Reperimento e valutazione botanica di specie macroterme mediterranee

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1 Reperimento e valutazione botanica di specie macroterme mediterranee Dott.ssa Giovanna Potenza S.A.F.E. Università degli Studi della Basilicata I tappeti erbosi trovano collocazione in svariati ambiti, da quelli naturali con aree di interesse ambientale e paesaggistico a quelli tecnico-agronomici, a quelli destinati all uso sportivo piuttosto che ornamentale. stima delle superfici inerbite a microterme in Italia Tipologia Superficie (ha) Tappeti erbosi sportivi Calcio agonistico Calcio amatoriale Ippodromi Golf Tappeti erbosi ornamentali e ricreazionali Verde scolastico Parchi e verde pubblico Verde privato Inerbimenti agrotecnici e per l'ambiente Sci alpino e fondo Inerbimenti estensivi: aree dismesse, frutteti e pascoli, strisce parafuoco, scarpate autostradali ecc Totale superfici inerbite

2 PROBLEMATICHE ATTUALI Uso eccessivo di RISORSA IDRICA SPECIE ESOTICHE = perdita di BIODIVERSITA OBIETTIVI della linea di ricerca 1 reperire SPECIE XEROFITE che consentano notevole risparmio di ACQUA utilizzare SPECIE AUTOCTONE a favore della BIODIVERSITA Le specie macroterme sono capaci di fornire prestazioni vantaggiose in termini di: risparmio idrico, tolleranza alla salinità resistenza alle malattie. 2

3 Perché usare le specie macroterme in area mediterranea? A livello fisiologico -hanno sviluppato un ciclo cosiddetto C4, in cui il primo composto della fotosintesi è l acido oxalacetico (OAA) a 4 atomi di carbonio che permette una maggiore efficienza nella crescita per i periodi più caldi; -ridotta fotorespirazione A livello morfologico - presentano peli e cere sulle foglie - radici profonde (Cynoon fino a 2 m) La ricerca sé stata articolata in due fasi: -la prima ha riguardato lo screening nell'area di studio (Centro e Sud Italia) di specie da tappeti erbosi adatti al bioclima Mediterraneo; -la seconda fase è stata incentrata sulla coltivazione exsitu delle piante raccolte. 3

4 MATERIALI E METODI Lo screening delle specie è stato effettuato durante l'estate 2011 e l inverno 2012; I siti di studio ricadono nell area biogeografica mediterranea e presentano per lo più un clima caldo temperato, con inverni miti ed estati siccitose. I tipi di habitat selezionati sono stati 2: dune sabbiose e praterie a prevalenza di terofite. Per ogni sito è stata campionata qualsiasi specie in fase vegetativa di interesse per i tappeti erbosi ogni 2-5 m su un transetto lineare, sia monocotiledoni che dicotiledoni. Tab. 1. Lista delle regioni, località e coordinate dei siti di raccolta delle specie autoctone. AREA DI STUDIO: I siti rilevati sono distribuiti in 6 regioni in tre aree distinte (Italia centrale, Italia sud-orientale ed Italia sud-occidentale). REGIONE LOCALITÀ QUOTA (m s.l.m.) Coord. WGS 84 EST Coord. WGS 84 NORD LAZIO FERONIA ABRUZZO VASTO CAMPANIA ASCEA CALABRIA DIAMANTE BASILICATA POLICORO BASILICATA PISTICCI PUGLIA GINOSA BASILICATA MONTESCAGLIOSO BASILICATA MATERA

5 IN CAMPO Raccolta di essenze e materiale propagativo di xerofite reptanti: di facile ed economico reperimento resistenza al logorio veloci nell insediamento resistenti all ombreggiamento PREDITTIVE HABITAT LOCALITÀ: Toponimo e coordinate UTM-WGS 84 ALTITUDINE (m s.l.m.): INCLINAZIONE DEL VERSANTE: ESPOSIZIONE DEL VERSANTE ( ): SUOLO: INCENDI: O Si O No DISTANZA DAL CORSO D'ACQUA PIÙ VICINO (m): DUNA RETRO-DUNA PREDITTIVE PIANTA Codice Campione Luogo e data di raccolta FORMA BIOLOGICA O geofita rizomatosa Specie O emicriptofita reptante STATO FENOLOGICO O fioritura O fruttificazione O solo parti vegetative COLLINA 5

6 IN VASO - Propagazione in vaso Ø 30 cm -300 cm 3 'Terriccio per tappeti erbosi ml di acqua 2 volte in 1 settimana Misure in Vaso FOGLIE Morfologia lembo fogliare O lanceolata O aciculata O palmata O semplice O composta O altro O picciolata O sessile Dimensioni medie (lunghezza e larghezza di almeno 5 fg) Numero di internodi Colore (verde) O chiaro O giallastro O brillante O scuro O uniforme O screziato RADICI Morfologia O fittone O fascicolata O tuberizzate Dimensioni medie (lunghezza e larghezza di almeno 5 rd) Consistenza O tenue O tenace STOLONI O epigei O ipogei Lunghezza media in 30 cm N medio propaguli in 30 cm 6

