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Istituto Sperimentale per le Colture Industriali - Bologna ... - isci.it

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RIVISTA QUADRIMESTRALE<br />

Anno 1 Numero 1<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong> - <strong>Bologna</strong><br />

Ministero del<strong>le</strong> Pol<strong>it</strong>iche Agrico<strong>le</strong> e Forestali


Perché la Rivista “Agroindustria”?<br />

Gli scenari in cui si colloca<br />

Il settore agricolo fornisce la materia prima<br />

<strong>per</strong> molte industrie trasformatrici; il comparto<br />

(agroindustria) si presenta sempre più organizzato<br />

e integrato, con trend crescente di fatturato,<br />

di un<strong>it</strong>à impegnate e di attiv<strong>it</strong>à dell’indotto.<br />

Nel settore del<strong>le</strong> piante <strong>per</strong> usi alimentari<br />

(piante food), il consumo dei prodotti trasformati<br />

dall’industria (<strong>per</strong> esempio, gli<br />

orticoli) tende ad aumentare e si presenta molto<br />

diversificato: oltre al prodotto fresco (I gamma),<br />

a quello conservato in scatola (II gamma)<br />

ed a quello surgelato (III gamma), sono<br />

entrati nel mercato i prodotti della cosiddetta<br />

IV gamma (ortaggi lavorati, tagliati e confezionati,<br />

pronti <strong>per</strong> l’uso) e della V e VI gamma<br />

(prodotti precotti e grillati). Inoltre, l’alimentazione<br />

si scopre essere il più potente fattore<br />

di mantenimento della salute e di prevenzione<br />

nella comparsa di alcune patologie tra<br />

<strong>le</strong> più diffuse nella popolazione; attualmente,<br />

si sta <strong>per</strong>ciò assistendo ad un progressivo rafforzamento<br />

dell’attenzione da una qual<strong>it</strong>à della<br />

nutrizione ad una nutrizione finalizzata al miglioramento<br />

dello stato di salute; sicchè, i<br />

paradigmi che hanno declinato il settore alimentare<br />

possono essere considerati, in ordine<br />

tempora<strong>le</strong>: quant<strong>it</strong>à, qual<strong>it</strong>à, nutrizione, prevenzione.<br />

Intanto, i tradizionali metodi di produzione<br />

agricola (caratterizzati da e<strong>le</strong>vati apporti di<br />

energia sussidiaria, specializzazione estrema<br />

dei sistemi produttivi, riduzione della divers<strong>it</strong>à<br />

genetica) hanno esas<strong>per</strong>ato <strong>le</strong> caratteristiche<br />

proprie degli agroecosistemi, i cui effetti<br />

si sono manifestati con eccedenze produttive<br />

(concentrate nei Paesi sviluppati) e vivibil<strong>it</strong>à<br />

compromessa dell’ambiente. È emersa sempre<br />

più la necess<strong>it</strong>à di gestire l’azienda secondo<br />

i cr<strong>it</strong>eri dell’agricoltura sostenibi<strong>le</strong>, riducendo<br />

l’inquinamento, l’impiego di mezzi tecnici<br />

ottenuti da materie prime non rinnovabili<br />

e promuovendo la valorizzazione del<strong>le</strong> risorse<br />

aziendali. In ta<strong>le</strong> contesto, vanno assumendo<br />

importanza <strong>le</strong> colture a destinazione non<br />

alimentare, rappresentate da diverse specie, <strong>le</strong><br />

più importanti del<strong>le</strong> quali (in base al<strong>le</strong> conoscenze<br />

disponibili, al<strong>le</strong> ricerche già svolte ed<br />

all’interessamento del<strong>le</strong> industrie<br />

trasformatrici) possono alimentare quattro<br />

grandi filiere: Amido, Energia, Fibra e<br />

Cellulosa, Oli industriali.<br />

Com’è noto, una caratteristica che accomuna<br />

<strong>le</strong> colture industriali (alimentari e non) è<br />

che il loro impiego risulta strutturato in filiere,<br />

con il col<strong>le</strong>gamento stretto fra <strong>le</strong> successive<br />

fasi della catena: produzione in campo della<br />

materia prima, raccolta e trasferimento del<br />

prodotto all’industria di trasformazione, grande<br />

distribuzione organizzata dei prodotti derivati,<br />

distribuzione al dettaglio, consumo. Ciascun<br />

segmento della filiera presenta peculiar<strong>it</strong>à<br />

proprie e sol<strong>le</strong>c<strong>it</strong>a interventi specifici di<br />

ricerca e s<strong>per</strong>imentazione; <strong>le</strong> informazioni che<br />

scaturiscono da questi interventi devono essere<br />

prontamente portate all’attenzione dei tecnici<br />

e degli o<strong>per</strong>atori (utenti della ricerca) <strong>per</strong><br />

essere calate nella realtà o<strong>per</strong>ativa e promuovere<br />

l’avanzamento del<strong>le</strong> conoscenze nei specifici<br />

settori. Ta<strong>le</strong> concetto, ovvio e di valid<strong>it</strong>à<br />

genera<strong>le</strong>, è particolarmente <strong>per</strong>tinente al settore<br />

agro-industria<strong>le</strong>, nel qua<strong>le</strong> scelte sbagliate<br />

in un segmento della filiera possono avere<br />

conseguenze negative sia a val<strong>le</strong> che a monte<br />

della catena. La nuova rivista “Agroindutria”<br />

si propone come strumento essenzia<strong>le</strong> <strong>per</strong><br />

veicolare tali informazioni.<br />

Il profilo scientifico<br />

La rivista osp<strong>it</strong>erà lavori scientifici originali<br />

inerenti <strong>le</strong> tematiche (agronomiche, patologiche,<br />

genetiche e miglioramento genetico,<br />

fisiologiche, biologiche, biochimiche, tecnologiche,<br />

energetiche, economiche, ecc.) integrate<br />

nel<strong>le</strong> varie filiere. Tali informazioni saranno<br />

fru<strong>it</strong>e da un pubblico di specialisti comprendente<br />

o<strong>per</strong>atori del mondo della ricerca,<br />

docenti e studenti univers<strong>it</strong>ari e del<strong>le</strong> scuo<strong>le</strong><br />

su<strong>per</strong>iori, tecnici agricoli. Esse saranno poi divulgate<br />

al mondo o<strong>per</strong>ativo ed al pubblico dei<br />

non specialisti ad o<strong>per</strong>a dei tecnici di base e<br />

dei divulgatori locali che o<strong>per</strong>ano sul terr<strong>it</strong>orio.<br />

Perciò, lo spazio che la rivista si propone<br />

di occupare si colloca a monte di quello occupato<br />

dal<strong>le</strong> riviste divulgative (L’Informatore<br />

Agrario, Terra e V<strong>it</strong>a, Agriso<strong>le</strong>, Agrimese,<br />

ecc.) e sub<strong>it</strong>o a val<strong>le</strong> di quello occupato dal<strong>le</strong><br />

riviste scientifiche internazionali. Senza sminuire<br />

l’importanza <strong>per</strong> un Ricercatore di pubblicare<br />

su riviste internazionali, alcuni risultati<br />

mer<strong>it</strong>ano di essere portati all’attenzione<br />

diffusa del<strong>le</strong> realtà scientifiche e s<strong>per</strong>imentali<br />

nazionali, più di quanto possa assicurare una<br />

rivista internaziona<strong>le</strong>.<br />

La veste ed<strong>it</strong>oria<strong>le</strong><br />

La rivista ha cadenza quadrimestra<strong>le</strong> ed è<br />

retta da un direttore responsabi<strong>le</strong>, affiancato<br />

da un com<strong>it</strong>ato scientifico e da una segreteria<br />

di redazione. L’ed<strong>it</strong>orial board include competenze<br />

che coprono <strong>le</strong> varie aree tematiche e<br />

d<strong>isci</strong>plinari del<strong>le</strong> principali filiere<br />

agroindustriali. La direzione della rivista troverà<br />

nel com<strong>it</strong>ato dei referee il supporto <strong>per</strong><br />

garantire l’alto profilo scientifico dei contenuti<br />

e la loro aderenza al target della rivista.<br />

A sua volta, il com<strong>it</strong>ato scientifico sarà<br />

supportato, nell’esp<strong>le</strong>tamento della propria<br />

attiv<strong>it</strong>à, dalla segreteria di redazione; questa,<br />

d’intesa con la direzione, invia i lavori ai<br />

referee, recepisce <strong>le</strong> osservazioni che scaturiscono<br />

dal lavoro di revisione, <strong>le</strong> trasmette agli<br />

autori, tiene i contatti con il pubblico e gli<br />

abbonati.<br />

La rivista, in lingua <strong>it</strong>aliana, osp<strong>it</strong>erà solamente<br />

lavori scientifici e review su particolari<br />

argomenti, queste ultime richieste dalla direzione<br />

a <strong>per</strong>sonal<strong>it</strong>à autorevoli in questi settori.<br />

Gli articoli, organizzati nel modo tradiziona<strong>le</strong><br />

(testo, tabel<strong>le</strong>, grafici, figure), comprenderanno<br />

un riassunto in <strong>it</strong>aliano ed uno in ing<strong>le</strong>se;<br />

quest’ultimo, ampio, dovrà contenere<br />

con chiarezza tutte <strong>le</strong> informazioni utili ai <strong>le</strong>ttori<br />

di lingua ing<strong>le</strong>se <strong>per</strong> la piena comprensione<br />

del lavoro.<br />

Mentre esprimo gli auspici che la rivista<br />

possa essere apprezzata e rappresentare un<br />

punto di riferimento in virtù della sua indipendenza<br />

e della qual<strong>it</strong>à scientifica e tecnica<br />

del<strong>le</strong> informazioni diffuse, desidero ringraziare<br />

il MiPAF che ha condiviso e apprezzato ta<strong>le</strong><br />

progetto, i col<strong>le</strong>ghi dell’ISCI <strong>per</strong> la collaborazione<br />

che mi assicurano, nonché tutti gli<br />

amici che con <strong>le</strong> loro cr<strong>it</strong>iche, suggerimenti o<br />

proposte mi aiuteranno a migliorare il <strong>per</strong>iodico<br />

ed a colmare <strong>le</strong> inev<strong>it</strong>abili lacune.<br />

Ed<strong>it</strong>oria<strong>le</strong><br />

Why publish “Agroindustria”?<br />

Background scenario<br />

Agriculture supplies raw materials to many<br />

processing industries; <strong>it</strong> is a growing business<br />

currently upgrading and providing an increasing<br />

number of jobs w<strong>it</strong>h a pos<strong>it</strong>ive knock-on effect in<br />

other sectors. Nowadays, large quant<strong>it</strong>ies of<br />

vegetab<strong>le</strong>s are processed by industry: for fresh,<br />

packaged and frozen foods, but also for pre-cut and<br />

pre-cooked foods. Food is, moreover, an important<br />

factor in health and the prevention of common<br />

illnesses; food production has thus gone from<br />

cr<strong>it</strong>eria based on quant<strong>it</strong>y to qual<strong>it</strong>y, and from there<br />

to the increasing importance of nutr<strong>it</strong>ion and the<br />

prevention of diseases.<br />

Trad<strong>it</strong>ional agriculture has been a high energy<br />

user, a reducer of genetic divers<strong>it</strong>y and an overproducer<br />

(in developed countries). All this has<br />

placed the environment at risk. Sustainab<strong>le</strong> growth<br />

has become the buzz word of an entire generation<br />

of farmers <strong>le</strong>ading to the reduction of pollution and<br />

use of non-renewab<strong>le</strong> raw materials, but also to a<br />

general rethink of the ro<strong>le</strong> of agriculture in the<br />

modern world. Today agriculture produces not just<br />

food, but starch, energy, fibre, cellulose and<br />

industrial oils.<br />

Production – whether in food or non-food<br />

sectors – is based on a chain of suppliers,<br />

processors and distributors reaching consumers.<br />

Each link in the chain requires special attention<br />

and research to improve efficiency. This is<br />

particularly true in the agro-industrial sector where<br />

mistakes can impact heavily on both sides of the<br />

chain. “Agroindustria” is a journal dedicated to<br />

providing information to all links in the chain.<br />

Scientific content<br />

The journal will publish original scientific<br />

artic<strong>le</strong>s on subjects including agronomy, disease,<br />

genetics, plant breeding, biology, bio-chemistry,<br />

technology, energy, economics and others. This<br />

information is intended for specialist readers:<br />

researchers, Univers<strong>it</strong>y Professors, teachers and<br />

technicians. Our aim is not to add to the magazines<br />

addressed to the general public nor to copy <strong>le</strong>ading<br />

international scientific journals. Some research<br />

requires a broad scientific audience, including<br />

domestic rather than only international specialists.<br />

Ed<strong>it</strong>orial content<br />

The journal will come out three times a year and<br />

is headed by a Director working w<strong>it</strong>h a scientific<br />

comm<strong>it</strong>tee and ed<strong>it</strong>ors skil<strong>le</strong>d in all fields of the<br />

production chain. Referees will guarantee the high<br />

<strong>le</strong>vel of scientific reporting and su<strong>it</strong>abil<strong>it</strong>y for the<br />

target readership. The ed<strong>it</strong>ors will co-ordinate the<br />

work of referees, the Scientific Comm<strong>it</strong>tee and<br />

authors, dealing w<strong>it</strong>h revisions and liasing w<strong>it</strong>h<br />

subscribers and readers.<br />

The Italian language journal will publish only<br />

scientific works and reviews on particular<br />

erquested topics. The lay-out will be conventional,<br />

w<strong>it</strong>h text, tab<strong>le</strong>s, graphs and figures. Each artic<strong>le</strong><br />

will include an abstract in Italian and a longer one<br />

in English generally summarising all the data.<br />

It is our hope that the journal will make an<br />

author<strong>it</strong>ative and independent contribution to the<br />

development of agriculture in the coming years. I<br />

would like to thank my col<strong>le</strong>agues at ISCI for all<br />

their help, and friends for constructive cr<strong>it</strong>icism,<br />

suggestions and proposals today and in the future.<br />

Paolo Ranalli


Variabil<strong>it</strong>à e mappatura di marcatori mo<strong>le</strong>colari RAPD in Cannabis sativa L.<br />

G. Mandolino, A. Carboni, M. Bagatta, P. Cruc<strong>it</strong>ti e P. Ranalli<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di Corticella 133 - 40128 <strong>Bologna</strong><br />

RIASSUNTO<br />

I marcatori mo<strong>le</strong>colari sono stati impiegati con successo <strong>per</strong> l’analisi genetica e la caratterizzazione<br />

della struttura genetica di varietà e popolazioni di canapa, utilizzando la tecnica RAPD (Random<br />

Amplified Polymorphic DNA). Vengono presentati i risultati riguardanti l’analisi mo<strong>le</strong>colare di sei<br />

diverse varietà di Cannabis sativa, e l’analisi della progenie di un incrocio fra una pianta femmini<strong>le</strong><br />

appartenente alla varietà Carmagnola e una pianta monoica appartenente ad una accessione proveniente<br />

da banca di germoplasma. I risultati evidenziano che il livello di polimorfismo entro <strong>le</strong> varietà dipende<br />

dal pedigree del materia<strong>le</strong> analizzato, essendo più e<strong>le</strong>vato nel<strong>le</strong> varietà Carmagnola e Fibranova e via<br />

via più lim<strong>it</strong>ato nel<strong>le</strong> varietà monoiche e da droga. È stato inoltre possibi<strong>le</strong> raggruppare loci RAPD in<br />

una mappa mo<strong>le</strong>colare preliminare di Carmagnola e di una accessione monoica <strong>it</strong>aliana. Infine,<br />

vengono discusse <strong>le</strong> applicazioni del<strong>le</strong> tecniche impiegate all’analisi del fenotipo chimico di Cannabis<br />

sativa L.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: Cannabis, RAPD, variabil<strong>it</strong>à genetica, mappa mo<strong>le</strong>colare, chemotipo.<br />

ABSTRACT<br />

Variabil<strong>it</strong>y and mo<strong>le</strong>cular mapping of RAPD markers in Cannabis sativa L.<br />

We used the RAPD technology to assess the degree and extent of genetic variation in six varieties of<br />

Cannabis sativa L. of different genetic structure. The cvs. studied were a dioecious ecotype<br />

(Carmagnola), a se<strong>le</strong>ction derived from <strong>it</strong> (C.S.), a cross-bred dioecious variety (Fibranova), a crossbred<br />

monoecious variety (Fibrimon), a full-sib dioecious drug strain (Northern Lights) and a fema<strong>le</strong><br />

inbred line (b92.73.2.13). Five decamer primers were used on DNAs from 10 sing<strong>le</strong> individuals of each<br />

variety; 102 loci were scored upon analysis. Polymorphisms were found to be highest for cv Fibranova<br />

(85.5%), which also showed the highest number of scored loci (83), the lowest average al<strong>le</strong><strong>le</strong> frequency<br />

(0.42) and the highest <strong>le</strong>vels of heterozygos<strong>it</strong>y (0.26). Carmagnola and C.S. showed a slightly lower<br />

polymorphisms (79.4 and 78.9%), accompanied by a lower loci number (68 and 71) and heterozygos<strong>it</strong>y<br />

(0.20) and by a higher average al<strong>le</strong><strong>le</strong> frequency (0.46-0.47). Northern Lights and Fibrimon showed<br />

lower polymorphism (61.3 and 57.3%), a lower number of loci (62 and 61) and lower heterozygos<strong>it</strong>y<br />

