La stanchezza del terreno

A) Definizione e allelopatia
Con il termine di stanchezza del terreno, s’intende quel fenomeno che consiste in una diminuzione della produzione delle colture quando vengono coltivate in maniera ripetuta (monosuccessione), per più anni nello stesso terreno.
Non si tratta di una vera e propria malattia delle piante, ma di una sindrome non sempre facilmente identificabile legata al fenomeno dell’allelopatia delle piante. Tutto ciò si traduce in uno squilibrio del sistema suolo/pianta capace di portare ad un lento declino della produzione vegetale con decadimento produttivo e biologico del terreno.
Con il termine di allelopatia intendiamo quel fenomeno attraverso la quale un organismo vegetale può esplicare un effetto dannoso nei riguardi di un altro, liberando nel suolo e nell’ambiente circostante delle sostanze nocive (fitotossine).
Dal punto di vista ecologico, l’allelopatia è una strategia adattativa a livello naturale molto importante perché permette ad una determinata specie spontanea di colonizzare un certo ambiente grazie alla produzione di queste fitotossine e quindi di divenire dominante rispetto ad altre.
In ambito agrario però il fenomeno della stanchezza del suolo e dell’allelopatia è considerato negativo soprattutto a livello produttivo perché impedisce ad una determinata specie di crescere regolarmente e quindi di dare una produzione considerevole.

B) Cause della stanchezza del terreno
La stanchezza del suolo essendo una sindrome molto complessa e non sempre facilmente individuabile, può essere dovuta a varie cause qui di seguito illustrate.

  • Produzione di fitotossine

Il rilascio di fitotossine nell’ambiente circostante e nel terreno da parte di una determinata specie, è una delle cause primarie della stanchezza del terreno.
Alcuni esempi specifici di questo fenomeno sono attribuiti alla presenza di piante spontanee come:

  1. Salvia leucophilla
    E’ una pianta che cresce formando dei ciuffi vegetativi molto densi attorno alla quale non è possibile la vita di altre piante a causa della produzione di una sostanza volatile inibitrice appartenente alla classe dei terpeni.
    Questa sostanza secreta dalle foglie essendo volatile, si diffonde nell’atmosfera circostante e durante la stagione secca accumulandosi nel terreno impedisce la germinazione e lo sviluppo dei semi su un’ampia zona circostante.
  2. Andropogon virginicus
    E’ una specie infestante che produce composti chimici in grado di inibire la colonizzazione di campi abbandonati da parte di specie come il rovo e quindi di mantenere la sua dominanza.
  3. Solidago e Aster
    Sono entrambe specie spontanee capaci di inibire la crescita e la rigenerazione delle specie arboree.
  4. Larrea e Franseria
    Sono specie spontanee che hanno la capacità di rilasciare dei polifenoli volatili, che con le piogge vanno a finire nel terreno. Queste sostanze sono in grado poi di inibire la germinazione e la crescita dei semi di molte specie annuali anche coltivate.

Tuttavia però, la maggior parte delle specie spontanee che sono in grado di produrre un’elevata quantità di fitotossine e generare fenomeni allelopatici sono principalmente le piante infestanti (circa 90 specie).
Le più importanti sono:

  1. Agropyron repens (gramigna).
  2. Cyperus esculentus (zigolo dolce o cipero).
  3. Cyperus rotundus (quadrella o zigolo infestante).
  4. Sorghum halepense (sorgo selvatico).

Dal punto di vista biochimico, le sostanze che vengono rilasciate da queste specie e che sono causa di fenomeni di allelopatia sono:

  • Acidi alifatici e aromatici (es. acido clorogenico).
  • Flavonoidi (es. flavoni e isoflavoni).
  • Sesquiterpeni (es. lattoni).
  • Composti cianidrici (es. acido cianidrico HCN e cianidrine).

