IV Indice - GE il Capitello

IndiceIV

Indice

Introduzione 2

CAPITOLO 1 Sostenibilità ambientale e agricoltura 6

RIEPILOGO ATTIVO

Libro DigitaLe

1 Limiti e capacità di sostentamento della Terra 7

La globalità dei problemi 7

Lo spazio ambientale 8

Lo sviluppo sostenibile 9

2 L’agricoltura sostenibile 10

Agricoltura per massimizzare le rese 10

A.1 Monosuccessione e inquinamento 11

La sostenibilità in agricoltura 12

Quando l’agricoltura è multifunzionale 13

L’ambiente aziendale agrario 14

3 Evoluzione degli ecosistemi 16Successioni progressive e degradative 17Ecosistemi artificiali o agroecosistemi 18

I fattori climatici e la sostenibilità delle produzioni 18

La classificazione dei climi 21

Il clima in Italia 21

Le zone fitoclimatiche 21

A.2 I climogrammi 23

Vocazionalità territoriale 24

Dal mare alle montagne: ecosistemi e agroecosistemi italiani 25

Verifiche • Verifiche interattive 32

CAPITOLO 2 Sfide globali e agricoltura sostenibile 34

RIEPILOGO ATTIVO

Libro DigitaLe

1 Difesa ambientale e agricoltura ecocompatibile 35

Modelli di sviluppo agricoli, estensivi e intensivi, nel Mondo 36

Metodo di produzione integrata 38Il piano nazionale per l’uso sostenibile dei prodotti fitosanitari (PF) 38

Metodo di produzione biologica 39Principi e obiettivi dell’agricoltura biologica 39L’azienda biologica 40

A.3 Elenco organismi di controllo autorizzati per le produzioni biologiche 40

Metodo di produzione biodinamica 42

Permacultura come cultura di un ambiente sostenibile 42

Metodo di produzione conservativa 43

2 Modelli climatici e agricoltura sostenibile 44

I modelli climatici e gli impatti dei cambiamenti climatici 44

Libro DigitaLe

• Concentrazione CO2 44• Effetto serra e agricoltura

L’agricoltura e il clima 45

A.4 Allevamenti zootecnici e produzione di gas serra 47

Agroambiente sostenibilità e produzioni 4Didattica digitale1a

Parte

VIndice

2 Ecosistema suolo e sostenibilità 66

Ruolo del suolo 66

I componenti del suolo 67Proprietà dell’humus 67

Fattori della formazione del suolo 69

Profilo del suolo 69

Nutrienti e salinità del suolo 70Nutrienti 70Acidità del suolo 70Salinità del suolo 71

3 Uso del suolo, acqua e irrigazione 72

Problematiche della risorsa suolo 72Previsione e prevenzione 73La desertificazione 73

Acqua e irrigazione sostenibile 74Irrigazione a goccia 76Subirrigazione (SDI – Subsurface Drip Irrigation) 76Fertirrigazione 77Gestione dell’irrigazione 77

4 Pratiche agricole e fertilità del suolo 78

A.8 Avvicendamento, un po’ di storia 79

Avvicendamento a sovescio 80Avvicendamenti e sovesci, una regola nel regime Bio 80

Conservare il suolo, mantenere la fertilità 80

Concimazioni: asporti e restituzioni 81Cereali a paglia • Riso 82Mais • Soia • Girasole • Vite • Melo 83

A.9 Atrazina e glifosato, due diserbanti di successo ma rischiosi 84

5 Controllo e prevenzione delle piante infestanti 84

Controllo delle infestanti con la semina 85

A.10 Antichi metodi per il controllo delle erbe infestanti 86

Controllo delle infestanti da irrigazione 86

Mezzi agronomici di controllo 86Avvicendamento 86Inerbimento controllato del suolo 87Sovescio 87Pacciamatura 87Solarizzazione 88Pirodiserbo 88

Mezzi manuali 89

Mezzi meccanici 89

3 Produzione agricola e sostenibilità alimentare 49

La salubrità del cibo e la sicurezza alimentare 50Contaminazione biologica 51Micotossine e contaminanti ambientali 51Contaminazione fisico-chimica e ambientale 51

Caratteristiche degli alimenti 53

I fabbisogni energetici e il corretto bilanciamento 53Alimenti energetici 54Alimenti plastici 54Alimenti protettivi 55