(0.15), but a higher tendency to have fixed loci (av. al<strong>le</strong><strong>le</strong> frequency 0.64 and 0.67 respectively,<br />

computed on all RAPD loci scored for each variety). The inbred line b92.73.2.13, being selfed twice<br />

upon partial sex reversion, showed the narrowest variabil<strong>it</strong>y, w<strong>it</strong>h only 45 loci scored, 31.1%<br />

polymorphism, only a negligib<strong>le</strong> heterozygos<strong>it</strong>y (0.05) and a high number of fixed loci (av. al<strong>le</strong><strong>le</strong><br />

frequency 0.79).<br />

The part<strong>it</strong>ion of variance evaluated by AMOVA showed that, considering cumulatively all the varieties,<br />

48.8% of the variance was due to differences between varieties, and 51.2% to differences between the<br />

individuals w<strong>it</strong>hin varieties. These data confirm the high divers<strong>it</strong>y found in Cannabis, and the existence<br />

of a sing<strong>le</strong>, widely shared gene pool.<br />

A 40-plants F progeny from a cross between a fema<strong>le</strong> Carmagnola plant and a monoecious accession<br />

1<br />

from Braunschweig’s germplasm bank was examined for segregation of RAPD markers. It was found<br />

that 181 out of 674 total scorab<strong>le</strong> loci (26.8%) segregate 1:1 in the F , allowing the construction of a<br />

1<br />

preliminary map for Carmagnola (66 markers on 11 linkage groups) and for the monoecious accession<br />

(43 markers distributed on 9 linkage groups).<br />

The consequences and possibil<strong>it</strong>ies of explo<strong>it</strong>ing the obtained data for the marker-assisted se<strong>le</strong>ction for<br />

important tra<strong>it</strong>s, such as monoeciousness and chemotype, are also discussed.<br />

Key words: Cannabis, RAPD, variabil<strong>it</strong>y, mo<strong>le</strong>cular linkage map, chemotype.<br />

INTRODUZIONE<br />

Negli ultimi 15 anni, l’uso dei marcatori<br />

mo<strong>le</strong>colari <strong>per</strong> la caratterizzazione ed identificazione<br />

di genotipi vegetali o di specifici<br />

caratteri ha facil<strong>it</strong>ato enormemente lo studio<br />

dei genomi vegetali. In particolare, l’avvento<br />

di tecniche di analisi mo<strong>le</strong>colare basate<br />

sulla PCR (Polymerase Chain Reaction;<br />

Mullis, 1990) ha reso veloce e affidabi<strong>le</strong><br />

Autore corrispondente: G. Mandolino - <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong><br />

<strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di<br />

Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia<br />

Tel. (051) 6316832 - Fax (051) 374857<br />

e-mail: g.mandolino@<strong>isci</strong>.<strong>it</strong>.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

l’impiego dei marcatori a DNA <strong>per</strong> il miglioramento<br />

genetico del<strong>le</strong> specie coltivate.<br />

Il costo un<strong>it</strong>ario dell’utilizzo di queste tecniche<br />

si è abbassato sufficientemente da consentire<br />

la loro applicazione anche dal<strong>le</strong> d<strong>it</strong>te<br />

sementiere medio-picco<strong>le</strong>. Di conseguenza,<br />

<strong>le</strong> informazioni sui polimorfismi genetici, <strong>le</strong><br />

mappe mo<strong>le</strong>colari e i marcatori associati a<br />

determinati caratteri agronomici sono cresciuti<br />

esponenzialmente e sono stati estesi a<br />

specie vegetali poco studiate fino a pochi<br />

anni fa. La canapa non cost<strong>it</strong>uisce un’eccezione,<br />

dal momento che a partire dal 1995<br />

hanno cominciato a comparire sul<strong>le</strong> riviste<br />

internazionali articoli riguardanti la<br />

genomica della canapa.<br />

Sono noti i motivi che hanno susc<strong>it</strong>ato<br />

l’interesse <strong>per</strong> l’introduzione della coltura<br />

della canapa, e sono stati trattati in dettaglio<br />

in altre sedi (Ranalli et al., 1999): necess<strong>it</strong>à<br />

di una coltura che tol<strong>le</strong>ri un basso input di<br />

fertilizzanti chimici e di pesticidi, potenzia<strong>le</strong><br />

alto valore aggiunto dei prodotti finali,<br />

risco<strong>per</strong>ta del<strong>le</strong> fibre e dei prodotti naturali.<br />

Allo stesso modo, sono ben note <strong>le</strong> difficoltà<br />

che si incontrano nel<strong>le</strong> varie fasi della utilizzazione<br />

della canapa, analizzate in dettaglio<br />

negli altri articoli di questo numero<br />

monografico. Dal punto di vista della genetica<br />

e della sua applicazione al miglioramento<br />

genetico, l’avvento del<strong>le</strong> tecniche di biologia<br />

mo<strong>le</strong>colare ha <strong>per</strong>messo di approfondire<br />

<strong>le</strong> conoscenze su questa pianta. In particolare,<br />

i marcatori mo<strong>le</strong>colari consentono<br />

di campionare i “loci” del genoma in studio,<br />

visualizzandone la variabil<strong>it</strong>à presente fra<br />

diversi individui di una popolazione o varietà,<br />

fra diverse varietà e sottospecie, nonché<br />

di stimare parametri come il livello di<br />

eterozigosi di una specie o varietà, la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong><br />

di loci con al<strong>le</strong>li fissati, cioè non<br />

più segreganti, ed infine di riunire queste<br />

informazioni, identificate da singoli<br />

marcatori, in mappe di linkage che possono<br />

comprendere caratteri di interesse <strong>per</strong> la se<strong>le</strong>zione<br />

(quali il chemotipo, cioè il tipo o la<br />

quant<strong>it</strong>à di cannabinoidi), fornendo così uno<br />

strumento uti<strong>le</strong> <strong>per</strong> la se<strong>le</strong>zione (Marker<br />

Assisted Se<strong>le</strong>ction o MAS).<br />

I marcatori mo<strong>le</strong>colari sono stati utilizzati<br />

con successo nello studio di diverse specie<br />

che hanno caratteristiche di allogamia<br />

simili alla canapa, quali Solanum tuberosum,<br />

Medicago sativa, Lolium <strong>per</strong>enne, Camellia<br />

sinensis e altre. In molti di questi studi sono<br />

stati impiegati marcatori RAPD (Random<br />

Amplified Polymorphic DNA; Williams et<br />

al., 1990), molto semplici da visualizzare,<br />

così che in tempi relativamente brevi possono<br />

essere individuati molti “loci” che <strong>per</strong>ò<br />

restano anonimi <strong>per</strong> quanto riguarda la funzione<br />

del relativo DNA. Tuttavia, <strong>per</strong> i<br />

marcatori RAPD occorre prestare particolare<br />

attenzione alla riproducibil<strong>it</strong>à dei frammenti<br />

ottenuti mediante PCR.<br />

Nel presente lavoro, verranno illustrati i<br />

risultati ottenuti durante lo studio della struttura<br />

genetica di popolazioni e varietà di<br />

Cannabis sativa L., da fibra o da droga, utilizzando<br />

marcatori RAPD; verrà presentata<br />

una mappa mo<strong>le</strong>colare preliminare derivante<br />

da un incrocio fra due piante di diversa<br />

provenienza, e i risultati verranno discussi<br />

con particolare riferimento alla genetica del<br />

chemotipo ed alla possibil<strong>it</strong>à di individuare<br />

marcatori ad esso associati. I risultati ottenuti<br />

ampliano <strong>le</strong> conoscenze sui diversi<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 3


Tabella 1 - Parametri statistici relativi ai loci identificati dall’analisi RAPD, e caratterizzanti <strong>le</strong> sei varietà di canapa. I dati relativi a tutte <strong>le</strong> varietà considerate<br />

cumulativamente sono indicati nell’ultima riga.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Statistical parameters for the loci identified by RAPD analysis in six hemp varieties. The cumulative data are shown in the last row.<br />

Varietà Loci Al<strong>le</strong>li<br />

materiali di interesse agroindustria<strong>le</strong>, fornendo<br />

una guida al se<strong>le</strong>zionatore nell’individuare<br />

linee o popolazioni di possibi<strong>le</strong> interesse<br />

agronomico.<br />

Figura 1 - Amplificazione da parte del primer<br />

OPG04 di sei campioni “bulk” di DNA, ognuno<br />

composto da quant<strong>it</strong>à equimolari del DNA<br />

genomico del<strong>le</strong> 10 piante di ogni varietà. Le<br />

frecce indicano <strong>le</strong> bande di DNA cultivarspecifiche.<br />

Corsia 1, linea inbred b92.73.2.13;<br />

corsia 2, Fibrimon; corsia 3, Fibranova; corsia 4,<br />

Northern Lights; corsia 5, Carmagnola; corsia 6,<br />

C.S. M, marcatori di peso mo<strong>le</strong>colare (1 kb<br />

ladder, Life Technologies).<br />

Figure 1 - Amplification by primer OPG04<br />

of six DNA bulks, each composed of<br />

equimolar amounts of the DNAs of 10 plants<br />

of each variety. Arrows indicate cultivar<br />

specific bands. Lane 1, line b92.73.2.13;<br />

lane 2, Fibrimon; lane 3, Fibranova; lane 4,<br />

Northern Lights; lane 5, Carmagnola; lane<br />

6, CS. M, mo<strong>le</strong>cular weight markers (1 kb<br />

ladder, Life Technologies).<br />

4 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Numero Fissati Polimorfici<br />

% di loci<br />

polimorfici<br />

Cv.<br />

specifici<br />

MATERIALI E METODI<br />

Il lavoro di caratterizzazione del<strong>le</strong> varietà<br />

di Cannabis sativa L. è stato svolto su sei<br />

cultivar e linee a diversa base genetica: <strong>le</strong><br />

cv <strong>it</strong>aliane da fibra Carmagnola, C.S. e<br />

Fibranova, di cui la prima è sostanzialmente<br />

un ecotipo, la seconda una sua se<strong>le</strong>zione e la<br />

terza una cv cross-bred (Carmagnola x la<br />

se<strong>le</strong>zione di origine russa Bredemann El<strong>it</strong>e);<br />

tutte e tre <strong>le</strong> cv sono dioiche. Quindi la cv<br />

francese monoica Fibrimon, anch’essa crossbred<br />

ma a base genetica presumibilmente più<br />

ristretta a causa del lavoro di se<strong>le</strong>zione necessario<br />

<strong>per</strong> il mantenimento del carattere<br />

monoico; la cv da droga Northern Lights,<br />

dioica e presumibilmente se<strong>le</strong>zionata intensivamente<br />

<strong>per</strong> livelli alti ed uniformi di<br />

∆ 9 -tetraidrocannabinolo (∆ 9 -THC); infine,<br />

una linea femmini<strong>le</strong> inbred, la b92.73.2.13,<br />

ottenuta mediante due cicli successivi di parzia<strong>le</strong><br />

reversione del sesso di piante femminili<br />

(Mohan Ram and Sett, 1982), e<br />

autofecondazione. Il seme del<strong>le</strong> cv<br />

Carmagnola, Fibranova e C.S. fa parte della<br />

col<strong>le</strong>zione di accessioni di canapa mantenuta<br />

dall’<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong><br />

<strong>Industriali</strong> di <strong>Bologna</strong>; il seme della cv<br />

Fibrimon (cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>a presso la Fédération<br />

Nationa<strong>le</strong> des Producteurs de Chanvre) è stato<br />

gentilmente ceduto dal Prof. G. Venturi<br />

(Dip.to di Agronomia, Univers<strong>it</strong>à di <strong>Bologna</strong>);<br />

il seme della cv Northern Lights è stato<br />

ottenuto dalla Polizia di Stato; il tessuto<br />

fogliare della linea b92.73.2.13 è stato gentilmente<br />

concesso dal dr. E. De Meijer - GW<br />

Pharmaceuticals (G.B.).<br />

Sono state valutate anche 40 singo<strong>le</strong> piante<br />

della progenie F 1 ottenute dall’ibridazione<br />

fra una pianta femmini<strong>le</strong> di Carmagnola (col<strong>le</strong>zione<br />

ISCI) ed una dell’accessione <strong>it</strong>aliana<br />

monoica “Sud Italia”, ottenuta dalla banca<br />

di germoplasma del Inst<strong>it</strong>ute of Plant<br />

Genetics and Crop Plant Research - IPK<br />

Gaters<strong>le</strong>ben (D).<br />

Porzioni di foglie di piante al<strong>le</strong>vate in serra,<br />

sono state pre<strong>le</strong>vate allo stadio di 4-6 foglie<br />

vere. Per ogni varietà dioica, sono state<br />

scelte 5 piante femminili e 5 piante maschili;<br />

invece <strong>per</strong> la varietà monoica Fibrimon<br />

sono state utilizzate 5 piante femminili,<br />

4 monoiche e 1 maschi<strong>le</strong>. Per la linea inbred<br />

b92.73.2.13, sono state analizzate 10 piante<br />

femminili. In tutti i casi, il sesso maschi<strong>le</strong> è<br />

Frequenza<br />

media<br />

dell’al<strong>le</strong><strong>le</strong> “1”<br />

Eterozigosi media<br />

Carmagnola 68 14 54 79.4% - 0.46 0.20<br />

CS 71 15 56 78.9% - 0.47 0.20<br />

Fibranova 83 12 71 85.5% - 0.42 0.26<br />

Fibrimon 62 24 38 61.3% - 0.64 0.15<br />

Northern Lights 61 26 35 57.3% 3 0.67 0.15<br />

b92.73.2.13 45 31 14 31.1% 5 0.79 0.05<br />

Tutte 102 3 99 97.1% 0.58 0.29<br />

stato determinato precocemente mediante<br />

l’uso di un marcatore SCAR precedentemente<br />

sviluppato (Mandolino et al., 1999; vedi<br />

anche Mol<strong>it</strong>erni et al. nel presente numero<br />

di Agroindustria), mentre <strong>per</strong> la varietà<br />

monoica la distinzione fra piante femminili<br />

e piante monoiche si è basata sull’osservazione<br />

diretta del<strong>le</strong> infiorescenze a matur<strong>it</strong>à<br />

della pianta. Il DNA genomico è stato preparato<br />

utilizzando il k<strong>it</strong> Nuc<strong>le</strong>on Phytopure -<br />

Amersham Pharmacia Biotech (G.B.). L’analisi<br />

RAPD è stata condotta su 30 ng di DNA<br />

purificato, utilizzando primers decameri -<br />

O<strong>per</strong>on Technologies, Alameda (U.S.A.).<br />

Per l’analisi dei dieci individui appartenenti<br />

al<strong>le</strong> sei varietà sono stati utilizzati 5 primers<br />

O<strong>per</strong>on:<br />

- OPA08 (5’GTGACGTAGG3’),<br />

- OPA11 (5’CAATCGCCGT3’),<br />

- OPB06 (5’TGCTCTGCCC3’),<br />

- OPG04 (5’AGCGTGTCTG3’),<br />

- OPH01 (5’GGTCGGAGAA3’).<br />

La costruzione di una mappa mo<strong>le</strong>colare<br />

RAPD dell’incrocio Carmagnola x Sud Italia<br />

è stata invece condotta utilizzando<br />

180 primers decameri della serie A-L della<br />

d<strong>it</strong>ta O<strong>per</strong>on Technologies. Le condizioni di<br />

amplificazione in PCR e <strong>per</strong> la successiva<br />

e<strong>le</strong>ttroforesi su gel <strong>per</strong> la separazione dei<br />

frammenti di DNA amplificato, sono state<br />

descr<strong>it</strong>te da Faeti et al. (1996). Il profilo<br />

e<strong>le</strong>ttroforetico ottenuto è stato convert<strong>it</strong>o in<br />

matrici di valori 1 e 0 (presenza o assenza,<br />

rispettivamente, di una determinata banda di<br />

DNA). Le righe del<strong>le</strong> matrici rappresentavano<br />

i loci RAPD e <strong>le</strong> colonne <strong>le</strong> piante analizzate.<br />

In ogni riga, lo zero corrispondeva<br />

al genotipo omozigote <strong>per</strong> l’al<strong>le</strong><strong>le</strong> “assenza<br />

di amplificazione” ed 1 corrispondeva al<br />

genotipo omozigote od eterozigote <strong>per</strong><br />

l’al<strong>le</strong><strong>le</strong> “presenza di amplificazione”. L’allineamento<br />

del<strong>le</strong> bande di gel ottenuti da<br />

diversi es<strong>per</strong>imenti è stato effettuato con il<br />

software Mo<strong>le</strong>cular Analyst – Fingerprinting<br />

Plus, versione 1.5 (BioRad, U.S.A.). L’elaborazione<br />

statistica del<strong>le</strong> matrici condotta<br />

mediante il software TFPGA (Tools for<br />

Population Genetic Analysis, versione 1.3;<br />

Mil<strong>le</strong>r, 1999) ha consent<strong>it</strong>o di calcolare <strong>per</strong><br />

