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CEREALI

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CLASSE: MONOCOTILEDONI

ORDINE: POALES

FAMIGLIA: GRAMINACEAE

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GRAMINACEE (POACEE): GENERALITÀ

Sono tra le piante maggiormente diffuse nel globo; il

numero delle specie (9000 e 600 generi) è tra i più elevati,

inferiore però a quello delle leguminose e delle composite.

A questa famiglia appartiene il gruppo dei cereali, quali

frumento, riso, mais, sorgo, miglio, segale, avena, etc., di

notevole importanza per l’alimentazione umana. Forniscono

vari tipi di farine ma vengono utilizzati anche per la

produzione di bevande alcoliche o l’estrazione di zucchero.

Altre specie vengono coltivate per scopi ornamentali.

Molte sono le infestanti.

Grande importanza anche per l’alimentazione zootecnica in

quanto forniscono foraggio da taglio, da pascolo, da

insilamento e da affienamento.

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CEREALI

I CEREALI COSTITUISCONO UN COMPLESSO DI SPECIE RELATIVAMENTE OMOGENEO DATO CHE DA UN PUNTO DI VISTA BOTANICO APPARTENGONO TUTTI ALLA FAMIGLIA DELLE GRAMINACEE (ad eccezione degli pseudocereali).

I CEREALI RAPPRESENTANO IL GRUPPO DI PIANTE AGRARIE PIÙ IMPORTANTE E COLTIVATO NEL MONDO E RICOPRONO UN RUOLO FONDAMENTALE NELL’ALIMENTAZIONE DELL’UMANITÀ.

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I CEREALI rappresentano

le colture più importanti per

l’alimentazione umana

696 635 606 138 56 32

315 226 124

20 47

125 69 62

221 106

55 50 71 34 65 63 70

e 2006

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LE CARATTERISTICHE CHE FANNO DELLE DIVERSE SPECIE CEREALICOLE UN GRUPPO SUFFICIENTEMENTE OMOGENEO SONO:

BASSA PERCENTUALE DI UMIDITÀ NEI SEMI,

RICCHEZZA DI AMIDO ALTAMENTE DIGERIBILE,

POCHE SOSTANZE NON DIGERIBILI (cellulosa, lignina),

ATTITUDINE A FORNIRE, TRAMITE MACINAZIONE, FARINE CHE, IMPASTATE CON ACQUA, SI PRESTANO A IMPORTANTI IMPIEGHI ALIMENTARI.

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CEREALI

PREGI DIFETTI

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LA DIVERSA ORIGINE GEOGRAFICA, LE DIVERSE ESIGENZE ECOLOGICHE, L’AMPIA VARIABILITÀ GENETICA DELLE SPECIE FANNO SÌ CHE ESSE SI PRESTINO ALLA COLTIVAZIONE IN AREALI PIÙ O MENO VASTI LA CUI AMPIEZZA È STATA NOTEVOLMENTE MODIFICATA DALL’UOMO.

I CEREALI SONO INFATTI COLTIVATI IN TUTTI LE REGIONI DEL MONDO.

DISTRIBUITI NELLE REGIONI TROPICALI E TEMPERATE: FRUMENTO, RISO, MAIS, ORZO, AVENA, SORGO, MIGLIO,

PANICO. REGIONI TEMPERATE E TEMPERATO-FREDDE: SEGALE, GRANO SARACENO (pseudocereale). NELLE REGIONI TROPICALI: TEFF, MIGLIO A CANDELA, MIGLIO PERLACEO, AMARANTO (p.c.), QUINOA (p.c.).

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CEREALI

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I CEREALI POSSONO ESSERE UTILIZZATI PER:

ALIMENTAZIONE UMANA,

ALIMENTAZIONE ZOOTECNICA,

USI INDUSTRIALI: bevande, combustibili,

plastica, amido

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UTILIZZAZIONI DEI CEREALI

49% 37% 10% + 4% seme

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CARATTERISTICHE BOTANICHE: apparato radicale

È costituito da:

Da 1 (riso, sorgo) a 3-7 (frumento, mais) radici primarie

che si originano dall’embrione del seme e che

normalmente arrestano la crescita nelle prime fasi di vita;

radici avventizie, che si sviluppano dopo l’emergenza dai

nodi basali del culmo e che svolgono le funzioni di

assorbimento dei nutrienti e ancoraggio al suolo.