A.5 Patologie causate da frumenti, riso e mais La soia nell’alimentazione 55

Alimenti trasgressivi (stimolanti) 56

A.6 Il sistema vitivinicolo 56

A.7 Prova tu: la spesa intelligente al supermercato 57

Libro DigitaLe

• Alimentazione e sicurezza alimentare• Composizione degli alimenti 57

4 Unione Europea, politica ambientale e PAC 58

I programmi di azione per l’ambiente 58Il cambiamento climatico 58Ambiente e salute 58Biodiversità 59Gestione delle risorse naturali e dei rifiuti 59

La Politica Agricola Comune Europea (PAC) 59


CAPITOLO 3 Produzioni agricole e tutela delle risorse 62

RIEPILOGO ATTIVO

Libro DigitaLe

1 Azienda, sostenibilità, gestione delle risorse 63

Azienda agraria tra risorse e criticità 63Fonti energetiche aziendali e risorse 64Suolo e acqua, risorse naturali per la produzione 64Gestione di colture e allevamenti 65Biodiversità: salvaguardia e gestione delle risorse naturali 65

VI Indice

Coltura di germogli, apici vegetativi, espianti, calli, singole cellule 116Coltura di meristemi 116Coltura di antere e di ovari 117Seme artificiale 117

5 Biotecnologie innovative e ingegneria genetica 118

Organismi OGM 119

Nbt e genome editing 120

Accelerazione del miglioramento genetico: lo speed breeding 120

6 Genico, transgenico, biotecnologico 121

A.13 Principi di equivalenza sostanziale e di precauzione 122

Libro DigitaLe

• Indagini forensi 123

Microrganismi e applicazioni biotecnologiche 124

7 Biotecnologie e gestione delle problematiche ambientali 127

Microrganismi e biodegradazione 127Plasmidi catabolici 127

Libro DigitaLe

• Il plasmide di Pseudomonas 128• Potabilizzazione delle acque 129

Il trattamento dei rifiuti 129Abbattimento del carico inquinante 129Biorisanamento del suolo (bioremediation) 130

Libro DigitaLe

• Attinomiceti: genere Gorgonia • La fitorimediazione 130

La bioestrazione 131

A.14 La Phythoremediation 131

8 BIO: combustibili, fertilizzanti, fitofarmaci 132

Produzione di biocombustibili 132Produzione di biogas 132Produzione di alcol combustibile 132Produzione di idrogeno 132

Produzione di biofertilizzanti 133

Produzione di biofitofarmaci 133

Libro DigitaLe

• Le colture energetiche 133

A.15 Esempio di prodotto commerciale 133

Insetticidi batterici 134Insetticidi virali 134Fungicidi 134

6 Tutela della biodiversità 90

Biodiversità degli ecosistemi o ecosistemica 90

Biodiversità delle specie o interspecifica 91

Biodiversità all’interno delle specie o intraspecifica 91

La tutela delle risorse genetiche 92

Il germoplasma 93Metodi per la conservazione del germoplasma vegetale 93

A.11 Agricoltori e allevatori custodi 94

Libro DigitaLe

• Agricoltura custode della biodiversità 95


CAPITOLO 4 Agricoltura, innovazioni e ambiente 98

RIEPILOGO ATTIVO

Libro DigitaLe

1 Tecnologie innovative e sostenibilità 99

Progresso e conoscenze 100 Agricoltura 4.0, qualità produttiva e benessere animale 100Gestione energetica e ambientale, fertilità e biodiversità 101Biotecnologie e bioprodotti 101

2 Biotecnologie di base per le produzioni sostenibili 102

A.12 Le leggi di Mendel 102

Produzione di sementi in azienda 104Produrre semi di piante autogame 105Produrre semi di piante allogame 106

3 Il miglioramento genetico 109

Selezione e incrocio 109

Ibridazione intraspecifica 109

Ibridazione interspecifica 110

Mutagenesi 110

Tempi di sperimentazione 111

4 Le colture cellulari vegetali 112

Tecnica delle colture vegetali in vitro 112

Classificazione delle colture in vitro 114Coltura di protoplasti 114Coltura di piante intatte (semi di orchidee) 115Coltura di embrioni 115

VIIIndice

9 Biotecnologie e controllo sostenibile dei parassiti 135

Confusione sessuale e disorientamento 136

Gestione dell’agrosistema meleto 137Scelta del portainnesto e della varietà 137Tecniche di difesa contro gli insetti 139

Gestione dell’agroecosistema vigneto 139Vitigni resistenti a malattie 140Esempio di difesa sostenibile delle viti europee dalla fillossera 141