<strong>le</strong> diverse cv vari parametri tra i quali: la<br />

<strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di polimorfismo mo<strong>le</strong>colare, la<br />

frequenza al<strong>le</strong>lica media e l’eterozigos<strong>it</strong>à ai<br />

loci RAPD. In particolare, la stima


Tabella 2 - Composizione della varianza dovuta al dioicismo e alla varietà. Il data set <strong>per</strong> il calcolo del<br />

contributo del sesso include solo <strong>le</strong> quattro varietà dioiche e 97 marcatori (parte su<strong>per</strong>iore della tabella).<br />

L’analisi AMOVA è stata anche condotta su tutte <strong>le</strong> 60 piante del<strong>le</strong> sei varietà (parte inferiore della<br />

tabella), ignorando il contributo del sesso sulla varianza tota<strong>le</strong> (102 markers). I parametri riportati<br />

includono i gradi di libertà (df), <strong>le</strong> medie quadrate (MS), i componenti della varianza (VC), la<br />

<strong>per</strong>centua<strong>le</strong> sulla variazione tota<strong>le</strong> e il test di Bart<strong>le</strong>tt’s (B).<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Variance compos<strong>it</strong>ion due to dioeciousness and to variety. The data set for the contribution of<br />

sex included only the four dioecious varieties (97 markers, up<strong>per</strong> part). AMOVA analysis was also<br />

<strong>per</strong>formed on all 60 plants belonging to the 6 varieties (lower part), ignoring the contribution of sex to<br />

the total variance (102 markers). Statistics include degrees of freedom (df), mean squares (MS),<br />

variance components (VC), <strong>per</strong>cent of the total variation and Bart<strong>le</strong>tt’s test (B).<br />

Fonte di variazione df MS VC % del tota<strong>le</strong> B<br />

Maschio-Femmina 1 25.15 0.51 3.3 * 0.06 ns<br />

Individui-Sesso 38 14.94 14.94 96.7<br />

Varietà 5 94.52 8.55 48.8*** 6.73***<br />

Individui/Varietà 54 8.97 8.97 51.1<br />

***P


Figura 2 - Mappa mo<strong>le</strong>colare <strong>per</strong> marcatori RAPD in canapa (varietà Carmagnola). Questa mappa è<br />

stata ottenuta a un valore di LOD = 3.0, massima distanza 30.0. I numeri in corrispondenza dei trattini<br />

sono la sigla identificativa del marcatore RAPD, i numeri fra i trattini esprimono la distanza di mappa<br />

in <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di ricombinazione.<br />

Figure 2 - Mo<strong>le</strong>cular map of hemp (Carmagnola variety). This map was obtained at LOD = 3.0,<br />

maximum distance 30.0. Numbers next to the hyphens are the RAPD marker code; numbers between<br />

the hyphens indicate the <strong>per</strong>cent of recombination between the markers.<br />

dei 181 loci <strong>per</strong> i quali è stato ipotizzato il<br />

rapporto di segregazione 1:1 (8.8%), e <strong>per</strong><br />

14 dei 46 loci che si presumeva segregassero<br />

secondo il rapporto 3:1 (30.4%). La mappa<br />

più avanzata ottenuta utilizzando il<br />

software MapMaker è quella di Carmagnola,<br />

nella qua<strong>le</strong> finora sono entrati a far parte 66<br />

marcatori distribu<strong>it</strong>i su 11 gruppi di linkage<br />

(Fig. 2; Cannabis sativa possiede n=10 cromosomi);<br />

la mappa dell’accessione monoica<br />

<strong>it</strong>aliana comprende invece 43 marcatori distribu<strong>it</strong>i<br />

su 9 gruppi di linkage. Sono attualmente<br />

in corso <strong>le</strong> analisi del<strong>le</strong> progenie del<strong>le</strong><br />

piante F 2 , con l’obiettivo di costruire una<br />

mappa di linkage fra marcatori RAPD e loci<br />

che controllano il carattere “chemotipo”. I<br />

parentali scelti erano a chemotipo divergente<br />

e praticamente puro (CBD o THC), mentre<br />

tutte <strong>le</strong> piante F 1 analizzate sono risultate<br />

a chemotipo misto (CBD + THC). Pertanto,<br />

si dovrà esaminare la progenie F 2 <strong>per</strong> osservare<br />

segregazione del chemotipo e associare<br />

quest’ultimo a qualche marcatore RAPD.<br />

DISCUSSIONE<br />

I risultati presentati confermano ed estendono<br />

precedenti osservazioni (Faeti et al.,<br />

1996) sull’e<strong>le</strong>vato grado di variabil<strong>it</strong>à,<br />

misurabi<strong>le</strong> come polimorfismo mo<strong>le</strong>colare<br />

dei marcatori RAPD, nella specie Cannabis<br />

sativa L. In effetti, tutte <strong>le</strong> piante esaminate<br />

sono risultate avere un diverso profilo<br />

RAPD, e quindi tutte distinguibili fra loro,<br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> bande ottenute dalla combinazione di<br />

6 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

uno o più primers. Questo livello così e<strong>le</strong>vato<br />

di polimorfismo non sorprende dato che<br />

la canapa è un’allogama obbligata, ed è<br />

comparabi<strong>le</strong> con altre specie allogame esaminate,<br />

quali la patata, dove è stato stimato<br />

un polimorfismo del 95% mediante<br />

marcatori RAPD (Gebhardt et al., 1989;<br />

Forapani et al., 1999), Lolium <strong>per</strong>enne, dove<br />

l’analisi RAPD ha ri<strong>le</strong>vato che la divers<strong>it</strong>à<br />

entro <strong>le</strong> cv era su<strong>per</strong>iore a quella fra <strong>le</strong> cv<br />

(Sweeney e Danneberger, 1994) o Medicago<br />

sativa, in cui in alcuni studi il livello di<br />

polimorfismo mo<strong>le</strong>colare RAPD è stato stimato<br />

intorno al 95% (Barcaccia et al., 1994).<br />

Anche i dati relativi al numero di loci sono<br />

compatibili con quanto noto sulla struttura<br />

genetica del<strong>le</strong> sei varietà esaminate.<br />

Carmagnola e C.S. sono da considerarsi<br />

ecotipi, anche se era da attendersi una base<br />

genetica più ristretta <strong>per</strong> C.S., che è una se<strong>le</strong>zione<br />

da Carmagnola. Fibranova, invece,<br />

è un incrocio fra l’ecotipo Carmagnola e una<br />

linea di origine russa, la Bredemann El<strong>it</strong>e, e<br />

questa origine da “cross-bred” si rif<strong>le</strong>tte in<br />

un maggior polimorfismo ed una eterozigosi<br />

più e<strong>le</strong>vata. Le due cv Fibrimon e Northern<br />

Lights, pur essendo di origine e caratteristiche<br />

molto diverse (una monoica e contenente<br />

quasi esclusivamente CBD, l’altra dioica e<br />

puro ∆ 9 -THC), condividono una base genetica<br />

molto più ristretta rispetto al<strong>le</strong> cv <strong>it</strong>aliane,<br />

a causa del lavoro di se<strong>le</strong>zione stretta che<br />

occorre effettuare <strong>per</strong> impedire la <strong>per</strong>d<strong>it</strong>a dei<br />

caratteri che <strong>le</strong> contraddistinguono, il<br />

monoicismo e l’e<strong>le</strong>vato tenore di ∆ 9 -THC,<br />

rispettivamente. Da questo derivano i livelli<br />

più bassi di polimorfismo, di eterozigosi, di<br />

frequenza al<strong>le</strong>lica media, fino ad un più basso<br />

numero di bande individuabili: il lavoro di<br />

scelta e se<strong>le</strong>zione che sta dietro queste cv<br />

provoca la <strong>per</strong>d<strong>it</strong>a netta di un buon numero<br />

di al<strong>le</strong>li <strong>per</strong> la presenza di bande. Quest’ultimo<br />

fenomeno è ancora più marcato nella<br />

linea inbred b92.73.2.13, ottenuta attraverso<br />

due cicli di reversione del sesso ed<br />

autofecondazione. Qui i polimorfismi sono<br />

comparativamente molto ridotti rispetto al<strong>le</strong><br />

cv <strong>it</strong>aliane (31% contro circa 80%), c’è un<br />

numero più lim<strong>it</strong>ato di al<strong>le</strong>li <strong>per</strong> la presenza<br />

di bande, e la frequenza al<strong>le</strong>lica media si<br />

avvicina ad 1, come atteso nel caso di “quasi<br />

fissazione” a molti loci, e l’eterozigosi è<br />

estremamente bassa (Forapani et al., 2001).<br />

Sono stati individuati 3 marcatori RAPD<br />

presenti solo nella cv da droga Northern<br />

Lights e 5 nella linea inbred b92.73.2.13,<br />

entrambe puro THC; questi marcatori risultano<br />

<strong>per</strong>tanto particolarmente interessanti. Le<br />

analisi statistiche effettuate sono state condotte<br />

su 10 piante di ogni cv, ma sono state<br />

analizzati un numero e<strong>le</strong>vato di loci (102),<br />

il che conferisce valid<strong>it</strong>à genera<strong>le</strong> al<strong>le</strong> conclusioni<br />

tratte (Nei, 1978).<br />

Anche l’analisi di partizione della varianza<br />

osservata rif<strong>le</strong>tte in modo fede<strong>le</strong> la struttura<br />

del<strong>le</strong> cv analizzate. Comparando coppie di<br />

varietà, si nota che la variabil<strong>it</strong>à fra <strong>le</strong> varietà<br />

diventa progressivamente più importante<br />

rispetto alla variabil<strong>it</strong>à entro <strong>le</strong> varietà con<br />

l’aumentare del grado di se<strong>le</strong>zione necessario<br />

a mantenere <strong>le</strong> caratteristiche del<strong>le</strong> cv<br />

confrontate. Così, comparando la linea<br />

inbred b92.73.2.13 e la cv da droga Northern<br />

Lights, il 76.3% della variabil<strong>it</strong>à tota<strong>le</strong> del<strong>le</strong><br />

due cv è dovuta alla differenza tra cv, mentre<br />

nel confronto tra cv Carmagnola e C.S.,<br />

solo il 12.8% della variabil<strong>it</strong>à è dovuta al<strong>le</strong><br />

differenze fra varietà, il resto essendo dovuto<br />

a differenze puramente individuali entro<br />

varietà. Considerando tutte <strong>le</strong> varietà analizzate,<br />

si ottiene che circa metà della variazione<br />

è dovuta al<strong>le</strong> differenze tra varietà<br />

(48.8%) e l’altra metà a differenze individuali<br />

(51.2%).Non è stato possibi<strong>le</strong> discriminare<br />

mediante parametri statistici la cv<br />

Carmagnola dalla sua se<strong>le</strong>zione C.S., e anche<br />

la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di variabil<strong>it</strong>à fra queste<br />

due cv (12.8%, tabella 3) è risultata dello<br />

stesso ordine di grandezza della variabil<strong>it</strong>à<br />

di due diversi lotti di seme della cv<br />

Carmagnola, e quindi non significativa (dati<br />

non mostrati). L’e<strong>le</strong>vata <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di<br />

varianza dovuta a differenze individuali più<br />

che a segregazione fra <strong>le</strong> varietà e gli ecotipi<br />

è in accordo con l’ipotesi dell’esistenza di<br />

un’unica specie in Cannabis (Cannabis<br />

sativa), e con l’esistenza di un unico pool<br />

genico <strong>per</strong> tutta la specie, sottolineata da vari<br />

autori, e indipendente da caratteristiche<br />

macroscopiche come il monoicismo e il tipo<br />

di cannabinoide (de Meijer, 1995; 1999).


Ta<strong>le</strong> lim<strong>it</strong>ata separazione varieta<strong>le</strong> si può<br />

presumibilmente giustificare con l’allogamia<br />

obbligata della specie, e con l’altissima capac<strong>it</strong>à<br />

di dis<strong>per</strong>sione del polline di canapa,<br />

che porta a livellare e dis<strong>per</strong>dere la variabil<strong>it</strong>à,<br />

soprattutto in assenza di uno stringente<br />

lavoro di se<strong>le</strong>zione, che è almeno in molti<br />

casi venuto a mancare in tutto il lungo <strong>per</strong>iodo<br />

di abbandono della coltura.<br />

L’e<strong>le</strong>vato grado di eterozigosi ri<strong>le</strong>vato<br />

mediante analisi RAPD del<strong>le</strong> varietà ha sugger<strong>it</strong>o<br />

che è possibi<strong>le</strong> costruire una mappa<br />

mo<strong>le</strong>colare della canapa in F 1 . La progenie<br />

esaminata ha confermato che il numero di<br />

marcatori che segregano 1:1 in F 1 è sufficientemente<br />

e<strong>le</strong>vato <strong>per</strong> costruire una mappa,<br />

anche se è possibi<strong>le</strong> che <strong>per</strong> ottenere<br />

mappe più dense occorra applicare strategie<br />

che forniscano un numero più e<strong>le</strong>vato di<br />

marcatori multi-locus (es. AFLP; Vos et al.,<br />

1995), oppure a utilizzare progenie F 2 . Attualmente<br />

è in corso l’analisi RAPD e AFLP<br />

di progenie F 2 di canapa nel<strong>le</strong> quali viene<br />

osservata anche la segregazione del<br />

chemotipo, poiché i parentali erano divergenti<br />

<strong>per</strong> questo carattere. Una mappa preliminare<br />

di canapa è stata comunque ottenuta,<br />

e <strong>le</strong> informazioni relative al numero di<br />

marcatori segreganti 1:1, non segreganti, o<br />

segreganti 3:1 sono di grande util<strong>it</strong>à <strong>per</strong> la<br />

costruzione di future “mapping populations”.<br />

Va anche sottolineato che i dati ottenuti<br />

mostrano che solo una minoranza dei<br />

marcatori segreganti ha mostrato una distribuzione<br />

nella progenie che si è discostata<br />

dall’atteso (test χ 2 significativo), indice questo<br />

di una quant<strong>it</strong>à trascurabi<strong>le</strong> di segregazioni<br />

distorte ottenute, nonostante il numero<br />

di individui esaminati nella F 1 (40) non<br />

sia e<strong>le</strong>vatissimo.<br />

I risultati ottenuti nel corso del<strong>le</strong><br />

s<strong>per</strong>imentazioni descr<strong>it</strong>te fanno ben s<strong>per</strong>are<br />

nella possibil<strong>it</strong>à, scegliendo gli opportuni<br />

incroci e tipo di progenie, di individuare<br />

marcatori mo<strong>le</strong>colari associabili al carattere<br />

“chemotipo”, e quindi, in un futuro non lontano,<br />

di poter effettuare la se<strong>le</strong>zione <strong>per</strong> (o<br />

contro) un determinato chemotipo con<br />

l’ausilio del<strong>le</strong> tecniche di biologia<br />

mo<strong>le</strong>colare, che <strong>per</strong>metterebbe la determinazione<br />

precoce del carattere e quindi renderebbe<br />

più veloce ed affidabi<strong>le</strong> il miglioramento<br />

genetico <strong>per</strong> quel carattere.<br />

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Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 7


Identificazione di marcatori mo<strong>le</strong>colari associati al sesso e loro applicazione al<br />

breeding ed allo studio del differenziamento sessua<strong>le</strong> di Cannabis sativa L.<br />

V.M.Cristiana Mol<strong>it</strong>erni, Giuseppe Mandolino, Luigi Cattivelli 1 , Paolo Ranalli.<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di Corticella, 133 (BO)<br />

1 <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> la Cerealicoltura, Strada S. Protaso, 302 - Fiorenzuola d’Arda (PC)<br />

RIASSUNTO<br />

La Cannabis sativa è una specie dioica con dimorfismo sessua<strong>le</strong> che si manifesta in una fase molto<br />

tardiva dello sviluppo, poco prima della produzione dei fiori. Di qui la necess<strong>it</strong>à di un sistema<br />

rapido di discriminazione dei due sessi, funziona<strong>le</strong> alla realizzazione dei programmi di breeding.<br />

L’analisi RAPD del genoma di individui di sesso maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong> ha <strong>per</strong>messo di individuare<br />

alcuni frammenti di DNA maschio-specifici. Da uno di questi, il MADC2, è stato ottenuto un<br />

marcatore SCAR che consente una discriminazione rapida e sicura dei due sessi. Ta<strong>le</strong> marcatore è<br />

stato inoltre un supporto uti<strong>le</strong> allo studio del differenziamento sessua<strong>le</strong> di Cannabis sativa.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: Cannabis sativa, dioicismo, differenziamento sessua<strong>le</strong>, RAPD, SCAR, marcatori<br />

del sesso, C-DNA AFLP.<br />

ABSTRACT<br />

Sex-linked mo<strong>le</strong>cular markers as tools for breeding and studies on sexual differentiation of<br />

Cannabis sativa L.<br />

Cannabis sativa L. is a naturally dioecious species w<strong>it</strong>h heterogametic ma<strong>le</strong>s (2n = 18+XY) and<br />

homogametic fema<strong>le</strong>s (2n = 18+XX). It is characterized by unisexual flowers and shows sexual<br />

dimorphism. Desp<strong>it</strong>e the presence of sexual chromosomes, the sex of Cannabis sometimes shows<br />

some f<strong>le</strong>xibil<strong>it</strong>y. Anomalies may in fact occur in floral development, such as the presence of the<br />

reproductive structure of the oppos<strong>it</strong>e sex or the development of bisexual inflorescence (monoecious<br />

phenotype). Sexual dimorphism generally occurs late in plant development, often <strong>le</strong>ading to labourintensive<br />

steps during breeding programs. The development of a method for rapid sex determination<br />

in Cannabis sativa would therefore be advisab<strong>le</strong>. By means of the RAPD technique, applied to<br />

ma<strong>le</strong> and fema<strong>le</strong> genomes, a marker of 400bp was identified to be ma<strong>le</strong> specific. It was named<br />

