Processo di Fecondazione e Sviluppo del Frutto nel Pomodoro

Il pomodoro, una solanacea annuale con fusto semilegnoso e radici fittonanti, rappresenta un eccellente modello per comprendere i complessi processi di riproduzione sessuata nelle piante e la formazione del frutto. La sua morfologia, con foglie alterne e pennatosette e infiorescenze a racemo composte da fiori ermafroditi, lo rende una pianta autofertile, capace di autoimpollinarsi. Il ciclo biologico del pomodoro si estende per circa 140/170 giorni, durante i quali si susseguono germinazione, sviluppo vegetativo e una fioritura scalare.

La Riproduzione Sessuata Nelle Piante

Nel regno vegetale, le modalità di riproduzione sessuata variano notevolmente, ma in generale, essa avviene tramite fecondazione, ovvero l'unione del nucleo della cellula di un granulo di polline con il nucleo dell’ovulo. Questo processo culmina nella creazione di una nuova cellula zigote, dando origine a un nuovo individuo con una combinazione genetica unica dai due genitori, garantendo così la diversità genetica e la sopravvivenza delle specie nel tempo.

Gli organi riproduttivi delle piante sono situati nei fiori. Le piante monoiche, come la maggior parte delle specie, possiedono sia fiori maschili che femminili sulla stessa pianta. Nei fiori, gli stami rappresentano la componente maschile e il pistillo quella femminile. Gli stami sono costituiti da un filamento che sorregge l'antera, dove si formano i granuli di polline. Il pistillo, invece, è l'organo centrale del fiore, composto da uno stigma appiccicoso per catturare il polline, uno stilo che conduce al polline nell'ovario, e l'ovario stesso, che contiene gli ovuli.

La Struttura del Fiore e il Processo di Impollinazione

Il fiore è l'organo che permette alla pianta di riprodursi per via sessuata. I petali, foglie colorate libere o unite, hanno la funzione di attrarre gli insetti con il loro profumo. Gli stami rappresentano la parte maschile del fiore, mentre il pistillo ne costituisce la parte femminile.

Per fare in modo che la fecondazione avvenga, è necessario che il polline si depositi sullo stigma. Il polline può raggiungere lo stigma in diversi modi: può essere trasportato dal vento, dagli insetti che vanno da un fiore all'altro, o attraverso l'autoimpollinazione, come nel caso del pomodoro. Una volta arrivato allo stigma, il granulo pollinico germina e forma il tubetto pollinico. Attraverso questo tubetto, il nucleo del granulo pollinico raggiunge l'ovario, penetrando nell'ovulo e fecondandolo.

Allegagione e Sviluppo Iniziale del Frutto del Pomodoro

Il frutto del pomodoro si origina dall'ovario e, dal punto di vista botanico, viene definito come un ovario allo stadio maturo. Il suo sviluppo può essere suddiviso in tre fasi distinte.

La prima fase consiste nell'impollinazione e fecondazione degli ovuli, a cui segue l'allegagione del frutto. Nel fiore aperto, l'ovario è già formato ma si trova in uno stato quiescente e la sua crescita è bloccata. Solo in seguito all'impollinazione, che ha luogo di norma 2 giorni dopo l'apertura del fiore (antesi), e alla fecondazione degli ovuli, l'ovario riprende a crescere. Questo passaggio da uno stato quiescente a una fase di crescita attiva rappresenta l'allegagione.

L'allegagione è un momento critico e decisivo per la produttività delle colture. Questo termine descrive il rapporto tra il numero di frutti che si formano e il totale dei fiori presenti sulla pianta all'inizio della fioritura. Questo delicato passaggio è influenzato da vari fattori, tra cui stress ambientali e livelli nutrizionali, che hanno un impatto diretto sulla formazione del frutto. Temperature estreme, umidità e intensità luminosa sono solo alcuni degli elementi che possono compromettere l'allegagione. Il Molibdeno, in particolare, è vitale per la germinazione del polline e la formazione del tubetto pollinico, processi indispensabili per l'allegagione e, di conseguenza, per la produzione del frutto.