Libro DigitaLe

• Vitigni resistenti alle avversità 141

Gestione del frumento in coltura biologica 142Lavorazioni del suolo 142Fertilizzazione 143Semina 144Diserbo 144

Agroecosistema maidicolo 145


Appendice - Parte 1a 150

Mendel e la trasmissione dei caratteri 150

Test cross e la terza legge di Mendel 150

Eredità multifattoriale 151

Le biotecnologie molecolari 157Libro DigitaLe

• Ibridazione degli acidi nucleici 159• Impronta genica e genomica

Mappe geniche e marcatori molecolari (il caso della Vitis vinifera) 160

Libro DigitaLe

• Il gene portatore dell’aromaticità dell’uva 161• L’impronta genetica del vino

Agroambiente, Produzioni vegetali e Difesa delle colture 162Didattica digitale2a

Parte

CAPITOLO 5 Agricoltura, fitoiatria e sostenibilità 164

RIEPILOGO ATTIVOLibro DigitaLe

1 Ambiente, sostenibilità e fitoiatria 165

Diversità, adattamento e selezione 165

Dagli ecosistemi naturali agli agroecosistemi 166

Quadro sinottico delle fasi evolutive della difesa 168Provvedimenti italiani collegati al riordinamento normativo europeo 168Minimo comune denominatore dei tre modelli di difesa 168I diversi modi di interpretare e applicare i principi della difesa integrata 169

La recente evoluzione della difesa fitosanitaria 169

Libro DigitaLe

• Normative di settore 169

2 Evoluzione della fitoiatria 170 Valutazione delle malattie: aspetti teorici 170

3 I mezzi di lotta 174 Generalità 174 Mezzi di lotta legislativi 174

Libro DigitaLe • Lotta obbligatoria e flavescenza 174 Mezzi di lotta agronomici 175 Mezzi di lotta fisici e meccanici 176 Mezzi di lotta genetici 176 Mezzi di lotta chimici 177 Mezzi di lotta biologici e biotecnologici 178

4 Prodotti fitosanitari: aspetti normativi e tecnici 180

Caratteristiche del prodotto fitosanitario 180Aspetti normativi 181Etichetta e Scheda di Sicurezza 181Tossicità di una sostanza attiva 182

Norme pratiche per l’uso dei prodotti fitosanitari 182

A.16 Dispositivi di sicurezza individuali (DPI) 183

Efficacia dei prodotti fitosanitari 184 Mezzi di lotta chimici: operatività dei regolamenti 184

Libro DigitaLe • Prodotti fitosanitari: aspetti tecnici 185• Prodotti fitosanitari: impatto ambientale e rischi• Endoterapia • Piante infestanti e diserbo• La meccanica distributiva dei trattamenti con prodotti

fitosanitari

VIII Indice

A.18 I Disciplinari di Produzione Integrata (DPI) 217


CAPITOLO 6 Le piante e le avversità 222


1 La pianta e gli organismi dannosi 223

Struttura e habitat della pianta 223La fillosfera 223La rizosfera 223La sfera legnosa 223

Libro DigitaLe • Il mondo vegetale: la botanica 223• Glossario fitopatologico

I contatti con l’ambiente esterno 224

Rapporti con gli organismi dannosi 224Gli agenti di malattia 225Gli agenti di danno 226

2 Le difese della pianta 227

Meccanismi di autodifesa 227

Resistenza 227Difese passive 227Difese attive 227

Riconoscimento del patogeno 229

Resistenza indotta 229

3 La malattia e i danni 230

Le condizioni necessarie 230

Sintomatologia 232

A.19 Terminologia ricorrente in sintomatologia fitopatologica 234

Metodica diagnostica 237

Patogenesi 238Contatto e colonizzazione 238Penetrazione 238Incubazione, manifestazione dei sintomi, evasione del patogeno 240

Epidemiologia 241

A.20 Misure di controllo per la circolazione dei vegetali 242

4 Tipi di malattia 243

Stress abiotici 243Danni 244

Stress idrici 245

Stress termici 245

5 Repertorio prodotti fitosanitari 186

Anticrittogamici 186Fungicidi tradizionali 186Altri fungicidi 187Fungicidi di sintesi 187

Insetticidi 189Insetticidi con azione sul sistema nervoso o muscolare 189Insetticidi interferenti su sviluppo e crescita 190Bioinsetticidi microbici 191Bioinsetticidi di origine botanica 191

Altri prodotti fitosanitari 191Acaricidi 191Nematocidi 191Limacidi 191

A.17 Prodotti fitosanitari: cosa è necessario sapere 192

Cooperazione legislativa internazionale 193Organismi da quarantena 193Lotta obbligatoria 194

