APPENDICE II
IL MAIS
Origine e Diffusione
Il mais è uno cereale tra i più diffusi al mondo, insieme con il grano ed il riso, ed è conosciuto e coltivato praticamente in tutto il globo, grazie alle innumerevoli varietà, ottenute con la pratica dell'ibridazione, che lo rendono adattabile a molti climi e terreni.
Figura A 1 - Diffusione mondiale del mais.
Ha origine quasi sicuramente nella zona centro-americana (area rossa), dove in occasione di alcuni ritrovamenti archeologici, nella grande valle messicana di Tehuacàn, nella regione di Oaxaca, risalenti agli anni '60, dove presso Città del Messico furono scoperti pollini della specie Zea mays in terreni che fu possibile datare a circa ottantamila anni prima.
Era conosciuto anche ai Maya e agli Aztechi, dato che sono state ritrovate immagini nelle quali il loro dio della pioggia veniva rappresentato tenendo in mano una pianta di mais.
In Italia la coltura è già fiorente a metà del Cinquecento, dove soppianta rapidamente miglio e panico divenendo la base dell'alimentazione dei contadini padani. L'esclusiva dieta a base di mais diverrà la causa del tragico dilagare, fino al termine dell'Ottocento, della più terribile malattia endemica delle campagne italiane, la pellagra.
Caratteri Botanici
E’ pianta erbacea annuale che appartiene alla famiglia delle Poaceae (o Graminacee), e la Zea mays è l’unica specie del genere Zea ad esiste solamente allo stato coltivato.
Tabella A 1 - Classificazione scientifica del mais (Fonte: Wikipedia).
In una pianta di mais ci sono 3 differenti tipi di radici che si formano durante il ciclo di sviluppo della pianta secondo una tempistica ben precisa. Le prime a formarsi sono quelle primarie o seminali, originate direttamente dal seme e che non hanno più nessuna funzione dopo la crescita della 4-5 foglia. Le radici secondarie o avventizie hanno invece origine dalla piumetta (dalla corona)
Regno Plantate Divisione Magnoliophyta Classe Liliopsida Ordine Poales Famiglia Poaceae Genere Zea Specie Z. mays
e vengono emesse 2-3 settimane dopo l’emergenza e rappresentano l’apparato radicale vero e proprio, dall’aspetto fascicolato ed espanso. Per terminare ci sono le radici aeree che si formano dalla base del culmo (2-3° nodo) e svolgono essenzialmente una funzione sia di ancoraggi che di nutrizione.
Il fusto, che viene chiamato sia culmo che stocco, ha un aspetto cilindrico e può raggiungere un’altezza media di 2-3 m. E’ formato da nodi e internodi che si allungano da zone di crescita chiamate meristemi. I nodi sono pieni, a sezione circolare od ellittica, più grossi degli internodi, anch'essi pieni di «midollo.
Il numero degli internodi (da 12 a 24 nelle piante coltivate in Europa) è legato ai caratteri varietali e all'ambiente climatico, soprattutto alla lunghezza del giorno.
Le foglie, inserite ai nodi del culmo, hanno disposizione alterna, sono parallelinervie, relativamente larghe (fino a 80 mm) ed allungate, lanceolate, glabre nella pagina inferiore e spesso anche nella superiore, un po' ondulate con espansioni falciformi alla base del lembo.
Il lembo, nella pagina superiore, presenta dei gruppi di cellule igroscopiche che perdono il loro turgore e si raggrinziscono se la traspirazione è eccessiva, determinando il caratteristico arrotolamento della lamina in periodi di accentuata siccità.
Per gli organi floreali il discorso diventa più complesso. Il mais è pianta monoica diclina: cioè i fiori maschili e femminili sono sulla stessa pianta portati da infiorescenze separate.
L'infiorescenza maschile, detta volgarmente pennacchio, è un pannocchia 45 posta in cima al culmo, costituita da numerose ramificazioni sulle quali si trovano le spighette; biflore, germinate, una sessile e l’altra pedicellata. Ogni spighetta porta un fiore fertile (con 3 stami) e un altro spesso abortito.
L'infiorescenza femminile (comunemente, ma impropriamente, detta
pannocchia) è una spadice 46 inserita all’ascella del 6-7° nodo sotto il pennacchio.
