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Reperimento e valutazione botanica di specie macroterme mediterranee

Potenza, venerdì 11 aprile 2014Scuola di Scienze Agrarie, Forestali, Alimentari ed Ambientali – S. A. F. E.

Università degli studi della Basilicata

Dott.ssa Giovanna Potenza S.A.F.E. Università degli Studi della Basilicata

I tappeti erbosi trovano collocazione in svariati ambiti, da quellinaturali con aree di interesse ambientale e paesaggistico a quellitecnico agronomici a quelli destinati all’uso sportivo piuttosto

stima delle superfici inerbite a microterme in Italia

Tipologia Superficie (ha)

Tappeti erbosi sportivi

Calcio agonistico 6400-6600

Calcio amatoriale 9500-10500

Ippodromi 2600-3000

Golf 7600-7800

Tappeti erbosi ornamentali e ricreazionali

Verde scolastico 10000-12000

tecnico-agronomici, a quelli destinati all uso sportivo piuttostoche ornamentale.

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microterme in ItaliaParchi e verde pubblico 36000-40000

Verde privato 36000-54000

Inerbimenti agrotecnici e per l'ambiente

Sci alpino e fondo 31000-38000

Inerbimenti estensivi: aree dismesse, frutteti e pascoli, strisce parafuoco, scarpate autostradali ecc. 561000-666300

Totale superfici inerbite 700100-838200

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PROBLEMATICHE ATTUALI

• Uso eccessivo di RISORSA IDRICA

• SPECIE ESOTICHE = perdita di BIODIVERSITA’

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OBIETTIVI della linea di ricerca 1

• reperire SPECIE XEROFITE che consentano notevole risparmio di ACQUAreperire SPECIE XEROFITE che consentano notevole risparmio di ACQUA

• utilizzare SPECIE AUTOCTONE a favore della BIODIVERSITA’

Le specie macrotermesono capaci di fornireprestazioni vantaggiosein termini di:

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• risparmio idrico,• tolleranza alla salinità•resistenza alle malattie.

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Perché usare le specie macroterme in area mediterranea?

A livello fisiologico

-hanno sviluppato un ciclo cosiddetto C4, in cui il primo composto dellafotosintesi è l’acido oxalacetico (OAA) a 4 atomi di carbonio che permette unamaggiore efficienza nella crescita per i periodi più caldi;

-ridotta fotorespirazione

A livello morfologico

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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 albioclima Mediterraneo;

-la seconda fase è stata incentrata sulla coltivazione ex-situ delle piante raccolte.

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Lo screening delle specie è stato effettuato durante l'estate

MATERIALI E METODI

g p2011 e l’inverno 2012;

I siti di studio ricadono nell’area biogeografica mediterranea epresentano per lo più un clima caldo temperato, con inverni mitied estati siccitose.

I tipi di habitat selezionati sono stati 2: dune sabbiose epraterie a prevalenza di terofite.

Per ogni sito è stata campionata qualsiasi specie in fasevegetativa di interesse per i tappeti erbosi ogni 2-5 m su untransetto 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 NORDLAZIO FERONIA 52 301247 4666980ABRUZZO VASTO 1 477071 4660831CAMPANIA ASCEA 2 515368 4441795CALABRIA DIAMANTE 3 569503 4395413BASILICATA POLICORO 12 640561 4448129BASILICATA PISTICCI 3 651250 4461902PUGLIA GINOSA 5 658028 4473741BASILICATA MONTESCAGLIOSO 136 643920 4488523BASILICATA MATERA 386 644391 4507215

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Raccolta di essenze e materiale propagativo di xerofite reptanti:• di facile ed economico reperimento

IN CAMPO

• di facile ed economico reperimento• resistenza al logorio• veloci nell’insediamento• resistenti all’ombreggiamento

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PREDITTIVE HABITAT

LOCALITÀ: Toponimo e coordinate UTM-WGS 84ALTITUDINE (m s.l.m.): INCLINAZIONE DEL VERSANTE:ESPOSIZIONE DEL VERSANTE (°):SUOLO: INCENDI: O Si O NoDISTANZA DAL CORSO D'ACQUA PIÙ VICINO (m):