Per affrontare queste sfide, prodotti innovativi come MOLIBOR EXTRA sono progettati per superare gli stress abiotici durante la fioritura, fornendo Boro e Molibdeno, elementi chiave per un'efficace allegagione. Applicato in pre-fioritura e durante la fioritura, migliora la fertilità del polline, prolunga il periodo di fioritura, incrementa l'allegagione e riduce la caduta dei fiori e dei frutti.

Le Fasi di Crescita del Frutto del Pomodoro

La seconda fase di sviluppo del frutto è il periodo di crescita per divisione cellulare. Questo stadio dura circa 7-10 giorni, durante i quali il frutto cresce in seguito all'aumento del numero delle cellule. Il fosforo è importante per la fioritura e lo sviluppo dei frutti.

La terza fase è caratterizzata dalla crescita per distensione cellulare. Al termine della terza fase, che dura circa 6-7 settimane, il frutto ha raggiunto le sue dimensioni finali e ha inizio il processo di maturazione. L'allegagione è la fase dello sviluppo che più risente delle condizioni climatiche.

Maturazione e Caratteristiche del Frutto del Pomodoro

Il frutto del pomodoro è una bacca, di varie forme. A completa maturazione il colore è rosso. Durante la maturazione, il colore è inizialmente verde per la presenza della clorofilla, che successivamente viene sostituita dal beta-carotene giallo e dal licopene rosso. Se la temperatura è superiore a 30°C, la formazione di licopene si ferma e le bacche possono rimanere gialle.

L'endocarpo del pomodoro è suddiviso in più logge dove sono contenuti i semi. Un fiore impollinato e fecondato è in grado di produrre un frutto solo se auxine e giberelline stimolano le cellule dell'ovario a moltiplicarsi e a ingrandirsi fino ad arrivare alla maturazione, un fenomeno di origine ormonale dove l'etilene gioca un ruolo importante.

Normalmente, l'ovario supero partecipa da solo alla formazione del frutto (gimnocarpi). In ogni frutto è possibile riconoscere le varie parti che lo compongono, ognuna delle quali ha origine da una componente del gineceo, che essendo una foglia modificata, ha una struttura anatomica a tre strati: epicarpo, mesocarpo ed endocarpo. L'epicarpo, che ha origine dall'epidermide esterna dell'ovario, costituisce la parte esterna del frutto, la cui superficie può assumere aspetti assai differenti: liscia, pruinosa, pelosa, membranosa o anche spinosa. I frutti carnosi, come il pomodoro, hanno i semi sparsi nella polpa tenera e sono ricchi d'acqua.

Strategie per Ottimizzare l'Allegagione nel Pomodoro

Nonostante i migliori accorgimenti colturali, può capitare che la fruttificazione non proceda nel modo sperato, con la pianta che produce poche bacche che non raggiungono le giuste dimensioni. Questo è un momento molto delicato nel ciclo vegetativo del pomodoro. Se l'impollinazione dei pomodori non procede correttamente, la fruttificazione non andrà a buon fine.

Per favorire l'impollinazione e l'allegagione del pomodoro, si possono adottare diverse strategie:

• Favorire la diffusione del polline: un sesto d'impianto troppo fitto (piante troppo vicine) impedisce l'ottimale distribuzione del polline, sia perché ostacola la ventilazione sia perché genera un microclima troppo umido che inibisce la sua libera circolazione. Inoltre, ciò ostacola l'impollinazione incrociata tra soggetti diversi.
• Favorire l'azione degli insetti pronubi: gli insetti impollinatori (api, bombi) sono fondamentali per assicurare un'ottimale fecondazione dei fiori. L'impiego di bombi per l'impollinazione può essere un ottimo metodo, soprattutto per la coltivazione dei pomodori in serra. Il lancio artificiale degli insetti pronubi può favorire l'allegagione del pomodoro.
• Scuotimento manuale: in caso di mancata allegagione del pomodoro, il consiglio è quello di scuotere leggermente le piante, simulando così l'azione del vento.
• Impollinazione manuale del pomodoro: si può effettuare l'impollinazione artificiale, cioè eseguendo in modo manuale il lavoro svolto dall'ape.
• BioAksxter® M31 Agricoltura: per ottenere un'impollinazione del pomodoro ottimale e una migliore allegagione, ottimizzando tempi e costi, sia che si coltivi una fila di pomodoro piuttosto che 10 ettari, la soluzione più efficace è l'impiego di questo prodotto.

