Obiettivi formativi
Fornire allo studente conoscenze elementari riguardo alla natura della materia vivente e degli organismi vegetali, alla loro fisiologia fondamentale, alla loro anatomia e morfologia, alla loro genetica, con particolare riferimento agli organismi che costituiscono alimento per l’uomo.
Fornire allo studente conoscenze elementari riguardo al processo di produzione vegetale, con particolare riguardo ai processi di accrescimento e sviluppo, maturazione, raccolta e conservazione delle produzioni alimentari destinate alla trasformazione, e dei fattori che condizionano la produzione vegetale.
Contenuti dell'insegnamento
Fondamenti della vita. Caratteristiche degli esseri viventi. Organismi unicellulari e pluricellulari. Crescita e sviluppo. Metabolismo. Movimento e risposta agli stimoli. Riproduzione e evoluzione.
L’acqua. Solventi e soluti. Sostanze inorganiche e organiche. Le principali molecole essenziali per la vita: lipidi, zuccheri, aminoacidi, proteine, enzimi, acidi nucleici. Acidi organici. ATP e NAD(P). Prodotti secondari del metabolismo. Piante e nutrizione umana.
Le principali caratteristiche delle cellule procariotiche. Eucarioti: il nucleo ed il citosol. Il plasmalemma. I sistemi di endomembrane. Tonoplasto, vacuolo e succo vacuolare. I plastidi. Cenni a mitocondri e perossisomi. Altre categorie di organuli. Il citoscheletro. La parete cellulare.
Il ciclo cellulare. Mitosi e meiosi. Struttura, replicazione e riparazione del DNA. Trascrizione e traduzione. Il genoma degli eucarioti e la sua espressione. Fenotipo e genotipo. Genetica mendeliana. Miglioramento genetico delle piante coltivate. DNA ricombinante e biotecnologie. Organismi geneticamente modificati. Origini dell’agricoltura e biodiversità.
Caratteristiche generali delle piante e loro importanza per l'uomo. Tessuti e organi delle piante superiori. Anatomia della radice, del fusto e della foglia. Stomi e movimenti stomatici. Gli apici meristematici e i meristemi secondari: crescita e differenziamento.
Struttura e funzioni del cloroplasto. L’energia radiante e i pigmenti fotosintetici. La fase “luminosa” della fotosintesi. La fase “oscura” della fotosintesi: il ciclo di Calvin-Benson. Amido, cellulosa e saccarosio. La fotorespirazione. Piante C4 e CAM.
Il seme: struttura e composizione chimica. Importanza dei semi per la nutrizione umana. Il fiore e la riproduzione sessuata. Microsporogenesi, macrosporogenesi, fecondazione.
INTRODUZIONE ALLE PRODUZIONI VEGETALI. Fattori della produzione. Le produzioni vegetali come produzione di alimenti e la crescita demografica. Le origini dell'agricoltura e delle specie vegetali coltivate. Concetti di resa e di qualità.
ACCRESCIMENTO E SVILUPPO. Sviluppo e ripartizione della sostanza secca. Analisi e misurazione dell'accrescimento. Indici di accrescimento.
PROPAGAZIONE PER SEME. Identità e purezza; longevità della semente e potere germinativo. Conservazione e trattamenti ai semi. Fattori che influenzano la germinazione. Dormienza. Semina e seminatrici.
PROPAGAZIONE AGAMICA. Apomissia. Stoloni. Polloni. Propaggini. Separazione. Divisioni. Talea. Innesto. Vivaio.
IL CLIMA. Radiazione. Temperatura. Danni da alte e basse temperature e difesa. Idrometeore: rugiada, brina, pioggia, grandine. Vento.
LE PIANTE E L'ACQUA.
LE PIANTE E GLI ELEMENTI MINERALI. Azoto. Fosforo. Potassio. Calcio. Magnesio. Zolfo. Ferro. Manganese. Boro. Zinco. Rame. Molibdeno. Cloro. Carenze ed eccessi. Elementi stimolanti ed elementi tossici. Antagonismi fra gli elementi nutritivi. Assorbimento radicale. Selettività dell'assorbimento radicale. Risposte delle specie ai principali elementi. Interazioni tra elementi fertilizzanti. Fattori influenti sulla risposta ai fertilizzanti.
