Prof ord. Dipartimento di Produzione Vegetale Agronomia Generale CdL Produzione e protezione delle piante e dei sistemi del verde, 2009-2010   Docente: Marco Acutis Prof ord. Dipartimento di Produzione Vegetale Attività di ricerca: Sistemi colturali, modellistica, impatto ambientale dei sistemi colturali Tel.: 02 50316591 cell. 348 8401237 (da usare senza problemi nel caso di non risposta dal telefono dell’ufficio, ma non il sabato e domenica, e tra 8:30 e le 19:30) e.mail: marco.acutis@unimi.it Mail per prenotazione esami: marco@acutis.it ricevimento: sempre, basta concordare data e ora per mail o telefono.

Denominazione del corso: Agronomia Generale (6CFU) Obiettivi del corso: Fornire gli elementi per la comprensione dei fattori che regolano la crescita di una coltura e per una corretta gestione produttivistica e agro-ambientale delle coltivazioni. Programma del corso: agroecosistema e rapporti pianta-atmosfera Ambiti dell'Agronomia: L’agroecosistema a scala territoriale, aziendale e di singola unità di paesaggio agrario. I fattori della produzione quanti-qualitativa delle colture. I seguenti argomenti sono già noti da altri corsi, ne vengono solo brevemente discusse le applicazioni Analisi dell'accrescimento e dello sviluppo. Efficienza d’uso della radiazione solare. Il clima e le piante: influenza delle variabili climatiche sulla produzione vegetale (radiazione solare, temperatura, idrometeore, vento, umidità). Mezzi di difesa dalle avversità meteoriche. L'agrometeorologia. Uso dell’acqua da parte delle colture: evapotraspirazione di rifermento, massima e effettiva. Assorbimento dell’acqua. Efficienza di uso dell’acqua.

basi scientifiche dell’agrotecnica e applicazioni terreno e piante Proprietà chimiche, fisiche, biologiche e idrologiche del terreno in relazione alla gestione dei sistemi colturali. Sistemazioni idraulico-agrarie: generalità e scopi (cenni). Le sistemazioni di terreni pianeggianti e declivi. Il ruscellamento superficiale, l’erosione e la percolazione. basi scientifiche dell’agrotecnica e applicazioni Le lavorazioni del terreno: lavori di messa a coltura, preparatori, complementari e consecutivi. Tecniche di minima lavorazione e non lavorazione. Principi e tecniche della fertilizzazione: le esigenze nutritive delle colture: macro- e microelementi. Dinamica degli elementi nutritivi nel suolo. Tipi di concimi e modalità di somministrazione. Correttivi ed ammendanti. Reflui zootecnici. Piani di concimazione. Principi e tecnica dell'irrigazione: determinazione dei fabbisogni idrici delle colture. Sistemi d'irrigazione e loro gestione. Avvicendamento delle colture e sistemi colturali. Il controllo delle erbe infestanti: mezzi preventivi, agronomici, fisici, biologici e chimici. Tipi di erbicidi, modi di somministrazione, selettività e persistenza, rilasci nell’ambiente. Pianificazione della lotta alle infestanti. Dinamica e trasporto di nutrienti e diserbanti nel sistema colturale Propagazione delle piante: riproduzione, moltiplicazione. Varietà, ecotipi, ibridi Caratteristiche agronomiche della semente, trattamenti alla semente. Certificazione delle sementi. Semina e trapianto. Agricoltura biologica

2. Terreno Funzioni del terreno: abitabilità e nutrizione Pedogenesi e profili del terreno: (cenni) La tessitura: classificazioni USDA e SISS La struttura: argilla, humus, complessi argillo-umici. Rapporti tra struttura, aria e acqua. Tenacità, plasticità e adesività: il concetto di tempera La reazione: definizione, effetti sulle piante, valori di riferimento. La capacità di scambio cationico e il tasso di saturazione basica: concetto, sua importanza, cenni alle tecniche di determinazioni e valori di riferimento. La dotazione di elementi nutritivi: Azoto, Fosforo e Potassio Idrologia del suolo

3. L’AGROTECNICA Tecnica irrigua: Finalità. Parametri tecnici (volume, stagione irrigua, turno). Metodi: scorrimento, infiltrazione laterale, sommersione, aspersione, sistemi a microportata. Bilanci idrici per la determinazione del momento di intervento e dei volumi d’adacquamento Fertilizzazione: concimi, ammendanti e correttivi. Macro e microelementi. AZOTO: Ruolo. Interazione con acqua. Concimi organici di sintesi, ammoniacali e nitrici; epoche di impiego, metodi. FOSFORO: ruolo. Concimi: tipi e modalità di impiego. POTASSIO: Ruolo. Concimi: tipi e modalità di impiego. Concimi organici: Letame. Liquami. Pollina. Il sovescio. Fertirrigazione e concimazione fogliare. Microelementi. Correzione della reazione del terreno. Correzione dei terreni salini e alcalino-sodici. Ammendanti: il letame come ammendante. I piani di concimazione e di utilizzazione agronomica dei reflui. Lavorazioni del terreno. Finalità; Classificazione. L’aratura, ripuntatura, lavorazione a 2 strati. Erpicatura. Tipi di erpici. Estirpatura, sarchiatura, rullatura. Cenni alle lavorazioni nel frutteto. Minime lavorazioni e zero tillage: pregi e difetti. Semina: seminatrici, profondità di semina, semina su sodo. Purezza, germinabilità e energia germinativa delle sementi. Diserbo: selettività degli erbicidi, modalità di azione degli erbicidi (contatto, traslocazione), diserbo in pre e post emergenza. Soglie di intervento Sistemazioni di pianura per la difesa dagli eccessi idrici, sistemazioni di collina. Sistemi colturali: avvicendamento tra colture, problemi della omosuccessione, residui di fertilità, problemi malerbologici, piani aziendali, leguminose, Agricoltura Biologica

