Mais

Il mais (Zea Mays) ha origine nella regione andina dell’America centrale. È uno dei cereali più importanti sia per quanto riguarda il consumo da parte degli umani che per quanto riguarda il consumo da parte degli animali e viene coltivato per la sua granella e per il foraggio. In termini di produzione globale, il mais e la terza coltura alimentare più importante dopo il riso e il frumento. La richiesta di mais è in crescita sia come alimento fresco che come alimento trattato. La minor disponibilità di terreno agricolo dovuta all’espansione delle aree industrializzate indica che è necessario migliorare la produzione. Per migliorare la produzione sarà quindi fondamentale l’accesso ad un’adeguata riserva idrica nonché un utilizzo più efficace di tutta l’acqua a disposizione. La produzione mondiale attuale corrisponde a circa 786 milioni di tonnellate di granella di mais proveniente da 158 milioni di ettari. Gli Stati Uniti d’America, la Cina e il Brasile sono i maggiori produttori mondiali di mais, raggiungendo circa il 62% della produzione mondiale complessiva. I primi quattro paesi esportatori sono gli Stati Uniti, l’Unione Europea, il Sudafrica e l’Argentina. Il mais è un’importante coltura candidata per la produzione di etanolo con un rendimento compreso tra 3 e 4 m3/ettaro.
Il mais viene coltivato in climi che variano da temperati a tropicali nel periodo in cui la temperatura media diurna è superiore ai 15°C, esente da gelate e con temperatura di riferimento pari a 10°C. La coltura è sensibile alle basse temperature e alle gelate. La temperatura ideale per la germinazione è pari a 18-20°C. La germinazione ritardata provoca il marciume del seme e riduce la popolazione vegetale. Precipitazioni intense e allagamenti del terreno durante l’impollinazione influiscono in maniera significativa sulla produzione di granella. Una corretta rotazione della coltura permette di tenere sotto controllo le piante infestanti, malattie, parassiti ed evita cali di produzione (2 – 19%) dovuti alle malattie dello stocco. Fagioli, soia e patate sono le colture da rotazione più adatte per il controllo contro malattie. L’adattabilità delle varietà in climi differenti è molto mutevole. Una coltivazione di successo dipende in maniera considerevole dalla corretta scelta delle varietà, in modo che la durata del periodo di crescita della coltura corrisponda alla durata della stagione della crescita e allo scopo per il quale la coltura viene coltivata.
Il mais è coltivato su un’ampia gamma di suoli, tuttavia vengono preferiti i seguenti tipi di suolo: suoli a tessitura media e pesante, profondi, ben drenati, argillosi fertili e franco limosi con buone caratteristiche di ritenzione idrica. Sottosuoli acidi o densi riducono la penetrazione della radice. Il range di pH considerato ideale corrisponde a un valore compreso tra 7,0 e 8,5. La coltura è tollerante alla salinità del suolo. La densità di impianto ideale varia tra le 70000 e le 80000 piante/ ha.
L’adozione dell’irrigazione a goccia e della fertirrigazione sul mais ha dimostrato di essere tecnicamente possibile, attuabile da un punto di vista economico e vantaggiosa in diversi paesi del mondo. L’irrigazione a goccia in molte situazioni agro-ecologiche diverse ha registrato una maggiore produzione (12 – 14 tonnellate/ha) oltre a un risparmio idrico (dal 35 al 55% in confronto all’irrigazione per scorrimento e all’irrigazione a pioggia); una migliore qualità del chicco, costi di lavorazione inferiori (rispetto all’irrigazione per scorrimento), una precisa applicazione del fertilizzante; una minore pressione di lavoro (rispetto al sistema di irrigazione con pivot). L’acqua non viene dispersa per evaporazione, ruscellamento o per azione del vento.
Per produzioni abbondanti, il fabbisogno di acqua stagionale del mais è stato stimato a un valore compreso tra i 350 e i 800 mm/ha a seconda dell’ambiente e della lunghezza  della stagione di coltivazione variabile (90 – 150 giorni) con un tasso giornaliero di evapotraspirazione compreso tra i 6 e i 7,5 mm/giorno. La programmazione dell’irrigazione, utilizzando le misurazioni del potenziale idrico fogliare con la camera a pressione, ha consentito un uso efficace di acqua, fertilizzante ed energia immessa. Il mais è un grande consumatore di sostanze nutritive. Lo scopo del programma di fertirrigazione è di colmare la differenza tra la domanda e l’offerta della coltura. Ulteriori modalità ottimali di gestione comprendono la programmazione dell’irrigazione, la protezione del raccolto da parassiti e malattie, il diserbo in base al bisogno, la mietitura tempestiva e operazioni post mietitura per ridurre al minimo i cali di produzione.