DUNA

RETRO-DUNA

PREDITTIVE PIANTA

Codice Campione SpecieLuogo e data di raccolta

FORMA BIOLOGICAO geofita rizomatosa O emicriptofita reptante

STATO FENOLOGICOO fioritura O fruttificazione O solo parti vegetative

COLLINA

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IN VASO

- Propagazione in vaso Ø 30 cm

-300 cm3 'Terriccio per tappeti erbosi‘

- 500 ml di acqua 2 volte in 1 settimana

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FOGLIEM f l i l b f li

Misure in Vaso

Morfologia lembo fogliare O lanceolata O aciculata O palmata O semplice O composta O altroO picciolata O sessileDimensioni medie (lunghezza e larghezza di almeno 5 fg)Numero di internodiColore (verde) O chiaro O giallastro O brillante O scuro O uniforme O screziato

RADICIMorfologia O fittone O fascicolata O tuberizzateDimensioni medie (lunghezza e larghezza di almeno 5 rd)Consistenza O tenue O tenace

STOLONI O epigei O ipogeiLunghezza media in 30 cmN° medio propaguli in 30 cm

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Valutazione botanicain antesi

Essenze raccolteRISULTATI

Medicago littoralis Loisel

Lotus corniculatus LCynodon dactylon L.

Potentilla reptans L.

Lotus corniculatus L.Cynodon dactylon L.

Paspalum paspaloides (Michx.) Scribner Trifolium repens L.

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ECOTIPI NUMBERO DI ACCESSIONInatural Cynodon dactylon 24natural Paspalum paspaloides 3natural Trifolium repens 1Potentilla reptans 1L t i l t 1Lotus corniculatus 1Medicago littoralis 2

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ALLESTIMENTO DI UN ERBARIO CON GLI EXSICCATA DI RIFERIMENTO

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Database di tutte le misure morfometriche effettuate

cod. habitus phenology

n of corns

leaf type

length leaf mm

width leaf mm

texture leaf

color internodes length

rootmorphol

ogy

rootlength

rootwidth mm

roottexitur

e

stolontype

stolonlength

mm

average of

stolones

rootedP_P2 emi_rept fio 05-giu lanc 52 1,7 tenuous 03C03C 10_30 fasc 35 2 tenuous epi 31,5 16Va emi_rept fio 04-mag lanc 42,6 0,9 tenuous 77DD77 32 fasc - - tenacious epi 28,7 7Vb emi_rept fio 4 lanc 14 1,5 tenuous 77DD77 16 fasc - - tenuous epi 28,7 10Vc emi_rept fio 5 lanc 42 3,2 tenuous 77DD77 10_30 fasc 57 1 tenacious epi 34,8 18Vd emi_rept fio 2 lanc 18,6 3,9 tenuous 03C03C fasc 22 0,5 tenuous epi 15 15Ve emi_rept fio 4 lanc 27,7 2,5 tenuous 77DD77 13,3 fasc 70 1 tenacious epi 30 11Vf emi_rept fio 5 lanc 31 3,6 tenuous 77DD77 7 fasc 14 0,5 tenuous epi 32 19Vg emi_rept veg - - - - - - - fasc 30 1 tenuous epi 20,36 181R emi_rept veg - lanc 67 1,7 tenuous 77DD77 16 fasc 40 2 tenacious epi 59,7 72R emi_rept veg - lanc 125 4,1 tenuous 03C03C 10_30 fasc 50 0,5 tenuous epi 47,6 65R emi_rept veg - lanc 125 4,1 tenuous 77DD77 10_40 fasc 50 0,5 tenuous epi 50 58R emi_rept veg - lanc 64 1,7 tenuous 77DD77 15 fasc 38 2 tenacious epi 54 6G1 emi_rept veg - lanc 120 2,9 tenuous 03C03C 20 fasc 45 0,5 tenuous epi 43 8G2 i t l 110 3 t 03C03C 22 f 80 1 t i 37 8G2 emi_rept veg - lanc 110 3 tenuous 03C03C 22 fasc 80 1 tenuous epi 37 8G3 emi_rept veg - - - - - - - fasc 30 2 tenacious epi 33,2 103 emi_rept veg - lanc 42 1,3 tenuous 03C03C 5_65 fasc 60 1 tenuous epi 59 54 emi_rept veg - lanc 130 3 tenuous 03C03C 20 fasc 62 0,5 tenuous epi 62 45 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 22 12C_O1bis emi_rept veg - lanc 45 3,6 tenuous 03C03C 14 fasc 180 1 tenuous epi 17 16AZ_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 10Pa4 emi_rept fio 4 lanc 69,8 2,7 tenuous 77DD77 10_30 fasc 120 2 tenuous epi 38,6 14A1 emi_rept veg - lanc 46,5 2,6 tenuous 03C03C 23,3 fasc 50 2 tenacious epi 25,2 11A2 emi_rept veg - lanc 75 2,4 tenuous 03C03C 44,2 fasc 40 3 tenacious epi 22,4 11A3 emi_rept fio - lanc 32 1,9 tenuous 66FF66 16,9 fasc 30 1 tenacious epi 18,8 12A6 emi_rept veg - lanc 35,2 1,5 tenuous 77DD77 25,2 fasc 92 2 tenacious epi 28,8 10A7 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 - - -