ECOSISTEMA Unità spazialmente individuabile che include tutti gli organismi viventi tutte le componenti fisiche e chimiche e considera tutte le interazioni tra essi e il livello di organizzazione autonoma. BIOSFERA ATMOSFERA IDROSFERA LITOSFERA pedosfera

Agroecosistema Gli agroecosistemi differiscono da quelli naturali per l’azione dell’uomo: riduzione della complessità biologica: solo le specie coltivate sono volute somministrazione di input energetici asportazione di biomassa (output energetici) miglioramento produttivo delle parti di pianta utili (genetica) perturbazioni (lavorazioni, irrigazione) Agronomia: insieme delle tecniche per MIGLIORARE la produttività primaria alterando il meno possibile l’ambiente produttivo Imperativo: lasciare alle generazioni successive un ambiente non compromesso obbiettivi tecnici: garantire il reddito agli operatori evitare eccessi di concimazioni evitare erosione impiego razionale mezzi chimici evitare l’impiego errato di acque salse contenere la desertificazione

Interventi agronomici Agroecosistema Clima radiazione temperatura precipitazioni Atmosfera Composizione inquinamento Interventi agronomici lavorazioni irrigazione diserbo difesa fitosanitaria Ambiente biologico infestanti microbiologia del suolo crittogame Animali Aspetti economici e sociali Suolo caratteristiche fisiche acqua elementi chimici temperatura Pianta -genotipo produttività adattabilità all’ambiente

Anidride carbonica (CO2):   1. deriva da un bilancio che vede alla voce attiva la combustione del carbonio (fuoco, combustibili fossili, respirazione degli organismi viventi) ed alla voce passiva l'organicazione da parte dei vegetali; 2. è presente negli strati più bassi dell'atmosfera; 3. la sua concentrazione negli strati più bassi dipende prevalentemente dall'attività degli organismi vegetali ed animali (alle nostre latitudini è maggiore d’inverno e minore d’estate (così come è più alta di notte e più bassa di giorno); (di notte le piante respirano, ma non fotosintetizzano)

Nel 2001 = 360 ppm (aumento dell’1-2% all’anno) ALLE NOSTRE LATITUDINI Polo Sud Mauna Loa Media 380 Siple 360 340 Concentrazione di CO2 ppm 320 300 280 260 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Andamento delle concentrazioni di CO2 negli ultimi 1000 anni anni Nel 2001 = 360 ppm (aumento dell’1-2% all’anno) ALLE NOSTRE LATITUDINI 500 di notte, 200 di giorno / 400 in inverno, 300 in estate

combustibili fossili e produzione cemento atmosfera 750 superficie oceano 1020 sedimenti 150 DOC <700 5,5 60 1,6 90 92 91,6 100 61,4 0,5 50 40 6 4 0,2 produzione primaria e respirazione uso del suolo Ciclo globale del Carbonio (Valori in miliardi di tonnellate di C) combustibili fossili e produzione cemento vegetazione 610 suolo e detriti 1580 totale 2190 biota marino 3 oceano intermedio e profondo 38100

Ozono (O3): STRATOSFERICO  1. si genera per dissociazione di molecole di ossigeno (causata dalla radiazione UV) in atomi liberi che, entrando in collisione con altre molecole di O2 formano l'ozono;   2. queste reazioni sono particolarmente frequenti ad altitudini comprese tra 30 e 60 km di altitudine; 3. lo strato di ozono riveste particolare importanza dal punto di vista biologico, in quanto la sua molecola assorbe la radiazione UV (0.2-0.3 m), dannosa per gli organismi viventi; 4. tale assorbimento di energia determina un aumento di temperatura alla sommità dello strato di ozono; 5. la concentrazione di questo gas è di circa 7 ppm e diminuisce verso la superficie della terra (O3 TROPOSFERICO), dove è dannoso alla biosfera (è un gas altamente tossico).

riducono anche i danni da ozono Ozono TROPOSFERICO Si genera per l’alterazione del ciclo fotolitico (naturale) da parte degli idrocarburi reattivi volatili (VOCs): NO2 + uv + O2  NO + O- + O2  NO + O3  NO2 + O2 La presenza di VOCs elimina NO bloccando la 3a reazione e determinando l’accumulo di ozono. I danni alla vegetazione si hanno per ossidazione delle membrane cellulari, dopo la penetrazione attraverso gli stomi, per cui: DANNO = Concentrazione x Conducibilità stomatica  Tutti i fattori che limitano gli scambi gassosi (stress idrico e salino,…) riducono anche i danni da ozono

Andamenti giornalieri in 3 località della Campania (valori medi estivi)

Moderatamente sensibili Moderatamente tolleranti Tolleranti Frumento La risposta delle piante è specifica (in alcuni casi varietale) perché esistono diversi meccanismi di resistenza (biochimici, morfologici, enzimatici, fisiologici) Da alcune stime (eseguite in OTC) la perdita di produzione è del 10 - 30% Entro il 2006 dovrà essere attivata una normativa europea che stabilisca i livelli critici e che imponga agli Stati membri la riduzione delle emissioni dei precursori Sensibili Moderatamente sensibili Moderatamente tolleranti Tolleranti Frumento Soia Fagiolo Cotone Trifoglio Patata Tabacco Pomodoro B.bietola E.medica Riso Mais Vite Pascoli Avena Orzo

CAMPO PER LO STUDIO DEI DANNI DA OZONO ALLA VEGETAZIONE