Le modalità ottimali di gestione (BMPs) sono le migliori tecniche colturali per la coltivazione di una determinata coltura. Tali pratiche si fondano sulla ricerca e l’esperienza e vengono applicate al mais sotto specifiche condizioni agro-ecologiche.
Le BMP consigliate non solo l’unico modo per far crescere il mais ma sono la via migliore determinata da Netafim. Tali pratiche possono variare in funzione dei risultati delle prove sperimentali effettuate.

Situazione agro-ecologica
Clima
Condizioni: temperato, tropicale e subtropicale
Condizioni climatiche: coltura propria di climi caldi e umidità adeguata; la coltura è sensibile alle basse temperature e alle gelate
Irradiazione: 500 – 600 cal/ cm2/ giorno
Accumulo giornaliero di gradi giorno: 2700 per 130 giorni di raccolto
Precipitazioni: da 600 a 800 mm/ anno
Umidità relativa: dal 50 all’80%
Temperatura di riferimento: 10 ºC
Temperature ideali: per la germinazione 18 – 20 ºC; per la crescita, 25 – 33 ºC di giorno e 17 – 23 ºC di notte.

Suolo
Caratteristiche del suolo: terreni fertili, profondi, ben drenati da franco argillosi a franco limosi con buone caratteristiche di ritenzione idrica.
pH del suolo: da 7.0 a 8.5
Livelli critici di sostanze nutritive presenti nel suolo: 15 – 18 ppm NO3–N, 16 – 21 ppm P, 121 – 160 ppm K, 101 ppm Mg, 076 – 1.0 ppm Zn
Densità apparente del suolo: 1.3 – 1.4 Mg/m3 – favorisce in modo migliore la penetrazione delle radici, la proliferazione e i rapporti aria acqua suolo
Falda acquifera: 2,0 m
Livello critico di salinità del suolo (ECe): 1.7 dS/m sotto il quale la produzione diminuisce
Tipi di suolo da evitare: suoli paludosi.

Rotazione coltura 
Una corretta rotazione nel sistema del mais arresta piante infestanti, malattie, parassiti ed evita cali di produzione.
Senza una corretta rotazione vi sono cali di produzione dal 2 al 19% dovuti a malattie dello stocco.
Fagioli, soia e patate sono le colture che meglio si adattano all’alternanza con il mais per controllare le malattie..

Varietà migliorate
Insieme alla maturazione potenziale della produzione, è di primaria importanza scegliere una varietà e un ibrido che produrrà un chicco maturo, di elevate caratteristiche qualitative durante una normale stagione di crescita per una determinata area.
Sono disponibili diversi ibridi per tutti i tipi di grano e comprendono ibridi a doppio incrocio, a triplo incrocio, a incrocio singolo e a incrocio modificato (o incrocio tra linee sorelle) a seconda del paese.

