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LA PIANTA

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Appunti di Lezione 2015/2016 Fiorino P. Marone E., 20015/2016

STRUTTURA DELLA PIANTA

E

CENNI DI ORGANOGRAFIA

Appunti di Lezione 2015/2016

Figura tratta da: Bell and Bryan, Plant Form, Timber Press, London, 2008 Appunti di Lezione 2015/2016

Le strutture fogliari sono la parte che le piante rinnovano con

periodicità tipica di ogni specie.

In base alla velocità di rinnovo, del fogliame,le diverse specie sono:

Caducifoglie, quando le foglie permangono da 3 a 6-7 mesi (pesco,

vite).

Semisempreverdi, quando le foglie (di un anno) cadono alla

successiva ripresa vegetativa (cratego).

Sempreverdi quando le foglie permangono 2 o più anni (30-36 mesi

per olivo-, 4-5 anni per abete).

LE FOGLIE


Lungo il FUSTO o CAULE, in corrispondenza

dei NODI, si sviluppano le FOGLIE, dove

avviene la FOTOSINTESI.

Morfologicamente una foglia tipica consiste di

una LAMINA piatta, espansa, di un PICCIOLO,

allungato e di una base; quando il picciolo

manca la foglia si dice SESSILE.

Un sistema di NERVATURE, nel quale scorrono

i TESSUTI VASCOLARI della foglia, attraversa

la lamina secondo diversi modelli caratteristici.

Le foglie possono essere “guainanti”

(Monocotiledoni: cereali), cioè prive di picciolo,

intere e parallelinervie, e con la lamina

direttamente inserita sull’asse del fusto, in modo

da impiantarsi su di esso con larga base,

versando nel caule stesso un numero

considerevole di fasci.

LE FOGLIE


Lungo l’asse, all’ascella delle foglie o all’apice del fusto, si formano tra le altre

GEMME a funzione vegetativa, le GEMME A FIORE, cioè gemme che sviluppandosi

danno origine a FIORI o INFIORESCENZE, in grado di generare il frutto, che contiene

il SEME, cioè la nuova pianta.

Nelle MONOCOTILEDONI e nelle DICOTILEDONI a CICLO ANNUALE, i processi

che portano alla formazione delle gemme a fiore sono “automatici”, cioè si

determinano quando la pianta ha raggiunto una determinata ETA’ DEL MERISTEMA,

o VOLUME DELLA CHIOMA, mentre, nelle SPECIE PERENNI, i processi che

portano alla formazione delle gemme a fiore, seppure largamente automatici, sono

fortemente controllati da stimoli ambientali ed equilibri endogeni nutrizionali od

ormonali.

LE GEMME


Nelle ANGIOSPERME, dopo

l’IMPOLLINAZIONE, con la

FECONDAZIONE dell’OVULO e con

lo sviluppo dell’EMBRIONE si

accrescono anche i tessuti

dell’OVARIO (FRUTTO VERO) e,

talora, anche tessuti diversi localizzati

in prossimità dell’ovario stesso (FALSO

FRUTTO).

I frutti possono essere classificati in

funzione della struttura, forma e

dimensioni, in genere molto variabili tra

le diverse specie.

IL FRUTTO

Figura tratta da: Fabbri, Produzioni vegetali, Calderini, 2001


Sono frutti veri il BACCELLO delle Leguminose, che contiene il seme (fagiolo), la

BACCA del pomodoro e della vite, la DRUPA del pesco e dell’olivo.

Sono falsi frutti la mela, la pera e la fragola.

Nel caso dei cereali (grano) il frutto è riunito in infruttescenze (pannocchie o spighe)

ed i semi sono chiamati cariossidi.

IL FRUTTO


In alcuni tipi di frutti (nocciolo e castagno) il frutto (NUCULA) indeiscente, non è

direttamente commestibile ma contiene la parte edule, genericamente identificata per

il seme con il nome di FRUTTA SECCA.

Alla categoria della FRUTTA SECCA possono appartenere semi originati da diversi

tipi di frutto:

NUCULA (nocciolo, castagno, anacardio e macadamia);

DRUPA (noce e mandorlo);

BACCELLO (arachide)

IL FRUTTO


LE PIANTE ERBACEE

Si considerano PIANTE ERBACEE tutte quelle prive di

accrescimento CAMBIALE (SECONDARIO).