In genere l’apparato radicale è piuttosto superficiale,

fascicolato e molto esteso.

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RADICI EMBRIONALI

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CARATTERISTICHE BOTANICHE: culmo

Generalmente cilindrico, senza ramificazioni; cavo o midolloso;

suddiviso in:

nodi compatti dai quali prendono origine le foglie;

internodi di diversa lunghezza, molto brevi alla base del culmo.

Accestimento: fenomeno mediante il quale dai primi nodi, molto

ravvicinati, si formano nuovi culmi, determinando così la crescita in

larghezza e la formazione di cespi più o meno compatti.

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CULMO e FOGLIA

Lamina

Guaina

Nodo

Internodo

Nodo

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Caratteristiche botaniche delle foglie: guaina - lamina

FOGLIE: una per nodo; senza picciolo, alterne e opposte; sono

composte da guaina, lamina, ligula, auricole o

orecchiette.

Guaina, che può abbracciare completamente o meno il culmo.

Lamina, in diretta comunicazione con la guaina, di forma

allungata, con nervature parallele.

scanalature angolose profonde

scanalature arrotondate profonde

scanalature superficiali

liscia con doppia

scanalature centrale

Tipi di superficie della lamina

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Caratteristiche botaniche delle foglie: ligula Ligula: piccola membrana che assume diversi sviluppi nelle varie

specie; può mancare; si trova dove la lamina si inserisce sulla

guaina.

assente senza

auricole

modificata in setole

corta a margine liscio

assente con

auricole

corta a margine dentato

lunga a margine liscio

lunga a margine dentato

Tipi di ligula

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Caratteristiche botaniche delle foglie: auricole

Auricole o orecchiette, appendici di diverso sviluppo

e forma, posti alla base delle foglie. Insieme

alla ligula rappresentano caratteri importanti

per il riconoscimento delle specie. Assenti in

alcune specie.

Tipi di auricole

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DIFFERENZE FRA FRUMENTO, AVENA, ORZO E SEGALE

ligula

auricole

frumento avena orzo segale

ligula corta auricole larghe e pelose

assenza di auricole

ligula dentata ovale e corta

ligula allungata auricole lunghe

ligula e auricole corte

RICONOSCIMENTO DEI CEREALI A PAGLIA ALLO STATO ERBACEO

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CARATTERISTICHE BOTANICHE: infiorescenza INFIORESCENZA: fondamentalmente ne esistono 2 tipi:

spiga, con spighette sessili (inserite direttamente sul

rachide).

panicolo o pannocchia, con spighette inserite sul rachide

tramite un peduncolo di diverso sviluppo.

pannocchia spiga

pannocchia spiciforme

rachide

peduncolo

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FRUMENTO TENERO: spiga

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FRUMENTO DURO: spiga

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ORZO: distico - polistico

DISTICO

POLISTICO

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MAIS: spighe

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RISO: pannocchia

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SORGO da GRANELLA: PANNOCCHIA

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CARATTERISTICHE BOTANICHE: fiore - spighetta

Spighette: sessili o peduncolate, a volte presenti in entrambe le forme;

possono essere monoflore ma spesso con 2 o più fiori portati da una rachilla.

Ciascuna spighetta alla base porta 2 glume mentre ciascun fiore è avvolto da 2

glumette, quella inferiore è la lemma che può essere mutica (senza resta) o

aristata (con resta); quella superiore è la palea. Le glumette possono aderire alla

cariosside, che in tal caso è detta vestita. Glume e glumette possono presentare

dorsalmente una carena (carattere tassonomico).

Fiori: comprende in genere 3 stami (ma anche da 1 a 6) e un pistillo, formato

da un ovario uniloculare, con stimmi piumosi (nei fiori sterili l’ovario manca). Sono

presenti le lodicole ovvero brattee che all’antesi, rigonfiandosi, divaricano le

glumette permettendo così la fuoriuscita degli stami.