CONCIMAZIONE. I principali concimi minerali in commercio. Concimi organici. Valutazione di fabbisogni e dosi di concimi. Fertirrigazione.
PIANTE INFESTANTI E DISERBO. Mezzi di lotta preventivi, fisici diretti e biologici. Diserbo chimico. Fattori che influenzano l'efficacia d'azione degli erbicidi. Comportamento dei diserbanti nel terreno.
TERRENO: PROPRIETÀ' FISICHE, CHIMICHE E BIOLOGICHE. Tessitura e tipi di terreno. Porosità. Struttura. Tenacità. Adesività. Plasticità. Comportamento dell'aria nel terreno. Comportamento dell'acqua nel terreno. Regime idrico del terreno. Le costanti idrologiche. Determinazione dell'umidità del terreno. Temperatura dei terreni. Composizione chimica del terreno. Soluzione circolante. Potere adsorbente. Reazione. I terreni salsi. Gli organismi viventi del terreno.
APPARATI RADICALI. Struttura e sviluppo del sistema radicale. Distribuzione delle radici nel terreno. Accrescimento delle radici. Sistema radicale e tecnica colturale. Differenze tra piante erbacee e piante arboree. Metodi per lo studio degli apparati radicali e gli indici che descrivono l’accrescimento radicale.
STANCHEZZA DEL TERRENO.Valutazione, cause e metodi per superarla.
LAVORAZIONI DEL TERRENO. Scopi e classificazione delle lavorazioni. Condizioni di lavorabilità del terreno. Messa a coltura del terreno. Aratura. Tipi di aratro. Esecuzione dell'aratura e tipi di aratura. Ripuntatura. Scarificatura. Vangatura. Erpicatura. Estirpatura. Fresatura. Rullatura. Sarchiatura. Rincalzatura.
AVVICENDAMENTO DELLE COLTURE. Effetti sulla fertilità del terreno. Principi dell'avvicendamento. Impianto di una rotazione. Importanza attuale degli avvicendamenti. Colture intercalari.
CONSOCIAZIONI DELLE PIANTE AGRARIE. Principi della consociazione. Scopi e tecnica della consociazione. Consociazioni in frutticoltura. Inerbimento.
REGIME IDRAULICO. Bonifica. Sistemazioni idraulico-agrarie. Sistemazioni dei terreni in piano. Eccesso idrico e suoi effetti. Affossatura. Fognatura. Aratura fognante. Drenaggio. Principali sistemazioni di pianura (cavalletto, piantata, prode, cavini, larghe). Sistemazioni di collina. Scopi delle sistemazioni in pendio. Principali sistemazioni di collina (rittochino, girapoggio, cavalcapoggio, spina, terrazzamento e ciglionamento). Moderni orientamenti.
IRRIGAZIONE. Scopi dell'irrigazione. Qualità delle acque irrigue. Irrigazione per sommersione. Irrigazione per scorrimento. Irrigazione per infiltrazione. Irrigazione per aspersione. Irrigazione a goccia. Subirrigazione. Aridocoltura.
INTRODUZIONE ALLE COLTIVAZIONI ERBACEE: i cereali e le leguminose. L’esempio del frumento e della soia. Riconoscimento delle sementi delle principali piante coltivate.
Bibliografia
1) Campbell - Reece (2009). Biologia. Ed. Pearson.
2) Speranza A., Calzoni G.L. (2005). Struttura delle piante in immagini. Ed. Zanichelli.
3) Fabbri A., 2001 - Produzioni Vegetali. Edagricole.
4) Baldini E., 1990. Arboricoltura Generale. Cluep.
5) Bonciarelli F. 1995 - Fondamenti di Agronomia Generale. Edagricole.
6) Giardini L., 2002 - Agronomia generale : ambientale e aziendale. 5. ed. – Patron, Bologna.
7) Hartmann H.T., Kester D.E. - Propagazione delle piante. Edagricole.
8) Landi R., 1999 - Agronomia e ambiente. Edagricole, Bologna.
Metodi didattici
Frontale teorico e pratico
