Principi di selezione della migliore varietà di frumento

Come selezionare la migliore varietà di frumento – Guida alla selezione delle varietà di frumento 

La scelta della varietà più appropriata per il proprio campo è uno dei fattori critici per il successo della coltivazione del frumento. 

Negli ultimi 9.000 anni, agricoltori e scienziati hanno cercato di creare, monitorare, testare e selezionare nuove varietà di frumento migliorate che si adattassero alle esigenze moderne, alle tecniche di coltivazione e alle richieste del mercato. Fino al XV secolo, la maggior parte delle varietà di frumento era costituita da varietà autoctone. Un landrace è una popolazione di diversi genotipi di frumento coltivati per lungo tempo (ad esempio, secoli) in una regione e che si sono adattati molto bene a quelle condizioni specifiche. Nel corso degli anni, l’uomo ha selezionato gli individui con le migliori prestazioni (=genotipo) e li ha utilizzati come varietà o in incroci per ottenere ibridi migliorati. Alcuni dei tratti essenziali per la domesticazione del frumento sono stati (Peng et al., 2011):

1. La perdita della caratteristica di dispersione della granella (minori perdite dovute alla dispersione precoce dei semi)
2. La facile separazione dei semi dalle glumelle (varietà nude)
3. La perdita della dormienza dei semi
4. Il cambiamento nel portamento della pianta (piante meno accestenti e più corte), nella dimensione della spiga e della granella
5. Il contenuto proteico

Una delle prime varietà conosciute è la Squareheads Master, sviluppata negli anni ’60 del XIX secolo. Era più corta, con una paglia più rigida e con una resa maggiore rispetto ai suoi antenati (1). Tuttavia, la maggior parte delle varietà di frumento moderne è stata sviluppata durante la “Rivoluzione verde”, intorno agli anni 1950-60, come risposta all’aumento della domanda alimentare globale. Quest’epoca è caratterizzata dall’introduzione di geni nanizzanti dalla varietà giapponese “Norin 10”, che rendono le varietà di frumento più corte. Gli steli di altezza inferiore potevano sopportare spighe di peso maggiore senza allettarsi, consentendo un aumento spettacolare della resa del frumento (Hedden, 2003). Questi geni sono ancora presenti in oltre il 70% delle moderne cultivar di frumento disponibili sul mercato. Le nuove varietà della “rivoluzione verde” avevano anche una maggiore richiesta ed efficienza d’uso di azoto, aumentando la necessità di input colturali (fertilizzanti) per ottenere rese più elevate. 

Se nel secolo scorso la resa era il tratto principale, oggi i selezionatori mirano a migliorare i tratti legati all’adattabilità delle piante, alla resistenza agli stress abiotici (ambientali) e biotici (parassiti e malattie) e, naturalmente, alla qualità dei cereali. 

Classificazione del frumento

Le migliaia di varietà di frumento disponibili in commercio (circa 100.000) sono classificate in diverse classi di frumento in base alle loro caratteristiche:

• Data di semina (inverno-primavera) L’80% del frumento mondiale è frumento invernale
• Frattura della cariosside (duro, tenero) Si riferisce alla resistenza della cariosside alla macinazione (trasformazione in farina) e riflette la quantità e la composizione delle proteine del frumento (Khan, 2016). I diversi tipi di frumento, in base alla durezza della cariosside e alla quantità di proteine, sono adatti alla produzione di prodotti alimentari specifici (Peña, 2002). 
• Qualità dei cereali (4 gruppi) È determinata dalla varietà, ma anche l’ambiente la influenza. 
• Tipi di farina (farina integrale, bianca, autolievitante, per dolci, di semola e di frumento duro)

Poiché un agricoltore non può testare tutte le varietà esistenti per decidere quale sia la migliore, può basare la decisione su altri dati disponibili in combinazione con l’esperienza personale e il consiglio di un agronomo locale abilitato. 

Fattori e caratteristiche da considerare per scegliere la varietà di frumento più appropriata.

Alcune delle caratteristiche principali che un agricoltore dovrebbe prendere in considerazione quando seleziona una varietà di frumento sono:

→ Il potenziale di rendimento

→ Capacità della varietà di adattarsi all’area locale: È necessario selezionare varietà che possano raggiungere il loro potenziale di resa nelle condizioni ambientali e pedologiche locali dell’area che l’agricoltore intende coltivare. Una varietà di frumento ad alto rendimento adattata ad alcune condizioni specifiche non significa che sarà la scelta migliore in ogni parte del mondo. Per assicurarsi che la varietà abbia costantemente buone prestazioni nelle condizioni locali, l’agricoltore deve disporre di dati sulla resa di più stagioni di prova nell’area di interesse. Esistono varietà con un’ampia adattabilità. In questo caso, c’è una maggiore probabilità che la varietà dia una resa vicina al suo potenziale in molte aree diverse. 

→ Il sistema di produzione e le tecniche di gestione applicate disponibili: Questo può riferirsi all’uso dell’irrigazione o alla sua mancanza, alla coltivazione della coltura in modo convenzionale o con meno (o nessun) input, nonché allo scopo della coltura (per il pascolo, l’alimentazione, la produzione di cibo). Il sistema di produzione, gli input disponibili e il potenziale di resa della coltura sono collegati. Ad esempio, una coltura ad alto rendimento può richiedere più fertilizzanti per raggiungere il suo potenziale di resa. 