Fecondazione: allogama o autogama.

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CARATTERISTICHE BOTANICHE: spighetta - fiore

Rachilla

(mutica o aristata)

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CARATTERSITICHE BOTANICHE: glume

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CARATTERSITICHE BOTANICHE: palea e lemma

Palea

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CARATTERISTICHE BOTANICHE: cariosside La cariosside è un frutto secco indeiscente che porta un solo seme, saldato

con il pericarpo.

Può essere vestita o nuda a seconda che sia avvolta o meno dalle glumette.

È di varie dimensioni e forme: ovoidale, globosa, appiattita; spesso presenta

un solco laterale.

La parte non occupata dall’embrione è l’endosperma, composto in prevalenza

da amido.

L’embrione è attaccato all’endosperma mediante l’unico cotiledone (scutello) Nell’embrione si distinguono: il coleoptile e la coleoriza che racchiudono rispettivamente la piumetta e la radichetta. Presente inoltre l’epiblasto, probabile rudimento di un secondo cotiledone.

scutello

tessuto vascolare

coleoptile

piumetta

epiblasto

radice primaria

apice radicale

coleoriza

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ENDOSPERMA

PERICARPO 1°

TESTA 2°

NUCELLA 3°

ALEURONE 4°

SCUTELLO

PIUMETTA RADICHETTA

CARIOSSIDE DEI CEREALI

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PROPORZIONE TRA LE DIVERSE PARTI NELLA GRANELLA DEI CEREALI ( %).

CEREALI GLUMELLE PERICARPOE TESTA

ALEURONE ENDO-SPERMA

EMBRIONE

FRUMENTO 8 7,0 82 3

ORZO 13 3 5 76 3

AVENA 25 9 63 3

RISO 20 5 73 2

SORGO 8 82 10MAIS 9 80 12

MIGLIO 16 9 70 5

PROPORZIONE TRA LE DIVERSE PARTI NELLA GRANELLA DEI CEREALI ( %).

CEREALI GLUMELLE PERICARPOE TESTA

ALEURONE ENDO-SPERMA

EMBRIONE

FRUMENTO 8 7,0 82 3

ORZO 13 3 5 76 3

AVENA 25 9 63 3

RISO 20 5 73 2

SORGO 8 82 10MAIS 9 80 12

MIGLIO 16 9 70 5

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DIMENSIONI E PESO DEI 1000 DELLE CARIOSSIDI DI CEREALI

CEREALI DIMESIONI ( mm)

LUNGH. LARGHEZZA

PESO DI 1000 SEMI

MEDIA DA ... A

MIGLIO 2 1 - 2,5 7 5 - 10

SORGO 3 - 5 2 - 5 28 8 - 50

RISO 5 - 10 1,5 - 3,5 27

AVENA 6 - 16 1 - 4,5 32 TRITICALE 36 28 - 45

ORZO 8 - 14 1 - 4,5 35 32 - 36

FRUEMNTO 5 - 8 2,5 - 4,5 37 27 - 48

MAIS 8 - 17 5 - 15 324 150 - 600

DIMENSIONI E PESO DEI 1000 DELLE CARIOSSIDI DI CEREALI

CEREALI DIMESIONI ( mm)

LUNGH. LARGHEZZA

PESO DI 1000 SEMI

MEDIA DA ... A

MIGLIO 2 1 - 2,5 7 5 - 10

SORGO 3 - 5 2 - 5 28 8 - 50

RISO 5 - 10 1,5 - 3,5 27

AVENA 6 - 16 1 - 4,5 32 TRITICALE 36 28 - 45

ORZO 8 - 14 1 - 4,5 35 32 - 36

FRUMENTO 5 - 8 2,5 - 4,5 37 27 - 48

MAIS 8 - 17 5 - 15 324 150 - 600

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40 Fonte FAO, 2006

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DAL PUNTO DI VISTA AGRONOMICO E BIOLOGICO I CEREALI SI POSSONO DISTINGUERE IN TRE SOTTOGRUPPI AFFINI AL

FRUMENTO: ORZO, AVENA, SEGALE;

MAIS: SORGO, MIGLIO, PANICO;

RISO