La spadice è portata da un peduncolo fatto di internodi brevi e nodi assai ravvicinati; ciascun nodo del peduncolo porta una foglia metamorfosata in brattea
47
o spata.
Il complesso delle brattee, che avvolgono completamente la spiga, forma il cosiddetto cartoccio, avente funzione protettiva.
L’infiorescenza è costituita da un asse ingrossato detto tutolo sul quale sono inserite le spighette riunite in coppie (in ogni coppia una spighetta è sessile). Le coppie poi si inseriscono in file con una media di 12-16 file per tutolo.
Ogni spighetta porta poi due fiori di cui uno sola mente fertile.
Figura A 3 - Infiorescenza femminile del mais.
45 La pannocchia (o grappolo o racemo composto) è un tipo di infiorescenza composta, in cui si
inseriscono lungo l’asse principale, invece di singoli pedicelli fiorali, assi laterali ramificati a racemo.
46 La spadice, infiorescenza racemosa semplice, è un altro caso di spiga in cui l'asse è carnoso e
accompagnato a volte da una grande brattea, detta "spata".
47 In botanica la brattea (o ipsofillo) è una foglia modificata che accompagna fiori o infiorescenze,
generalmente di colore verde e si possono confondere con le foglie stesse. Una delle funzioni principali delle brattee è quella di protezione ad esempio del bocciolo fiorale.
Il tutolo può essere di colore bianco o rosso, più o meno ingrossato, di forma cilindrica o conica più o meno tozza. Sul tutolo le spighette sono in genere disposte in file (“ranghi”) rettilinee regolari, talora spiralate e poco regolari. La lunghezza della spiga può variare da meno di 0,1 a oltre 0,2 m e il numero di fiori e di potenziali cariossidi per rango andare da poche decine a 50. Da ciò deriva una elevatissima fecondità potenziale del mais: molte centinaia (fino a 1.000) potenziali cariossidi per spiga.
Il frutto 48 del mais è una cariosside, ovvero un frutto secco indeiscente monospermio (contenente cioè un solo seme) tipico della famiglia delle Graminacee.
È chiamato nel linguaggio corrente "chicco", e granella nel linguaggio tecnico ma pratico. Viene considerata una modificazione di un achenio 49 da cui differisce perché il seme è saldato ai tegumenti del frutto (pericarpo). Avendo il pericarpo saldato all'episperma (seme) è considerato un frutto-seme.
È caratterizzata da un abbondante albume farinoso, ricco di amido, che può costituire fino al 90% del peso secco della granella. Anche il seme ha endosperma ricco di amido.
La parte restante (5%) è formata dai tegumenti del frutto e del seme ed è generalmente eliminata nella produzione delle farine.
Il frutto è di forma varia; generalmente ellittica con una faccia convessa ed una pianeggiante, su questa si trova una depressione detta ilo. L'ilo rappresenta il punto in cui il funicolo dell'ovulo si attacca alla parete interna dell'ovario e può essere rotondo, ellittico o lineare.
L'embrione è periferico ed in genere visibile come un rilievo sulla parte dorsale della cariosside. Il peso di 1000 cariossidi varia da meno di 100 g a oltre 1200 g; nei tipi più comunemente coltivati 1000 cariossidi pesano circa 250-350 g.
48 Il frutto in termini botanici è il prodotto della modificazione dell'ovario a seguito
dell'impollinazione. Il significato biologico del frutto è fornire protezione, nutrimento e mezzo di diffusione al seme che contiene.
49
L’achenio è un frutto monosperma mono-pluri-carpellare, con pericarpo membranoso, pergamenaceo o cuoioso, aderente ma non saldato all'episperma (tipico delle famiglie delle Fagacee, Betulaceae, Compositae).
Figura A 4 - Dettaglio delle cariossidi in una spiga.
Esigenze Ambientali
Il mais è pianta di origine tropicale ed è quindi tipicamente macroterma e, almeno originariamente, brevidiurna.
