Il carrubo (Ceratonia siliqua L.), specie arborea appartenente alla famiglia delle leguminose, presenta una elevata rusticità e capacità di adattamento alle condizioni pedoclimatiche del bacino del Mediterraneo, dov'è largamente diffusa anche allo stato spontaneo. Queste sue caratteristiche, unitamente al valore economico dei suoi prodotti, utilizzati nell'industria agroalimentare, chimica, cosmetica, etc., la rendono adatta all'impianto in terreni marginali e submarginali anche in asciutto dove può costituire non solo un mezzo biologico di lotta ai processi di erosione e di desertificazione ma anche una possibilità di sviluppo. La coltura del carrubo inoltre, grazie alla sua capacità di salvaguardare ed arricchire la fertilità del terreno, contribuisce a migliorare l'insediamento di altre specie, risultando quindi particolarmente utile nel rimboschimento di aree difficili del bacino del Mediterraneo dove può rivestire contemporaneamente sia il ruolo di specie pioniera che produttiva. In Italia, dopo un periodo di relativo disinteresse nei confronti del carrubo, negli ultimi anni si è assistito ad una rinnovata attenzione per questa coltura. Per quanto riguarda le superfici, la Sicilia contribuisce per oltre il 90% alla produzione italiana stimata, negli scorsi anni, in circa 40.000 tonnellate (circa 1/6 della produzione mondiale). L'utilizzazione industriale delle carrube era sino a quarant'anni fa assai varia; l'Italia nel 1956 ne produceva 700.000 quintali, la principale utilizzazione era la produzione di alcool dalla distillazione della polpa di carrube, la restante parte di prodotto trovava impiego per l'alimentazione del bestiame e per la preparazione di un surrogato del cacao. Dagli embrioni dei semi inoltre si produce una farina gialla dall'alto potere addensante che riscuote ancora oggi un crescente interesse da parte dell'industria alimentare e dolciaria. In Marocco, la coltura del carrubo è cresciuta notevolmente negli ultimi anni fino a rendere questo paese il maggior produttore al mondo di granella e il secondo maggior produttore di baccelli dopo la Spagna (Aït Chitt et al., 2007). Al momento attuale tuttavia, l'estensione su larga scala della coltura del carrubo, trova una limitazione nei metodi tradizionali di propagazione che non riescono a soddisfare la domanda crescente di piante con caratteristiche bio-agronomiche di pregio. Il carrubo può essere propagato per innesto o per autoradicazione. In genere tuttavia, il carrubo si propaga per innesto perché l' autoradicazione di talee legnose, semi-legnose ed erbacee trova una forte limitazione nella scarsa capacità di radicare della specie. Non esistono al momento, portinnesti selezionati ed i semenzali, ottenuti da lotti di seme eterogenei, differiscono tra loro fortemente per il vigore, per lo sviluppo e per la resistenza al freddo. La germinazione dei semi, inoltre, può presentare diverse problematiche in relazione ai genotipi (Nejib 1995 ; Batlle et Tous, 1997). Anche la riuscita delle operazioni di rimboschimento risulta spesso limitata dalle difficoltà di ambientamento tipiche della specie in esame. La messa a punto di tecniche innovative per la propagazione su larga scala di cloni selezionati può contribuire grandemente alla creazione di un'attività vivaistica specializzata. La micropropagazione è attualmente considerata una delle tecniche più efficaci al fine della moltiplicazione massale delle piante. La propagazione in vitro del carrubo tuttavia, pur essendo stata studiata da diversi ricercatori (Carimi et al., 1997; El-Shafey et al., 1998; Romano et al., 2002 ; Vinterhalter and Vinterhalter, 2003; Jorge et al., 2006 ; Saidi et al., 2007; Vinterhalter et al., 2007; Hsina et Mtili 2009; Hakim et al 2010), presenta ancora alcune difficoltà che non ne permettono l'inserimento su larga scala. Tra queste, la recalcitanza del materiale adulto, la contaminazioni batteriche d'origine endogena, l'imbrunimento e non ultimo lo scarso tasso di ambientamento in vivo compromettono in parte la riuscita della coltura e necessitano di ulteriori studi ai fini del loro superamento. L'uso di funghi endomicorrizici è un approccio introdotto negli ultimi anni per rafforzare il potenziale di adattamento delle piante a condizioni difficili, per migliorare la loro sopravvivenza alle operazioni di ambientamento o di trapianto, per ridurre l'apporto di concimi chimici. Diversi studi infatti, hanno sottolineato l'effetto positivo della micorrizazione sulla sopravvivenza e la crescita delle plantule micropropagate durante