→ Il periodo di semina e la durata del ciclo di vita della coltura: Le varietà di frumento sono classificate come invernali e primaverili in base al periodo di semina e di crescita. L’agricoltore deve anche tenere conto della durata del ciclo di vita della varietà. Una coltura di frumento che ha un ciclo di vita più breve può “sfuggire” a condizioni avverse come le ondate di calore precoci (per il frumento invernale) e le gelate (per il frumento primaverile). Al contrario, nelle aree in cui le condizioni sono favorevoli per un periodo più lungo, l’agricoltore può scegliere una varietà con un ciclo di vita più lungo e forse con un potenziale di resa più elevato. 

→ La tolleranza ai fattori abiotici: L’agricoltore deve individuare il principale fattore limitante nel suo campo e/o nella sua area e scegliere una varietà che possa affrontarlo mantenendo una buona produttività. Questo è particolarmente importante quando l’agricoltore non ha i mezzi per controllare efficacemente lo stress abiotico. Ad esempio, una varietà con un’elevata tolleranza alla siccità è la scelta migliore nelle zone in cui le precipitazioni sono insufficienti e l’agricoltore non può applicare l’irrigazione. Infine, la resistenza del culmo all’allettamento può essere essenziale in aree con forti venti, soprattutto durante le ultime fasi di sviluppo (più vicine al riempimento della granella).

→ La resistenza a malattie e parassiti: Gli agricoltori devono sapere quali sono i principali “nemici” della coltura nella regione e selezionare una varietà che abbia una buona tolleranza o sia resistente ad essi. Le varietà resistenti sono un ottimo metodo di controllo per i parassiti e le malattie delle colture, riducendo la necessità di controlli chimici (meno input). Inoltre, in alcuni casi, a causa della riduzione dei composti attivi disponibili e certificati per il controllo dei parassiti e delle malattie, la resistenza genetica è di solito l’unica opzione efficace per l’agricoltore. Tuttavia, i risultati migliori si ottengono spesso con misure di gestione integrata (utilizzando misure di prevenzione e varietà resistenti). Molte varietà commerciali presentano una buona resistenza alla ruggine bruna e gialla, alla fusariosi, alla peronospora e al mal del piede.

→ Qualità dei cereali: Gli standard variano a seconda del prodotto finale e dell’uso del (consumo umano o meno). Ad esempio, la granella destinata alla macinazione e alla panificazione dovrebbe avere un contenuto proteico di circa il 14,4% (12% mb), mentre per la produzione di torte e pasticcini il valore dovrebbe essere più basso, nell’intervallo 7-11% (13,5% mb) (Khan, 2016). D’altra parte, il frumento duro deve avere il 13,5% o più per produrre pasta con livelli proteici del 12,5% (7). Oggi le aziende molitorie e di panificazione hanno creato elenchi dettagliati con i requisiti di qualità. In alcuni casi, pubblicano un elenco di “varietà di frumento preferite” che producono grani che soddisfano gli standard di qualità (2).

Come già detto, alcuni parametri e caratteristiche possono influenzare l’espressione di altri. Di conseguenza, gli agricoltori dovrebbero seguire un approccio olistico e tenere conto di tutto prima di scegliere una varietà. Ad esempio, per una semina precoce (nel frumento invernale), sarebbe meglio selezionare una varietà resistente al gelo, con un’elevata resistenza alle malattie fungine, che abbia steli forti (culmi) e uno sviluppo lento. Per aiutare gli agricoltori a prendere una decisione informata, le autorità locali pubblicano alcuni strumenti (3) e liste di varietà (4, 5, 6).

Suggerimento: Evitare la monocoltura con una sola varietà 

L’utilizzo di una sola varietà (=genotipo) in una vasta area è solitamente fonte di molti problemi. Per ridurre il rischio di perdite di resa dovute a stress abiotici e biotici, l’agricoltore potrebbe scansare il pericolo e coltivare più varietà di frumento con una differenza in una o più caratteristiche di interesse (resistenza alle malattie, resistenza alla siccità, tempo di maturazione, ecc.) Questo si chiama “Complementazione varietale”. Ad esempio, supponiamo che ci sia un rischio di infezione da ruggine in una zona specifica. In questo caso, un agricoltore può scegliere di coltivare sia una varietà ad alta resa (più sensibile al fungo) sia una cultivar altamente resistente (che potrebbe avere un potenziale di resa inferiore). Il cambiamento della varietà coltivata potrebbe anche essere effettuato di anno in anno. 

Informazioni sulla pianta del frumento, storia e valore nutrizionale

Principi di selezione della migliore varietà di frumento

Preparazione del terreno, requisiti del terreno e requisiti della semina

Requisiti e metodi di irrigazione del frumento

Requisiti del fertilizzante per il frumento

Parassiti e malattie del frumento

Rendimento, Raccolta, Stoccaggio del frumento

Gestione delle erbe infestanti nella coltivazione del frumento

Riferimenti:

1. https://sustainablefoodtrust.org/articles/a-brief-history-of-wheat/
2. https://kswheat.com/sites/default/files/mf3587.pdf
3. Variety selection tool for cereals and oilseeds | AHDB
4. https://wheatquality.com.au/master-list/#/
5. https://iiwbr.icar.gov.in/varieties-of-wheat/
6. https://ahdb.org.uk/knowledge-library/recommended-lists-variety-comments-for-cereals-and-oilseed-rape#h20
7. https://extension.umn.edu/small-grains-crop-and-variety-selection/understanding-grain-quality#wheat–1382610

Hedden, P. (2003). The genes of the Green Revolution. TRENDS in Genetics, 19(1), 5-9.

Khan, K. (2016). Wheat: chemistry and technology. Elsevier.

Peña, R. J. (2002). Bread wheat improvement and production. Food and Agriculture Organization of the United Nations, 483-542.

Peng, J. H., Sun, D., & Nevo, E. (2011). Domestication evolution, genetics and genomics in wheat. Molecular Breeding, 28(3), 281-301.