Coltivazione ex situ di Calluna vulgaris

ATTIVITA’ SPERIMENTALE SVOLTA DALLA CLASSE 2 C IN COLLABORAZIONE
CON IL CENTRO FLORA AUTOCTONA- PARCO MONTE BARRO E UNIVERSITA’
INSUBRIA-VARESE
A partire da novembre 2011 fino alla fine del 2012, la nostra classe è stata coinvolta in un' attività
sperimentale volta sia a conoscere le caratteristiche della 'Calluna vulgaris', pianta tipica delle nostre
brughiere, in forte contrazione, che a contribuire al suo ripopolamento
Il brugo (Calluna vulgaris) è una pianta della famiglia delle Ericacee, unica specie del genere Calluna.
Si tratta di un piccolo arbusto perenne che cresce fino ad un'altezza di 20–50 cm (rar. fino a 1-1,5 m).
3/11/11
CONFERENZA C/O LICEO: “LE BRUGHIERE PEDAMONTANE LOMBARDE E
PIEMONTESI”- Relatore Prof. Cerabolini - Università Insubria di Varese
Punti salienti della conferenza:
-
Il brugo è un piccolo arbusto diffuso in centro Europa dove il clima è umido,
-
Nella brughiera possiamo trovare piante appartenenti alle Ericacee, ginestre, graminacee.
-
Il brugo possiede la capacità di colonizzazione.
-
Un clima caldo non è ottimo per il Brugo; inoltre potrebbe essere danneggiato dal traffico, che
produce ossido di azoto.
-
Il brugo è arbustivo, legnoso e cresce su terreni argillosi, sabbiosi e poveri di humus (materia
organica presente nel suolo). Vive su terreni acidi con clima “cfb” : clima temperato, piogge
frequenti, estati che non superano i 22 gradi.
Le brughiere devono essere protette dalle invasioni esotiche, che a lungo andare ne provocherebbero
l’estinzione
1
11/11/11
PARCO DEL TICINO
Venerdì 11 novembre, nel Parco del Ticino, abbiamo assistito ad una lezione, tenuta dalla dott. Ceriani
del CFA, sulle piante del Parco e in specifico su quella della Calluna Vulgaris, comunemente chiamata
Brugo. Questa pianta ha foglie piccole aghiformi e piccoli rametti ascendenti con fiori tendenti al colore
violetto. Il brugo, è importante per i boschi perché non fa crescere erbacce nei suoi dintorni in quanto i
rami distendendosi sul terreno non fanno germogliare semi e con le sue radici evita al terreno di franare.
È una fonte di nutrimento importante per diversi animali come pecore o cervi, che possono nutrirsi degli
apici delle piante quando la neve copre la vegetazione bassa. Le pernici si nutrono di giovani germogli e di
semi. La dott.ssa Ceriani ci ha fornito tutte le indicazioni per procedere alla raccolta di semi e talee.
Obiettivo: Raccogliere semi e talee da poter piantare nella serra del Liceo
Materiali:




Piccola vanga
Sacchetti di plastica (spazzatura)
Sacchetti di carta/tessuto cm 10x15 circa
Quaderno per appunti
Procedimento:

Inoltrarsi nella brughiera del Parco, raccogliere i semi delle piante di Brugo, cercando di
cambiare pianta e introdurli nei sacchettini di carta.

Tagliare o strappare rametti verdi (talee) lunghi 5 cm circa, posti in posizione terminale, privi di
fiori e introdurli in un sacchetto di plastica

