Partecipanti al Progetto appartenenti all`UO

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Ri.Selv.Italia
Sottoprogetto 2.2
Produzione di legno fuori foresta – Arboricoltura da legno con specie a rapido accrescimento
(pioppicoltura)
Responsabile scientifico
dr. Achille Giorcelli
(C.R.A. – Unità di Ricerca per le Produzioni legnose fuori foresta, Casale Monferrato – AL)
Relazione Finale
Titolo: 2.2.5 - Sviluppo di un sistema di identificazione varietale di cloni di
pioppo
Unità Operativa: C.R.A. – Unità di Ricerca per le Produzioni legnose fuori foresta, 15033
CASALE MONFERRATO (AL), TEL. 0142 330900
Responsabile Unità Operativa: dr. Achille Giorcelli [email protected]
1) Obiettivi della scheda di ricerca
La coltivazione specializzata del pioppo occupa una posizione rilevante nell’ambito del sistema
legno nazionale italiano in quanto rappresenta la principale fonte di approvvigionamento per
gran parte delle industrie di prima trasformazione. Il legno di pioppo è principalmente
impiegato per la produzione di pannelli compensati, listellari, truciolari, oltre che per
imballaggi di vario genere ed altri prodotti di minore importanza economica.
A fronte di una superficie totale occupata pari a poco più dell’1% di quella forestale, la
pioppicoltura italiana fornisce circa il 50% del legname da lavoro di produzione interna e copre
mediamente i due terzi del fabbisogno di legno tondo consumato dal settore industriale.
La coltivazione si estende su circa 100.000 ha principalmente lungo le aste fluviali della
Pianura Padana mentre la produzione vivaistica ammonta mediamente a oltre 4 milioni di
piante ogni anno ed è attualmente affidata a poche aziende agricole specializzate concentrate
soprattutto in Piemonte e Lombardia.
Nella pioppicoltura specializzata vengono impiegati alberi geneticamente identici (clone)
derivati per via vegetativa da un solo individuo originale. Poichè tutti i membri di un clone
posseggono lo stesso genotipo, sono uniformi e forniscono le stesse prestazioni. Questo
garantisce l’uniformità del prodotto finale.
I principali cloni di pioppo coltivati in Italia appartengono alla specie ibrida Populus
×canadensis (P. deltoides × P. nigra) ed in misura minore a P. deltoides (Pioppo nero
americano). Accanto a questi cloni, sono commercializzati cloni di Pioppo nero europeo (P.
nigra) e di Pioppo bianco (P. alba) che vengono impiegati in interventi di riforestazione e di
recupero ambientale, per la costituzione di impianti a scopo energetico (biomassa) ed a fini
ornamentali.
La scelta del clone da coltivare, fatta in funzione delle caratteristiche pedo-climatiche della
stazione di impianto e degli eventuali vincoli di natura ambientale, va ricondotta fra i cloni
iscritti al Registro Nazionale dei Cloni Forestali (RNCF), istituito dall’art. 21 della Legge 22
maggio 1973 n° 269. Il RNCF costituisce “una sezione e parte integrante del Registro
Nazionale dei Materiali di base” ed in esso vengono iscritti dalla Commissione Nazionale del
Pioppo i cloni che abbiano dimostrato di possedere requisiti colturali, biologici (fra i quali sono
compresi le resistenze alle malattie e agli insetti) e tecnologici tali da consigliarne la
coltivazione su vasta scala. L’iscrizione dei cloni al RNCF avviene con Decreto Ministeriale
pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana.
Attualmente sono iscritti al RNCF 49 cloni, 31 definitivamente e 18 in forma provvisoria. Di
questi molti non sono più coltivati per scarso interesse commerciale e/o produttivo.
L’attività di produzione, conservazione, commercializzazione e distribuzione delle pioppelle è
regolamentata e disciplinata dal D.L. 386 10/XI/2003. Essa è subordinata al conseguimento di
apposita licenza rilasciata da un organismo ufficiale. I fornitori (“la persona fisica o giuridica
che produce, commercializza, importa o distribuisce, per professione o altri motivi, materiali
forestali di moltiplicazione”) devono inoltre essere iscritti in un registro istituito dagli organismi
ufficiali che deve essere comunicato al ministero. I fornitori sono inoltre tenuti alla
compilazione di un registro di carico e scarico.