MADC2 (Ma<strong>le</strong> Associated DNA of Cannabis) according to Sakamoto et al. (1995). Desp<strong>it</strong>e <strong>it</strong>s<br />

sex-specific association, the sequences corresponding to MADC2 were present in both staminate<br />

and carpellate plants, as revea<strong>le</strong>d by Southern hybridization w<strong>it</strong>h the cloned RAPD band. MADC2<br />

was sequenced and specific primers were constructed corresponding to <strong>it</strong>s 1-20 and 373-391 pos<strong>it</strong>ions.<br />

These primers generated a ma<strong>le</strong>-specific SCAR marker, 391bp long, and two fragments about 560<br />

and 870bp long in the fema<strong>le</strong> and monoecious genotypes. A rapid method based on a PCR<br />

amplification directly from plant tissue was also developed from the original protocol by Klimyuk<br />

et al. (1993). This procedure, w<strong>it</strong>h the ma<strong>le</strong>-specific SCAR marker, gives a su<strong>it</strong>ab<strong>le</strong> method for a<br />

precise, early and rapid identification of ma<strong>le</strong>s during breeding programs.<br />

The mo<strong>le</strong>cular mechanism of Cannabis sativa sexual differentiation was also investigated. By<br />

means of optical microscopy, the earliest step in apex sexual differentiation was identified as the<br />

<strong>le</strong>aves of the fourth node emerge. Most of the samp<strong>le</strong>s observed at this stage have indeed developed<br />

some lateral meristem buds. In order to identify the genes involved in this earliest stage of sexual<br />

differentiation an analysis of gene expression was carried out by means of the cDNA AFLP technique.<br />

Several differentially expressed AFLP fragments were recovered and their sex specific<strong>it</strong>y checked<br />

by Reverse Northern and Northern analysis, but only subcloning and sequencing will make <strong>it</strong><br />

possib<strong>le</strong> to track back to the genes having a differential expression at this stage. The rapid method<br />

of sex determination was of great importance for sex discrimination at the fourth node, because of<br />

the comp<strong>le</strong>te absence of sexual dimorphism between plants at this stage.<br />

Key words: Cannabis sativa, dioecy, sexual differentiation, RAPD, SCAR, sex linked mo<strong>le</strong>cular<br />

markers, cDNA AFLP.<br />

INTRODUZIONE<br />

La Cannabis sativa è una pianta erbacea<br />

annua<strong>le</strong> appartenente alla famiglia del<strong>le</strong><br />

Cannabaceae e all’ordine del<strong>le</strong> Hurtica<strong>le</strong>s.<br />

Autore corrispondente: V.M.Cristiana Mol<strong>it</strong>erni<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di<br />

Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia<br />

Tel. (051) 6316811 - Fax (051) 374857.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

8 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

È una specie naturalmente dioica, con individui<br />

di sesso maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong>, dotati<br />

di fiori unisessuali e caratterizzati da un<br />

dimorfismo sessua<strong>le</strong> che, oltre alla<br />

morfologia del fiore, si estende anche<br />

all’hab<strong>it</strong>us della pianta. Infatti i maschi sono<br />

generalmente più alti ed esili del<strong>le</strong> femmine<br />

ed hanno un ciclo v<strong>it</strong>a<strong>le</strong> più breve. I fiori<br />

unisessuali sono portati in infiorescenze dapprima<br />

terminali e successivamente laterali<br />

(Fig. 1). Negli individui di sesso maschi<strong>le</strong> i<br />

fiori sono organizzati in numero variabi<strong>le</strong> in<br />

panicoli pendenti ed a volte ramificati, generalmente<br />

privi di foglie. I fiori del panicolo<br />

possono essere singoli o raggruppati ed in<br />

questo caso ogni fiore è sostenuto da un sotti<strong>le</strong><br />

peduncolo. Ogni fiore maschi<strong>le</strong> è cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o<br />

da un <strong>per</strong>ianzio formato da cinque<br />

sepali che racchiude l’androceo composto da<br />

cinque stami sostenuti da sottili filamenti.<br />

Le antere portate all’estrem<strong>it</strong>à degli stami, a<br />

matur<strong>it</strong>à deiscono long<strong>it</strong>udinalmente liberando<br />

il polline che può essere così trasportato<br />

dal vento (Mohan Rham & Nath, 1964). I<br />

fiori femminili sono invece organizzati in<br />

racemi che si sviluppano in posizione termina<strong>le</strong><br />

od all’ascella di foglie o ramificazioni<br />

laterali. Nell’infiorescenza, all’ascella<br />

di una piccola foglia verde si sviluppano due<br />

fiori ciascuno sotteso ad una piccola stipola.<br />

Il fiore femmini<strong>le</strong> ha una struttura molto<br />

semplice essendo cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o da una brattea<br />

verde che avvolge comp<strong>le</strong>tamente il<br />

<strong>per</strong>ianzio, appena abbozzato, e l’ovario. Lo<br />

stilo si differenzia nella porzione dista<strong>le</strong> in<br />

uno stimma bifido. La brattea fiora<strong>le</strong> è particolarmente<br />

ricca di peli silicei e tricomi<br />

ghiandolari che secernono sostanze aromatiche<br />

e resinose (Mohan Rham & Nath,<br />

1964).<br />

Il corredo cromosomico di Cannabis<br />

sativa è composto da 9 coppie di autosomi<br />

ed una coppia di cromosomi sessuali. Il sesso<br />

maschi<strong>le</strong> è defin<strong>it</strong>o dalla presenza della<br />

coppia eteromorfa XY mentre quello femmini<strong>le</strong><br />

è defin<strong>it</strong>o dalla coppia XX, similmente<br />

a quanto si verifica in altre specie dioiche<br />

come <strong>per</strong> esempio la Si<strong>le</strong>ne latifolia. Il cromosoma<br />

Y in Cannabis è subtelocentrico ed<br />

è caratterizzato dall’avere un satell<strong>it</strong>e all’estrem<strong>it</strong>à<br />

del braccio corto ed un braccio<br />

lungo particolarmente sviluppato, tanto che<br />

si r<strong>it</strong>iene che la differenza nel<strong>le</strong> dimensioni<br />

dei genomi maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong> (rispettivamente<br />

1683 Mbp e 1636 Mbp), sia quasi<br />

comp<strong>le</strong>tamente attribuibi<strong>le</strong> al cromosoma Y<br />

(Sakamoto et al., 1998). Il cromosoma X<br />

invece è submetacentrico e porta un satell<strong>it</strong>e<br />

all’estrem<strong>it</strong>à del braccio corto. Come si<br />

verifica frequentemente nei cromosomi sessuali<br />

vegetali, anche il cromosoma Y di<br />

Cannabis è fortemente eterocromatico e ricco<br />

di sequenze ripetute che sono causa della<br />

sua forte condensazione in metafase<br />

(Sakamoto et al., 1998). Una buona parte<br />

del DNA ripetuto è cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o da sequenze<br />

del tipo LINE (Long Inters<strong>per</strong>sed E<strong>le</strong>ments)<br />

che rappresentano vestigia di e<strong>le</strong>menti<br />

trasponibili al livello dei quali è possibi<strong>le</strong><br />

ri<strong>le</strong>vare un basso livello di trascrizione <strong>per</strong>


Tabella 1 - Frammenti RAPD maschio specifici.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Ma<strong>le</strong> specific RAPD markers.<br />

Primer Sequenza<br />

Dimensioni<br />

della banda<br />

RAPD<br />

OPA08 5’-GTGACGTAGG-3’ 400 bp<br />

OPA12 5’-TCGGCGATAG-3’ 700 bp<br />

OPC04 5’-CCGCATCTAC-3’ 1600 bp<br />

OPC08 5’-TGGACCGGTG-3’ 2700 bp<br />

OPC10 5’-TGTCTGGGTG-3’ 700 bp<br />

OPC14 5’-TGCGTGCTTG-3’ 1400 bp<br />

OPD05 5’-TGAGCGGACA-3’ 900 bp<br />

OPE02 5’-GGTGCGGGAA-3’ 1000 bp<br />

OPE14 5’-TGCGGCTGAG-3’ 400 bp<br />

OPI01 5’-ACCTGGACAC-3’ 1600 bp<br />

OPJ16 5’-CTGCTTAGGG-3’ 1400 bp<br />

la presenza di ORF ancora attive, relative<br />

ad enzimi connessi al meccanismo stesso<br />

della trasposizione. Le LINEs di Cannabis<br />

sativa (LINE-CS) sono rappresentate anche<br />

negli autosomi e nel cromosoma X ma, molto<br />

particolare è la loro specifica concentrazione<br />

all’estrem<strong>it</strong>à del cromosoma Y. Ciò fa<br />

pensare che esse possano avere un ruolo nel<br />

mantenimento della struttura dell’Y e che<br />

possano contribuire alla differenziazione<br />

morfologica e struttura<strong>le</strong> dei cromosomi sessuali<br />

creando del<strong>le</strong> regioni eteromorfiche al<br />

livello del<strong>le</strong> quali risulta repressa la<br />

ricombinazione (Sakamoto et al., 2000).<br />

Nonostante siano presenti i cromosomi<br />

sessuali, il sesso nella canapa è un carattere<br />

che manifesta una certa f<strong>le</strong>ssibil<strong>it</strong>à. Infatti<br />

occasionalmente è possibi<strong>le</strong> ri<strong>le</strong>vare del<strong>le</strong><br />

anomalie nello sviluppo fiora<strong>le</strong> che si manifestano<br />

con la comparsa degli organi ripro-<br />

Figura 1 - Infiorescenza maschi<strong>le</strong> (sinistra), infiorescenza femmini<strong>le</strong> (destra).<br />

Figure 1 - Ma<strong>le</strong> inflorescence (<strong>le</strong>ft), fema<strong>le</strong> inflorescence (right).<br />

duttivi del sesso opposto o con lo sviluppo<br />

di infiorescenze miste (recanti sia fiori maschili<br />

che femminili) che caratterizzano il<br />

fenotipo monoico. Un altro aspetto controverso<br />

della determinazione del sesso in<br />

Cannabis è dato dalla possibil<strong>it</strong>à di ottenere<br />

<strong>per</strong> alcuni genotipi, la sua parzia<strong>le</strong> o comp<strong>le</strong>ta<br />

reversione. È noto infatti che il trattamento<br />

con sostanze mascolinizzanti o<br />

femminilizzanti, segu<strong>it</strong>o dall’esposizione ad<br />

un foto<strong>per</strong>iodo efficace <strong>per</strong> l’induzione alla<br />

fior<strong>it</strong>ura, è in grado di determinare la comparsa<br />

degli organi riproduttivi del sesso opposto<br />

anche in individui che sono già in uno<br />

stadio avanzato del proprio differenziamento<br />

sessua<strong>le</strong>. Hanno un effetto mascolinizzante<br />

quel<strong>le</strong> sostanze che inibiscono la biosintesi<br />

o l’attiv<strong>it</strong>à dell’eti<strong>le</strong>ne quali l’aminoetossi-<br />

3- vinilglicina, Ag(S O ) e AgNO3 , mentre<br />

2 3 2<br />

hanno un effetto femminilizzante i precur-<br />

sori o gli attivatori della biosintesi di questo<br />

ormone vegeta<strong>le</strong> come l’etephon (Mohan<br />

Ram and Sett, 1982a; Mohan Ram and Sett,<br />

1982b). La possibil<strong>it</strong>à di reversione è sicuramente<br />

un carattere a base genetica poiché<br />

esistono dei genotipi suscettibili e dei<br />

genotipi refrattari al trattamento di reversione.<br />

In pieno campo il ciclo v<strong>it</strong>a<strong>le</strong> della canapa<br />

ha una durata di 5-6 mesi ed il<br />

raggiungimento della matur<strong>it</strong>à sessua<strong>le</strong> si<br />

verifica dopo 3-4 mesi con la comparsa dei<br />

fiori unisessuali. Il dimorfismo sessua<strong>le</strong> si<br />

manifesta solo in uno stadio molto avanzato<br />

dello sviluppo quando, poco prima della produzione<br />

dei fiori, negli individui di sesso<br />

maschi<strong>le</strong> si verifica un particolare allungamento<br />

degli ultimi internodi, fenomeno che<br />

rende i maschi più alti ed esili del<strong>le</strong> femmine.<br />

La possibil<strong>it</strong>à di distinzione precoce del<br />

sesso cost<strong>it</strong>uisce un prob<strong>le</strong>ma basilare in ogni<br />

programma di miglioramento genetico della<br />

canapa, essendo questa una specie tipicamente<br />

allogama. Per esempio, il metodo<br />

Bredeman di se<strong>le</strong>zione <strong>per</strong> la qual<strong>it</strong>à della<br />

fibra prevede un’analisi precoce qual<strong>it</strong>ativa<br />

e quant<strong>it</strong>ativa della fibra negli individui di<br />

sesso maschi<strong>le</strong>, cui segue l’eliminazione e<br />

quindi l’esclusione dalla possibil<strong>it</strong>à di<br />

impollinazione di quelli che non soddisfano<br />

i parametri stabil<strong>it</strong>i (Bredeman, 1938).<br />

L’obiettivo principa<strong>le</strong> di questo lavoro è<br />

stato quindi la ricerca di un sistema che <strong>per</strong>mettesse<br />

una discriminazione precoce ed affidabi<strong>le</strong><br />

dei due sessi e che potesse cost<strong>it</strong>uire<br />

un supporto uti<strong>le</strong> ai programmi di miglioramento<br />

genetico di Cannabis sativa.<br />

L’altro aspetto investigato ha riguardato<br />

più direttamente il meccanismo di determinazione<br />

del sesso. Sebbene sia conosciuta<br />

la relazione tra cromosomi eteromorfici e<br />

sesso in Cannabis, nulla è ancora noto sui<br />

meccanismi mo<strong>le</strong>colari che sottendono a<br />

questo processo.<br />

Il lavoro di ricerca si è quindi sviluppato<br />

da un lato verso l’analisi dei genomi di individui<br />

di sesso maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong>, mediante<br />

la tecnica RAPD (Williams et al., 1990),<br />

al fine di identificare sequenze di DNA sesso-specifiche;<br />

e dall’altro verso la comprensione<br />

dei meccanismi mo<strong>le</strong>colari del<br />

differenziamento sessua<strong>le</strong> in Cannabis. A<br />

ta<strong>le</strong> scopo è stata condotta un’analisi dell’espressione<br />

genica differenzia<strong>le</strong>, utilizzando<br />

la tecnica cDNA AFLP.<br />

MATERIALI E METODI<br />

Analisi dei genomi mediante la tecnica<br />

RAPD (Random Amplyfied Polymorphic<br />

DNA). Semi appartenenti a 13 varietà ed<br />

accessioni di Cannabis sativa, di diversa<br />

origine (Faeti et al., 1996), sono stati fatti<br />

germinare in serra e <strong>le</strong> plantu<strong>le</strong> sviluppatesi<br />

sono state trasfer<strong>it</strong>e in pieno campo fino al<br />

raggiungimento della matur<strong>it</strong>à sessua<strong>le</strong>, al<br />

fine di identificare con certezza il sesso di<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 9


Tabella 2 - Sequenza del frammento MADC2. Le regioni sottolineate corrispondono ai primers <strong>per</strong> l’ottenimento del marcatore SCAR di 391bp, maschio<br />

specifico.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - MADC2 sequence. Underlined regions correspond to the ma<strong>le</strong> specific SCAR marker primers.<br />

