Girasole - Since 1995 · Dipartimento di Agraria, Università di Sassari –Il girasole ha raggiunto un posto importante nell’agrioltura europea dopo la prima guerra mondiale grazie

Girasole

Helianthus annus (L.)

Dipartimento di Agraria, Università di Sassari

– 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

Girasole (Helianthus annus L.)


– 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

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.

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

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

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

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

Caratteri botanici


– 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

Ciclo della pianta e sue fasi


– Tab. 6.2

Ciclo della pianta e sue fasi


– 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

Esigenze e adattamento ambientale



– 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%




– 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



– Esigenze pedologiche

– Predilige

– terreni profondi

– di medio impasto

– oppure organici

– con pH sub-acido.

– Tollera moderatamente la salinità



– 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



– 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



– 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



– 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



– Fig. 6.4



– Fig. 6.5



– Fig. 6.6



– Fig. 6.7



– 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



– 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

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

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

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)

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

Tecnica colturale


– 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

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

Semina


– 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

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

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

Irrigazione


– 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

Maturazione e raccolta


– 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

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



– 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



– 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

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



– 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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