1
Le pioppelle destinate alla commercializzazione devono essere munite di etichette o cartellini
su cui sono riportate le informazioni relative alla certificazione e all’identificazione del
materiale. Il controllo della commercializzazione e della qualità del materiale forestale di
moltiplicazione è esercitato, in qualità di organismi ufficiali, dalle Regioni e dalle Provincie
autonome di Trento e Bolzano. L’espletamento delle funzioni può essere delegato, sotto
l’autorità ed il controllo dell’organismo ufficiale, a persone giuridiche, di diritto pubblico o
privato (autorità territoriale).
Solo gli organismi ufficiali, previa verifica dei requisiti richiesti, possono ammettere alla
commercializzazione il materiale di moltiplicazione. Ai fini della commercializzazione, infine, le
pioppelle devono essere esenti da difetti e rientrare nei parametri delle categorie commerciali
stabilite da norme legislative.
La necessità di poter individuare con certezza il clone è, pertanto, il requisito primario per
ottemperare alla certificazione prevista dalla legislazione. L’esatta determinazione di un clone
di pioppo ha sempre rappresentato un serio problema per la mancanza di strumenti idonei.
Questa mancanza è conseguenza della difficoltà intrinseca alla sistematica del genere Populus.
Esso è infatti caratterizzato da un elevato polimorfismo dei soggetti all’interno della specie e
da una facile ibridazione tra le specie. Questi due fattori hanno dato vita, sul piano dei
caratteri morfologici, alla presenza in natura (conseguentemente anche in coltivazione) di
infinite forme di passaggio da un individuo all'altro. Risulta quindi impossibile determinare un
clone “in assoluto”. La sua determinazione potrà essere esclusivamente “relativa” (accertare la
corrispondenza con un’identità dichiarata solo all’interno di un gruppo di cloni noti) o
“discriminante” (cioè accertare la diversità del materiale da certificare dall’identità dichiarata).
Inoltre la difficoltà di identificazione clonale, su base morfologica in un vivaio commerciale, è
aggravata da altri fattori quali:
la variazione del carattere in funzione dei diversi fattori agro-ecologici interagenti sul
vivaio, come ad esempio la tessitura e la reazione del suolo, la disponibilità idrica e di
nutrienti (apportati o meno con le pratiche agronomiche), l’ombreggiamento, lo stato
fitosanitario delle piante;
la variazione in funzione dello stato fisiologico in cui si trova la pianta (variabilità
cronologica del carattere nel corso della stagione vegetativa o nel ritmo circadiano)
specialmente in relazione alla luce e alle temperature
la variazione dei caratteri in conseguenza della topofisi (fenomeno per cui le nuove piante
propagate con talee provenienti da parti diverse di una stessa pianta mantengono le
caratteristiche della porzione da cui sono state prelevate)
la valutazione soggettiva dei caratteri
l’assenza di cloni di riferimento.
Inoltre ai fini pratici delle osservazioni è necessaria la contemporaneità dei caratteri utili
all’identificazione.
A disposizione dei certificatori, ad oggi, esistono solo pubblicazioni con schede descrittive dei
singoli cloni, talvolta accompagnate da chiavi dicotomiche o tabelle comparative
Generalmente questi lavori offrono una minuziosa descrizione morfologica delle sezioni, delle
specie e di alcuni ibridi del genere Populus, ma risultano di scarsa utilità ai fini pratici di un
riconoscimento clonale finalizzato alla certificazione di materiale vivaistico,. Questo è
imputabile al limitato numero di cloni in essi considerati, alla soggettività del descrittore
nell’interpretazione dei caratteri, e al fatto che il sistema descrittivo offre generalmente una
visione d’insieme della morfologia della pianta (nella maggior parte dei casi di piante adulte
coltivate in piantagione) ma spesso non focalizza i caratteri morfologici diagnostici e
discriminanti del clone.
I decreti di iscrizione dei singoli cloni al RNCF sono anch’essi corredati da schede descrittive
recanti i caratteri d’identificazione. Queste schede sono compilate secondo protocolli standard
e descrivono minuziosamente diversi caratteri morfologici del clone riconducibili a categorie
tipologiche prefissate. Il protocollo adottato è stato predisposto dalla Commissione Nazionale
del Pioppo (CNP) e reso operativo con D.P.R. 1 agosto 1969. Esso è stato ricavato dal
protocollo della FAO/Commissione Internazionale del Pioppo (IPC) ed ha subito diverse
modifiche nel corso degli anni. Nel 1996 (con Decreto 5 marzo 1996 n° 308 del Ministero delle
risorse agricole, alimentari e forestali) è stato integrato con il protocollo dell’International
Union for the protection of new varieties of plants (UPOV: organizzazione intergovernativa
fondata nel 1961 il cui scopo è quello di promuovere un efficiente sistema di protezione sui
2
ritrovati vegetali ed assicurare che i membri dell’unione riconoscano i risultati raggiunti dai
costitutori vegetali, concedendogli un diritto di proprietà intellettuale).
