Principi di selezione della migliore varietà di mais

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Principi di selezione della migliore varietà di mais

Guida alla selezione delle varietà di mais - Fattori e caratteristiche da tenere in considerazione per scegliere la varietà di mais più appropriata.

La selezione della varietà di mais coltivato è uno dei fattori più critici controllati dall'uomo che influiscono sulla produzione vegetale. Un'attenta scelta varietale può migliorare la produzione di un agricoltore nel lungo periodo e/o proteggere la resa in caso di fattori esterni non controllabili (ad esempio, malattie, stress ambientali, ecc.). Esistono migliaia di varietà di mais disponibili sul mercato, mentre nuove varietà vengono costantemente create dai selezionatori a livello globale. Dal 2012 al 2022, l’International Maize and Wheat Improvement Centre (CIMMYT) e l’International Institute of Tropical Agriculture (IITA) hanno sviluppato 604 varietà di mais in 33 Paesi (https://maize.org/).

La prima categorizzazione delle varietà di mais riguarda il ciclo biologico e il numero FAO. Esistono varietà con 300-400-500-600 o 700 FAO. In poche parole, se abbiamo un numero FAO elevato, la stagione di crescita del mais sarà più lunga e normalmente avremo bisogno di più unità termiche rispetto ai numeri FAO più piccoli. Al contrario, più ci spostiamo a nord o ad altitudini più elevate, di meno unità termiche potrà godere la nostra coltura, quindi dovremo scegliere una varietà più precoce con un numero FAO inferiore. Come regola generale, una stagione di crescita più lunga comporta rese più elevate, ma anche costi più alti (irrigazione, concimazione, gestione dei parassiti, ecc.). 

Esistono due categorie principali di varietà di mais:

  1. Varietà a impollinazione libera-OPV 
  2. Ibridi

Le varietà a impollinazione libera sono state utilizzate per lo più fino al 2000, grazie alla facilità e al basso costo di sviluppo e riproduzione. L'intensificazione della coltivazione del mais e la prevalenza della monocoltura hanno fatto sì che le varietà di mais ibride diventassero la scelta principale, soprattutto in regioni come gli Stati Uniti e l'Europa, grazie alla maggiore resa che offrono. Tuttavia, nuovi dati di ricerca dimostrano che in sistemi come l'agroforestazione, le varietà di mais a impollinazione libera possono avere le stesse prestazioni degli ibridi (Ndoli, 2019). 

Di conseguenza, un agricoltore può trovare numerose varietà di mais disponibili per soddisfare molte delle moderne esigenze di una produzione di successo. Tuttavia, la scelta della varietà deve basarsi su fattori quali le caratteristiche della varietà, l'ambiente locale del terreno in cui vogliamo coltivare il mais e, infine, il sistema di coltivazione (biologico, convenzionale, ecc.), tenendo anche conto degli input disponibili (fertilizzazione, irrigazione, ecc.) che possiamo offrire alla coltura.

Ad esempio, una varietà X potrebbe essere la scelta migliore per un'area ricca di precipitazioni, ma non raggiungerà la sua resa potenziale in un'area con eccessiva siccità e limitata disponibilità idrica. Allo stesso modo, un agricoltore dovrebbe prendere in considerazione, prima di prendere una decisione, i "nemici" (patogeni, parassiti ed erbe infestanti) della coltura che prosperano nella zona. Molte varietà hanno diverse serie di geni di resistenza a specifiche malattie delle piante, mentre altre presentano caratteristiche che le rendono più competitive contro le erbe infestanti. Questo è particolarmente importante per gli agricoltori che vogliono ridurre l'uso di pesticidi ed erbicidi chimici.

Di conseguenza, dobbiamo sempre tenere presente che non tutte le varietà sono adatte a tutti gli ambienti e/o sistemi di coltivazione (no-tillage, biologico, ecc.). In generale, la varietà di mais che sceglieremo di seminare nel nostro campo dovrebbe offrire una resa soddisfacente senza l'uso eccessivo di input come fertilizzanti, irrigazione e prodotti per la gestione dei parassiti. In questo modo, la scelta della varietà ha un ruolo principale nello stato di sostenibilità della coltura e nel profitto dell'agricoltore (minori spese → maggiore profitto).