Pianta  
Seme

Distanze 
Distanza tra le file: da 0,70 m a 0,90 m
Distanza tra piante: 0,12 – 0,20 m
Densità di impianto ideale: variabile tra 70.000 e 80.000 piante/ ha

Portata di semente
Dipende dalla varietà, dalla data della semina, dalla dimensione del seme e dal costo di produzione
Di solito da 20 a 25 kg/ha
Seminare utilizzando la semina a postarella o seminatrici meccaniche

Semina per una migliore resistenza, produzione e qualità
Una resistenza minore della pianta determina una bassa produzione
Temperatura del suolo al momento della semina: 15 – 18 °C
Profondità semina: da 3 a 5 cm ad un’adeguata umidità del suolo

Controllo piante infestanti
La protezione contro le piante infestanti è di fondamentale importanza per un’abbondante produzione di mais.
Le piante infestanti contendono alla pianta luce, acqua, sostanze nutritive ecc, e riducono la produzione di granella di circa il 45% in Germania, del 30% in Russia, del 50% in India, dal 41 all’86% negli Stati Uniti e del 40% in Indonesia, a seconda della forza della pianta infestante.
Coltura critica – periodo di contrasto delle pianta infestante corrisponde inizialmente a 7 –8 settimane.
Il programma integrato di diserbo comprende la rotazione delle colture, il diserbo manuale, una buona preparazione del terreno..

Sistema d’irrigazione
Ala gocciolante posata sul terreno o in Subirrigazione con utilizzo della fertirrigazione
Prodotti: DripNet PC, Tiran, Super Typhoon, UniRam and Python 22135.
Spazio fra le ali gocciolanti:  da 1.4 to 1.9 m con 1 ala gocciolante ogni 2 file
Passo dei gocciolatori: da 40 cm a 80 cm – in funzione del tipo di terreno
Portata gocciolatori: 0.6 L/H, 1.0 L/H, 1.6 L/H e 2.0 L/H – in funzione del tipo di terreno

Fabbisogno idrico della coltura e programmazione dell’irrigazione
Calcolare i fabbisogni idrici della coltura come prodotto dell’evapotraspirazione (Eto) della coltura di riferimento quotidiano, secondo il metodo Penman-Monteith e il coefficiente della coltura per un dato giorno secondo gli stadi di sviluppo della pianta.
Inizialmente pari a 0,3 Kc di ETo quotidiano nel periodo iniziale, aumenta ad un valore compreso tra 0,8 e 0,9 nello stato vegetativo, 1,2 nelle fasi di fioritura, emissione delle sete e impollinazione, e diminuisce allo 0,5 quando il grano è maturo
La programmazione dell’irrigazione, utilizzando le misurazioni del potenziale idrico fogliare con la camera a pressione da 1,4 a 2,0 MPa, ha consentito un uso efficiente di acqua, fertilizzante ed energia.
Fabbisogno idrico giornaliero della coltura: da 6 a 7,5 mm/giorno
Fabbisogno idrico stagionale della coltura: da 350 a 800 mm – a seconda dell’ambiente

Fertirrigazione 
Applicare fertilizzanti minerali specifici per la produzione desiderata, risultati diagnostica fogliare, risultati da esperimenti di fertilizzazione, sintomi fogliari da carenza nutrizionale, quantità assorbita di sostanze nutritive, risultati analisi del suolo, riciclo sostanze nutritive, ecc.

Assorbimento dei nutrienti:
191 kg N
89 kg P2O5
235 kg K2O
73 kg Mg
57 kg Ca
21 kg S per un raccolto di 9.5 tonnellate/ha

Dose consigliata di sostanze nutritive: da 120 a 180 kg N +  da 45 a 80 kg P2O5 +  da 30 a 80 K2O kg/ha
Livelli critici nella sostanza secca della pianta: 2.9% N, 0.25% P, 1.9% K, 0.15% Mg, 0.4% Ca, 0.15% S, 15 ppm Zn, 25 ppm Fe, 15 ppm Mn, 5 ppm Cu & 10 ppm B
Per la fertirrigazione utilizzare fertilizzanti solubili in acqua come urea (46% N), nitrato di potassio (13% N & 46% K2O), fosfato di monoammomio (12% N & 61% P2O5) e nitrato di ammonio (34% N).