La Riproduzione Asessuata nelle Piante

La riproduzione asessuata, in generale, porta alla nascita di un figlio a partire da un solo genitore dal quale eredita perfettamente tutte le caratteristiche. Un esempio è la propagazione, che si crea mettendo un ramo di una pianta sotto terra. Sebbene il pomodoro si riproduca prevalentemente per via sessuata per la produzione di frutti, la riproduzione asessuata è una strategia diffusa nel regno vegetale per la propagazione di individui geneticamente identici alla pianta madre.

Dal Seme al Frutto: Le Angiosperme e le Gimnosperme

Il seme è il prodotto della fecondazione delle piante, più precisamente dall'ovulo fecondato. È composto da un tegumento, la parte esterna che ricopre i cotiledoni e l'embrione. I semi prodotti devono essere separati dalla pianta madre per fare in modo che si diffondano nel miglior modo possibile.

Le angiosperme, conosciute anche come piante da fiore, costituiscono il più grande e diversificato gruppo del regno vegetale, comprendendo oltre 250.000 specie. Questo gruppo si distingue per avere i semi racchiusi all'interno di un ovario, che è parte del fiore. Una parte importante dell'embrione della pianta è il cotiledone, presente all'interno del seme: si tratta delle prime foglie che si sviluppano in una pianta embrionale dopo la germinazione del seme e svolgono un ruolo cruciale nel processo di crescita iniziale della pianta. Le piante monocotiledoni presentano un seme con un solo cotiledone, granuli pollinici con una sola apertura, radici che si sviluppano da organi non radicali della pianta e foglie con nervature disposte in modo parallelo.

Dopo la fecondazione, l'ovario inizia a svilupparsi e a maturare, trasformandosi in un frutto. Il frutto serve a proteggere i semi in crescita e spesso svolge un ruolo cruciale nella loro dispersione, attirando animali con il suo colore, il suo odore o il suo sapore per poi essere consumato, e i semi vengono diffusi nell'ambiente. Il frutto è tipico delle angiosperme e le sue caratteristiche specifiche, come la dimensione, il colore e la consistenza, dipendono dalla specie della pianta e dalle sue esigenze ecologiche, in particolare riguardo ai metodi di dispersione dei semi. Esistono frutti secchi, di consistenza legnosa, e frutti carnosi, che hanno i semi sparsi nella polpa tenera e sono ricchi d'acqua.

Le gimnosperme sono un gruppo di piante che includono alberi e arbusti noti per avere i semi "nudi", cioè non racchiusi all'interno di un frutto, a differenza delle angiosperme. Il termine "gimnosperma" deriva dal greco, con "gymnos" che significa "nudo" e "sperma" che significa "seme". Queste piante si riproducono attraverso coni o strutture simili a coni, che possono essere sia maschili che femminili. I coni maschili producono il polline, mentre i coni femminili producono gli ovuli, che una volta fecondati si sviluppano in semi. I coni femminili sono quelli che hanno la caratteristica forma di pigna, e gli sporangi presenti su di esse danno origine ai gameti femminili (macrospore). Gli ovuli sono inseriti su squame ovulari aperte e quindi in contatto diretto con l'ambiente esterno. Le gimnosperme sono tra le piante più antiche e sono note per la loro importanza ecologica ed economica, in quanto molte specie forniscono legname, resina e altri prodotti utili. Si dividono in quattro grandi gruppi: le conifere, le cicadee, i ginko e le gnetofite. Il gruppo più conosciuto e ricco di specie è quello delle conifere che comprende ad esempio i pini, gli abeti e le sequoie giganti.

Classificazione e Tipi di Frutti

I frutti possono essere classificati in base alla loro origine e struttura.