Elenco dei tratti importanti da tenere in considerazione quando si sceglie una varietà di mais

La scelta della cultivar-varietà deve basarsi sulla resa, sulla qualità e sulle caratteristiche agronomiche della varietà. In particolare, i tratti di grande interesse per il mais sono:

  • Potenziale di resa della varietà di mais
  • Adattabilità (le varietà con ampia adattabilità sono adatte a diverse condizioni). L'adattabilità di una varietà di mais dipende dalla tolleranza della pianta agli stress ambientali (ad esempio, siccità, calore, gelo, ecc.).

Quando diciamo che una varietà ha un'ampia adattabilità, significa che può raggiungere una resa stabile in un'ampia varietà di condizioni. La stabilità della resa da un anno all'altro è un tratto-caratteristica di grande importanza, soprattutto per gli agricoltori che praticano l'agricoltura per conto terzi (preselezione della produzione futura). Nelle strategie di gestione a bassa densità applicate in aree siccitose, la plasticità riproduttiva (la resa prodotta per unità di risorse disponibili) è una caratteristica importante della varietà selezionata.

  • Prolificità della spiga di mais 

Questo tratto è legato sia all'adattabilità che alla resa del mais. Durante la domesticazione del mais, una delle caratteristiche che è cambiata in modo significativo è stato il numero di spighe per pianta (spighe o spadice =infiorescenze femminili del mais). Nel caso del mais, questo numero è diminuito, con alcune varietà commerciali per sistemi di agricoltura intensiva che hanno 1-2 spighe per pianta (Iltis HH - 1983). Tuttavia, in sistemi a bassa densità di piante e con una fertilizzazione azotata limitata, l'aumento della prolificità delle spighe può stabilizzare la produzione totale di mais (Parco 2020).

  • Durata della vita della coltura (può essere indicata come CRM= Cumulative Relative Maturity, in giorni, o come Tempo di Maturazione) e data di semina del mais.

A seconda della zona di coltivazione, l'agricoltore deve tenere conto delle condizioni meteorologiche e delle temperature soprattutto all'inizio (semina-emergenza) e nelle fasi successive (fioritura, concimazione e maturità) del ciclo colturale (=periodo di coltivazione). Se le temperature sono ancora basse durante la semina, l'agricoltore dovrebbe scegliere una varietà con una tolleranza adeguata. Allo stesso modo, nei climi più caldi, le varietà più diffuse hanno una resistenza alle alte temperature e alla siccità.

  • Resistenza all’allettamento(può essere descritta o essere rilevante la forza dello stelo, l'altezza della pannocchia, la stabilità)

Nel caso del mais, come in altre colture cerealicole, la capacità delle piante di resistere ai forti venti e di mantenere la posizione verticale può influire in modo drammatico sulla resa finale. Se lo stelo o l'intera pianta si piegano vicino al terreno, aumenta il rischio di insorgenza di malattie (a causa di una cattiva aerazione) e di perdite durante il raccolto. Tenete presente che il rischio di allettamento dipende anche dalla densità delle piante della coltura (per saperne di più, 10).

  • Resistenza alle malattie contro i principali patogeni del mais

La varietà selezionata deve essere tollerante o resistente a una serie di malattie o a malattie specifiche come il marciume della spiga, la malattia virale della striatura del mais, il grey leaf spot, la ruggine, il marciume della pannocchia, il marciume dello stelo e i marciumi radicali. Non tutte le varietà sono ugualmente resistenti a tutte le malattie. Gli agricoltori devono sapere quali sono i patogeni più comuni e prevalenti nell'area in cui intendono coltivare il mais. Tuttavia, le prestazioni di una varietà contro un patogeno dovrebbero essere state testate in condizioni di campo (le caratteristiche e la classificazione della varietà per la resistenza a un patogeno specifico potrebbero essere diverse tra le condizioni di laboratorio e quelle di campo - leggere attentamente la classificazione). 