Il loro ciclo vitale si esaurisce in una stagione di crescita (il mais si

semina a maggio e si raccoglie ad ottobre, arrivando “da seme a

seme”), o in due stagioni di crescita (colza e barbabietola da

zucchero, che si semina da marzo alla tarda estate, fiorisce nella

primavera successiva e si raccoglie all’inizio dell’estate dell’anno

seguente), oppure, nei Paesi a clima equatoriale, alcune specie

crescono continuativamente per 16-20 mesi, prima di produrre

l’infiorescenza e la fruttificazione (banano, ananas). Appunti di Lezione 2015/2016

LE PIANTE ERBACEE

In questo gruppo ricade la maggior

parte delle piante coltivate, che

forniscono semi, frutti o altre parti

di pianta, utilizzabili

nell’alimentazione.

Come si nota in figura, è possibile

utilizzare l’accrescimento

“anomalo” di radici, fusto, foglie,

gemme e fiori per ottenere prodotti

alimentari. Organi metamorfosati che possono dare origine a prodotti per l’alimentazione Appunti di Lezione 2015/2016

LE PIANTE ERBACEE

In questi modelli, dopo l’induzione antogena

la pianta inizia a morire,autodistruggendosi e

convogliando verso il seme tutte le risorse

esistenti nelle diverse parti della pianta (dalle

radici, dal fusto e dalle foglie).


LE PIANTE ERBACEE

In alcuni casi le parti di pianta che sono

utilizzate come deposito di queste

sostanze destinate a finire nel seme, sono

utilizzate per l’alimentazione umana ed

animale prima che il ciclo vitale della

pianta si esaurisca.


LE PIANTE ERBACEE

Quando si consumano le carote (radici) o quando si

gustano delle foglie di lattuga, si consumano quegli organi

che naturalmente sono dei veri e propri depositi destinati

al nutrimento e crescita dell’embrione con la formazione

del seme, arricchito di nutrienti di riserva che permettono

alla nuova piantina di germogliare ed affrontare la prima

fase della crescita autonoma.


LE PIANTE ERBACEE

Si utilizzano le RADICI delle seguenti specie:

RAPA e tutte le specie correlate (alimentazione umana

ed animale);

CAROTA ;

BARBABIETOLA DA ZUCCHERO (dalla quale si

estraggono i succhi cellulari);

MANIOCA (utilizzata cotta nell’alimentazione umana,

e industrialmente per l’estrazione dell’amido, l’amido

di TAPIOCA);

BATATA (la patata dolce o patata americana, radice-

tubero utilizzata nell’alimentazione umana).

Nelle piante la loro funzione è quella di accumulo di

riserve, che dovrebbero sostenere la successiva

fioritura e formazione del seme.

Organi metamorfosati che

possono dare origine a

prodotti per l’alimentazione



LE PIANTE ERBACEE

Sono strutturalmente assimilabili ai FUSTI:

TUBERI (patata);

RIZOMI (ginger).

In questo caso le strutture del fusto assumono una duplice funzione:

1) di accumulo di sostanze di riserva;

2) di moltiplicazione della specie.

Infatti il RIZOMA ed il TUBERO sono le parti di pianta normalmente utilizzate anche

per la “semina”.



LE PIANTE ERBACEE

FUSTI e FOGLIE METAMORFOSATI danno origine a vari tipi di BULBI (aglio, cipolla).

Il carciofo è un FIORE del quale consumiamo i petali, ed i “cavolini di Bruxelles” sono delle GEMME

anormalmente sviluppate su un fusticino di cavolo.

La maggior quantità di prodotti alimentari consumati proveniente da piante erbacee deriva dall’uso

del FRUTTO (banana-Musacee; pomodoro, peperone, melanzana-Solanacee; melone, zucchina,

zucca-Cucurbitacee) o dall’uso del SEME con i propri involucri (cereali-Graminacee; legumi-

Leguminose; girasole-Asteracee; colza-Crucifere).



ESEMPI DI PARTI DI PIANTA UTILIZZATE A SCOPO ALIMENTARE

RADICI: CAROTA (fittone ingrossato); RAPA e BIETOLA (da orto); RAVANELLO (ipocotile ingrossato); MANIOCA,

BATATA

FUSTI: CANNA DA ZUCCHERO

FUSTI METAMORFOSATI:

RIZOMI: GINGER (ZENZERO)

TUBERI: PATATA

RAMI: ASPARAGO (giovani germogli)

FOGLIE: RAPA (lamina fogliare); TE’ (foglie e germoglio apicale, apice del germoglio); FINOCCHIO E SEDANO

(picciolo e guaine fogliari); LATTUGA, BASILICO e SPINACIO (lamina fogliare); PORRO (lamine fogliari ingrossate)

GEMME: CAVOLINI DI BRUXELLES (gemme ascellari)

