità
maschile citoplasmatica
– Per produrre ibridi è necessario
– incrociare piante maschiosterili con piante recanti i due
geni ristoratori della fertilità
– il processo passa attraverso molte tappe e, una volta
identificati fenotipicamente gli individui più promettenti,
viene effettuata l’autofecondazione
– in seguito viene svolta una selezione in ogni linea e tra
diverse linee
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