la fase di ambientamento (Schultz et al., 1999; Wen-Ke Liu et Qi-Chang Yang 2008, Shailesh et Kothari 2007; Rupam Kapoor et al 2008), sull'assorbimento di acqua, sulla nutrizione minerale e sulla resistenza agli stress abiotici e ai parassiti in vivaio e in pieno campo. La micorrizazione può rappresentare pertanto una strategia chiave per aumentare la sopravvivenza delle piantine di carrubo al trapianto specie negli ambienti marginali. La collezione e la caratterizzazione di funghi micorrizici autoctoni, con caratteristiche specifiche di adattamento ad ambienti difficili, potrebbe contribuire a migliorare l'efficienza della simbiosi e può rappresentare un importante avanzamento sia nel campo della ricerca di base che applicata nella prospettiva di utilizzarli in miscela come biofertilizzanti-bioprotettivi stimolanti della crescita delle piante nell'ambito di un'agricoltura sostenibile sia dal punto di vista economico che ecologico. Sulla base di queste considerazioni, l'attività di ricerca prevede: 1) la messa a punto di tecniche in grado di favorire la moltiplicazione su larga scala della specie in esame, attraverso la messa a punto della tecnica di coltura in vitro a partire sia da espianti di piante mature che da plantule da seme. I genotipi di carrubo allo studio sono stati in precedenza selezionati in Sicilia e in Marocco per le caratteristiche produttive o di adattamento alle condizioni ambientali tipiche dell'ambiente mediterraneo. Nel corso del progetto inoltre, sui semi dei genotipi raccolti saranno effettuate specifiche prove per migliorarne la germinabilità e per valutare la resistenza agli stress abiotici durante la fase di germinazione al fine di un ulteriore selezione delle piantine madri da destinare alla micropropagazione. 2) La messa a punto dell'inoculo con funghi micorrizici attraverso: a) la raccolta e caratterizzazione di micorrize autoctone sul territorio marocchino e siciliano. b) la prima valutazione degli effetti dell'inoculo sull'attecchimento e l'accrescimento delle plantule vivaio e in pieno campo anche in relazione anche a condizioni di stress tipiche dell'ambiente mediterraneo.
Miglioramento della tecnica di coltivazione del carrubo nelle regioni marginali del Mediterraneo, messa a punto di attività vivaistica e impiego di funghi micorrizzici selezionati
Cavallaro V;
2013
Abstract
Il carrubo (Ceratonia siliqua L.), specie arborea appartenente alla famiglia delle leguminose, presenta una elevata rusticità e capacità di adattamento alle condizioni pedoclimatiche del bacino del Mediterraneo, dov'è largamente diffusa anche allo stato spontaneo. Queste sue caratteristiche, unitamente al valore economico dei suoi prodotti, utilizzati nell'industria agroalimentare, chimica, cosmetica, etc., la rendono adatta all'impianto in terreni marginali e submarginali anche in asciutto dove può costituire non solo un mezzo biologico di lotta ai processi di erosione e di desertificazione ma anche una possibilità di sviluppo. La coltura del carrubo inoltre, grazie alla sua capacità di salvaguardare ed arricchire la fertilità del terreno, contribuisce a migliorare l'insediamento di altre specie, risultando quindi particolarmente utile nel rimboschimento di aree difficili del bacino del Mediterraneo dove può rivestire contemporaneamente sia il ruolo di specie pioniera che produttiva. In Italia, dopo un periodo di relativo disinteresse nei confronti del carrubo, negli ultimi anni si è assistito ad una rinnovata attenzione per questa coltura. Per quanto riguarda le superfici, la Sicilia contribuisce per oltre il 90% alla produzione italiana stimata, negli scorsi anni, in circa 40.000 tonnellate (circa 1/6 della produzione mondiale). L'utilizzazione industriale delle carrube era sino a quarant'anni fa assai varia; l'Italia nel 1956 ne produceva 700.000 quintali, la principale utilizzazione era la produzione di alcool dalla distillazione della polpa di carrube, la restante parte di prodotto trovava impiego per l'alimentazione del bestiame e per la preparazione di un surrogato del cacao. Dagli embrioni dei semi inoltre si produce una farina gialla dall'alto potere addensante che riscuote ancora oggi un crescente interesse da parte dell'industria alimentare e dolciaria. In Marocco, la coltura del carrubo è cresciuta notevolmente negli ultimi anni fino a rendere questo paese il maggior produttore al mondo di granella e il secondo maggior produttore di baccelli dopo la Spagna (Aït Chitt et al., 2007). Al momento attuale tuttavia, l'estensione su larga scala della