FIORI: CARCIOFO (ricettacolo del fiore e capolino); CHIODI DI GAROFANO (boccioli fiorali e gambi); CARCADE’

(calici); BROCCOLI (infiorescenza metamorfosata), CAPPERO (boccioli fiorali)

FRUTTI: ZUCCHINA (ovario appena fecondato); BANANA, POMODORO, PEPERONE, MELANZANA, MELONE,

ZUCCA, OLIVO, VITE, MELO, PERO, PESCO, MANGO)

SEMI (CON I PROPRI INVOLUCRI): CEREALI, LEGUMI, GIRASOLE, COLZA, CAFFE’, CACAO

BULBI (FUSTI E FOGLIE METAMORFOSATI): CIPOLLA, AGLIO

FASCI FIBROVASCOLARI: ZUCCA SPAGHETTO

CORTECCIA: CANNELLA (corteccia dei rami dell’anno)


LE PIANTE ERBACEE

Fiore di zucchina con frutto in formazione (ovario ingrossato)


LE PIANTE ARBOREE


LE PIANTE ARBOREE

Delle specie arboree per l’uso dell’alimentazione dell’uomo (cibi e

bevande) si utilizzano pressoché esclusivamente il FRUTTO (olivo,

vite, pesco) o il SEME (caffè, cacao).

Eccezioni:

Nel tè si utilizzano gli apici dei germogli e le giovani foglioline.

Per la preparazione della cannella si utilizza la corteccia dei rami

dell’anno.

Per chiodi di garofano e carcadè i boccioli fiorali.


CICLO VITALE DI UNA PIANTA


CICLO VITALE

Una pianta che nasce da seme

(linea blu) cresce aumentando il

volume della chioma (fase

giovanile); la massa vegetativa

matura e, dopo un certo numero di

anni, inizia a produrre (linea

rossa), e raggiunge il massimo

della produttività, con il volume

della chioma in equilibrio con

l’ambiente. La produzione non

rimane costante, ma oscilla tra gli

anni, in relazione alla specie

(alternanza).





Semenzali di vite

La vite da seme, sviluppa con due cotiledoni (opposti) ed una prima serie di foglie con fillotassi

spiralata (2/5).

Figura da: Manzoni


La fase giovanile è contraddistinta da cambiamenti metabolici e

morfologici per presenza di spine, struttura del fusto, dimorfismo

nella forma delle foglie; diapositiva precedente: vite; sotto: passiflora

con foglie giovanili intere.

Figura da: Manzoni


LE PIANTE ARBOREE

INVECCHIAMENTO (AGING): è il

raggiungimento ed il mantenimento di

stati (morfologici, fisiologici) successivi

(trascorrere del tempo).


LE PIANTEARBOREE

SENESCENZA: è il decadimento

funzionale di organi o tessuti che porta

ad un decremento degli accrescimenti e

della vitalità delle piante.


Alternanza di produzione

Nelle piante arboree esiste un equilibrio tra crescita e

fruttificazione, equilibrio che naturalmente ma con meccanismi

diversi, funziona come salvaguardia della singola pianta, che dopo

una annata di elevata produzione riduce quella dell’anno successivo.

Il fenomeno è noto come alternanza.


Alternanza di produzione

Tra le specie arboree la vite (es. linea azzurra) è poco

alternante, il pistacchio (es. linea rossa) risulta estremamente

alternante.


LE PIANTE ARBOREE

Le piante arboree sono caratterizzate dalla presenza di

un meristema secondario (CAMBIO) che ne permette

anche la crescita trasversale.

Nelle piante arboree esiste una specializzazione delle

funzioni, con il fusto delegato a crescere in altezza ed

occupare lo spazio, e le ramificazioni destinate invece a

portare gli organi fiorali.


Lo SCHELETRO di una pianta arborea è

costituito dal FUSTO (prolungamento

dell’apice vegetativo primario) e dalle

BRANCHE.

La struttura del fusto può essere fortemente differenziata e può dare origine a 2 forme, architettonicamente

differenti: l’ALBERO ed il CESPUGLIO.

Nel caso dell’albero il MERISTEMA PRIMARIO continua ad accrescersi in altezza, mentre nel caso del

cespuglio l’accrescimento sia in altezza che in larghezza è affidato alle RAMIFICAZIONI.

Qualora per cause naturali o ad opera dell’uomo il fusto venga “troncato” (privato della cima) prende il nome

di TRONCO, ma si tratta di una suddivisione terminologica “artificiale”.

Nelle specie arboree esiste un terzo raggruppamento a portamento LIANOSO, caratterizzato dall’assenza di

un fusto il cui compito è quello di occupare stabilmente lo spazio. Tra le specie coltivate appartiene a questo

gruppo la vite.