GTGACGTAGG TAGAGTTGAA TAACTAAGCA TGGACCTAAC GATTTCCAAA<br />

AGCGTGCGAT TTCTTCTTTC TGCAATTACA TTCTACTATG GAGTGCTAGG<br />

GGCAGTTAAT TGAGATTAAA TGCCAGGTTC GATCAAAAGA TCTTTGAACT<br />

GCATATCCAT ATATTCTCCA CCCCTATCAA TTCGCAAGAT CTATAAAGTT<br />

TTACCCAATT AGTTTTGAGC TAATGCAGGC TATTCCTGAA ACTTTTGAAA<br />

CGTTTCAGTG GTCCGCAAAG AAAGAACGTT TGGTCATCTT TCCTTCAAGG<br />

CAAGACTTGC GTACAGGTAA TTCACCTAAG ACGATATTTT TCAGTGGACC<br />

GTCTCTGGTT AACTTATTGA GTCTCTCATA GCCTACGTCA C<br />

ciascun individuo. Gli incroci e l’analisi del<strong>le</strong><br />

progenie segreganti sono stati invece condotti<br />

in serra, in condizioni controllate, su<br />

un tota<strong>le</strong> di circa 200 individui. Da ciascuna<br />

pianta sono state pre<strong>le</strong>vate alcune foglie giovani<br />

ed utilizzate <strong>per</strong> l’estrazione del DNA.<br />

Il DNA genomico è stato estratto secondo il<br />

metodo indicato da Taylor e Powell con alcune<br />

modifiche minori (Faeti et al., 1996).<br />

Per l’analisi RAPD sono stati utilizzati 179<br />

primers decameri appartenenti al<strong>le</strong> serie A,<br />

B, C, D, E, G, H, I, J, disegnati dalla O<strong>per</strong>on<br />

Technologies, USA. Le amplificazioni<br />

RAPD ed i profili e<strong>le</strong>ttroforetici sono stati<br />

ottenuti secondo il protocollo riportato in<br />

Faeti et al. (1996).<br />

Clonaggio e sequenziamento dei frammenti<br />

RAPD. I frammenti RAPD associati<br />

putativamente al sesso maschi<strong>le</strong> sono stati<br />

elu<strong>it</strong>i dal gel, clonati e sequenziati secondo<br />

la procedura descr<strong>it</strong>ta precedentemente<br />

(Mandolino et al., 1999).<br />

Southern Hybridization. La verifica della<br />

sesso-specific<strong>it</strong>à di ciascun frammento è<br />

10 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

stata effettuata mediante ibridazione di filtri<br />

Southern prodotti secondo la procedura già<br />

riportata da Mandolino et al. (1999).<br />

Produzione di marcatori SCAR. Sulla<br />

base della sequenza nuc<strong>le</strong>otidica dei frammenti<br />

RAPD, sono stati costru<strong>it</strong>i dei primers<br />

interni alla sequenza <strong>per</strong> l’ottenimento di<br />

marcatori SCAR. Per la produzione dei<br />

marcatori SCAR è stato segu<strong>it</strong>o il protocollo<br />

dell’analisi RAPD (Faeti et al., 1996) a<br />

cui sono state apportate alcune modifiche<br />

riguardo la tem<strong>per</strong>atura di annealing (60°C)<br />

e la concentrazione di MgCl 2 nella mix di<br />

amplificazione (1.5 mM). La verifica dell’associazione<br />

del marcatore SCAR al<br />

fenotipo è stata effettuata mediante l’analisi<br />

di progenie segreganti.<br />

Analisi dell’espressione genica mediante<br />

la tecnica cDNA AFLP (Amplyfied<br />

Fragment Length Polymophism).<br />

Materia<strong>le</strong> vegeta<strong>le</strong>. Semi di canapa della<br />

cultivar Fibranova sono stati fatti germinare<br />

e mantenuti in serra con un foto<strong>per</strong>iodo di<br />

11 ore e ad una tem<strong>per</strong>atura media di 27°C.<br />

Figura 2 - Analisi SCAR realizzata con i due primers maschio-specifici, su DNA genomico<br />

rispettivamente di maschi e femmine appartenenti a cultivar diverse: Carmagnola (1-2),<br />

Fibranova (3-4), Uniko (5-6), Kompolti ibrido TC (7-8), Accessione 2 (9-10), cv. Bialobrzeskie,<br />

monoica, quattro individui (11-14).<br />

Figure 2 - SCAR analysis w<strong>it</strong>h the ma<strong>le</strong>-specific primers on genomic DNA from one ma<strong>le</strong> and one<br />

fema<strong>le</strong> of different cultivar: Carmagnola (1-2), Fibranova (3-4), Uniko (5-6), Kompolty Hybrid<br />

TC (7-8), Accession 2 (9-10) and four different monoecious plants of cv. Bialobrzeskie (11-14).<br />

Molto precocemente è stata realizzata una<br />

determinazione rapida del sesso secondo il<br />

protocollo di Klimyuk et al. (1993), con alcune<br />

modifiche apportate <strong>per</strong> Cannabis<br />

sativa (vedi Risultati).<br />

Analisi microscopica della struttura degli<br />

apici. Apici maschili e femminili sono<br />

stati pre<strong>le</strong>vati in vari momenti del<br />

differenziamento sessua<strong>le</strong> e fissati in<br />

glutaraldeide 3% <strong>per</strong> 24 ore. Successivamente<br />

sono stati inclusi in resina ed analizzati al<br />

microscopio ottico in sezioni semifini, colorate<br />

con Blu di Toluidina.<br />

Estrazione del m-RNA. Apici pre<strong>le</strong>vati<br />

al 2° nodo ed apici maschili e femminili pre<strong>le</strong>vati<br />

al 4° nodo sono stati polverizzati in<br />

un mortaio con azoto liquido e trasfer<strong>it</strong>i nel<br />

buffer di estrazione (Buffer 1: 50 mM Tris-<br />

HCl, pH 9.0, 100 mM NaCl, 10 mM EDTA,<br />

2% SDS) scaldato a 37°C (5ml del buffer<br />

<strong>per</strong> 1 g di peso fresco). L’omogenato è stato<br />

trasfer<strong>it</strong>o in tubi di polipropi<strong>le</strong>ne sterili e<br />

sottoposto due volte ad estrazione con un<br />

egual volume della miscela fenolo/cloroformio/alcool<br />

isoamilico (25:24:1), e una volta,<br />

con un egual volume della miscela cloroformio/alcool<br />

isoamilico (24:1). Al sovranatante<br />

ottenuto dall’ultima estrazione è stata<br />

aggiunta Oligo-dT cellulosa (Boehringer<br />

Mannheim) in quant<strong>it</strong>à pari a 150 mg ml -1<br />

ed NaCl fino ad una concentrazione fina<strong>le</strong><br />

pari a 0.4 M. I campioni sono stati posti in<br />

ag<strong>it</strong>azione orizzonta<strong>le</strong> (30-50 rpm) <strong>per</strong> 30' e<br />

quindi centrifugati a bassa veloc<strong>it</strong>à <strong>per</strong> ottenere<br />

una comp<strong>le</strong>ta separazione della<br />

cellulosa dal sovranatante. La cellulosa è<br />

stata sottoposta a due lavaggi con 10ml di<br />

Buffer 2 (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 400 mM<br />

NaCl, 0.2% SDS) ed a due lavaggi con 10 ml<br />

di Buffer 3 (20 mM Tris-HCl, pH 7.5,<br />

100 mM NaCl). Ciascun lavaggio è stato segu<strong>it</strong>o<br />

da una breve centrifugata a 800xg <strong>per</strong><br />

20 minuti. Dopo l’ultimo lavaggio la<br />

cellulosa è stata trasfer<strong>it</strong>a in colonnine <strong>per</strong><br />

cromatografia del volume di 10 ml e sottoposta<br />

a quattro lavaggi successivi con 10 ml<br />

di Buffer 3 <strong>per</strong> eliminare tutti gli acidi nuc<strong>le</strong>ici<br />

che non si erano <strong>le</strong>gati <strong>per</strong> affin<strong>it</strong>à all’OligodT<br />

cellulosa. L’RNA messaggero è stato elu<strong>it</strong>o


Tabella 3 - Protocollo <strong>per</strong> la determinazione rapida del sesso in Cannabis sativa (da Klimyuk et<br />

al.,1993 modificato).<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Procedure for rapid PCR based sex determination. P21 and α 1 primers correspond to the<br />

1-20 and 373-391 pos<strong>it</strong>ion of the MADC2 sequence respectively.<br />

Protocollo <strong>per</strong> la determinazione rapida del sesso in Cannabis sativa<br />

(da Klimyuk et al.(1993 ), modificato)<br />

1. Pre<strong>le</strong>vare dalla porzione dista<strong>le</strong> di una giovane foglia un frammento lungo 4-5mm e largo 2-3mm ed<br />

introdurlo in una provetta da 1.5ml steri<strong>le</strong><br />

2. Aggiungere 40µl di NaOH 0.25M ed effettuare una rapida centrifugata<br />

3. Incubare a 100°C <strong>per</strong> 35 secondi. netti<br />

4. Aggiungere 40µl di HCl 0.25M e 20µl di Tris-HCl 0.5M, pH 8, 0.25% Tr<strong>it</strong>on X-100<br />

5. Centrifugare brevemente ed incubare a 100°C <strong>per</strong> 2 minuti<br />

6. Pre<strong>le</strong>vare ciascun frammento e trasferirlo sul fondo di una provetta da PCR<br />

7. Aggiungere ad ogni frammento 25µl della MIX di amplificazione<br />

MIX<br />

H2O 18.3µl<br />

Buffer 10X 2.5µl<br />

MgCl2 50mM 0.75µl<br />

α1 primer (100ng/µl) 1µl<br />

P21 primer (100ng/µl) 1µl<br />

dNTP mix (2.5mM each) 1.25µl<br />

Taq DNA Polymerase (5U/l) 0.2µl<br />

Realizzare un'amplificazione <strong>per</strong> SCAR (vedi Materiali e Metodi)<br />

N.B. I primers P21 e α1 corrispondono al<strong>le</strong> sequenze 1-20 e 373-391 del MADC2<br />

in quattro frazioni ottenute applicando sulla<br />

colonnina, <strong>per</strong> ogni frazione, un volume di<br />

400 µl di Buffer 4 (10 mM Tris-HCl,<br />

pH 7.5), scaldato a 65°C. L’RNA messaggero<br />

di ciascuna frazione è stato precip<strong>it</strong>ato<br />

con 2.5 volumi di etanolo assoluto a -20°C<br />

O/N. Le frazioni precip<strong>it</strong>ate sono state<br />

recu<strong>per</strong>ate e quantificate spettrofotometricamente.<br />

Tutta la procedura del-<br />

l’estrazione è stata condotta utilizzando vetreria<br />

e supporti monouso sterili, nonché<br />

soluzioni prodotte con acqua distillata e<br />

DEPC, e successivamente autoclavate.<br />

Sintesi del cDNA. Il cDNA è stato sintetizzato<br />

a partire da 1µg di mRNA. La sintesi<br />

del primo filamento è stata realizzata utilizzando<br />

l’enzima Su<strong>per</strong>script II (Life<br />

Technologies), secondo il protocollo sugge-<br />

M M M F F F M M F F F F M F M F F M<br />

1Kb 1Kb<br />

Figura 3 - Visualizzazione degli amplificati ottenuti con il metodo rapido di determinazione del sesso.<br />

La freccia indica la banda relativa al marcatore SCAR maschio-specifico di 391bp.<br />

Figure 3 - Amplificate profi<strong>le</strong>s obtained w<strong>it</strong>h the rapid methods for sex determination. The arrow<br />

indicates the ma<strong>le</strong>-specific SCAR marker of 391bp.<br />

r<strong>it</strong>o dalla d<strong>it</strong>ta. I’RNA ibrido ha forn<strong>it</strong>o lo<br />

stampo <strong>per</strong> la sintesi del secondo filamento,<br />

catalizzata dall’enzima DNA Polymerase I<br />

(Life Technologies), in presenza di<br />

RNAaseH (Life Technologies). Anche <strong>per</strong><br />

la sintesi del doppio filamento è stato segu<strong>it</strong>o<br />

il protocollo sugger<strong>it</strong>o dalla d<strong>it</strong>ta produttrice<br />

dell’enzima.<br />

cDNA AFLP. L’analisi cDNA AFLP è stata<br />

condotta secondo il protocollo messo a<br />

punto da Bachem et al. (1996) utilizzando<br />

enzimi di restrizione diversi ed in particolare<br />

BstY1 come “rare cutter” ed Mse1 come<br />

“frequent cutter”. Le amplificazioni se<strong>le</strong>ttive<br />

sono state ottenute combinando i due primers<br />

BstY +C/+T con 30 primers Mse+3. Gli<br />

amplificati sono stati separati su gel di sequenza<br />

(poliacrilammide 6% in TBE 0.5X,<br />

urea 8 M) realizzato nell’apparato Sequi-<br />

Gen GT (Bio Rad). I profili AFLP sono stati<br />

ri<strong>le</strong>vati mediante autoradiografia.<br />

Analisi Reverse Northern. I frammenti<br />

AFLP putativamente differenziali sono stati<br />

r<strong>it</strong>agliati dal gel di sequenza ed elu<strong>it</strong>i in 50 µl<br />

di TE 1X <strong>per</strong> riscaldamento a 65°C <strong>per</strong> 15'.<br />

Ogni frammento è stato nuovamente amplificato<br />

con la combinazione di primers che<br />

lo aveva generato, e separato in doppio su<br />

gel di agarosio al 1.5%. I frammenti sono<br />

stati successivamente trasfer<strong>it</strong>i su filtro di<br />

n<strong>it</strong>rocellulosa (Southern Blotting) in modo<br />

ta<strong>le</strong> da avere <strong>per</strong> ciascuna serie di frammenti,<br />

due filtri identici. I filtri sono stati ibridati<br />

separatamente con mRNA relativo al 4° nodo<br />

maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong>, che era stato precedentemente<br />

marcato radioattivamente con<br />

α 32 P-dNTP (Sambrook et al., 1989). Per la<br />

marcatura interna del mRNA è stato è stato<br />

utilizzato come primer l’Oligo-dT (12-18)<br />

(Boehringer Mannheim) ed è stato segu<strong>it</strong>o<br />

il protocollo sugger<strong>it</strong>o da Sambrook et al.<br />

(1989). I pattern di ibridazione sono stati ri<strong>le</strong>vati<br />

mediante autoradiografia.<br />

Analisi Northern. L’analisi Northern è stata<br />

condotta utilizzando 900ng/lane di mRNA<br />

relativo al 4° nodo maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong> secondo<br />

la procedura riportata in Sambrook, et<br />

al. (1989). Le sonde utilizzate sono state marcate<br />

radioattivamente (γ 32 P-dNTP) con il metodo<br />

della marcatura termina<strong>le</strong> (Sambrook et<br />

al., 1989).<br />

RISULTATI E DISCUSSIONE<br />

L’analisi RAPD ha <strong>per</strong>messo di individuare<br />

numerosi marcatori polimorfici, rivelando<br />

l’e<strong>le</strong>vato grado di polimorfismo esistente<br />

tra <strong>le</strong> varietà e <strong>le</strong> accessioni di canapa analizzate.<br />

Sorprendente è il livello dei<br />

marcatori polimorfici (circa 80%) riscontrato<br />

tra la varietà Carmagnola e la cultivar<br />

Fibranova (entrambe <strong>it</strong>aliane), che invece<br />

risultano relativamente poco distanti<br />

geneticamente (Allavena, 1961); ciò è tuttavia<br />

comprensibi<strong>le</strong> se consideriamo che la<br />

canapa è una specie dioica ed allogama obbligata.<br />

Dei 179 primers decameri testati, 11<br />

hanno prodotto dei marcatori associati al<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 11


Figura 4 - Sezione long<strong>it</strong>udina<strong>le</strong> dell’apice al quarto nodo.<br />

Figure 4 - Long<strong>it</strong>udinal section of the apex at the fourth node.<br />

fenotipo maschi<strong>le</strong> di dimensioni comprese<br />

tra 400 e 2700bp (Tab. 1). Uno di questi<br />

marcatori, quello generato dal primer<br />

OPA08, è stato clonato e sequenziato<br />

(Mandolino et al., 1998). Il frammento è stato<br />

chiamato MADC2 in accordo con la<br />

nomenclatura proposta da Sakamoto et al.<br />

(1995) ed ha una lunghezza di circa 400bp.<br />

Ha un contenuto di G+C del 40.3% e risulta<br />

privo di ORF al suo interno. Dalla ricerca<br />

nel<strong>le</strong> banche dati di GenBank, EMBL, DDBJ<br />

e PDB è emerso che questo frammento ha<br />

un basso livello di omologia con altre sequenze<br />

di DNA ripet<strong>it</strong>ivo riscontrate in altre<br />

specie vegetali quali orzo, frumento, cocco,<br />

pino, ed Arabidopsis, inoltre non risulta avere<br />

omologie con il frammento MADC1 identificato<br />

da Sakamoto et al. (1995), nonostante<br />

la forte simil<strong>it</strong>udine nel contenuto di G+C<br />

(39.9% in MADC1 e 40.3% in MADC2).<br />

La maschio-specific<strong>it</strong>à del MADC2 è stata<br />

testata mediante una ibridazione Southern<br />

che ha rivelato tuttavia la presenza del frammento<br />

sia nel genoma maschi<strong>le</strong> che femmi-<br />

Figura 5 - Sezione long<strong>it</strong>udina<strong>le</strong> dell’apice al secondo nodo.<br />

Figure 5 - Long<strong>it</strong>udinal section of the apex at the second node.<br />

12 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

ni<strong>le</strong> (Mandolino et al., 1999).<br />

Sulla base della sequenza MADC2<br />

(Tab. 2) sono stati costru<strong>it</strong>i due primers, rispettivamente<br />

corrispondenti al<strong>le</strong> posizioni<br />

1-20 (5'-GTGACGTAGGTAGAGTTGAA-3')<br />

e 373-391 (5'-GTGACGTAGGCTATGAGAGA-3')<br />

del frammento. Questi primers hanno <strong>per</strong>messo<br />

di amplificare una regione di 391bp<br />

nel genoma maschi<strong>le</strong> e due regioni, di circa<br />

560bp e 870bp, nel genoma degli individui<br />

di sesso femmini<strong>le</strong> e monoici. La capac<strong>it</strong>à<br />

del marcatore SCAR di 391bp di individuare<br />

il fenotipo maschi<strong>le</strong> è stata inizialmente<br />

verificata su 41 individui di sesso maschi<strong>le</strong>,<br />

femmini<strong>le</strong> e monoico, appartenenti a 20 varietà<br />

ed accessioni diverse di canapa<br />

(Mandolino et al., 1998). In tutti i maschi<br />

analizzati è stata prodotta un unica banda di<br />

391bp mentre nel<strong>le</strong> femmine e nei monoici<br />

sono state prodotte <strong>le</strong> due bande di peso<br />

mo<strong>le</strong>colare maggiore (Fig 2). L’analisi di tre<br />

progenie segreganti <strong>per</strong> il sesso ha <strong>per</strong>messo<br />

di confermare l’associazione del<br />

marcatore di 391bp al sesso maschi<strong>le</strong> in<br />

quanto in nessun caso è stato possibi<strong>le</strong> riscontrare<br />

ricombinazione <strong>per</strong> il marcatore.<br />

Questo <strong>per</strong>mette di dire che il frammento di<br />

391bp cost<strong>it</strong>uisce un marcatore mo<strong>le</strong>colare<br />

affidabi<strong>le</strong> <strong>per</strong> l’identificazione del sesso maschi<strong>le</strong>.<br />