  • Tolleranza alle malerbe- Resistenza alla striga 

La striga è una malerba parassita e uno dei principali "nemici" del mais, che ogni anno causa innumerevoli perdite di resa a livello globale. Gli scienziati stanno attualmente testando l'uso di sementi di mais resistenti all'imidazolinone (IR) con risultati promettenti (11).

  • Uso finale-commerciale della granella di mais (alimentazione del bestiame, alimentazione umana, produzione di biocombustibili, produzione di amido o olio)

A seconda dell'uso finale del prodotto, esistono diverse serie di caratteristiche desiderabili (caratteristiche organolettiche, composizione chimica delle cariossidi, ecc.). Ad esempio, il mais coltivato per l'alimentazione del bestiame deve avere un elevato contenuto di proteine (zeina) nella granella di mais (qualità alimentare della varietà di mais). Tuttavia, è essenziale ricordare che molte caratteristiche qualitative possono essere influenzate, in una certa misura, dalle pratiche di coltivazione e stoccaggio seguite dall'agricoltore (Győri, Z., 2017). 

Alcune delle caratteristiche standard che descrivono le prestazioni e la qualità della granella delle varietà di mais sono:

  1. Il contenuto di sostanza secca (SS) al momento del raccolto (lo troverete come numero percentuale che di solito varia fino al 38% per il mais da foraggio). 
  2. La resa effettiva di materia secca [è espressa in tonnellate per ettaro (t/ha), e questo numero varia fino a 20].
  3. Energia metabolizzabile (EM) di una pianta fresca al momento del raccolto. È il valore energetico dell'insilato misurato in MJ/kg.
  4. Contenuto di amido e/o resa in amido dell'intera pianta al momento del raccolto.
  5. Digeribilità della parete cellulare (%). Più alto è il numero, meglio è, poiché l'alta digeribilità della fibra influenza notevolmente il valore nutrizionale del foraggio (Barrière, 2003).
  6. Vigore precoce della pianta. Più è alto (fino a 9), meglio è, perché riflette anche la capacità competitiva della coltura nei confronti delle erbe infestanti.
  7. Resistenza all’allettamento. In questo caso, il carattere viene classificato su una scala da 1 (scarso) a 9 (buono). La capacità della coltura di mantenere la sua posizione verticale (raccolta più facile) è descritta anche  dalla percentuale di allettamento(%). In questo caso, il numero deve essere il più basso possibile.
  8. Brackling (%). Si tratta dell'attorcigliamento o dell'inarcamento dello stelo in corrispondenza delle aree nodali o intorno ad esse, in prossimità del momento del raccolto. Anche questo numero dovrebbe essere il più basso possibile, poiché riflette le perdite di resa e i problemi durante il raccolto del mais.
  9. Senescenza delle foglie. La caratteristica è classificata su una scala da 1 (foglie verdi) a 9 (senescenza avanzata-foglie secche-pianta). Un termine sinonimo è Stay-Green (senescenza fogliare ritardata). Questa caratteristica ha una correlazione positiva con una maggiore resa (produzione di granella e insilati), qualità e resistenza agli stress delle piante. Il motivo è che la pianta può essere fotosinteticamente attiva per un periodo di tempo più lungo, una caratteristica particolarmente importante per le varietà di mais di breve durata (maturazione precoce). Tuttavia, sulla base di dati scientifici, potrebbe esserci un effetto negativo dello stay-green sul contenuto di azoto della granella di mais, un problema che viene risolto grazie al maggiore assorbimento di N dopo la fioritura (Chibane, 2021).

L'elenco descrittivo del mais da foraggio BSPB con le varietà di mais disponibili sul mercato è disponibile qui (9).