coltura del carrubo, trova una limitazione nei metodi tradizionali di propagazione che non riescono a soddisfare la domanda crescente di piante con caratteristiche bio-agronomiche di pregio. Il carrubo può essere propagato per innesto o per autoradicazione. In genere tuttavia, il carrubo si propaga per innesto perché l' autoradicazione di talee legnose, semi-legnose ed erbacee trova una forte limitazione nella scarsa capacità di radicare della specie. Non esistono al momento, portinnesti selezionati ed i semenzali, ottenuti da lotti di seme eterogenei, differiscono tra loro fortemente per il vigore, per lo sviluppo e per la resistenza al freddo. La germinazione dei semi, inoltre, può presentare diverse problematiche in relazione ai genotipi (Nejib 1995 ; Batlle et Tous, 1997). Anche la riuscita delle operazioni di rimboschimento risulta spesso limitata dalle difficoltà di ambientamento tipiche della specie in esame. La messa a punto di tecniche innovative per la propagazione su larga scala di cloni selezionati può contribuire grandemente alla creazione di un'attività vivaistica specializzata. La micropropagazione è attualmente considerata una delle tecniche più efficaci al fine della moltiplicazione massale delle piante. La propagazione in vitro del carrubo tuttavia, pur essendo stata studiata da diversi ricercatori (Carimi et al., 1997; El-Shafey et al., 1998; Romano et al., 2002 ; Vinterhalter and Vinterhalter, 2003; Jorge et al., 2006 ; Saidi et al., 2007; Vinterhalter et al., 2007; Hsina et Mtili 2009; Hakim et al 2010), presenta ancora alcune difficoltà che non ne permettono l'inserimento su larga scala. Tra queste, la recalcitanza del materiale adulto, la contaminazioni batteriche d'origine endogena, l'imbrunimento e non ultimo lo scarso tasso di ambientamento in vivo compromettono in parte la riuscita della coltura e necessitano di ulteriori studi ai fini del loro superamento. L'uso di funghi endomicorrizici è un approccio introdotto negli ultimi anni per rafforzare il potenziale di adattamento delle piante a condizioni difficili, per migliorare la loro sopravvivenza alle operazioni di ambientamento o di trapianto, per ridurre l'apporto di concimi chimici. Diversi studi infatti, hanno sottolineato l'effetto positivo della micorrizazione sulla sopravvivenza e la crescita delle plantule micropropagate durante la fase di ambientamento (Schultz et al., 1999; Wen-Ke Liu et Qi-Chang Yang 2008, Shailesh et Kothari 2007; Rupam Kapoor et al 2008), sull'assorbimento di acqua, sulla nutrizione minerale e sulla resistenza agli stress abiotici e ai parassiti in vivaio e in pieno campo. La micorrizazione può rappresentare pertanto una strategia chiave per aumentare la sopravvivenza delle piantine di carrubo al trapianto specie negli ambienti marginali. La collezione e la caratterizzazione di funghi micorrizici autoctoni, con caratteristiche specifiche di adattamento ad ambienti difficili, potrebbe contribuire a migliorare l'efficienza della simbiosi e può rappresentare un importante avanzamento sia nel campo della ricerca di base che applicata nella prospettiva di utilizzarli in miscela come biofertilizzanti-bioprotettivi stimolanti della crescita delle piante nell'ambito di un'agricoltura sostenibile sia dal punto di vista economico che ecologico. Sulla base di queste considerazioni, l'attività di ricerca prevede: 1) la messa a punto di tecniche in grado di favorire la moltiplicazione su larga scala della specie in esame, attraverso la messa a punto della tecnica di coltura in vitro a partire sia da espianti di piante mature che da plantule da seme. I genotipi di carrubo allo studio sono stati in precedenza selezionati in Sicilia e in Marocco per le caratteristiche produttive o di adattamento alle condizioni ambientali tipiche dell'ambiente mediterraneo. Nel corso del progetto inoltre, sui semi dei genotipi raccolti saranno effettuate specifiche prove per migliorarne la germinabilità e per valutare la resistenza agli stress abiotici durante la fase di germinazione al fine di un ulteriore selezione delle piantine madri da destinare alla micropropagazione. 2) La messa a punto dell'inoculo con funghi micorrizici attraverso: a) la raccolta e caratterizzazione di micorrize autoctone sul territorio marocchino e siciliano. b) la prima valutazione degli effetti dell'inoculo sull'attecchimento e l'accrescimento delle plantule vivaio e in pieno campo anche in relazione anche a condizioni di stress tipiche dell'ambiente mediterraneo.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