Prelevare con la vanga un po’ di lettiera umida dell’area di raccolta e riporla in un sacchetto di
plastica
Osservazioni: I semi non possono essere raccolti direttamente perché sono contenuti in capsule, ma si
possono facilmente raccogliere i fiori secchi che li contengono. La raccolta di semi e talee di piante
diverse aumenta la percentuale di geminazione e di attecchimento delle talee. Le piogge dei giorni
precedenti alla raccolta, potrebbero aver bloccato la maturazione.
2
11/11/11
PARCO DEL TICINO-LEZIONE SULLE PECULIARITA’ DEL PARCO A
CURA DEL DOTT. FRANCESCO MAGNA
Punti salienti della lezione:
 Il territorio del Parco si estende per oltre 90000 ettari dal Lago Maggiore fino alla confluenza
del Po ed è il più grande parco fluviale d’Europa. In esso è presente una grande variabilità di
ambienti: aree agricole (circa 60%), boschi di conifere, boschi di latifoglie decidue, corsi
d’acqua, brughiere, zone umide
 Il Parco è caratterizzato da una straordinaria biodiversità; sono quasi 5000 le specie censite tra
animali , vegetali e funghi
 Il Parco si sviluppa in una zona con altissima densità di popolazione (una delle maggiori in Europa)
distribuita in 47 comuni delle province di Milano, Varese e Pavia.
 Sono pertanto presenti numerose infrastrutture tra le quali l’aeroporto di Malpensa che ha
portato ad un rafforzamento della rete stradale
 Il territorio ha subito nel tempo varie trasformazioni dovute, in prevalenza, alle attività umane,
ma , negli ultimi anni, gli effetti sono devastanti per i livelli d’inquinamento (aria, acqua, suolo,
acustico, luminoso) raggiunti.
 Si registrano effetti negativi sugli uccelli migratori con frequenti collisioni mortali con gli aerei.
 E’ in aumento il numero di specie non autoctone invasive che causano danni alle piante e agli
animali e alterano l’equilibrio ambientale
 La realizzazione della terza pista aggraverebbe ancora di più la situazione e comporterebbe una
ulteriore riduzione del Parco
12/11/11
MESSA A DIMORA DELLE TALEE (SERRA)
Obiettivo: Mettere a dimora le talee e contarle
Materiali e strutture:







Serra con impianto d’irrigazione
automatizzato
Contenitori in plastica di 15x12 cm con 9 moduli
Contenitori in plastica di 50x30 cm con 8 moduli
Terriccio con torba e sabbia
Talee di Brugo
Tavoletta in legno
Guanti in lattice monouso
Procedimento:
- Prendere un contenitore a 9 scomparti, riempirlo di
terriccio e poi appiattirlo delicatamente con la tavoletta
- Interrare circa 2/3 talee per modulo
- Mettere 8 contenitori piccoli in quelli più grandi
- Avviare l’impianto d’irrigazione, programmato per 3 nebulizzazioni al giorno della durata
di 2 minuti
3
Le talee messe a dimora
Osservazioni: Novembre non è il mese migliore per interrare le talee
Conclusione: Sono state messe a dimora 985 talee
Note: Dopo circa un mese le nebulizzazioni sono state ridotte a 2 per eccessiva crescita di muschio
29/11/11
STESURA DELLA LETTIERA e SEMINA (SERRA)
Obiettivo: Interrare i semi raccolti nel Parco del Ticino
Materiali e strutture:
Serra con impianto d’irrigazione automatizzato
Semi di Brugo con capsula
Lettiera del Parco Ticino
Terriccio per acidofile
Contenitori in plastica di 15x12 cm con 9 moduli
Contenitori in plastica di 50x30 cm con 8
moduli
Pala
Tavoletta in legno
Guanti in lattice









Semi raccolti nel Parco del Ticino
Procedimento:
- Riempire quasi completamente i contenitori piccoli con il terriccio
- Posare circa 10 capsule sul terriccio di ciascun modulo piccolo
- Ricoprire i semi con altra terra
- Appiattire delicatamente con la tavoletta
- Mettere 8 contenitori piccoli in quelli più grandi
- Stendere la lettiera (parte di terra sottostante la pianta, in cui si depositano alcuni
semi) in 2 contenitori 50x30
- Posizionare un contenitore con lettiera P. T. all’esterno
- Controllare quotidianamente ( controllo effettuato dalla Prof. Fedele)
4
Microfotografia di infiorescenze secche con peduncolo contenenti le capsule con i semi
Conclusione: Sono stati interrate circa 5000 capsule
10/1/12
CONTA DEI SEMI DECAPSULATI (LAB. DI CHIMICA)
Obiettivo: Contare i semi decapsulati e pesarli
Materiali e strumenti:

Semi di brugo senza capsula

Punta ad ago con impugnatura

Bilancia digitale (sens. 0.01g)
Procedimento:
- contare 100 semi sparandoli da un
mucchietto con la punta ad ago
- Mettere i semi in un pirottino e
pesarli
Microfotografia di semi di Calluna vulgaris
La forma è irregolare , il colore marroncino, la superficie
mostra una struttura ad alveare
5
Difficoltà emerse: la nostra bilancia ha una sensibilità che non consente di determinare la massa di 100
semi. Abbiamo provato a pesare fino a 2000 semi per ottenere una rilevazione pari a 0,07 g, comunque il
primo dato ricadeva nella prima cifra incerta (cg).
Per accertare la massa di 100 semi circa abbiamo consegnato 5 piccoli contenitori, contenenti 100 semi
ciascuno, ad un laboratorio di chimica esterno che ha determinato la massa utilizzando una bilancia
METTLER TOLEDO AJ 150 (SENS: 0,0001g). Dati rilevati:

Contenitore 1: 0.0025g

Contenitore 2: 0.0035g

Contenitore 3: 0.0034g

Contenitore 4: 0.0033g

Contenitore 5: 0.0038g
Osservazioni: gli scostamenti nei dati possono dipendere dalla diversa massa dei semi o da un errore nel
conteggio dei semi
Suggerimenti: acquistare una bilancia con maggiore sensibilità per effettuare più pesate in autonomia
17/1/12 OSSERVAZIONE DEI PRIMI GERMOGLI (SERRA)
Nel Mese di gennaio sono apparsi i primi 4 germogli dalle capsule interrate nel mese di novembre
.
Microfotografia di germoglio di Calluna vulgaris
Osservazioni: Dalla capsula emergono, in basso 2 radichette lunghe circa 3mm biancastre, in alto uno
stelo rossiccio lungo circa 5 mm terminante con due foglioline ovali verdi di 2mm circa, disposte in modo
opposto
6
31/1/12
SEMINA DEI SEMI SENZA CAPSULA PER PROVE DI
GERMINAZIONE IN VITRO (LAB. DI CHIMICA)
Obiettivo: Seminare in capsule Petri per verificare il numero di germinazioni su terreni diversi
Materiali:

16 capsule Petri diam. 9 cm

Semi senza capsula

Carta da filtro

Terriccio per acidofile

Torba

Terriccio del parco del Ticino

Ormoni vegetali

Acqua distillata

Carta argentata

Spruzzetta

Pipetta Pasteur

Film
Procedimento:









Tagliare la carta da filtro in modo che corrisponda alla forma della capsula.
Porre sul fondo della capsula 3 dischetti
Bagnare delicatamente i dischetti
Distribuire 25 semi di brugo in 5 file 1cm di distanza.
Chiudere la capsula con film per evitare contaminazioni
Stendere un leggero strato di terriccio sul fondo della capsula e bagnarlo con acqua utilizzando
la spruzzetta.
Porre delicatamente sul terriccio 25 semi in 5 file 1cm di distanza
Chiudere la capsula con film
Controllare settimanalmente e bagnare, se necessario, con pipetta Pasteur
Elenco capsule dei vari gruppi:
Capsula
Capsula
Capsula
Capsula
Capsula
ormoni
 Capsula





1: carta da filtro
2: torba
3: terriccio acidofile
4: terriccio Parco delTicino
5: terreno acidofile più
6: torba al buio
Capsule Petri con substrati diversi
7
Semi germinati su terriccio per acidofile, si nota uno stelo biancastro di circa 0,5 cm e due foglioline verdi opposte di 1 o 2 mm
Semi germinati in laboratorio e andamento dal 31/01 al 19/03
Capsula
31/01
21/02
28/02
5/03
12/03
19/03
1
0
9
\
\
\
\
2
0
2
6
6
6
4
3
0
2
14
13
13
13
4
O
10
6
2
2
2
5
0
0
1
3
3
3
6
0
1
1
1
\
\
Capsule
1
2
3
4
5
6
% di germinazione dal 31/01/2012 al 19/03/2012
31-gen
21-feb
28-feb 05-mar 12-mar 19-mar
0%
36%
0%
0%
0%
0%
0%
8%
24%
24%
24%
16%
0%
8%
56%
52%
52%
52%
0%
40%
24%
8%
8%
8%
0%
0%
4%
12%
12%
12%
0%
4%
4%
4%
0%
0%
8
CURVE DI GERMINAZIONE
Osservazioni:
Durante questa attività non tutti hanno utilizzato lo stesso substrato, infatti si è voluto differenziarli
per verificare la capacità di crescita del Brugo. Una capsula con torba è stata avvolta con carta
argentata per verificare se c’è germinazione al buio. Inoltre per ogni tipo di semina sono state fatte 4
copie (2 dalla nostra classe e 2 dalla classe 2A) e una copia è stata lasciata in laboratorio dove la
temperatura si mantiene intorno ai 22°C, l’altra in serra dove vi sono forti escursioni termiche, per
vedere appunto come reagiscono i semi. Dopo tre settimane sono comparsi i primi germogli. Nelle capsule
lasciate in serra, il 26 di marzo, si sono evidenziate 4 germinazioni su terriccio per acidofile.
Conclusione: Le condizioni migliori per la germinazione sono quelle ottenute nella capsula N 3 con il
nostro terriccio per acidofile e a temperatura costante circa 22°C
17/3/12
1° CONTROLLO DELLE TALEE E DEI GERMOGLI
Obiettivo: Contare le talee che sembrano aver attecchito e contare i nuovi germogli
Procedimento:

Contare le talee che oppongono resistenza all’estrazione comprese quelle che appaiono secche

Eliminare quelle che si estraggono con facilità

Contare i nuovi germogli
9
Dati rilevati:
 Su 985 talee piantate in novembre, 111 sembra che abbiano sviluppato radici
 Germogli in totale 12 dei quali 8 su terriccio per acidofile e 4 su terriccio del P. T.
 Nessuna germinazione su lettiera del Parco lasciata all’esterno.
Osservazioni:
Alcuni germogli presentano due sole foglioline ovali e opposte di circa 2 mm, altri hanno sviluppato in alto
altre due foglie opposte disposte ad angolo retto rispetto alle precedenti
16/4/12
2°CONTROLLO DELLE TALEE E DEI GERMOGLI (SERRA)
Obiettivo: Contare le talee che sembrano aver attecchito e contare i nuovi germogli
Procedimento:

Contare le talee che oppongono resistenza all’estrazione

Eliminare quelle che si estraggono con facilità

Contare i nuovi germogli
Dati rilevati:
 Su 111, selezionate nel mese di marzo, 63 sembra che abbiano sviluppato radici, 10 iniziano a
presentare nuovi getti
 Germogli in totale 31 dei quali 22 su terriccio per acidofile e 9 su terriccio del P. T.
 Nessuna germinazione su lettiera del Parco lasciata all’esterno.
Piantina sviluppatasi dal primo seme germogliato nel mese di gennaio
Osservazioni:
La piantina sviluppatasi dal primo seme germogliato è alta 2 cm circa. Le foglioline, dopo le prime
quattro, si dispongono in coppia verso l’alto in modo opposto e alterno
10
26/5/12 3° CONTROLLO DELLE TALEE E TRAVASO DELLE PIANTINE E DELLE
TALEE CHE PRESENTANO RADICI FUORIUSCITE DAI FORI DEI CONTENITORI
MODULARI (SERRA)
Obiettivo : Contare e travasare le talee che presentano nuovi getti. Contare e travasare le piantine di
Calluna nate da semi
Materiali:

Vasi in plastica diam. 8 cm

Terriccio per acidofile

Guanti di protezione in lattice

Piccola paletta in metallo

Spruzzatore
Procedimento:
- Prendere un vaso in plastica e riempirlo per 2/3 di
terriccio
- Prelevare delicatamente con una palettina le piantine
dal contenitore modulare
-Trasferire 1 o 2 piantine nel vaso più grande
-Aggiungere un po’ di terriccio per riempire lo spazio
vuoto
- Ripetere lo stesso procedimento con le talee
- Bagnare con lo spruzzatore
-Trasferire tutte le piante all’esterno
Piantine di Calluna travasate
Dati rilevati:
 N. 22 le piantine di Calluna nate dalla lettiera del P.T.
tenuta nella serra
 N. 0 le piantine nate dalla lettiera del P.T. tenuta
all’esterno
 N. 34 le talee che hanno sviluppato nuovi getti e che
sono state travasate
 N. 103 le piantine nate dalla nostra semina su terriccio
per acidofile
 N. 53 le piantine travasate
Pianta di Calluna sviluppatasi dal primo germoglio
11
Osservazioni:
La pianta di Calluna che si è sviluppata dal primo germoglio ora è alta 20 cm e presenta ramificazioni
laterali. Le foglie non hanno picciolo e hanno forma ellittico-lanceolata, sono lunghe 1-3 mm e larghe 0,5 1 mm; esse presentano in basso due piccole espansioni terminanti a punta. Ora è più evidente la
disposizione delle foglie lungo i rami: sono embricate e formano quattro file longitudinali, a coppia
alterne
Conclusioni:
Il numero attuale di piantine nate (2 % circa) risulta abbastanza basso visto il numero di capsule
interrate, ma non è definitivo perché possono svilupparsi nuovi germogli. Le motivazioni possono essere
diverse:
1. momento non favorevole della raccolta
2. condizioni sperimentali (terriccio, temperatura, umidità, luminosità) non del tutto idonee
3. presenza della capsula
4. difficoltà della pianta a svilupparsi
Per quanto riguarda le talee ci riteniamo soddisfatti perché, pur essendo bassa la percentuale di talee
radicate (3,5 %), bisogna tener conto che sono state prelevate nel mese di novembre, cioè in un periodo
non favorevole per ottenere il maggior successo
13/09/12 MESSA A DIMORA DELLE PIANTE DI CALLUNA NELL’ORTO BOTANICO
Obiettivo: Contare e interrare le piante di Calluna in un’area specifica dell’Orto Botanico dopo aver
preparato il terreno
Materiali:

Vanghe, zappe, rastrelli

Terriccio per acidofile

Guanti di protezione in lattice

Pale in metallo
Procedimento:

Prendere la zappa e dare dei colpi decisi nel terreno per riuscire a formare dei solchi nel
terreno e per rivoltare la terra.