• Frutti semplici: originati dallo sviluppo dell'ovario di un solo fiore che ha il gineceo monocarpellare (con un solo carpello) o sincarpico con più carpelli saldati tra loro, concresciuti e che non si separano a maturità.
• Frutti complessi (o falsi frutti o frutti accessori), detti anche angiocarpi: sono originati oltre che dallo sviluppo dell'ovario anche da quello di altre parti del fiore, come ricettacolo, ipanzio, pedicello fiorale, peduncolo dell'infiorescenza, sepali e brattee. Nella gran parte dei casi il frutto complesso è originato da un fiore con ovario infero saldato al ricettacolo. Tuttavia, qualche volta il ricettacolo si accresce e diventa carnoso pur non essendo saldato all'ovario e sostiene i veri frutti semplici (acheni) generati dai numerosi carpelli liberi. È il caso della fragola, dove il frutto apparente che è la parte edule deriva dal ricettacolo ed è per questo che si parla di falso frutto.
• Frutti multipli (o aggregati): originati dallo sviluppo dell'ovario di un solo fiore che ha il gineceo pluricarpellare apocarpico (con diversi carpelli liberi), ciascuno dei quali darà origine a un frutto semplice e lo stesso fiore svilupperà allora diversi frutti semplici (apocarpi).
• Frutti schizocarpici: derivati da ovario semplice o pluriloculato sincarpico (con carpelli saldati tra loro) con i loculi che a maturità si separano originando frutti che simulano quelli derivanti da vari ovari o vari carpelli. Ciascuna unità in cui lo schizocarpo si fraziona (falsa deiscenza) prende il nome di mericarpo e contiene un solo seme.
• Frutti politalamici o composti (o infruttescenze o sincarpici): derivano dallo sviluppo di tutti i fiori di un'infiorescenza formando una struttura che somiglia a un unico frutto, originati dall'ovario di ciascun fiore con a volte la partecipazione di altri elementi fiorali che si saldano tra loro per formare un'unica struttura.

Esistono anche frutti che si sviluppano con parti accessorie del fiore (perianzio, ipanzio o brattee) accrescenti durante la maturazione, e frutti che si sviluppano senza parti accessorie la cui origine è esclusivamente carpellare. Alcuni pericarpi sono sostenuti alla base da parti del fiore accrescenti o avvolti da squame embricate simili ad un arillo. Altri antocarpi sono ricoperti interamente o parzialmente da parti fiorali accresciute alate, nervate o spinose, aderenti o non. Si possono trovare antocarpi con peli, setole, squame derivati dall'accrescimento dei sepali o dei petali, con pericarpo duro non saldato al seme. Infine, alcuni antocarpi hanno il solo pericarpo differenziato e mancano dell'endocarpo.

Tra i frutti carnosi, si dicono "drupe" i frutti che hanno il seme (a) o la mandorla (b) inserito nell'endocarpo (o nocciolo). Quest'ultimo è immerso nella polpa (mesocarpo). Un esempio di frutto con epicarpo duro e impermeabile, talvolta legnoso, mesocarpo carnoso o succoso, e endocarpo acquoso a maturità è il cocco. L'epicarpo può essere colorato e glanduloso, con mesocarpo spugnoso ed endocarpo diviso in setti con peli e cellule succose, come negli agrumi. Altri frutti si aprono parzialmente lungo i margini o le nervature centrali dei carpelli, per rottura dei setti interni, o deiscenti in due valve lungo la linea di sutura ai margini dei due carpelli saldati tra loro, con i semi attaccati al replo posto tra le due valve. I monocarpi uniseminati derivano da carpelli biloculari con unico stilo comune, che si separano lungo i setti. Alcuni ricettacoli fruttiferi o ipanzi presentano una cavità, mentre altri carpelli si aprono lungo una sutura.

Esigenze Ambientali e Colturali del Pomodoro

Il pomodoro è sensibile al freddo e non resiste a temperature inferiori a 0°C. Ha esigenze termiche elevate, con una germinazione ottimale a 10-12°C. Per una crescita sana, è importante avvicendare le colture per evitare malattie fungine, lavorare il terreno in autunno e scegliere varietà adatte alle condizioni locali. La semina diretta può essere fatta in file singole o binate, ma il trapianto è una tecnica che permette di ottenere una migliore uniformità dell’impianto e un anticipo della raccolta.

Per favorire la produzione e lo sviluppo delle bacche, è consigliabile eliminare dalla pianta le cosiddette "femminelle", ovvero i germogli che si formano all'ascella fogliare, cioè nel punto d'intersezione tra il fusto principale e le branche secondarie. Tale pratica, detta sfemminellatura, serve a mantenere la pianta più vigorosa e ad ottenere frutti più grandi e sani.

tags: #pianta #pomodoro #come #avviene #la #fecondazione