Parassiti e malattie
Parassiti importanti: altiche, mosche del mais, minatori fogliari, ragni rossi, maggiolino, larva, agrotidi, afidi, nottue, piralidi, diabrotica, piralide del granturco europea
Malattie importanti: fusariosi, ruggine fogliare del mais, ruggine fogliare batterica,ruggine fogliare, antracnosi, nanismo e mosaico del mais, ruggine, fungo del carbone, marciume, marciume del seme, maculatura fogliare.
Scoprire epidemie e identificare le aree problematiche con ispezioni di routine.
Monitorare economicamente i livelli di margine e adottare le misure per la protezione della pianta appropriate.

Mietitura
Il mais è maturo quando il chicco ha circa il 30 – 32% di umidità.
Il momento migliore per la mietitura dipende dal proprio sistema di mietitura e di immagazzinamento.
Una mietitura del mais eseguita al momento opportune riduce la perdita di pannocchie, evita allagamenti e perdite durante la mietitura.

Rendimento del chicco 
Con la subirrigazione a pioggia e la fertirrigazione si ottiene, dal punto di vista commerciale, una buona produzione di granella di mais 10 – 12 tonnellate/ ha a seconda della durata della stagione di coltivazione e della varietà ( dal 10 al 13 percento di umidità).
Efficacia dello sfruttamento dell’acqua: variabile tra 1,6 e 2,0 kg/m3

In effetti il mais transgenico tiene lontano sia i parassiti sud occidentali che i parassiti. Tuttavia il mais transgenico non allontana i parassiti principali durante lo stabilimento del popolamento come larve di cimici, agrostidi ed elateridi. Così, l’utilizzo di un ibrido transgenico non sostituirà l’utilizzo dell’insetticida applicato al suolo al momento della semina. I dati di numerose ricerche lasciano intuire che l’inclusione di un BT event non aumenta sempre il potenziale di produzione dell’ibrido rispetto a quello degli ibridi premium convenzionali. Probabilmente un coltivatore non recupererà il maggior costo dei semi della tecnologia transgenica a meno che un invasione di piralidi del granturco riduca il livello di produzione degli ibridi convenzionali. Di solito, la spesa per i semi della tecnologia transgenica è superiore di circa $ 20 per ettaro rispetto a un convenzionale ibrido premium. Sfortunatamente, le infestazioni delle piralidi del granturco stagionali non sono prevedibili molto facilmente. Così, per giustificare l’utilizzo di ibridi transgenici, è necessario utilizzare livelli di infestazione storico locali. L’utilizzo di ibridi transgenici è necessario per proteggersi contro un pesante attacco di piralidi del granturco in zone che tradizionalmente sono popolate da tali parassiti.

Molti coltivatori non preparati sullo sviluppo della pianta, piantano il mais troppo in superficie. È necessario piantare il seme del mais a 4 –5 cm di  profondità a seconda dell’umidità e della tessitura del suolo. Ad esempio, è necessario piantare i semi di mais a circa 4 cm di profondità in suoli umidi, argillosi, o diversamente, a circa 5 cm di profondità in suoli asciutti e sabbiosi. È necessario regolare sul campo la profondità della semina al momento della semina stessa – non necessariamente in negozio, basandosi sul manuale d’utilizzo. Ciò è importante in quanto il tipo di suolo, la condizione della semina e l’umidità possono avere influenza sulla profondità attuale. L’energia e il processo di germinazione inerenti al seme di mais garantiscono emergenze a partire da profondità pari a 7,5 cm. Una semina poco profonda spesso porta a problemi di sviluppo della radice. Il punto di origine del sistema del nodo della radice è spostato verso l’alto quando il seme di mais non è seminato abbastanza in profondità. I semi di mais posizionati a meno di 2,5 cm di profondità svilupperanno radici nodali a livello della superficie del suolo o sopra di essa. Ciò espone queste radici a fattori quali caldo, aridità del suolo, danni causati da diserbanti, e alla distruzione da parte di insetti che possono impedire in maniera significativa lo sviluppo della radice. Ciò probabilmente porterà a problemi stagionali precoci relativi al popolamento della pianta/ alla superficie unitaria e a carenze nutritive. Inoltre anche gli uccelli possono ridurre il popolamento estraendo i semi di mais piantati tropo in superficie.