Infine, nel 1984 è stato proposto in seno alla IPC un nuovo protocollo per la descrizione dei
cloni di pioppo con tipologie morfologiche prefissate dei caratteri considerati.
Le schede descrittive disponibili e compilate con le metodologie sopra citate (CNP; UPOV; IPC)
non permettono un sicuro riconoscimento clonale in quanto:
non sono disponibili per tutti i cloni potenzialmente commerciabili in Italia;
le descrizioni dei caratteri pur essendo standardizzate e particolareggiate non tengono
conto della variabilità intraclonale dei caratteri;
non consentono di focalizzare caratteri morfologici tipici per la caratterizzazione del clone.
Pertanto, l’attività prevista nell’ambito della scheda in oggetto ha avuto come scopo quello di
mettere a punto una chiave morfologica per l’identificazione clonale del pioppo in vivaio ad uso
dei nuclei di controllo, operanti sul territorio nazionale, prendendo in considerazione i cloni
iscritti al Registro nazionale dei cloni forestali, quelli in corso di osservazione da parte della
Commissione Nazionale del Pioppo (CNP), i più importanti cloni registrati negli altri paesi della
Comunità Europea e di interesse colturale per il territorio italiano, cloni sperimentali prossimi
alla registrazione, per un totale di 107 cloni.
2) Materiali, metodi e organizzazione del lavoro
Nella costruzione della chiave dicotomica per la determinazione clonale sono stati privilegiati i
caratteri che nel corso delle varie situazioni si sono dimostrati più stabili. I caratteri sono stati
rilevati su pioppelle di vivaio al primo anno di impianto sottoposte a pratiche colturali ottimali,
destinate a fini commerciali e rispondenti ai parametri qualitativi e alle categorie commerciali
previste dalla normativa in vigore. In questa ottica si sono ritenuti utilizzabili caratteri relativi a
valori assoluti di misurazione sicuramente non validi per piante di età superiore e/o vegetanti
in condizioni diverse.
Poiché il concetto di base è quello di fornire uno strumento utilizzabile da “non esperti”
operanti in campo e nell’impossibilità di effettuare confronti dal vivo, non sono stati considerati
caratteri non facilmente rilevabili, soggettivi (es: caratteri relativi alle lenticelle, alle gemme,
alla corteccia) o anatomici. Quindi sono stati ricercati caratteri identificativi più o meno
macroscopici e di facile comprensione, diversi da quelli usati per discriminare le specie genuine
nelle quali ogni individuo proviene da seme.
Vista la giovane età delle piante non si può far ricorso a caratteri tipici di ogni clone, e quindi
sicuri, come i caratteri fiorali (la fioritura inizia generalmente al 3°-4° anno) e quindi al sesso
dei cloni. Particolare attenzione è stata prestata al polimorfismo e alla variabilità intraclonale di
tutti i caratteri. La validità dei caratteri è stata valutata in relazione alle caratteristiche
ambientali e/o colturali e sono stati esclusi quelli che hanno subito l’influenza dei predetti
fattori. Contemporaneamente sono stati valutati i caratteri morfologici e le metodologie di
identificazione e descrizione proposte in merito da soggetti diversi: UPOV; CIP; IPC.
Nel primo anno di sperimentazione sono stati costituiti 3 vivai sperimentali a: Casale
Monferrato (AL); Bigarello (MN); Spello (PG). In ogni vivaio sono stati coltivati 30 cloni, in
parcelle di 5 pioppelle, replicati 10 volte con randomizzazione totale.
Nel secondo anno le osservazioni sono state condotte su un vivaio di 90 cloni, costituito a
Casale Monferrato (AL), coltivati in 3 blocchi randomizzati con parcelle di 15 piante.
Sulla base dei caratteri individuati è stata formulata una prima chiave dicotomica per il
riconoscimento clonale. Questa è stata sottoposta a valutazione statistica e funzionale in 5
vivai appositamente costituiti a Casale Monferrato (AL), Bigarello (MN), Casalotti (RM),
Montepaschi (FI), Brusson (AO).