6 La difesa dai parassiti 196 Evoluzione delle strategie di lotta 196 Lotta guidata e lotta integrata 196

Libro DigitaLe

• La scuola italiana di entomologia 196• Strategie di lotta: i modelli di simulazione

7 La lotta biologica 198 Agroecosistema 198 Principi, metodi e limiti della lotta biologica 200 Parassitoidi e predatori 201 Agenti di lotta microbiologica 204 Lotta biologica contro le malattie fungine 206

8 Organismi “alieni” e nuove emergenze fitosanitarie 207

Xylella fastidiosa 207

Cimice asiatica (o marmorata) 208 Coleottero giapponese 209 Tarlo asiatico 211 Cerambicide dal collo rosso 211 Punteruolo nero del fico 212 Aleurodide spinifero 213 Nematode galligeno del riso 213 Cancro rameale del noce 214 Calabrone asiatico 214

9 Produzioni integrate e biologiche 216

Tecniche di produzione integrata 216

Tecniche di agricoltura biologica 216

Libro DigitaLe • Modelli previsionali 216• Fenormoni e trappole• Reg. CE n. 834/2007/allegati I e II

IXIndice

CAPITOLO 8 I batteri fitopatogeni 276


1 I batteri: aspetti generali 277

Caratteristiche 277

A.22 La colorazione di Gram 278

Le spore batteriche 279

Riproduzione 279

Metabolismo batterico 279

Classificazione 280

Inquadramento tassonomico dei batteri 280

Potere patogeno e virulenza 281

2 I batteri e le piante 282

Sintomatologia 282

Processo infettivo 285

Batteriosi vascolari 287

Batteriosi parenchimatiche 288

A.23 Osservazione, isolamento e identificazione dei batteri 288

Batteri atipici: i micoplasmi 289

Difesa dalle batteriosi: il PSA dell’actinidia 291


CAPITOLO 9 I funghi fitopatogeni 294


1 I funghi: caratteri generali 295

Introduzione 295

Libro DigitaLe

• I funghi nella nostra vita quotidiana 296

Morfologia 296

Inquadramento tassonomico dei gruppi fungini fitopatogeni 297Ascomycota 297Basidiomycota 298Funghi Mitosporici 298

Biologia 299

Squilibri nutrizionali 246

Ferite, infezioni e compartimentazione 248

5 Danni da organismi animali 250

Agenti e danno provocato 250


CAPITOLO 7 Virus e fitovirus 255


1 I virus: aspetti generali 256

Caratteri specifici 256I prioni 256

Morfologia e struttura 257

Biologia 258

Classificazione 258Libro DigitaLe

• Morfologia architettonica dei virus 259

Inquadramento tassonomico 260

Libro DigitaLe • Classificazione viroidi e fitoplasmi 260

Riproduzione 262Libro DigitaLe

• Antigeni e anticorpi 262

A.21 Il virus HIV 262

2 I virus vegetali o fitovirus 264

Patogenesi e danni 264

Risposte della pianta all’infezione 265

Trasmissione e diffusione dell’infezione 265

Modalità di trasmissione per vettore 266

Metodi diagnostici 268

Piante indicatrici 268

Detection methods: rilevamento e identificazione 268

Moderne tecniche diagnostiche 269

Strategie di lotta 272

Terapia e produzione di materiale sano 272

Prevenzione e lotta ai vettori 273

Le virosi delle piante 274ToMV: trasmissione e possibilità di controllo 274


X Indice

Sistema respiratorio 329Sistema escretore 329Sistema secretore e secrezione interna 330Sistema secretore e secrezione esterna 330Sistema riproduttore 331Tipologie riproduttive 332Ovideposizione 332

Libro DigitaLe

• Ovature e nidi pedotrofici 332

Sviluppo embrionale e postembrionale 332

Sviluppo embrionale 332Sviluppo postembrionale 333

Libro DigitaLe

• Insetti: tanti modi per diventare adulti 334

2 Insetti, ambiente e agricoltura 335

Ecologia 335

Ruolo degli insetti in agricoltura 335

3 Sistematica degli insetti 336

Generalità 336

Apterygota 336Collemboli (Collembola) 336Tisanuri (Thysanura) 336

Esopterygota 336Efemerotteri (Ephemeroptera) 336Odonati (Odonata) 337Blattoidei (Blattodea) 337Mantoidei (Mantodea) 337Isotteri (Isoptera = ali uguali) 337Plecotteri (Plecoptera) 337Dermatteri (Dermaptera) 338Ortotteri (Orthoptera = ali ortogonali al corpo in volo) 338Psocotteri (Corrodentia) 338Mallofagi (Mallophaga = mangia lana) 338Sifunculati (Anoplura) 339Tisanotteri (Thysanoptera = ali frangiate) 339Rincoti o Emitteri (Rhynchota = con rostro) 339