Figura tratta da: Baldini, Arboricoltura generale, Clueb, Bologna, 1988


Figura tratta da: Fregoni, Viticoltura di qualità, Phytoline, Affi (VR), 2005 Appunti di Lezione 2015/2016

La vite è una pianta a portamento lianoso; il tronco non acquisisce mai la capacità di

sostenere la pianta, ma serve (solo) a raccordare la vegetazione all’apparato radicale

E’ con i cirri che riesce ad abbarbicarsi a strutture solide e tronchi di arbusti ed alberi, innalzandosi verso la

luce. Appunti di Lezione 2015/2016

LE PIANTE ARBOREE

Sono a portamento arbustivo

il nocciolo e l’olivo; sono a

portamento arboreo il

castagno, il pero, il ciliegio, il

noce.


La chioma è articolata in branche principali,

secondarie, terziarie e così via.

Le branche principali insieme al tronco

costituiscono lo scheletro, la struttura

permanente dell’albero, secondo modelli

variabili in funzione della forma di allevamento

adottata.

Nelle diverse forme di allevamento si

considerano parte permanente della struttura le

branche secondarie, mentre quelle dalle terziarie

in poi vengono periodicamente rinnovate

attraverso la potatura.

LA STRUTTURA DELLA CHIOMA

Figura tratta da: Fiorino P. (a cura di), Olea.

Trattato di Olivicoltura. Edagricole, 2003


Sezione mediana di una gemma (ibernante) di vite

Al momento della schiusura, la struttura gemmaria si presenta così

organizzata: al centro l’asse principale, con evidenti formazioni a frutto,

ai due lati le gemme di controcchio.

Nelle piante arboree i complessi

gemmari risultano molto

articolati, con gemme principali

(ibernanti nelle specie delle zone

temperate) e diverse tipologie di

sottogemme, in genere come

salvaguardia da danni alla

gemma principale (vite, melo) o

specializzate a fiore (pesco). Figura da: Manzoni


In vite, all’atto della formazione del complesso gemmario, l’apice meristematico

centrale (principale), deposita lateralmente, in posizione quasi opposta, meristemi

diversi, dei quali uno a funzione definita (cirro o grappolo), ed uno a funzione

indefinita, destinato a reiterare il ciclo.

Zona di attività

meristematica

Apice principale

Zona di attività

meristematica

a funzione definita

Zona di attività

meristematica

Apici laterali

MID

OL

LO

Z

on

a d

i all

un

gam

en

to

Schema della formazione di un

asse gemmario

358

Figura da: Manzoni


COMPLESSI GEMMARI NEL PESCO

Più semplice può essere considerato il

sistema di gemme ascellari nel pesco, ove

in corrispondenza di ogni nodo possono

esistere tipicamente solo due gemme

laterali a fiore ed una gemma centrale e

legno, destinata cioè a produrre un nuovo

ramo.



INFIORESCENZA (CORIMBO)

NEL MELO

Più semplice può

GEMMA MISTA NEL MELO

Figura da: Fundamentals of Temperate Zone Tree Fruit Production

Edited by J. Tromp, A.D. Webster and S.J. Wertheim,

Backhuys Publishers, The Netherlands, 2005


COMPLESSO GEMMARIO

IN OLIVO

Foto by E. Marone Appunti di Lezione 2015/2016

Sul fusto e sulle branche possono esistere anche altre

tipologie di gemme:

-GEMME LATENTI: sono così definiti quei primordi

gemmari che proseguono all’interno della corteccia

provenendo da sottogemme, e che sono in grado di

schiudere e dare origine a nuova vegetazione anche molti

anni dopo la loro formazione.

-GEMME AVVENTIZIE: sono così definiti quei

primordi gemmari che si creano in modo autonomo in

zone della corteccia nella fascia esterna ai tessuti cambiali

a partire da singole cellule (cellule madri) in grado di

sdifferenziarsi per dare origine ad un nuovo meristema

vegetativo indipendente da quello primario delle gemme

principali. La loro origine è denunciata dalla mancanza di

collegamento con i tessuti interni del legno.

Figura da: Baldini, Arboricoltura generale, Clueb, Bologna, 1988


I POLLONI sono rami che emergono dal

terreno e provengono dalle radici o dalla

zona del colletto. Nella figura un albero di

ciliegio circondato da abbondanti polloni

alla base del fusto (mancanza L1)

I SUCCHIONI sono rami a legno vigorosi,

inseriti sulle branche o sul fusto e

provengono da gemme latenti o avventizie.