La produzione dei due frammenti di<br />

560bp ed 870bp negli individui di sesso femmini<strong>le</strong><br />

e nei monoici da parte dei primers<br />

SCAR, nonché il risultato dell’analisi<br />

Southern, confermerebbe la presenza di sequenze<br />

simili nel genoma maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong>.<br />

Evidentemente, <strong>per</strong>ò tali sequenze<br />

risultano organizzate in maniera diversa nei<br />

due sessi. È ormai ampiamente accettata la<br />

teoria secondo cui i cromosomi sessuali X e<br />

Y si sarebbero originati da una coppia di cromosomi<br />

omologhi attraverso l’instaurazione<br />

di un meccanismo di repressione della<br />

ricombinazione, che avrebbe portato i due<br />

cromosomi a differenziarsi anche<br />

morfologicamente (Char<strong>le</strong>sworth, 1991).<br />

D’altro canto l’assenza di ricombinazione<br />

avrebbe favor<strong>it</strong>o l’accumulo di sequenze ripetute<br />

di cui i cromosomi sessuali vegetali<br />

sono particolarmente ricchi (Char<strong>le</strong>sworth,<br />

1991). L’assenza di ricombinazione <strong>per</strong> il<br />

marcatore di 391bp fa pensare che esso si<br />

trovi sul cromosoma Y, e benché non esista<br />

una dimostrazione diretta di ciò, questa ipotesi<br />

potrebbe essere comunque avvalorata<br />

dall’omologia esistente tra la sequenza del<br />

frammento SCAR e <strong>le</strong> sequenze riscontrate<br />

in regioni di DNA ripet<strong>it</strong>ivo di altri organismi<br />

vegetali. Sulla base di questi dati<br />

possiamo dire che i nostri primers SCAR<br />

sono in grado di amplificare frammenti di<br />

DNA ripetuto presenti probabilmente nella<br />

regione di “non ricombinazione” dei due<br />

cromosomi sessuali e che <strong>per</strong> questo motivo,<br />

nel tempo, hanno acquis<strong>it</strong>o una diversa<br />

organizzazione. La probabi<strong>le</strong> localizzazione<br />

dei due frammenti di 560bp ed 870bp<br />

sul cromosoma X potrebbe essere dimostrata<br />

dalla possibil<strong>it</strong>à di ottenere la loro amplificazione<br />

anche negli individui di sesso<br />

maschi<strong>le</strong>, in opportune condizioni (minore<br />

stringenza).<br />

Accertata l’associazione tra il marcatore<br />

di 391bp ed il sesso maschi<strong>le</strong>, si è cercato di<br />

produrre un sistema che <strong>per</strong>mettesse una<br />

determinazione rapida ed affidabi<strong>le</strong> del sesso,<br />

basato sulla presenza-assenza di questo<br />

marcatore. Sulla base di un protocollo modellato<br />

su Arabidopsis da Klimyuk et al.<br />

(1993), apportando <strong>le</strong> dovute modifiche <strong>per</strong><br />

Cannabis, è stato messo a punto un sistema<br />

rapido di screening del sesso che consiste<br />

nella realizzazione di una amplificazione<br />

PCR direttamente su tessuto vegeta<strong>le</strong> opportunamente<br />

trattato (Tab. 3, Fig. 3). La possibil<strong>it</strong>à<br />

di determinazione del sesso nella canapa<br />

mediante lo SCAR rapido non solo<br />

cost<strong>it</strong>uisce uno strumento uti<strong>le</strong> al miglioramento<br />

genetico ma ha avuto un ruolo fondamenta<strong>le</strong><br />

anche nel lavoro di ricerca finalizzato<br />

all’identificazione dei geni coinvolti nel<br />

differenziamento sessua<strong>le</strong> di Cannabis


M<br />

F<br />

Figura 6 - Analisi Reverse Northern: filtri identici contenenti i frammenti differenziali AFLP sono stati<br />

ibridati separatamente con mRNA marcato relativo al quarto nodo maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong>. Gran parte dei<br />

frammenti sono risultati egualmente rappresentati in maschio e femmina al quarto nodo. Ogni banda<br />

corrisponde ad un singolo frammento AFLP.<br />

Figure 6 - Reverse Northern analysis: the same differential AFLP fragments, blotted on two<br />

membranes were separately hybridized w<strong>it</strong>h labe<strong>le</strong>d mRNA from the ma<strong>le</strong> and fema<strong>le</strong> fourth node. The<br />

major<strong>it</strong>y of them were equally represented in the ma<strong>le</strong> and fema<strong>le</strong> mRNA from the fourth node. Each<br />

lane corresponds to one AFLP fragment.<br />

sativa.<br />

Nel<strong>le</strong> nostre condizioni di cresc<strong>it</strong>a in serra<br />

(vedi Materiali e Metodi) il ciclo v<strong>it</strong>a<strong>le</strong><br />

della canapa si conclude in 3-4 mesi ed il<br />

raggiungimento della matur<strong>it</strong>à sessua<strong>le</strong>, defin<strong>it</strong>o<br />

dalla comparsa dei fiori unisessuali,<br />

si realizza dopo 50-60 giorni dall’emergenza<br />

della plantula dal terreno, momento in cui<br />

la pianta ha quasi raggiunto <strong>le</strong> sue dimensioni<br />

defin<strong>it</strong>ive (3-4 metri). Dati in <strong>le</strong>tteratura<br />

ed es<strong>per</strong>ienze dirette hanno tuttavia rivelato<br />

che in alcune condizioni è possibi<strong>le</strong><br />

ottenere il comp<strong>le</strong>to differenziamento dei<br />

fiori unisessuali anche in stadi molto precoci<br />

dello sviluppo. È stato necessario quindi,<br />

effettuare un’analisi microscopica degli apici<br />

di Cannabis sativa, pre<strong>le</strong>vati in momenti diversi<br />

dello sviluppo, al fine di individuare<br />

qua<strong>le</strong> fosse lo stadio più precoce del<br />

differenziamento sessua<strong>le</strong>. Dall’analisi microscopica<br />

è emerso che il primo stadio in<br />

cui è possibi<strong>le</strong> ri<strong>le</strong>vare dei cambiamenti nella<br />

morfologia dell’apice corrisponde alla fase<br />

di emergenza del<strong>le</strong> foglioline del quarto<br />

nodo. In questo stadio la plantula ha del<strong>le</strong><br />

dimensioni di 10-15cm che sono decisamente<br />

inferiori a quel<strong>le</strong> dell’adulto e non manifesta<br />

alcun dimorfismo sessua<strong>le</strong>. In tutti i<br />

campioni osservati al microscopio in questo<br />

stadio è stato possibi<strong>le</strong> ri<strong>le</strong>vare la presenza<br />

degli abbozzi dei meristemi laterali, all’ascella<br />

del<strong>le</strong> foglie del quarto nodo (Fig.4).<br />

Questi abbozzi, con ogni probabil<strong>it</strong>à, saranno<br />

in grado di differenziarsi nei meristemi<br />

infiorescenziali all’estrem<strong>it</strong>à dei quali saranno<br />

portati i fiori unisessuali. L’analisi microscopica<br />

ha <strong>per</strong>messo di identificare lo stadio<br />

più precoce del differenziamento dell’apice<br />

di Cannabis sativa nella fase di emergenza<br />

del<strong>le</strong> foglioline del quarto nodo. In<br />

apici maschili e femminili pre<strong>le</strong>vati in questo<br />

stadio è stata quindi effettuata un’analisi<br />

dell’espressione genica differenzia<strong>le</strong>. Gli<br />

apici pre<strong>le</strong>vati all’emergenza del<strong>le</strong> foglioline<br />

del 2° nodo hanno cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o il “controllo”<br />

nell’analisi, in quanto in tutti i campioni<br />

osservati in questo stadio non è mai stato<br />

possibi<strong>le</strong> ri<strong>le</strong>vare la presenza degli abbozzi<br />

dei meristemi laterali, all’ascella del<strong>le</strong> fo-<br />

glie apicali (Fig.5). Mediante il sistema rapido<br />

di determinazione del sesso è stato possibi<strong>le</strong><br />

discriminare precocemente (all’emergenza<br />

del primo palco di foglie) gli individui<br />

di sesso maschi<strong>le</strong> da quelli di sesso femmini<strong>le</strong><br />

e pre<strong>le</strong>vare con certezza gli apici,<br />

separatamente. Nei campioni pre<strong>le</strong>vati al<br />

2°nodo ed al 4°nodo (maschi<strong>le</strong> e femmini<strong>le</strong>)<br />

abbiamo condotto l’analisi dell’espressione<br />

differenzia<strong>le</strong> mediante la tecnica del<br />

c-DNA AFLP. Con lo screening dei profili<br />

AFLP è stato possibi<strong>le</strong> individuare numerose<br />

centinaia di frammenti differenziali, che<br />

risultavano quindi essere presenti nel mRNA<br />

del 4°nodo di uno dei due sessi, ed assenti<br />

nell’altro e nel controllo. Questi frammenti<br />

putativamente differenziali sono stati sottoposti<br />

ad un primo livello di controllo cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o<br />

dall’analisi Reverse Northern (Fig.6).<br />

Dal Reverse Northern è emerso che gran<br />

parte dei frammenti AFLP in realtà erano<br />

egualmente rappresentati nel pool di geni<br />

espressi al quarto nodo sia nei maschi che<br />

nel<strong>le</strong> femmine. Tuttavia alcuni di questi<br />

frammenti, circa venti, hanno confermato la<br />

loro espressione differenzia<strong>le</strong> che è stata sottoposta<br />

ad un ulteriore livello di controllo,<br />

cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o dall’analisi Northern. Soltanto sei<br />

dei frammenti hanno confermato la loro<br />

espressione differenzia<strong>le</strong> con l’ibridazione<br />

Northern, risultando tutti maggiormente rappresentati<br />

nel mRNA relativo al quarto nodo<br />

femmini<strong>le</strong> rispetto al maschi<strong>le</strong>.<br />

Il clonaggio ed il sequenziamento dei<br />

frammenti differenziali darà la possibil<strong>it</strong>à di<br />

risalire ai geni maschili e femminili<br />

differenzialmente espressi in questo stadio<br />

precoce dello sviluppo di Cannabis sativa<br />

CONCLUSIONI<br />

La capac<strong>it</strong>à del marcatore SCAR di 391bp<br />

di produrre una discriminazione precoce e<br />

rapida dei due sessi ha avuto un ruolo determinante<br />

nel lavoro di ricerca sul<br />

differenziamento sessua<strong>le</strong> della canapa. Esso<br />

infatti ha reso possibi<strong>le</strong> l’investigazione degli<br />

stadi più precoci di questo processo in<br />

cui molto probabilmente già cominciano ad<br />

esprimersi quei geni responsabili del<br />

differenziamento in senso maschi<strong>le</strong> o<br />

femmini<strong>le</strong> dell’apice. L’individuazione di<br />

questi geni, ed eventualmente il controllo degli<br />

stessi, è uno degli obiettivi che ci si propone<br />

di conseguire nell’immediato futuro.<br />

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Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 13


Attiv<strong>it</strong>à di miglioramento genetico <strong>per</strong> la cost<strong>it</strong>uzione di nuove varietà di canapa<br />

dioiche<br />

M. Di Candilo, P. Ranalli, M. Diozzi, G. Grassi<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia.<br />

RIASSUNTO<br />

È stato avviato un programma di miglioramento genetico della canapa tessi<strong>le</strong>, <strong>per</strong> la cost<strong>it</strong>uzione di<br />

nuove cultivar dioiche. La se<strong>le</strong>zione sfrutta la variabil<strong>it</strong>à disponibi<strong>le</strong> e quella indotta mediante<br />

mutagenesi e si basa su procedure di se<strong>le</strong>zione classiche del<strong>le</strong> piante allogame, finalizzate alla<br />

cost<strong>it</strong>uzione di popolazioni a fecondazione libera. L’attiv<strong>it</strong>à di cui si riferisce è stata avviata nel<br />

1998 realizzando 11 combinazioni d’incrocio fra <strong>le</strong> cultivar e/o accessioni: Carmagnola, Fibranova,<br />

Kompolti, Su<strong>per</strong>fibra, E<strong>le</strong>tta Campana, Red Petio<strong>le</strong>, Carmagnola Gigante, Ungherese e Bolognese.<br />

A partire dalla seconda generazione <strong>le</strong> popolazioni sono state sottoposte a se<strong>le</strong>zione <strong>per</strong> <strong>le</strong> caratteristiche<br />

del<strong>le</strong> piante, quali: altezza, diametro dello stelo, portamento della canopy, resistenza ai<br />

patogeni e all’al<strong>le</strong>ttamento, nonché bassi livelli di tetraidrocannabinolo (THC). Le popolazioni in<br />

più avanzata fase di se<strong>le</strong>zione vengono poi sottoposte a prove di confronto in parcel<strong>le</strong> replicate <strong>per</strong><br />

<strong>le</strong> valutazioni produttive e qual<strong>it</strong>ative.<br />

Il lavoro finora svolto ha portato alla cost<strong>it</strong>uzione di 11 nuove popolazioni, giunte a diverso stadio<br />

di se<strong>le</strong>zione. La risposta alla se<strong>le</strong>zione è stata buona soprattutto <strong>per</strong> i caratteri contenuto di THC<br />

della pianta e produzione di biomassa. I caratteri maggiormente correlati con la produzione di fibra<br />

sono risultati la biomassa (r = 0.687**), la sostanza secca (r = 0.359*), la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di corteccia<br />

dello stelo (r = 0.345*) e la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di fibra dello stelo (r = 0.638**). Fra <strong>le</strong> progenie in più<br />

avanzata fase di se<strong>le</strong>zione, quel<strong>le</strong> discendenti dagli incroci “Kompolti x Fibranova” e “Carmagnola<br />

x Kompolti” hanno mostrato ottime <strong>per</strong>formance, sia in termini di adattabil<strong>it</strong>à all’ambiente padano,<br />

sia sotto il profilo produttivo (resa in biomassa, sostanza secca e fibra).<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: canapa, breeding, fibra tessi<strong>le</strong>, cultivar dioiche.<br />

ABSTRACT<br />

Genetic improvement for the development of new dioecious hemp varieties<br />

At the ISCI (Research Inst<strong>it</strong>ute for Industrial Crops), a work program for the development of new<br />

dioecious fibre hemp varieties is being carried out. The genetic resources utilised in the crossing<br />

program included germoplasm col<strong>le</strong>cted and stored at our Inst<strong>it</strong>ute and accessions developed from<br />

mutagenis ex<strong>per</strong>iments. The se<strong>le</strong>ction work explo<strong>it</strong>ed the availab<strong>le</strong> variabil<strong>it</strong>y and was based on<br />

the classic strategies adopted for allogamous species. The se<strong>le</strong>ction un<strong>it</strong> is therefore the population,<br />

evaluated on the basis of the main biometrics parameters (genetic variance and <strong>it</strong>s components,<br />

hered<strong>it</strong>abil<strong>it</strong>y, etc.). The work started in 1998 and involved 11 cross combinations between the<br />

following cultivars or accessions: Carmagnola, Kompolti, Su<strong>per</strong>fibra, E<strong>le</strong>tta Campana, Red Petio<strong>le</strong>,<br />

Carmagnola Gigante, Ungherese and Bolognese. The F1s obtained were in some instances<br />

backcrossed to the parental, providing valuab<strong>le</strong> tra<strong>it</strong>s to be introduced in the new population. From<br />

the F2 generation, the plants were subjected to se<strong>le</strong>ction for the following tra<strong>it</strong>s: height, stem diameter,<br />

canopy bearing, pathogen and lodging resistance, low tetrahydrocannabinol (THC) content.<br />

On the basis of these evaluations, all plants considered of no interest were discarded before flowering,<br />

thus avoiding the spread of the pol<strong>le</strong>n and their contribution to the crosses. The se<strong>le</strong>cted populations<br />

were again evaluated in field trials, in replicate plots, for the production and qual<strong>it</strong>ative assessments.<br />

The work <strong>per</strong>formed <strong>le</strong>d to the const<strong>it</strong>ution of 11 new populations integrating different <strong>le</strong>vels of<br />

se<strong>le</strong>ction advances and production characteristics: different earliness, extremely low THC, adequate<br />

vegetative vigour, good <strong>per</strong>formance for biomass and fibre production. A re<strong>le</strong>vant response to the<br />

se<strong>le</strong>ction was obtained especially for THC <strong>le</strong>vel and biomass production. The tra<strong>it</strong>s found to be<br />

most correlated w<strong>it</strong>h fibre production were biomass (r = 0.687**), dry matter (r = 0.359*), <strong>per</strong>centage<br />

of cortex in the stem (r = 0.345*) and fibre <strong>per</strong>centage in the stem (r = 0.638**).<br />