La gramigna (Agropyron repens) è una delle graminacee spontanee di natura perenne e rizomatosa capace di causare forti riduzione nella produzione delle colture soprattutto nelle zone temperate dell’Emisfero Boreale.
Questa specie con il suo effetto allelopatico, è in grado di rilasciare fitotossine capaci di inibire lo sviluppo di piante coltivate come il mais e alcune specie appartenenti alla famiglia delle leguminose come il trifoglio.
Le fitotossine prodotte dalla gramigna possono derivare o direttamente dai tessuti della pianta, oppure dai prodotti di decomposizione dei suoi residui organici.
Oltre alle specie spontanee, vi sono tuttavia un’ampia gamma di specie coltivate in grado di rilasciare nel terreno sostanze fitotossiche ad effetto allelopatico in grado di generare stanchezza del terreno.
Le piante in questione appartengono per lo più alla famiglia delle Rosacee e in particolare alla sottofamiglia delle Prunoidee (o Drupacee) e le sostanze ad azione fitotossica che rilasciano nel terreno appartengono alla classe dei glucosidi cianogenetici.
I glucosidi cianogenetici dal punto di vista biochimico, sono stanze secondarie del metabolismo delle piante che vengono secrete dalle radici sotto forma di essudati radicali. Queste sostanze inizialmente innocue e inattive (per la presenza della molecola di zucchero), una volta rilasciate nel suolo e in presenza di condizioni idonee (es. temperatura e umidità) vanno incontro al processo di cianogenesi ovvero la liberazione di acido cianidrico HCN. Questa sostanza una volta liberata è in grado di agire da fitotossina e quindi impedire lo sviluppo delle piante che stanno attorno ad essa.
Questo effetto tossico dovuto alla liberazione dei glucosidi cianogenetici, è particolarmente evidente in coltivazione soprattutto quando si fa succedere la pianta sempre su se stessa attraverso una continua monosuccessione attraverso la tecnica chiamata reimpianto o ristoppio.
Tra le specie di piante coltivate (e le relative sostanze fitotossiche) capaci di produrre glucosidi cianogenetici ad effetto allelopatico ricordiamo:

  1. Pesco, mandorlo e albicocco = Amigdalina.
  2. Susina = Prunasina.
  3. Noce = Juglone e juglandone.
  4. Sorgo = Durrina.
  5. Patata = Solanina.
  6. Pomodoro, melanzana e peperone = Tomatina.
  7. Lino e manioca = Linamarina.
  8. Melo = Florizina.
  • Presenza di nematodi

La stanchezza del terreno può essere causata anche dalla presenza di nematodi nel suolo, i quali parassitizzando le radici specialmente nelle colture arboree producono un danno diretto alla pianta determinando la secrezione di fitotossine difensive le quali però accentuano il fenomeno allelopatico.
Tra i nematodi quelli più conosciuti e quindi più direttamente correlati al fenomeno della stanchezza del suolo ricordiamo quelli del genere Meloindogyne, Pratylenchus e Tylenchulus.

  • Presenza di funghi patogeni del suolo

Molti funghi patogeni del terreno che attaccano le radici delle piante, possono essere la causa della stanchezza del suolo. Questi funghi che sono causa di malattie radicali come appassimenti, avvizzimenti e marciumi appartengono al genere Verticillium, Fusarium, Pythium, Rhizoctonia e Phythophthora.
Nel caso specifico è stato accertato inoltre che alcune specie di funghi del genere Penicillium, che proliferano abbondantemente nei terreni coltivati, è in grado di produrre una micotossina chiamata patulina, in grado non solo di inibire lo sviluppo delle piante ma di provocarne anche la morte.