POLLONI E SUCCHIONI

Figure da: Baldini, Arboricoltura generale, Clueb, Bologna, 1988 Appunti di Lezione 2015/2016








Forme indefinite e forme definite

Nei modelli architetturali più semplici il meristema

vegetativo apicale, invecchiando, differenzia a fiore e la

pianta fruttificando muore (mais, banano). Lo spostamento

della funzione riproduttiva dall’apice vegetativo alle

gemme laterali (Palme) permette di avere unità poliennali.



Una terza tappa nella evoluzione delle strutture si

determina quando sia il meristema apicale che quelli

primari laterali mantengono la funzione vegetativa,

demandando a successive vegetazioni la funzione

riproduttiva: questo permette la creazione di grosse unità,

arboree quando compare il cambio.


In alcune specie erbacee (pomodoro, soia, fagioli, pisello)

le forme primitive appartengono a questo terzo gruppo, e

per la coltivazione richiedono strutture di sostegno;

naturalmente e per effetto della selezione operata per

adattare le piantagioni alla meccanizzazione, sono presenti

e prevalenti forme “definite”, con meristemi laterali ed

apicale che “fioriscono”, terminando la crescita.




L’apparato radicale delle piante arboree

L’apparato radicale è

perenne, destinato a

rimanere decenni.

Esistono diverse tipologie

di radici, in relazione alla

loro funzione.

Supporto (strutture

principali)

Traslocazione (di diametro

intermedio ma

permanenti)

Di assorbimento

(capillizio, rinnovato con

cicli di giorni o settimane)

Di esplorazione




Figura da: Baldini, Arboricoltura generale, Clueb, Bologna, 1988 Appunti di Lezione 2015/2016



RAPPORTI DI COMPETIZIONE

NEGLI ALBERI

(pozzo = sink)

(sorgente = source)


Crescita e

Rapporti di competizione




Figura da: Fundamentals of Temperate Zone Tree Fruit Production

Edited by J. Tromp, A.D. Webster and S.J. Wertheim,

Backhuys Publishers, The Netherlands, 2005


Una pianta da frutto può essere

immaginata come un triangolo

ai vertici del quale si possono

porre la crescita vegetativa, la

crescita radicale e la crescita

dei frutti. Per i fotosintati si

crea un rapporto di

competizione tra la chioma

(che deve alimentare la propria

crescita), i frutti che debbono

crescere e maturare e le radici

che debbono crescere e

assorbire (fabbisogno

energetico). La gerarchica che

ne consegue è chioma >

frutto> radice, anche se talora

il frutto diviene prevalente.

Zuccheri

Apparato

aereo

Apparato

radicale

Frutti

Semi

H2O

Fe++

N

H2O

P

CO2 Luce

LEGENDA:

In rosso: elaborati

foglie

In blu: elaborati radice

Schema delle relazioni in

piante di vite



La sorgente (source) principale è rappresentata dalle foglie e la traslocazione a lunga

distanza dei fotosintati prodotti dalle foglie mature alle zone dove sono utilizzati per la

crescita o accumulati per successivi usi, avviene attraverso il floema.

SOURCES = SORGENTI:

Foglie

SINKS = POZZI:

Grappoli

Riserve

Radici

Sorgenti e pozzi

(sources e sinks)

primari


Nel tronco e nelle radici si possono accumulare

importanti quantità di fotosintati (riserve funzionali),

che possono essere utilizzate per sopperire a deficienze

nutrizionali (defogliazione improvvisa), e sostenere la

prima crescita dei germogli e dei grappolini.

SIN

KS

= P

OZ

ZI:

Apici

RISERVE

SOURCE

Riserva funzionale

Foglie giovani

Frutti

Semi

Apici

radicali

Sorgenti e pozzi

(sources e sinks)

funzionali


Nelle foglie in sviluppo, la necessità di carboidrati supera la capacità fotosintetica ed

esse sono sinks rispetto alle foglie mature; crescendo il germoglio (e le foglie) man

mano i sinks si spostano con la formazione di foglie nuove e il complesso di foglie

mature continua ad alimentare la crescita, con il surplus che può essere utilizzato dai

frutti ed in progressione, dalle radici e dalle riserve. Seme>frutto>apice vegetativo =

foglia > radici > riserve.

SORGENTE POZZO

Sorgenti e pozzi

(sources e sinks) con

sfasamenti temporali


Figura tratta da: Fiorino P. (a cura di), Olea. Trattato di Olivicoltura. Edagricole, 2003

Fig. 18.4 Rappresentazione schematica del ciclo biennale di fruttificazione in olivo Appunti di Lezione 2015/2016


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