7 Valutazione botanica in antesi Essenze raccolte RISULTATI Medicago littoralis Loisel Cynodon dactylon L. Lotus corniculatus L. Paspalum paspaloides (Michx.) Scribner Potentilla reptans L. Trifolium repens L. 7

8 ECOTIPI NUMBERO DI ACCESSIONI natural Cynodon dactylon 24 natural Paspalum paspaloides 3 natural Trifolium repens 1 Potentilla reptans 1 Lotus corniculatus 1 Medicago littoralis 2 ALLESTIMENTO DI UN ERBARIO CON GLI EXSICCATA DI RIFERIMENTO 8

9 Database di tutte le misure morfometriche effettuate cod. habitus phenol ogy n of corns leaf type length leaf mm width leaf mm texture leaf color internod es length root morphol ogy root length root width mm root stolon texitur type e stolon length mm P_P2 emi_rept fio 05-giu lanc 52 1,7 tenuous 03C03C 10_30 fasc 35 2 tenuous epi 31,5 16 Va emi_rept fio 04-mag lanc 42,6 0,9 tenuous 77DD77 32 fasc - - tenacious epi 28,7 7 Vb emi_rept fio 4 lanc 14 1,5 tenuous 77DD77 16 fasc - - tenuous epi 28,7 10 Vc emi_rept fio 5 lanc 42 3,2 tenuous 77DD77 10_30 fasc 57 1 tenacious epi 34,8 18 Vd emi_rept fio 2 lanc 18,6 3,9 tenuous 03C03C fasc 22 0,5 tenuous epi Ve emi_rept fio 4 lanc 27,7 2,5 tenuous 77DD77 13,3 fasc 70 1 tenacious epi Vf emi_rept fio 5 lanc 31 3,6 tenuous 77DD77 7 fasc 14 0,5 tenuous epi Vg emi_rept veg fasc 30 1 tenuous epi 20, R emi_rept veg - lanc 67 1,7 tenuous 77DD77 16 fasc 40 2 tenacious epi 59,7 7 2R emi_rept veg - lanc 125 4,1 tenuous 03C03C 10_30 fasc 50 0,5 tenuous epi 47,6 6 5R emi_rept veg - lanc 125 4,1 tenuous 77DD77 10_40 fasc 50 0,5 tenuous epi R emi_rept veg - lanc 64 1,7 tenuous 77DD77 15 fasc 38 2 tenacious epi 54 6 G1 emi_rept veg - lanc 120 2,9 tenuous 03C03C 20 fasc 45 0,5 tenuous epi 43 8 G2 emi_rept veg - lanc tenuous 03C03C 22 fasc 80 1 tenuous epi 37 8 G3 emi_rept veg fasc 30 2 tenacious epi 33, emi_rept veg - lanc 42 1,3 tenuous 03C03C 5_65 fasc 60 1 tenuous epi emi_rept veg - lanc tenuous 03C03C 20 fasc 62 0,5 tenuous epi emi_rept veg - lanc 42 1,3 tenuous 03C03C 5_65 fasc 60 1 tenuous epi 59 5 C_O1 emi_rept fio 3 lanc 56 2,8 tenuous 03C03C 23 fasc 34 2 tenacious epi C_O1bis emi_rept veg - lanc 45 3,6 tenuous 03C03C 14 fasc tenuous epi AZ_P5 emi_rept fio 5 lanc 39 3 tenuous 77DD77 10,6 fasc 37 2 tenacious epi 34,7 10 Pa1 emi_rept veg - lanc 85 2,9 tenuous 03C03C 9 fasc 65 0,5 tenuous Pa3 emi_rept fio 2 lanc 60 3,8 tenuous 03C03C 10_30 fasc 19,8 1,5 tenuous epi 19,5 10 Pa4 emi_rept fio 4 lanc 69,8 2,7 tenuous 77DD77 10_30 fasc tenuous epi 38,6 14 A1 emi_rept veg - lanc 46,5 2,6 tenuous 03C03C 23,3 fasc 50 2 tenacious epi 25,2 11 A2 emi_rept veg - lanc 75 2,4 tenuous 03C03C 44,2 fasc 40 3 tenacious epi 22,4 11 A3 emi_rept fio - lanc 32 1,9 tenuous 66FF66 16,9 fasc 30 1 tenacious epi 18,8 12 A6 emi_rept veg - lanc 35,2 1,5 tenuous 77DD77 25,2 fasc 92 2 tenacious epi 28,8 10 A7 emi_rept veg - lanc 72,6 3,8 tenuous 77DD77 29,4 fasc 80 2 tenacious epi 21,7 11 AZ P1 geof rhiz fio - comp 7,49 2,6 tenuous 6B8E23 27 fittone 50 1 tenuous averag e of stolone s rooted SPECIE TARGHET: Cynodon dactylon Cynodon dactylon (L.) Pers. Syn. Pl. 1: 85. (1805) Fam.:Poaceae Nomi volgari: Capriola, Dente di cane, Gramagna, Gramegna, Ramaccia, Ramigna, Ramina, Gramigna rampicante, Gramigna, Gramigna rossa Forma Biologica: G rhiz - Geofite rizomatose. Piante con un particolare fusto sotterraneo, detto rizoma, che ogni anno emette radici e fusti avventizi. H rept - Emicriptofite reptanti. Piante perennanti per mezzo di gemme poste a livello del terreno e con fusti striscianti. Descrizione: Pianta erbacea perenne, di colore verde-glauco, munita di un lungo rizoma strisciante e ramificata che emette stoloni epigei intrecciati e radicanti ai nodi che le permettono di colonizzare rapidamente il terreno. Culmi (10-40 cm) prostrato-ascendenti. Foglie lineari, in maggior parte basali, larghe 3-3,5 mm, lunghe 3-5 cm le foglie dei getti sterili sono più brevi, lanceolate. Inflorescenza terminale composta da spighe digitate a 3-7, sottili e appiattite, lunghe 3-4 cm, inserite in ombrella sullo stesso punto dell'asse. Il frutto è una cariosside racchiusa dentro le glumette. Tipo corologico: Cosmop. Antesi: giugno settembre Distribuzione in Italia: Comunissimo in tutto il territorio. Habitat: Incolti, siepi, luoghi erbosi aridi, terreni calpestati, bordi stradali, infestante le colture, da 0 a 800 m s.l.m. Specie termofila. 9