Negli anni successivi la chiave di riconoscimento clonale è stata sottoposta a verifica e via via
corretta, in vivai costituiti a Casale Monferrato (AL) costituiti con lo stesso disegno
sperimentale e con i 107 cloni definitivi.
Infine, caratteri individuati ed analizzati sono stati sottoposti ad analisi statistica multivariata
ed utilizzati per la creazione di modelli matematici di classificazione.
3) Risultati raggiunti
I risultati ottenuti sono stati molteplici; alcuni nuovi ed altri relativi alla validazione dei
caratteri proposti in letteratura. Complessivamente sono stati individuati 28 descrittori fogliari
3
(a loro volta moltiplicati per le diverse tipologie fogliari), 8 descrittori relativi al fusto e 6
descrittori relativi ai rami e alla chioma. Il potere discriminante di questi descrittori non è
univoco in quanto alcuni mostrano scarsa ripetibilità ed elevata variabilità intraclonale. Sulla
base di queste considerazioni i descrittori individuati possono essere suddivisi in:
a) discriminanti primari (idonei per la separazione in grossi gruppi)
b) discriminanti secondari (idonei per la separazione di piccoli gruppi o tra 2 cloni)
c) discriminati complementari (utilizzabili per una migliore descrizione complessiva del clone).
La chiave dicotomica per il riconoscimento clonale e le schede descrittive dei singoli cloni
redatte utilizzando i suddetti caratteri sono riferite esclusivamente a piante di età R1F1. La
scelta è ricaduta su questa tipologia poichè la commercializzazione di queste piante è prevista
dalla normativa vigente con particolari categorie commerciali (S1a, S1b, S1c, S1d, S1e) e
perchè la certificazione dell’identità clonale al primo anno può rendere superflue le successive.
Il periodo migliore per effettuare il rilevamento dei caratteri morfologici utili all’identificazione
clonale è risultato essere compreso tra la metà del mese di agosto e la metà di settembre. In
questo periodo le piante R1F1 sono costituite da un fusto (astone), sviluppatosi da una gemma
della talea di impianto, sul quale sono presenti dei rami sillettici (cioè sviluppatisi nella stessa
stagione vegetativa in cui si sono formate le gemme che li hanno originati), che non portano
altra ramificazione. Sia il fusto che i rami portano le gemme da cui si sviluppano le foglie. Le
foglie dal punto di vista morfologico sono estremamente dissimili in funzione dell’organo da cui
si sviluppano, del periodo di sboccio e della loro età.
I caratteri morfologici utilizzati per la costruzione della chiave di riconoscimento clonale e per
la descrizione dei 107 cloni oggetto dell’attività sono i seguenti:
Astone sezione trasversale del fusto ai 3/4 dell’altezza; ramosità; costolature suberose sotto le
foglie; drittezza del fusto; colore del fusto e suberificazione della corteccia; lenticelle;
cicatrici fogliari
Gemme forma; disposizione; colore
Chioma forma
Rami
pubescenza della parte apicale non lignificatain accrescimento e dei germogli;
presenza di costolature suberose sulle prime 3-4 genne basalidei rami vigorosi;
presenza di costolature sotto le foglie della parte centrale del ramo; angolo di
inserzione del ramo sul fusto; portamento del ramo; colore della parte non lignificata
del ramo in accrescimento
Foglia colore della pagine inferiore della lamina; colorazione antocianica delle nervature e del
picciolo; disposizione delle foglie apicali dell’astone; colore allo sboccio delle giovani
foglie non completamente distese all’estremità dei germogli dell’anno; forma della
lamina; bordo della lamina; ondulazione del margine della lamina delle foglie
maggiormente sviluppate; forma dell’apice della lamina; forma della base della
lamina; inserzione del picciolo sulla lamina; sezionee pubescenza del picciolo; numero
ghiandole peziolari; dimensioni (
4) Conclusioni e prospettive di prosecuzione
L’obiettivo del progetto è stato raggiunto con successo: la realizzazione della chiave
dicotomica e delle schede descrittive dei 107 cloni, alla luce delle premesse, risulta di grande
interesse pratico. Questo strumento, realizzato su carta e scaricabile direttamente da internet,
rappresenta attualmente una novità assoluta per il personale addetto alla certificazione
dell’identità clonale. Uno sviluppo futuro, proponibile e realizzabile utilizzando le esperienze
maturate durante gli anni di svolgimento delle attività previste dall’attuale progetto, potrebbe
essere quello di realizzare una ulteriore chiave di riconoscimento clonale da utilizzare in vivai
di due anni di età e in piantagioni specializzate, dal primo anno di impianto, fino alla loro
maturità, con l’eventuale aggiunta di nuovi caratteri (ad esempio, quelli relativi ai fiori e/o ai
frutti).