  • Presenza di residui colturali

Alcune specie vegetali di piante coltivate e in particolare i cereali da paglia (es. frumento, orzo, avena, segale e sorgo) con i loro residui colturali attraversi il processo di degradazione delle stoppie, sono in grado di rilasciare delle sostanze tossiche capaci di impedire lo sviluppo di altre piante della stessa specie.
Queste sostanze si formano principalmente quando il normale processo di degradazione della sostanza organica viene alterato soprattutto in assenza di ossigeno (anaerobiosi) con la produzione di molecole tra le quali spiccano particolarmente le (R-NH2).
Questo fenomeno è particolarmente marcato soprattutto laddove vengono eseguite continue monosuccessioni (soprattutto di cereali) le quali portano alla scomparsa di una microflora utile del suolo e quindi ad una degradazione anomala della sostanza organica.

  • Carenza di elementi minerali

La carenza di minerali e in particolare di alcuni oligoelementi e microelementi, può concorrere con il tempo all’instaurarsi della stanchezza del suolo.
Tra i microelementi che sono direttamente correlati al fenomeno ricordiamo il ferro Fe, lo zinco Zn, il rame Cu, il manganese Mn, il molibdeno Mo ecc.
Questo effetto è tanto più marcato laddove si utilizzano massivamente concimi ad alto titolo contenenti soltanto azoto N, fosforo P e potassio K ma sempre più poveri di microelementi.

  • Presenza di virus e batteri

La continua coltivazione di una pianta per più anni su se stessa, porta ad una scomparsa della biodiversità microbica e allo sviluppo di parassiti specifici (virus e batteri) che si adattano via via alla colture colture in monosuccessione.
Nel caso della coltivazione per più anni sempre sullo stesso terreno, la pianta può essere attaccata da numerosi agenti patogeni capaci di rimanere vitali anche nei residui della coltura. Ricordiamo a questo proposito molte virosi o batteriosi dovute ai batteri del genere Corynebacterium ed Erwinia.

  • Riduzione della sostanza organica

Il ricorso a cicli colturali sempre più brevi, specialmente nell’orticoltura protetta, unitamente alla riduzione dell’impiego di tecniche come il sovescio o la letamazione , non consentono il ripristino del tenore iniziale di sostanza organica, che inesorabilmente scende sotto livelli critici comportando una riduzione della microflora terricola e quindi un impoverimento del suolo con conseguente stanchezza.
Successivamente la carenza di sostanza organica umificata porta ad una distruzione della struttura del suolo, la quale unita agli eccessi di salinità dovuti ad apporti ingenti di concimi minerali e alla scarsa qualità delle acque irrigue in alcune zone, favorisce inoltre una diminuzione dell’aerazione nel suolo.
Tutto ciò comporta l’instaurarsi di processi biochimici in anaerobiosi a carico della sostanza organica con produzione di molecole solubili tossiche alle radici, già in difficoltà per l’ambiente asfittico.

In definitiva però è necessario ammettere che la stanchezza del suolo dovuta alla continua ripetizione della coltivazione di piante su se stesse sullo stesso terreno, non dipende solo da una sola e specifica causa, ma dall’insieme di più cause messe insieme esaminate sopra.
Tuttavia quello che possiamo affermare è che l’origine della stanchezza del terreno e quindi le cause ad essa legate, sono il frutto del passaggio da sistemi colturali complessi o promiscui a sistemi colturali più semplificati come le monocoltura come risultato della riduzione della biodiversità sia delle specie vegetali, animali e microbiche del suolo.

C) Stanchezza del suolo per coltivazione di piante arboree
Sono abbastanza numerose le specie arboree che sono capaci di manifestare uno stato di sofferenza quando vengono coltivate in successione su se stesse, oppure quando subentrano le une nelle altre nello stesso appezzamento.
Questa sindrome è abbastanza evidente quando si procede al reimpianto di una specie arboree laddove vi era precedentemente coltivato un altro frutteto.
I sintomi che le piante arboree possono manifestare a seguito della stanchezza del suolo si manifestano con:

  • Accrescimento stentato.
  • Ritardo nella messa a frutto.
  • Morte delle piante.