Among the most se<strong>le</strong>cted offsprings, good <strong>per</strong>formances were observed for “Kompolti x Fibranova”<br />

and “Carmagnola x Kompolti” crosses, both for adaptabil<strong>it</strong>y to the environment and for production<br />

(biomass, dry matter and fibre yield).<br />

Key words: hemp, breeding, texti<strong>le</strong> fibre, dioecious cultivars.<br />

Autore corrispondente: Di Candilo M.<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di<br />

Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia<br />

Tel. (051) 6316833 - Fax (051) 374857.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

14 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

INTRODUZIONE<br />

In questi ultimi anni, in Italia, vi è un crescente<br />

interesse <strong>per</strong> la reintroduzione della<br />

coltura della canapa tessi<strong>le</strong>, <strong>per</strong> motivi di<br />

ordine agricolo, industria<strong>le</strong> ed ambienta<strong>le</strong>.<br />

Il mondo agricolo vede nella canapa una<br />

alternativa coltura<strong>le</strong> al<strong>le</strong> grandi colture<br />

cerealico<strong>le</strong> sempre più eccedentarie e meno<br />

remunerative. Inoltre, gli imprend<strong>it</strong>ori agricoli<br />

sanno che la canapa si inserisce bene<br />

negli ordinamenti colturali, richiede modesti<br />

input energetici e migliora la fertil<strong>it</strong>à del<br />

terreno.<br />

Il mondo industria<strong>le</strong>, a sua volta, è molto<br />

interessato al prodotto di ta<strong>le</strong> coltura a causa<br />

della crescente richiesta di fibre naturali,<br />

sia <strong>per</strong> il settore dell’abbigliamento, sia <strong>per</strong><br />

il settore dell’arredamento e della biancheria<br />

<strong>per</strong> la casa, entrambi ad alto valore commercia<strong>le</strong>.<br />

Gli indumenti di canapa si contraddistinguono<br />

<strong>per</strong> senso di fresco, natura<strong>le</strong>zza, traspirabil<strong>it</strong>à,<br />

resistenza ai raggi UV e durata<br />

nel tempo.<br />

Analogamente, nell’arredamento la canapa<br />

offre grandi vantaggi, quali: resistenza alla<br />

luce solare ed artificia<strong>le</strong> (importantissima <strong>per</strong><br />

i tessili impiegati nel rivestimento mobili,<br />

pareti e pavimenti), buona resistenza all’abrasione<br />

e manutenzione più semplice rispetto<br />

ad altre fibre.<br />

Sotto il profilo ecologico la canapa è sicuramente<br />

una del<strong>le</strong> colture più rispettose<br />

dell’ambiente. Infatti, richiede modesti apporti<br />

di fertilizzanti, soffoca naturalmente <strong>le</strong><br />

erbe infestanti, <strong>per</strong>ciò non necess<strong>it</strong>a di<br />

diserbo chimico, non richiede trattamenti<br />

f<strong>it</strong>osan<strong>it</strong>ari, trattandosi di una pianta molto<br />

rustica, richiede modesti apporti irrigui, lim<strong>it</strong>atamente<br />

al Sud Italia (Di Bari et al.,<br />

2001), e risana i terreni contaminati da metalli<br />

pesanti (Baraniecki et al., 1995; C<strong>it</strong>terio,<br />

2001).<br />

La reintroduzione della coltura impone<br />

<strong>per</strong>ò un ammodernamento della filiera produttiva<br />

in termini di meccanizzazione della<br />

raccolta e industrializzazione del<strong>le</strong> fasi di<br />

macerazione e prima lavorazione della fibra;<br />

inoltre, è pure necessario acquisire una gamma<br />

varieta<strong>le</strong> sufficientemente ampia e differenziata,<br />

idonea ai nostri ambienti.<br />

Riguardo a quest’ultimo punto, va considerato<br />

che <strong>le</strong> varietà <strong>it</strong>aliane iscr<strong>it</strong>te al Registro<br />

varieta<strong>le</strong> sono solo quattro, di cui tre<br />

molto datate (Carmagnola, CS e Fibranova)<br />

ed una di recente cost<strong>it</strong>uzione (Red Petio<strong>le</strong>),<br />

che si contraddistingue dal<strong>le</strong> precedenti <strong>per</strong><br />

un marcatore morfologico (colorazione<br />

antocianica dei piccioli fogliari) associato a<br />

bassissimo contenuto di THC (Ranalli et al.,<br />

1996; Di Candilo et al., 1999 e 2000). A ciò<br />

va aggiunto che <strong>le</strong> varietà se<strong>le</strong>zionate nel<br />

Centro-Nord Europa mal si adattano al<strong>le</strong><br />

nostre lat<strong>it</strong>udini <strong>per</strong> il diverso foto<strong>per</strong>iodo<br />

(Crescini, 1951): spesso vanno rapidamente<br />

in prefior<strong>it</strong>ura, con forte riduzione della


Tabella 1 - Caratteri biometrici e contenuto di THC del<strong>le</strong> piante<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Biometric characteristics and THC content of the plants<br />

produzione e decadimento qual<strong>it</strong>ativo della<br />

fibra (Di Candilo et al., 2000b).<br />

Va ancora considerato che <strong>le</strong> varietà<br />

coltivabili non devono presentare livelli di<br />

THC nella pianta su<strong>per</strong>iori allo 0.2% della<br />

sostanza secca, pena il sequestro e la distruzione<br />

della coltivazione da parte del<strong>le</strong> forze<br />

dell’ordine, nonché l’esclusione della varietà<br />

dall’e<strong>le</strong>nco di quel<strong>le</strong> ammesse alla coltivazione<br />

dalla normativa europea.<br />

Sulla base di tali premesse, nell’amb<strong>it</strong>o<br />

del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra tessi<strong>le</strong>: dalla<br />

produzione alla utilizzazione”, finanziato dal<br />

Ministero del<strong>le</strong> Pol<strong>it</strong>iche Agrico<strong>le</strong> e<br />

Forestali, è stata avviata una attiv<strong>it</strong>à di mi-<br />

%<br />

Popolazioni Piante m -2<br />

P-1<br />

P-2<br />

P-3<br />

P-4<br />

P-5<br />

P-6<br />

P-7<br />

Carmagnola<br />

Fibranova<br />

Kompolti<br />

1.8<br />

1.5<br />

1.2<br />

0.9<br />

0.6<br />

0.3<br />

0<br />

glioramento genetico, finalizzata alla cost<strong>it</strong>uzione<br />

di nuove cultivar dioiche.<br />

In questa sede si riferisce sul lavoro già<br />

svolto e sui primi risultati acquis<strong>it</strong>i.<br />

MATERIALI E METODI<br />

La se<strong>le</strong>zione di nuove cultivar attinge da<br />

germoplasma in col<strong>le</strong>zione all’ISCI, sfrutta<br />

la variabil<strong>it</strong>à disponibi<strong>le</strong> e quella indotta<br />

mediante mutagenesi e si basa su procedure<br />

di se<strong>le</strong>zione classiche del<strong>le</strong> piante allogame,<br />

finalizzate alla cost<strong>it</strong>uzione di popolazioni<br />

a fecondazione libera. L’un<strong>it</strong>à di se<strong>le</strong>zione è<br />

quindi la popolazione, la qua<strong>le</strong> è valutata rispetto<br />

ai principali parametri impiegati in<br />

THC CBD Tota<strong>le</strong><br />

Cannabinoidi<br />

Figura 1 - Percentuali di cannabinoidi nel<strong>le</strong> popolazioni prima e dopo la se<strong>le</strong>zione.<br />

Figure 1 - Cannabinoid <strong>per</strong>cent in the populations before and after se<strong>le</strong>ction.<br />

Piante (%)<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

0.00-0.05<br />

0.06-0.10<br />

0.11-0.15<br />

(n.)<br />

70.1 a<br />

73.0 a<br />

72.9 a<br />

68.5 a<br />

72.2 a<br />

71.0 a<br />

69.8 a<br />

70.3 a<br />

69.4 a<br />

71.5 a<br />

0.16-0.20<br />

0.21-0.25<br />

Altezza<br />

pianta<br />

(cm)<br />

254.8 ab<br />

255.5 ab<br />

255.3 ab<br />

274.1 ab<br />

245.6 bc<br />

280.2 a<br />

267.6 ab<br />

280.5 a<br />

270.2 ab<br />

223.7 c<br />

0.26-0.30<br />

0.31-0.35<br />

Diametro<br />

mediano<br />

stelo<br />

(mm)<br />

7.3 ac<br />

7.6 ab<br />

7.2 ac<br />

7.9 a<br />

7.1 ac<br />

7.8 ab<br />

7.9 a<br />

7.0 bc<br />

6.7 c<br />

7.6 ab<br />

0.36-0.40<br />

0.41-0.45<br />

0.46-0.50<br />

Classi THC (%)<br />

THC<br />

(% s.s.)<br />

0.033 bc<br />

0.030 bc<br />

0.020c<br />

0.020 c<br />

0.017 c<br />

0.017 c<br />

0.017 c<br />

0.047 b<br />

0.030 bc<br />

0.077 a<br />

Medie 70.9 260.7 7.4 0.031<br />

I valori della medesima colonna contrassegnati da <strong>le</strong>ttere diverse differiscono<br />

statisticamente <strong>per</strong> P≤0.05 (test di Duncan).<br />

Figura 2 - Distribuzione del THC in classi di frequenza nella popolazione prima della se<strong>le</strong>zione.<br />

Figure 2 - THC frequency distribution in the population before se<strong>le</strong>ction.<br />

0.51-0.55<br />

genetica di popolazione (varianza genetica<br />

e sue componenti, ered<strong>it</strong>abil<strong>it</strong>à dei caratteri<br />

sottoposti a se<strong>le</strong>zione, azioni geniche implicate<br />

nella espressione dei principali caratteri,<br />

ecc.).<br />

L’attiv<strong>it</strong>à di miglioramento, di cui si riferisce,<br />

è stata avviata nel 1998, eseguendo <strong>le</strong><br />

prime combinazioni d’incrocio. Le<br />

discendenze F1, derivate dagli incroci, in<br />

taluni casi sono state reincrociate con il parenta<strong>le</strong><br />

da cui si vo<strong>le</strong>va il maggiore apporto<br />

di caratteri nella nuova popolazione.<br />

Più in particolare, sono stati realizzati incroci<br />

fra i seguenti parentali: Bolognese,<br />

Carmagnola, Carmagnola Gigante, E<strong>le</strong>tta<br />

Campana, Fibranova, Kompolti, Su<strong>per</strong>fibra,<br />

Red Petio<strong>le</strong> e Ungherese.<br />

Sia gli incroci che gli al<strong>le</strong>vamenti sono<br />

stati realizzati in isolamento spazia<strong>le</strong>, <strong>per</strong><br />

ev<strong>it</strong>are inquinamenti da polline estraneo.<br />

A partire dalla seconda generazione <strong>le</strong><br />

popolazioni sono state sottoposte a se<strong>le</strong>zione<br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> caratteristiche del<strong>le</strong> piante, quali:<br />

energia germinativa, vigore vegetativo, altezza,<br />

diametro dello stelo, portamento della<br />

canopy, resistenza ai patogeni e all’al<strong>le</strong>ttamento,<br />

nonché <strong>per</strong> bassi livelli di THC.<br />

Sulla base di tali valutazioni, prima della fior<strong>it</strong>ura<br />

sono state eliminate dal campo di al<strong>le</strong>vamento<br />

tutte <strong>le</strong> piante di scarso valore, in<br />

modo da escluder<strong>le</strong> dall’interincrocio.<br />

Il ri<strong>le</strong>vamento del THC è stato effettuato<br />

in laboratorio inizialmente con metodo<br />

immunoenzimatico (Grassi et al., 1997),<br />

poiché molto più veloce del metodo ufficia<strong>le</strong><br />

gas-cromatografico e, <strong>per</strong>ciò, più adatto<br />

al<strong>le</strong> esigenze di dover saggiare in breve<br />

0.56-0.60<br />

0.61-0.70<br />

Prima della se<strong>le</strong>zione<br />

Dopo la se<strong>le</strong>zione<br />

0.71-0.75<br />

0.76-0.80<br />

0.81-0.85<br />

0.86-0.90<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 15


Tabella 2 - Produzioni di biomassa e <strong>per</strong>centuali di sostanza secca.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Biomass productions and dry matter ratios.<br />

Popolazioni<br />

P-1<br />

P-2<br />

P-3<br />

P-4<br />

P-5<br />

P-6<br />

P-7<br />

Carmagnola<br />

Fibranova<br />

Kompolti<br />

tempo un e<strong>le</strong>vatissimo numero di piante; successivamente,<br />

quando il numero di individui<br />

da saggiare si è ridotto, è stato adottato<br />

il metodo gas-cromatografico.<br />

Su singo<strong>le</strong> piante è stata ri<strong>le</strong>vata la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong><br />

di fibra, sottoponendo tasselli di<br />

steli a macerazione in vasca, con addizione<br />

di ceppi batterici ad e<strong>le</strong>vata azione<br />

pectinol<strong>it</strong>ica (Di Candilo et al. 1999a e<br />

2000a).<br />

Le popolazioni in più avanzata fase di se<strong>le</strong>zione<br />

sono state sottoposte a prove di confronto<br />

in parcel<strong>le</strong> replicate <strong>per</strong> <strong>le</strong> valutazioni<br />

produttive e qual<strong>it</strong>ative. Il protocollo s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong><br />

di queste prove si è basato sui seguenti<br />

cr<strong>it</strong>eri o<strong>per</strong>ativi:<br />

- schema s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong> a blocco randomizzato,<br />

con quattro ripetizioni e parcel<strong>le</strong> da 20 m 2 ;<br />

- semina a macchina nel <strong>per</strong>iodo fine marzo-inizio<br />

apri<strong>le</strong>;<br />

- dens<strong>it</strong>à d’investimento di 110-120 piante m -2 ,<br />

disposte su fi<strong>le</strong> distanti 20 cm l’una dall’altra;<br />

- raccolta in corrispondenza della piena fior<strong>it</strong>ura;<br />

- rilievi <strong>per</strong> parcella alla raccolta: contenuto<br />

di THC, piante m -2 , altezza pianta, diametro<br />

basa<strong>le</strong> e apica<strong>le</strong> dello stelo, produzione<br />

di biomassa, rapporto steli/biomassa,<br />

Piante (%)<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

0.00-0.05<br />

0.06-0.10<br />

Steli<br />

(t ha -1 )<br />

24.7 de<br />

33.8 ab<br />

26.9 ce<br />

23.0 e<br />

30.6 ac<br />

34.7 a<br />

28.9 bd<br />

32.2 ab<br />

30.9 ac<br />

32.6 ab<br />

0.11-0.15<br />

16 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

0.16-0.20<br />

Biomassa Sostanza secca nel<strong>le</strong> componenti<br />

della biomassa<br />

Foglie<br />

(t ha -1 Infiore-<br />

)<br />

scenze<br />

(t ha -1 )<br />

Tota<strong>le</strong><br />

(t ha -1 Infiore-<br />

)<br />

Stelo<br />

(%)<br />

Foglie<br />

(%)<br />

scenze<br />

(%)<br />

9.1 d<br />

11.8 ac<br />

8.7 d<br />

10.0 cd<br />

12.3 ab<br />

13.4 a<br />

12.7 ab<br />

9.7 cd<br />

9.3 d<br />

11.0 bd<br />

0.21-0.25<br />

rapporto foglie/biomassa, <strong>per</strong>centuali di<br />

sostanza secca negli steli, nel<strong>le</strong> foglie e<br />

nel<strong>le</strong> infiorescenze. Quindi sono stati calcolati<br />

i parametri: produzione di steli<br />

freschi defogliati, produzione di foglie<br />

fresche, produzione di sostanza secca<br />

tota<strong>le</strong> e del<strong>le</strong> sue componenti. Inoltre, è<br />

stata ri<strong>le</strong>vata la produzione di fibra, previa<br />

macerazione microbiologica del<strong>le</strong> bacchette<br />

in vasca, stigliatura e gramolatura<br />

dello stigliato.<br />

Adottando <strong>le</strong> metodologie esposte, nel<br />

2001 è stata prosegu<strong>it</strong>a l’attiv<strong>it</strong>à di se<strong>le</strong>zione<br />

in isolamento spazia<strong>le</strong> del<strong>le</strong> progenie non<br />

ancora stabilizzate. Inoltre, è stata effettuata<br />

una prova di confronto fra 7 progenie, in più<br />

avanzato stato di approntamento, e tre testimoni,<br />

rappresentati da due varietà <strong>it</strong>aliane<br />

(Carmagnola e Fibranova) ed una ungherese<br />

(Kompolti).<br />

Quest’ultimo es<strong>per</strong>imento è stato effettuato<br />

ad Anzola dell’Emilia (BO), in terreno<br />

tendenzialmente argilloso, rappresentativo<br />

della Val<strong>le</strong> Padana.<br />

RISULTATI<br />

Attiv<strong>it</strong>à di se<strong>le</strong>zione. Il lavoro svolto ha<br />

portato alla cost<strong>it</strong>uzione di 11 nuove popo-<br />

0.26-0.30<br />

0.31-0.35<br />

0.8 b<br />

2.1 ab<br />

1.0 b<br />

0.6 b<br />

1.2 b<br />

1.2 b<br />

0.8 b<br />

1.1 b<br />

0.7 b<br />

0.5 b<br />

0.36-0.40<br />

0.41-0.45<br />

34.6 de<br />

47.7 ab<br />

36.6 ce<br />

33.6 e<br />

44.1 ab<br />

49.2 a<br />

42.4 ac<br />

43.0 ac<br />

40.9 bd<br />

44.1 ab<br />

0.46-0.50<br />

Classi THC (%)<br />

Figura 3 - Distribuzione del THC in classi di frequenza nella popolazione dopo la se<strong>le</strong>zione.<br />