Cynodon dactylon (L.) Pers. Syn. Pl. 1: 85. (1805) Fam.:Poaceae

Nomi volgari: Capriola, Dente di cane, Gramagna, Gramegna, Ramaccia, Ramigna, Ramina, G i i t G i G i

SPECIE TARGHET: Cynodon dactylon

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

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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.

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Per la specie di maggiore interesse per la nostra ricerca (C. dactylon)

S i i l 1 l 2 l 3 L 1 L 2 L 3 i 1 i 2 i 3Statistics l_1 l_2 l_3 L_1 L_2 L_3 i_1 i_2 i_3

N 24 24 24 24 24 24 24 24 24

Min 16.9 32.2 34.5 2.4 2.9 3.1 4.7 6.9 7.6

Max 46.5 59.1 73.6 4 4.6 5.3 11.8 20 24.7

Sum 753.7 969.7 1181 72.8 81.4 89.3 194.9 264.1 318.4

Mean 32.77 42.16 51.35 3.17 3.54 3.88 8.47 11.48 13.84

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Std. error 1.59 1.62 2.20 0.08 0.09 0.15 0.46 0.73 0.84

Coeff. var 23.28 18.44 20.53 12.48 12.13 17.97 25.87 30.44 29.17

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 threesampling 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 dimaggior interesse C. dactylon sono visualizzati in PCAin cui la prima dimensione spiega il 56% della variabilitàtotale mentre la seconda spiega il 35%. La PCAconsente quindi di discriminare i diversi ecotipi diconsente quindi di discriminare i diversi ecotipi diCynodon spp. principalmente in funzione dellalunghezza della foglia.

Nella valutazione preliminare dei 24 ecotipi di C.dactylon raccolti nelle tre macro-aree della zonabiogeografica mediterranea italiana le popolazioni diVasto (Vc, Vf, Vg) presentano la maggiore presenza diinternodi in 30 cm, questo indica una maggiorepossibilità di attecchimento e propagazione;

mentre gli ecotipi (Va, Vb, A6, 1R, 8R) presentano lecaratteristiche migliori per quanto riguarda la larghezza

f f

VariablePrincipal component

1 2

l 1 0 3383 0.9151

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della foglia, in quanto presentano foglie molto sottili.

Le otto popolazioni sopra citate rappresentanoovviamente dei materiali di grande interesse per ilprogramma di selezione varietale di C. dactylon.

l_1 0.3383 0.9151

l_2 0.5446 -0.1841

l_3 0.7656 -0.2807

L_1 0.0015 -0.0203

L_2 0.0025 -0.0176

L_3 0.0039 -0.0259

i_1 0.0152 -0.126

i_2 -0.0486 -0.1305

i_3 -0.012 -0.1249

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Vc Vf Vg

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Va Vb 1R

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Differenze importanti tra ecotipi

raccolti sulla duna (in rosso)

ed ecotipi raccolti in area collinare

(in blu)

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Prospettive future

Continuare la ricerca e la selezione di Poaceae competitiveContinuare la ricerca e la selezione di Poaceae competitive

Ampliare gli studi sulle Leguminosae risultate più interessanti ai nostriscopi: Trifolium repens e Lotus corniculatus sulle quali sono tutt’ora incorso.

Avviata la sperimentazione effettuando prove di campo con Potentillat L d tili ti lifiti i d i ti ( l hi

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reptans L., da utilizzare per prati polifitici ad uso ricreativo (scuole, parchiurbani, 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• Gruppo di Lavoro S.A.F.E.