Rimescolare, aiutandosi con la vanga, la terra in superficie con la terra sotto che è più ricca
di sostanze ed è più fresca dato che non ha subito ancora lavorazioni

Aggiungere con la pala il terriccio per acidofile e rimescolare nuovamente

Eliminare i residui delle erbacce

Usare il rastrello per uniformare la superficie

Scavare delle buche di almeno 15 x 15 cm ad una distanza di circa 20 cm

Interrare le piante estraendole delicatamente dai vasi

Contare talee e piante nate da seme che hanno superato il periodo estivo
12
Gli studenti “ agricoltori”
Dati rilevati:
 N. 21 le piante da talea interrate
 N. 62 le piante nate dalla nostra semina in serra e interrate
 N. 12 le piante nate da lettiera P.T e interrate
Piante di Calluna interrate
13
Osservazioni:
Le piante di Calluna ora presentano, a partire dalla base, numerose ramificazioni che mostrano una
tendenza ad adagiarsi sul terreno. Nelle piante più alte (30 cm) il fusto appare legnoso.
Conclusioni:
Sono state interrate in totale 95 piante, cioè tutte quelle che hanno superato il periodo estivo;
mediamente il 60% delle piante sviluppatesi da seme/talea e il 55% di piante nate da lettiera P.T
04/10/12 OSSERVAZIONE DELLE INFIORESCENZE
Obiettivo: Osservare le infiorescenze, i singoli fiori e contare le piante che sono arrivate a fioritura
Infiorescenze di Calluna vulgaris
Dati rilevati:
 N. 14 le piante da talea che hanno sviluppato fiori
 N. 20 le piante nate dalla nostra semina che hanno sviluppato fiori
 N. 6 le piante nate da lettiera P.T che hanno sviluppato fiori
14
Osservazioni:
I fiori, dotati di un breve peduncolo, sono in generale piuttosto
pendenti e rivolti dallo stesso lato; essi si trovano in posizione
terminale raggruppati in una infiorescenza detta racemo a
forma di spiga (10-15 cm) che può completarsi con delle foglie.
Ogni singolo fiore
(4-5 mm) possiede alla base un involucro
formato da 4/8 piccole brattee e presenta una corolla a forma
di campanula di colore rosa-lilla che, in alcuni fiori, può sfumare
verso il bianco nella zona inferiore. Otto stami circondano lo
stilo che è più lungo del fiore. La fioritura è iniziata in agosto e
si è conclusa in ottobre.
Microfotografia di fiore di Calluna vulgaris
Microfotografia di fiore di Calluna vulgaris
Si notano le brattee, 4 petali lilla, 4 sepali lilla, le antere fessurate e lo stilo sporgente con lo stimma
Conclusioni:
Sono arrivate a fioritura il 62% delle talee, il 29% delle piante nate da seme e il 50% delle piante nate
da lettiera P.T
15
07/12/12 OSSERVAZIONI E CONCLUSIONE DEL PRIMO ANNO DI ATTIVITA’
SPERIMENTALE “COLTIVAZIONE EX SITU DI CALLUNA VULGARIS”
Infruttescenze di Calluna vulgaris
Osservazioni:
Le infiorescenze si sono trasformate in infruttescenze coperte dall’involucro fiorale ormai secco.
Il frutto della Calluna è una capsula che contiene 4 piccolissimi semi ovali. I semi visti al microscopio
stereoscopico mostrano una superficie irregolare ad alveare (foto a pag. 4-5)
Conclusione
Si conclude nel mese di dicembre 2012 il primo anno di attività sperimentale “Coltivazione ex situ di
Calluna vulgaris”, iniziato nel novembre 2011 con la raccolta dei semi nel Parco del Ticino.
Lasceremo che i semi cadano con la speranza di un naturale ripopolamento e continueremo a monitorare
la crescita delle piante.
Si è trattato di un vero percorso “dal seme al seme” di Calluna vulgaris. Siamo soddisfatti dei risultati
ottenuti, benché un po’ al di sotto delle nostre aspettative, ma ciò ci stimola a riprovare modificando
alcuni parametri sperimentali.
16
GLI ALUNNI DELLA CLASSE 2 C SA (novembre 2011)
17