La subirrigazione a goccia ha dimostrato, per quanto riguarda il mais, di avere molti vantaggi agro tecnici come una maggior produzione e una migliore qualità del chicco, inoltre un risparmio idrico (dal 35 al 55% rispetto all’irrigazione con solchi e a pioggia); costi di lavoro minori (rispetto all’irrigazione con solchi tradizionale), precisa applicazione di fertilizzante, pressioni di operazioni basse (rispetto al metodo di irrigazione con pivot centrale). inoltre, le linee di gocciolamento sono protette da danni causati da macchinari agricoli.  Le operazioni eseguite da macchinari agricoli come lo spruzzare prodotti chimici per la protezione delle piante o la mietitura meccanica, non interferiscono con il protocollo del sistema di irrigazione quotidiano. Inoltre, la coltivazione a lavorazione zero o con semina su sodo diventa realtà. L’acqua non viene persa per evaporazione, ruscellamento o per azione del vento, e l’uniformità è di solito maggiore del 90%.

È necessario continuare il processo di irrigazione per il tempo necessario a soddisfare le esigenze di umidità della pianta fino al momento del raggiungimento della maturità fisiologica. La maturità fisiologica viene determinata dalla formazione di uno strato separatore scuro, chiamato “strato nero” alla base dei chicchi. Lo strato separatore interrompe il trasferimento di acqua e di materia secca verso il chicco. In questa fase in genere, la granella ha una percentuale di umidità dal 28 al 35%. Questo strato separatore si forma quando un pesante accumulo di amido completa il suo avanzamento dalla cima al fondo di un chicco. L’accumulo di peso del seme è ora completo. La maturità fisiologica avviene circa 20 giorni dopo la fase di maturazione cerosa o 60 giorni dopo la fase di emissione delle sete. Un problema comune è la prematura conclusione  dell’irrigazione. La conclusione prematura dell’irrigazione accelererà la maturazione, proibendo ai chicchi di raggiungere il loro peso e la loro misura potenziale. Nonostante i chicchi appaiano come maturi e l’utilizzo d’acqua inizi a declinare nella fase di maturazione cerosa, è troppo presto per terminare l’irrigazione. Il peso potenziale del chicco è completo solo al 75% nella fase di maturazione cerosa. Così, il termine dell’irrigazione durante la fase di maturazione cerosa può ridurre la produzione del mais fino al 15-20%, nel caso in cui persistano condizioni climatiche calde e secche.

Ciò può variare molto a seconda dei seguenti fattori: 1. Trasporto dell’acqua dal luogo di origine al campo – in genere questo è il fattore più costoso del sistema di irrigazione. Dipende dalla distanza e dall’altezza a cui l’acqua deve essere convogliata per mezzo dei condotti. 2. Richiesta d’acqua della coltura massima – Quantità d’acqua necessaria da utilizzare per soddisfare le esigenze di evapotraspirazione della coltura massima durante la fase di richiesta massima della coltura del mais. Questa è una funzione delle condizioni climatiche comuni, della copertura fogliare della coltura e dell’efficienza del sistema di irrigazione. 3. Altre considerazioni: La topografia del terreno (piatto o ondulato) dell’area progettata, la tessitura del suolo che determina la distanza tra i gocciolatoi, per esempio i suoli sabbiosi richiedono una minore distanza tra i gocciolatoi e i terreni argillosi una distanza tra i gocciolatoi più ampia che avrà un impatto importante sul sistema del calcolo costi per unità di superficie.

L’esperienza accumulata nel settore ha rivelato che il mais cresciuto con sistema di subirrigazione a goccia può continuare fino a oltre 10 anni prima che il campo venga rinnovato. Durante la fase di rinnovo del sistema di irrigazione a goccia tutti i dispositivi idraulici (condotti, filtri delle pompe ecc) rimangono intatti nel campo per futuri utilizzi, mentre è necessario sostituire solo la linea di gocciolamento che rappresenta circa il 35 – 40% del sistema di calcolo costi totale per unità di superficie.