Varietà di mais geneticamente modificate (GM)

Dopo la soia, il mais è la seconda coltura geneticamente modificata (GM) più diffusa. Le varietà di mais geneticamente modificato sono disponibili sul mercato già dal 1996 e fino ad oggi sono dotate di geni per la tolleranza ai parassiti, agli erbicidi e, più recentemente (2013), alla siccità. In particolare, le varietà di mais transgenico resistenti ai parassiti conferiscono un'attività insetticida mediata da HT e/o Bt. Questo tratto è di solito combinato con la tolleranza agli erbicidi per la coltura. Infine, è stata creata una nuova varietà di linea sovrapponendo otto transgeni che offrono una resistenza multipla contro i principali parassiti del mais (Moglia 2016).

Come per altre colture, tutte le varietà di mais geneticamente modificate non possono ancora essere coltivate in numerosi Paesi del mondo e, ovviamente, sono rigorosamente vietate nei sistemi di agricoltura biologica. L'agricoltore dovrebbe fare una ricerca sull'attuale quadro legislativo relativo agli Ogm nel proprio Paese ed esaminare la domanda di mercato per tali prodotti, dato che molti Paesi non importano prodotti Ogm.

Suggerimento:

In ogni caso, si consiglia vivamente di testare una o più varietà scelte in un campo di dimensioni ridotte prima di utilizzarle come varietà principale per la coltivazione. Questo test vi darà un quadro migliore del comportamento di questa varietà nel vostro campo. 

Per saperne di più

Curiosità sul Mais

Valore nutrizionale e benefici per la salute del mais

Informazioni sulla pianta di mais e sulla produzione

Come coltivare il mais con profitto – Guida alla coltivazione del mais

Principi di selezione della migliore varietà di mais

Mais Preparazione del terreno, requisiti del terreno e requisiti della semina

Parassiti e malattie del mais

Fabbisogno idrico del mais e sistemi di irrigazione

Requisiti di fertilizzazione per il mais

Come controllare con successo le erbe infestanti nella coltivazione del mais per ottenere rese più elevate

Resa, raccolto e manipolazione post-raccolta del mais

 

Riferimenti

  1. Ndoli, A., Baudron, F., Sida, T. S., Schut, A. G., Van Heerwaarden, J., & Giller, K. E. (2019). Do open-pollinated maize varieties perform better than hybrids in agroforestry systems?. Experimental Agriculture55(4), 649-661.
  2. Moglia, A., & Portis, E. (2016). Genetically Modified Foods. Encyclopedia of Food and Health, 196–203.
  3. https://www.arc.agric.za/arc-gci/fact%20sheets%20library/maize%20production.pdf
  4. Iltis HH (1983) From teosinte to maize: The catastrophic sexual transmutation. Science 222:886-94
  5. Parco, M., Ciampitti, I. A., D’Andrea, K. E., & Maddonni, G. Á. (2020). Prolificacy and nitrogen internal efficiency in maize crops. Field Crops Research, 256, 107912.
  6. Győri, Z. (2017). Corn: Grain-Quality Characteristics and Management of Quality Requirements. In Cereal Grains (pp. 257-290). Woodhead Publishing.
  7. Chibane, N., Caicedo, M., Martinez, S., Marcet, P., Revilla, P., & Ordás, B. (2021). Relationship between delayed leaf senescence (Stay-green) and agronomic and physiological characters in maize (Zea mays L.). Agronomy11(2), 276.
  8. Barrière, Y., Guillet, C., Goffner, D., & Pichon, M. (2003). Genetic variation and breeding strategies for improved cell wall digestibility in annual forage crops. A review. Animal Research52(3), 193-228.
  9. https://www.niab.com/research/agronomy-and-farming-systems/variety-evaluation-and-management/bspb-forage-maize
  10. https://www.mdpi.com/2073-4395/12/1/10/pdf
  11. https://repository.cimmyt.org/bitstream/handle/10883/19063/58902.pdf?sequence=1&isAllowed=y