In alcuni casi se le piante riescono a superare la crisi iniziale, successivamente possono sviluppare senza difficoltà e regolarmente.
Fra le specie arboree da frutto che sono particolarmente sensibili alla stanchezza del suolo ricordiamo:

  1. Pesco.
  2. Ciliegio.
  3. Albicocco
  4. Agrumi.
  5. Melo.
  6. Pero.
  7. Vite.

Ciascuna di queste specie non può succedere su se stessa per più anni nello stesso terreno. Manifestazioni di stanchezza del suolo possono comparire anche quando per esempio il pesco o il ciliegio seguono in coltivazione specie come l’albicocco e il susino.
Tuttavia però è necessario fare un ulteriore ragionamento affermando che il fenomeno della stanchezza del suolo rimane relegato allo stesso terreno e quindi non è direttamente trasmissibile con le radici delle piante.
Infatti è stato dimostrato che peschi allevati ripetutamente su se stessi su terreni contaminati da fitotossine, sviluppano un apparato radicale più ridotto e crescono più stentatamente rispetto a peschi cresciuti su terreni non contaminati. Inoltre se gli stessi peschi coltivati su substrati contaminati, vengono trasferiti in terreni vergini si ristabiliscono progressivamente.

D) Stanchezza del suolo per coltivazione di piante erbacee e orticole
In ambito erbaceo e orticolo, le piante maggiormente sensibili al fenomeno della stanchezza del suolo sono le crucifere (es. cavoli e colza) e soprattutto le leguminose (es. trifoglio ed erba medica) tanto che per la coltivazione di pascoli e parati si parla di stanchezza del medicaio.
Il fenomeno della stanchezza dei medicai è molto diffuso nelle regioni d’Italia dell’Emilia – Romagna e Veneto laddove vi sono coltivazioni intensive di erba medica da prato da utilizzare per l’alimentazione del bestiame.
A livello orticolo invece le piante che manifestano sensibilità alla stanchezza del suolo ricordiamo le solanacee (peperone, patata, pomodoro e melanzana) e le liliacee (aglio, asparago, cipolla, porro e scalogno) e lo zafferano.
Mentre per le solanacee la stanchezza del suolo è dovuta al rilascio di fitotossine nel terreno (es. solanina e tomatina) per le liliacee e lo zafferano la stanchezza è invece dovuto allo sviluppo di funghi fitopatogeni (es. Fusarium, Verticillium ecc.).

E) Tolleranza alla stanchezza del suolo
Ci sono tuttavia da segnalare casi anche di piante tolleranti alla stanchezza del suolo, le quali possono essere coltivate tranquillamente su se stesse senza problemi.
Tra queste ricordiamo:

  1. Riso.
  2. Frumento.
  3. Orzo.
  4. Avena.
  5. Canapa.
  6. Sorgo.
  7. Mais.
  8. Tabacco.
  9. Patata.
  10. Cetriolo.
  11. Panico.
  12. Susino.

Sono ben noti infatti gli esempi di coltivazione in monosuccessione del frumento in Inghilterra, del mais negli Stati Uniti e in provincia di Siena e del tabacco in Val di Brenta e Val Tiberina.

F) Rimedi alla stanchezza del terreno
Vari possono essere i rimedi che possono essere messi in atto per evitare il fenomeno della stanchezza del terreno, fra questi ricordiamo:

  • Riposo del terreno

Si tratta di evitare la coltivazione per alcuni anni (da un minimo di 3 – 4 anni ad una massimo di 10 anni) la specie estirpata sullo stesso terreno destinandolo nel frattempo alla coltivazione di altre colture. Nel caso di colture arboree è necessario farle succedere per almeno 4 anni con colture erbacee (es. graminacee e leguminose), nel caso di colture erbacee e orticole di non farla succedere su se stesse ma di coltivarle in rotazione.
Per quanto riguarda la successione delle colture è necessario però tenere conto dei rapporti antagonistici che possono esserci tra piante arboree e erbacee (es. pomodoro/erba medica nei riguardi del pesco).