10 Per la specie di maggiore interesse per la nostra ricerca (C. dactylon) Statistics i l_1 l_2 l_3 L_1 L_2 L_3 i_1 i_2 i_3 N Min Max Sum Mean Std. error Coeff. var l_1, l_2, l_3 =leaf length (mm) at the three sampling dates; L_1, L_2, L_3= leaf width (mm) at the three sampling dates; i_1, i_2, i_3= internode average distances (mm) at the three sampling dates. In questa figura i dati biometrici relativi alla specie di maggior interesse C. dactylon sono visualizzati in PCA in cui la prima dimensione spiega il 56% della variabilità totale mentre la seconda spiega il 35%. La PCA consente quindi di discriminare i diversi ecotipi di Cynodon spp. principalmente in funzione della lunghezza della foglia. Nella valutazione preliminare dei 24 ecotipi di C. dactylon raccolti nelle tre macro-aree della zona biogeografica mediterranea italiana le popolazioni di Vasto(Vc,Vf,Vg)presentanolamaggiorepresenzadi internodi in 30 cm, questo indica una maggiore possibilità di attecchimento e propagazione; mentre gli ecotipi (Va, Vb, A6, 1R, 8R) presentano le caratteristiche migliori per quanto riguarda la larghezza della foglia, in quanto presentano foglie molto sottili. Le otto popolazioni sopra citate rappresentano ovviamente dei materiali di grande interesse per il programma di selezione varietale di C. dactylon. Principal component Variable 1 2 l_ l_ l_ L_ L_ L_ i_ i_ i_

11 Vc Vf Vg Va Vb 1R Scuola di Scienze Agrarie, Potenza, Forestali, venerdì Alimentari 11 aprile ed 2014 Ambientali S. A. F. E. Scuola di Scienze Università Agrarie, degli Forestali, studi Alimentari della Basilicata ed Ambientali S. A. F. E. Differenze importanti tra ecotipi raccolti sulla duna (in rosso) ed ecotipi raccolti in area collinare (in blu) 11

12 Prospettive future Continuare la ricerca e la selezione di Poaceae competitive Ampliare gli studi sulle Leguminosae risultate più interessanti ai nostri scopi: Trifolium repens e Lotus corniculatus sulle quali sono tutt ora in corso. Avviata la sperimentazione effettuando prove di campo con Potentilla reptans L., da utilizzare per prati polifitici i ad uso ricreativo (scuole, parchi urbani, etc.) soprattutto in pieno inverno quando le macroterme (es. C. dactylon, P. paspaloides) sono ipoclorotiche in quanto in riposo vegetativo. RINGRAZIAMENTI Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali Gruppo di Lavoro S.A.F.E. 12