Grazie alla forte variabilità esistente all'interno della specie e alla struttura genetica eterozigote delle popolazioni naturali, il mais ha allargato moltissimo la sua area di distribuzione, per autoadattamento e per selezione antropica, fino al 50° di latitudine Nord. Per quanto riguarda la reazione fotoperiodica, da tipi strettamente brevidiurni si è passati a tipi adattatisi alle latitudini medio-alte e quindi divenuti fotoindifferenti. In ambiente avverso per brevità del periodo favorevole si sono formati ecotipi caratterizzati da estrema precocità di fioritura e di maturazione.
Il mais esige temperature elevate per tutto il suo ciclo vitale, durante il quale manifesta esigenze via via crescenti.
Il mais non cresce con temperature inferiori a 10 °C e abbassamenti di temperatura anche solo vicini a 0 °C (4-5 °C) uccidono le piante o le lasciano irrimediabilmente stressate.
La temperatura ottimale per l'accrescimento è di 22-24 °C; mentre per la fioritura è di 26 °C. Anche eccessi termici, tuttavia, possono rivelarsi dannosi per la
pro-duttività del mais. Forti calori sono particolarmente dannosi durante la fioritura in particolar modo critiche sono le temperature superiori a 32-33 °C.
Le regioni più adatte al mais sono quelle dove in estate le piogge sono frequenti e regolari.
In Italia solo le regioni nord-orientali hanno una pluviometria abbastanza favorevole che spesso rende l'irrigazione non necessaria; ma nel resto del paese il regime pluviometrico è di tipo mediterraneo (piogge estive scarse e irregolari o assenti) per cui il mais qui fornisce produzioni che, senza l'ausilio dell'irrigazione, sono basse e aleatorie.
Peraltro con l'irrigazione, sotto ogni clima, si può supplire alla deficienza delle piogge, purché l'acqua necessaria sia disponibile a costi contenuti e non abbia utilizzazione su colture più redditizie.
Il mais è un ottimo esempio di adattabilità alle più varie condizioni di suolo. Con clima favorevole e una buona tecnica colturale tutti i terreni possono diventare sede di un'eccellente maiscoltura: da quelli sabbiosi agli argillosi, da quelli sub-acidi ai sub-alcalini (purché non si verifichino deficienze di microelementi), dalle terre grigie, alle brune, alle rosse, alle torbose.
Condizioni indispensabili perché il mais possa dare i migliori risultati sono: ampie disponibilità di elementi nutritivi assimilabili e buona aerazione della rizosfera.50
Composizione
In questa parte abbiamo elencato le varie parti che costituiscono una pianta di mais, riportando sia la relativa abbondanza (espressa come percentuale del peso totale della pianta), che la quantità degli ingredienti attivi presenti.
Questa parte è importante nella fase di rimozione delle diverse parti della pianta dal terreno, nella fase di raccolta, dato che la concentrazione dei nutrienti
50 La Rizosfera è l'area di contatto tra il suolo e l'apparato radicale e viene classicamente suddivisa
in tre zone : 1) l'endorizosfera che si estende dalla superficie delle radici ai primi strati cellulari interni, 2) il rizoplano, ovvero la superficie esterna delle radici e 3) l'ectorizosfera che consiste nel volume di suolo ad immediato contatto con le radici e che può avere dimensioni variabili a seconda del tipo di pianta e delle relative interazioni con le componenti microbiche del terreno (Killham, 1994).
principali (azoto, fosforo e potassio) non è omogenea nella pianta, ma ci sono delle parti con una maggiore concentrazione rispetto ad altre.
Tabella A 2 – Abbondanza della materia secca e degli ingredienti attivi in una pianta di mais matura (Fonte: Hanway, J.J., Iowa State University Research).
Componente Abbondanza Materia Secca N P2O5 K2O % in peso Granella (Grains) 48 1,44 0,69 0,50 Culmo (Stalk) 22 0,43 0,14 0,90 Foglie (Leaves) 10,6 1,80 0,69 2,05 Sheaths 5,3 0,64 0,37 1,74 Cartoccio (Husk) 4,3 0.36 0,21 1,32 Shanks 1,5 0,50 0,18 1,68 Pannocchie (Cobs) 7,5 0,33 0,11 0,62
Fiori Maschili (Tassels) 0,5 0,97 0,50 1,70
Spadice (Ears) 0,5 2,04 0,87 3,00