In futuro in accordo con le Regioni, soprattutto quelle ove la pioppicoltura è amggiormente
sviluppata (Piemonte, Lombardia, Emilia Romagna, Veneto e Friuli) potrebbero essere
costituiti, sotto la sorveglianza di personale dell’ISP e di altri enti preposti al controllo
dell’identità clonale, ogni vivai dimostrativi/didattici con tutti i cloni commerciabili
(considerabili come “vivai puri di cloni di pioppo commerciabili in Italia”) da utilizzare come
“palestra” di formazione/apprendimento per l’utilizzo della chiave dicotomica, come riferimento
per situazioni di contestazione, come base di aggiornamento della chiave qualora siano inseriti
nuovi cloni nel RNCF, ecc.
4
Partecipanti al Progetto appartenenti all’UO
Picco Franco; collaboratore tecnico; CRA – Unità di Ricerca per le Produzioni legnose fuori
foresta – Casale Monferrato AL; 0142 330900;
Deandrea Giuseppe; collaboratore tecnico; CRA – Unità di Ricerca per le Produzioni legnose
fuori foresta – Casale Monferrato AL; 0142 330900
Bazzani Rinaldo; operatore tecnico; CRA – Unità di Ricerca per le Produzioni legnose fuori
foresta – Casale Monferrato AL; 0142 330900
Esposito Carmine; operatore tecnico; CRA – Unità di Ricerca per le Produzioni legnose fuori
foresta – Casale Monferrato AL; 0142 330900
Dulla Marta; stage post-universitario; CRA – Unità di Ricerca per le Produzioni legnose fuori
foresta – Casale Monferrato AL; 0142 330900
Camussi Alessandro; professore ordinario; Dip. Biotecnologie agrarie – Università degli studi di
Firenze;
Stefanini Federico; professore associato; Dip.Statistica - Università degli studi di Firenze;
Finanziamenti ricevuti complessivamente (nel triennio)
1° anno:
2° anno:
3° anno:
TOTALE:
€ 21.500,00
€ 22.100,00
€ 12.750,00
€ 56.350,00
Elenco pubblicazioni edite
Picco F., Giorcelli A., Allegro G., Deandrea G., Rossino R., 2004 - Tipologie fogliari utili per il
riconoscimento di alcuni cloni di pioppo - Discussione primi risultati RISELVITALIA - Milano
16/09/2004
Picco F., Giorcelli A., Allegro G., Deandrea G., Rossino R., 2004 - Predisposizione di una chiave
dicotomica per l'identificazione di cloni di pioppo in vivaio - Discussione primi risultati
RISELVITALIA - Milano 16/09/2004
Stefanini F. M., Giorcelli A., Picco F., Camussi A., 2004 - Nuovi metodi per la classificazione di
cloni di pioppo sulla base di descrittori morfologici - Discussione primi risultati RISELVITALIA Milano 16/09/2004
Giorcelli A., Deandrea G., Picco F., Rossino R., 2004 - Prove di diserbo chimico in vivai di
pioppo e salice per biomassa - Discussione primi risultati RISELVITALIA - Milano 16/09/2004
Giorcelli A., Picco F., Stefanini F., Camussi A., 2004 - Analisi di descrittori morfologici in
pioppo: contenuto informativo e ripetibilita’. Presentazione e discussione dei primi risultati di
RI.SELV:ITALIA (Milano 16/9/04)
Elenco delle pubblicazioni in corso di stampa
PICCO F., GIORCELLI A., Il riconoscimento dei cloni di pioppo su base morfologica.
Manuale relativo alla chiave di riconoscimento clonale completo di schede descrittive di ciascun
clone. L’opera sarà resa disponibile, oltre che in formato cartaceo, sotto forma di documenti
scaricabili dalla rete direttamente dal sito del CRA - Unità di Ricerca per le produzioni legnose
fuori foresta (www.populus.it)
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