  • Rotazione e avvicendamento colturale

Facendo avvicendare o ruotare tra loro specie botaniche diverse sullo stesso terreno si riesce da una parte a ripristinare la fertilità del suolo e dall’altra di aumentare la biodiversità dell’ecosistema.

  • Apporto di sostanza organica

La distribuzione di sostanza organica attraverso letamazioni, sovesci e addizioni di compost, risultano spesso necessari perché introducono antagonisti naturali, migliorano la struttura del suolo e in generale le condizioni di ospitalità delle piante.

  • Utilizzo di fumiganti

Nelle colture intensive soprattutto per quanto riguarda le specie orticole e frutticole, non potendo sempre eseguire le rotazioni colturali o utilizzare piante a cicli produttivi lunghi, una volta eliminata la pianta precedente, si procede alla distribuzione di sostanze gassose ad azione fumigante da immettere nel terreno. Sono purtroppo rimedi costosi e incompatibili laddove si utilizzano sistemi di produzione integrata e/o biologica a causa dei possibili residui nel terreno.
I fumiganti sono efficaci soprattutto contro i nematodi del terreno quali:

  1. Tylenchulus (agrumi).
  2. Meloindogyne incognita e javanica (pesco).
  3. Pratylenchus vulnus (pesco).
  4. Xiphinema index (vite).

Queste sostanze combattono anche i funghi agenti dei marciumi radicali, gli insetti terricoli, devitalizzano tuberi e semi di piante infestanti.
Tuttavia prima di procedere alla fumigazione, è necessario eseguire un’analisi nematologica del suolo in modo da accertare la presenza e il numero di nematodi nel terreno.
Per procedere alla fumigazione alcuni mesi dell’impianto delle colture, si interrano i fumiganti nel terreno che poi viene coperto con del fil plastico. Dopo alcune settimane si arieggia il terreno con le lavorazioni per favorire l’eliminazione del prodotto.

  • Solarizzazione

Un rimedio alternativo per disinfettare il terreno ed evitare la stanchezza del suolo soprattutto nelle zone calde è di procedere alla solarizzazione del terreno sfruttando l’energia solare.
Il terreno dopo essere stato irrigato abbondantemente, viene coperto in luglio – agosto con un film plastico trasparente di ridotto spessore per circa 50 giorni. Nei primi strati di terreno si possono raggiungere anche temperature di 35 – 50°C che operano un drastico abbattimento dei parassiti del suolo.

  • Utilizzo di portinnesti resistenti/tolleranti

In ambito frutticolo, qualora non sia possibile evitare il ristoppio e quindi la coltivazione di una specie da frutto su se stessa, per le piante che verranno impiantate successivamente queste dovranno essere innestate su portinnesti resistenti/tolleranti alla stanchezza del suolo.
A questo proposito ricordiamo per esempio per il pesco il GF 677, portinnesto resistente alla stanchezza e ai nematodi de suolo.

Altri rimedi che si possono attuare sono:

  • Rimozione delle radici delle piante in maniera accurata.
  • Impianto delle nuove piante su file diverse di dove erano piantate quelle vecchie.
  • Mettere nella buca dell’impianto del terreno nuovo.

BIBLIOGRAFIA:
1) agronotizie.imagelinenetwork.com, 2016. Stanchezza del terreno e malattie da reimpianto. Archivio foto.

2) Baldini E., 1991. Arboricoltura generale. Edizioni Clueb, Bologna.

3) Landi R., 1999. Agronomia e ambiente. Edagricole. Edizioni agricole, Bologna.

4) Valli R., 1998. Arboricoltura generale e speciale. Edagricole. Edizioni agricole, Bologna.

5) Vazzana C., 1998. Ecologia vegetale agraria. Patron Editore, Bologna.

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

w

Connessione a %s...