A.28 Cicli biologici negli Afidi 340

Endopterygota 342

Libro DigitaLe

• Comportamenti degli insetti 342• La società nel mondo animale: l’ape• La varroasi delle api: un esempio di globalizzazione

biologica

Neurotteri (Neuroptera = ali con nervature) 342Tricotteri (Tricoptera = ali ricoperte di peli) 342Lepidotteri (Lepidoptera = ali coperte da squame) 342Ditteri (Diptera = due ali) 343

2 Pseudofunghi 303

Protozoa 303

A.24 Necrosi del floema della pianta del caffè 303

Chromista 304

3 Funghi veri 306

Chytridiomycota 306

Zygomycota 307

Ascomycota 307

Basidiomycota 310

A.25 Le varianti del ciclo 312

Libro DigitaLe

• Inquadramento tassonomico dei gruppi fitopatogeni 312

Funghi mitosporici 312

4 Lotta alle malattie fungine delle piante 313

Patogeni monociclici e policiclici 313

Strategie anti-resistenza ai fungicidi 314

Lotta a malattia fungina: la bolla del pesco 315

A.26 Fungicide Resistance Action Commettee 315


CAPITOLO 10 Insetti e altri animali di interesse agrario 318


1 Artropodi: gli insetti 319

Introduzione 319

Generalità e caratteristiche degli insetti 319

Morfologia esterna 321Capo 321Torace 325Addome 326

Anatomia interna 327Sistema nervoso 327

A.27 Produzione e percezione di suoni 327

Sistema muscolare 328Sistema digerente 328Sistema circolatorio 328

XIIndice

Sifonatteri (Siphonaptera) 344Coleotteri (Coleoptera = ali ad astuccio) 344Imenotteri (Hymenoptera = ali membranose) 345

A.29 La formica dell’Argentina 345

4 Artropodi: Aracnidi e Crostacei 346

Aracnidi 346Ordine Araneae: Ragni 346Ordine Opiliones: Opilioni 346Ordine Acarina: Acari 346Acari di interesse agrario 347L’eriofide vescicoloso del pero 348Classi Chilopoda (centopiedi) e Diplopoda (millepiedi) 349

Crostacei 349

5 Nematodi 350

Generalità 350

Nematodi di interesse agrario 350Entomoparassiti 350

A.30 Classificazione dei Nematodi fitoparassiti 350

Fitoparassiti 351

6 Molluschi 353

Generalità 353

A.31 Molluschi fitofagi 353

7 Uccelli e Mammiferi 354

Uccelli 354

Mammiferi 355


CAPITOLO 11 Le avversità, riconoscimento e controllo 358


1 Guida alle avversità e al loro riconoscimento 359

Malattie e danni non parassitari 359Agenti meteorici 359Agenti chimici 359Fisiopatie 359

Malattie parassitarie 360Malattie virali e virus simili 360

A.32 Guida immediata al riconoscimento dei sintomi 360

Malattie batteriche e fungine 362

Fitofagi agenti di danno 363Fitomizi 365Fillominatori 367Carpofagi 367Antofagi 368Xilofagi 368Artropodi galligeni 369Arrotolatori di foglie 370Fitofagi radicicoli 371Fillofagi 371Fitofagi delle derrate 374

Altri animali dannosi 374

2 Difesa delle piante: strategie, moderne tecniche e tecnologie 375

I modelli previsionali: l’esempio delle colture cerealicole 375

A.33 Sistemi (interazioni) e modelli (simulazioni) 378

A.34 Fusariosi del frumento 380

La lotta biologica in serra nelle colture orto-floro-vivaistiche 381Lancio inondativo 382Lancio inoculativo 382Lancio preventivo 382Pest in first 383Banker plants 383

La confusione sessuale per il controllo dei fitofagi in frutticoltura 384

Biotecnologie nella difesa del verde urbano 386

Libro DigitaLe

• I biopesticidi 391

La cimice asiatica, il flagello dei nostri giorni 395

Richiami per singole colture 398Pero 398Nocciolo 399Colture agro-industriali 400


Indice analitico 403

Glossary 411

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