Figure 3 - THC class frequency distribution in the population after se<strong>le</strong>ction.<br />

0.51-0.55<br />

35.8 bc<br />

41.5 ab<br />

36.9 ab<br />

36.6 ab<br />

7.6 ab<br />

37.7 ab<br />

35.5 bc<br />

42.3 a<br />

38.5 ab<br />

29.9 c<br />

0.56-0.60<br />

lazioni dioiche, giunte a diverso stadio di<br />

se<strong>le</strong>zione. Si tratta di una gamma di materiali<br />

caratterizzati da: diversa durata del ciclo<br />

biologico, assenza o scarsissima presenza<br />

di THC nel<strong>le</strong> piante, buon vigore<br />

vegetativo e buone potenzial<strong>it</strong>à produttive<br />

in biomassa e in fibra.<br />

La risposta alla se<strong>le</strong>zione è stata buona<br />

soprattutto <strong>per</strong> la riduzione dei cannabinoidi,<br />

in genera<strong>le</strong>, e del THC in particolare. Osservando<br />

la figura 1 si può ri<strong>le</strong>vare che nella<br />

popolazione di partenza il contenuto medio<br />

tota<strong>le</strong> di cannabinoidi nel<strong>le</strong> piante (rappresentati<br />

quasi interamente da CBD e THC)<br />

era dell’1.60%, di cui 1.46% di CBD e 0.15%<br />

di THC. Dopo tre cicli di se<strong>le</strong>zione il contenuto<br />

tota<strong>le</strong> è sceso a 0.28%, di cui 0.26% di<br />

CBD e 0.02% di THC.<br />

Con riferimento al THC in particolare, in<br />

figura 2 si può osservare che nella popolazione<br />

di partenza, il 18% del<strong>le</strong> piante presentava<br />

livelli di THC che su<strong>per</strong>avano la<br />

soglia, fino a raggiungere lo 0.9% della sostanza<br />

secca. Dopo la se<strong>le</strong>zione (Fig. 3), il<br />

93% del<strong>le</strong> piante è affer<strong>it</strong>o alla classe più<br />

bassa di THC (0.00-0.05%), il 5% è affer<strong>it</strong>o<br />

alla classe sub<strong>it</strong>o sopra (0.06-0.10% di THC)<br />

e il restante 2% del<strong>le</strong> piante è risultato in-<br />

0.61-0.65<br />

0.66-0.70<br />

30.9 a<br />

29.3 a<br />

30.1 a<br />

29.8 a<br />

32.5 a<br />

30.1 a<br />

29.7 a<br />

31.7 a<br />

30.2 a<br />

31.0 a<br />

0.71-0.75<br />

0.76-0.80<br />

19.8 a<br />

20.6 a<br />

20.1 a<br />

18.2 a<br />

20.8 a<br />

21.0 a<br />

21.7 a<br />

20.6 a<br />

20.2 a<br />

21.5 a<br />

Medie 29.8 10.8 1.0 41.6 37.2 30.5 20.4<br />

I valori della medesima colonna contrassegnati da <strong>le</strong>ttere diverse differiscono <strong>per</strong> P≤0.05 (test di<br />

Duncan)<br />

0.81-0.85<br />

0.86-0.90


Tabella 3 - Produzioni di sostanza secca e rapporto fra stelo e sue componenti.<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Dry matter productions and ratio between the stem and <strong>it</strong>s components.<br />

Popolazioni<br />

P-1<br />

P-2<br />

P-3<br />

P-4<br />

P-5<br />

P-6<br />

P-7<br />

Carmagnola<br />

Fibranova<br />

Kompolti<br />

Stelo<br />

(t ha -1 )<br />

8.8 d<br />

13.9 a<br />

9.9 cd<br />

8.4 d<br />

11.4 bc<br />

13.0 ab<br />

10.2 cd<br />

13.6 a<br />

11.9 ac<br />

9.8 cd<br />

cluso nella terza classe (0.11-0.15%). In<br />

sostanza, il cr<strong>it</strong>erio di eliminare da ciascuna<br />

popolazione, poco prima della fior<strong>it</strong>ura, <strong>le</strong><br />

piante a più e<strong>le</strong>vati livelli di principio stupefacente<br />

e con minore vigoria ed altezza, si è<br />

confermato molto efficace <strong>per</strong> l’ottenimento<br />

di nuovi genotipi a scarsissimo contenuto di<br />

THC e ad e<strong>le</strong>vata resa in biomassa.<br />

I caratteri maggiormente correlati con la<br />

produzione di fibra sono risultati la biomassa<br />

(r = 0.687**), la produzione di steli secchi<br />

(r = 0.359*), la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di corteccia nello<br />

stelo (r = 0.345*) e la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di fibra<br />

nello stelo (r = 0.638**).<br />

Valutazione di progenie in avanzata fase<br />

di approntamento. La prova ha avuto un<br />

ottimo avvio, grazie alla pronta ed uniforme<br />

emergenza del<strong>le</strong> plantu<strong>le</strong>. Purtroppo in data<br />

18 maggio, quando <strong>le</strong> piante avevano raggiunto<br />

l’altezza di 80 cm circa, sono state<br />

colp<strong>it</strong>e da una pesante grandinata che ha provocato<br />

la rottura di un gran numero di steli.<br />

Conseguentemente, si è prefer<strong>it</strong>o effettuare<br />

una cimatura genera<strong>le</strong> a 8-10 cm da terra, ap-<br />

Foglie<br />

(t ha -1 )<br />

2.8 c<br />

3.5 ac<br />

2.6 c<br />

3.0 bc<br />

4.0 a<br />

4.0 a<br />

3.8 ab<br />

3.1 ac<br />

2.8 c<br />

3.4 ac<br />

Tabella 4 - Produzioni di fibra del<strong>le</strong> popolazioni a confronto.<br />

Tab<strong>le</strong> 4 - Fibre productions of cultivars compared<br />

Sostanza secca<br />

Infiorescenze<br />

(t ha -1 )<br />

0.2 b<br />

0.4 a<br />

0.2 b o<br />

o<br />

0.2 b<br />

0.2 b<br />

0.2 b<br />

0.1 b<br />

0.1 b<br />

pena sopra la prima coppia di foglie basali.<br />

In tabella 1 sono riportate <strong>le</strong> caratteristiche<br />

biometriche e i contenuti di THC del<strong>le</strong><br />

popolazioni confrontate.<br />

La capac<strong>it</strong>à di ricaccio del<strong>le</strong> piante è stata<br />

e<strong>le</strong>vata, tuttavia l’investimento raggiunto è<br />

stato inferiore a quello precedente l’evento<br />

meteorico. Alla raccolta, la f<strong>it</strong>tezza media<br />

ri<strong>le</strong>vata è stata di 71 piante m -2 , con variabil<strong>it</strong>à<br />

molto contenuta fra <strong>le</strong> tesi.<br />

L’altezza media del<strong>le</strong> piante è stata un po’<br />

inferiore a quella riscontrata negli anni precedenti<br />

(261 cm), verosimilmente anche <strong>per</strong><br />

effetto della cimatura (Di Candilo et al.,<br />

2002). Tuttavia, talune progenie hanno su<strong>per</strong>ato<br />

sensibilmente il testimone Kompolti.<br />

I diametri degli steli sono risultati contenuti,<br />

seppure in presenza di investimenti inferiori<br />

a quello ottima<strong>le</strong>. Ciò, in quanto <strong>le</strong><br />

piante che hanno ributtato hanno emesso due<br />

getti ciascuna, raddoppiando così il numero<br />

degli steli rispetto al numero del<strong>le</strong> piante.<br />

I livelli di THC sono risultati sensibilmente<br />

inferiori alla soglia dello 0.2% <strong>per</strong> tutti i<br />

Tota<strong>le</strong><br />

(t ha -1 )<br />

11.8 e<br />

17.8 a<br />

12.7 de<br />

11.5 e<br />

15.6 ac<br />

17.2 a<br />

14.2 cd<br />

16.9 ab<br />

14.8 bd<br />

13.3 de<br />

Corteccia/<br />

stelo<br />

(%)<br />

33.5 bc<br />

35.1 ab<br />

34.2 ac<br />

35.7 ab<br />

35.1 ab<br />

35.2 ab<br />

35.8 ab<br />

31.8 c<br />

33.7 bc<br />

37.0 a<br />

Canapulo/<br />

stelo<br />

(%)<br />

Medie 11.1 3.3 0.2 14.6 34.7 65.3<br />

I valori della medesima colonna contrassegnati da <strong>le</strong>ttere diverse differiscono statisticamente<br />

<strong>per</strong> P≤0.05 (test di Duncan).<br />

Popolazioni<br />

P-1<br />

P-2<br />

P-3<br />

P-4<br />

P-5<br />

P-6<br />

P-7<br />

Carmagnola<br />

Fibranova<br />

Kompolti<br />

Fibra<br />

lunga<br />

(t ha -1 )<br />

1.20 de<br />

1.72 ab<br />

1.11 e<br />

1.33 ce<br />

1.40 be<br />

1.62 ac<br />

1.53 ac<br />

1.42 be<br />

1.52 ad<br />

1.76 a<br />

Fibra<br />

corta<br />

(t ha -1 )<br />

0.36 cd<br />

0.62 bc<br />

0.35 d<br />

0.41 bd<br />

0.51 bd<br />

0.51 bd<br />

0.50 bd<br />

0.64 d<br />

0.67 b<br />

0.95 a<br />

Fibra<br />

tota<strong>le</strong><br />

(t ha -1 )<br />

1.56 d<br />

2.34 ab<br />

1.46 d<br />

1.74 cd<br />

1.91 bd<br />

2.13 bc<br />

2.03 bc<br />

1.76 cd<br />

2.19 bc<br />

2.71 a<br />

Medie 1.46 0.52 1.98<br />

valori della medesima colonna contrassegnati da <strong>le</strong>ttere<br />

diverse differiscono statisticamente <strong>per</strong> P =0.05 (test di Duncan)<br />

66.5 ab<br />

64.9 bc<br />

65.8 ac<br />

64.3 bc<br />

64.9 bc<br />

64.8 bc<br />

64.2 bc<br />

68.2 a<br />

66.3 ab<br />

63.0 c<br />

genotipi a confronto. Ciò indica sicuramente<br />

che <strong>le</strong> condizioni ambientali (tem<strong>per</strong>ature,<br />

umid<strong>it</strong>à, piovos<strong>it</strong>à, ecc.) del 2001 sono state<br />

poco favorevoli alla sintesi del THC da parte<br />

del<strong>le</strong> piante, tuttavia osservando i dati si<br />

può ri<strong>le</strong>vare che almeno cinque nuove popolazioni<br />

hanno fatto riscontrare valori prossimi<br />

allo zero, significativamente inferiori a<br />

quelli di Kompolti e Carmagnola. Sulla base<br />

di tali evidenze, che <strong>per</strong>altro confermano i<br />

riscontri dell’anno precedente, si può ragionevolmente<br />

r<strong>it</strong>enere che, anche in condizioni<br />

pedo-climatiche estremamente favorevoli<br />

alla sintesi del THC, in buona parte del<strong>le</strong><br />

nuove popolazioni il contenuto di sostanza<br />

allucinogena in discorso dovrebbe rimanere<br />

abbondantemente al di sotto della soglia sopra<br />

riportata.<br />

La produzione media di biomassa fresca<br />

ha raggiunto 41.6 t ha -1 , alla qua<strong>le</strong> hanno<br />

contribu<strong>it</strong>o gli steli <strong>per</strong> il 71.6%, <strong>le</strong> foglie<br />

<strong>per</strong> il 26% e <strong>le</strong> infiorescenze <strong>per</strong> il 2.4%<br />

(Tab. 2).<br />

Le rese più e<strong>le</strong>vate in biomassa sono state<br />

ottenute dal<strong>le</strong> progenie P-6, P-2, P-5 e P-7,<br />

nonché dai testimoni Kompolti e<br />

Carmagnola, con valori compresi fra 49.2 e<br />

42.4 t ha -1 , nell’ordine, non significativamente<br />

diversi fra loro. Gli stessi genotipi, ad eccezione<br />

di P-7, si sono evidenziati anche <strong>per</strong><br />

la produzione di steli freschi defogliati, oscillata<br />

fra 30.6 t ha -1 (progenie P-5) e 34.7 t ha -1<br />

(progenie P-6).<br />

Interessante ri<strong>le</strong>vare che <strong>le</strong> progenie sopra<br />

c<strong>it</strong>ate, oltre che <strong>per</strong> la resa in steli, si<br />

sono evidenziate anche <strong>per</strong> la produzione di<br />

foglie (11.8-13.4 t ha -1 ) a conferma della loro<br />

buona vigoria (Tab 2).<br />

Le <strong>per</strong>centuali medie di sostanza secca<br />

nel<strong>le</strong> componenti della parte aerea della pianta<br />

al momento della raccolta erano 37.2, 30.5<br />

e 20.4%, rispettivamente nello stelo, foglie<br />

e fiori. Fra i genotipi a confronto,<br />

Carmagnola ha fatto ri<strong>le</strong>vare la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong><br />

di sostanza secca dello stelo tendenzialmente<br />

più e<strong>le</strong>vata (42.3), mentre Kompolti ha<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 17


evidenziato il valore significativamente più<br />

basso (29.9%). Cinque del<strong>le</strong> nuove progenie<br />

hanno mostrato valori variabili da 36.6 a<br />

41.5%, non significativamente diversi da<br />

quello di Carmagnola (Tab. 2).<br />

La produzione media comp<strong>le</strong>ssiva in sostanza<br />

secca è stata di 14.6 t ha -1 , di cui il<br />

76% dovuto agli steli, il 22.6% al<strong>le</strong> foglie e<br />

l’1.4% al<strong>le</strong> infiorescenze. Anche <strong>per</strong> questo<br />

parametro si sono evidenziate <strong>le</strong> progenie P-<br />

2 e P-6, <strong>le</strong> cui rese (17.8 e 17.2 t ha -1 ) non si<br />

sono differenziate significativamente da<br />

quel<strong>le</strong> forn<strong>it</strong>e da Carmagnola e dalla progenie<br />

P-5 (Tab. 3).<br />

Il contributo di sostanza secca dovuto agli<br />

steli ha raggiunto i valori massimi nel<strong>le</strong> progenie<br />

P-2 e P-6 (13.9 e 13.0 t ha -1 , rispettivamente),<br />

nonché nei testimoni Carmagnola<br />

e Fibranova (13.6 e 11.9 t ha -1 ) (Tab.3).<br />

L’incidenza dello strato cortica<strong>le</strong> sullo stelo,<br />

correlata con la resa in fibra, è stata del<br />

34.7%. Fra <strong>le</strong> cultivar, Kompolti ha mostrato<br />

il valore più e<strong>le</strong>vato in assoluto (37%),<br />

significativamente su<strong>per</strong>iore a quelli degli<br />

altri due testimoni; <strong>per</strong> <strong>le</strong> nuove popolazioni,<br />

eccetto una, sono stati ri<strong>le</strong>vati valori compresi<br />

fra 34.2 e 35.8% non statisticamente<br />

diversi da quello di Kompolti.<br />

Il rapporto canapulo/stelo in media è stato<br />

del 65.3%: <strong>le</strong> tesi con i maggiori valori di<br />

questo carattere sono state Carmagnola, P-1<br />

e Fibranova (Tab. 3).<br />

La produzione di fibra (Tab. 4) in media è<br />

stata di 1.98 t ha -1 , di cui 1.46 t ha -1 di fibra<br />

lunga (mannel<strong>le</strong> lunghe quanto gli steli) e<br />

0.52 t ha -1 di fibra corta (stoppa). Produzioni<br />

su<strong>per</strong>iori alla media di campo sono state<br />

forn<strong>it</strong>e soprattutto da Kompolti e dalla progenie<br />

P-2 (2.71 e 2.34 t ha -1 , rispettivamente);<br />

inoltre, rese su<strong>per</strong>iori al<strong>le</strong> 2 t ha -1 sono<br />

state ottenute da Fibranova e dalla progenie<br />

P-6.<br />

Nei primi cinque posti della graduatoria<br />

produttiva <strong>per</strong> fibra lunga troviamo<br />

Kompolti, <strong>le</strong> progenie P-2, P-6 e P-7 e<br />

Fibranova, con valori compresi fra 1.76 e<br />

1.52 t ha -1 , nell’ordine.<br />

Per la fibra corta, la produzione significativamente<br />

più e<strong>le</strong>vata è stata ri<strong>le</strong>vata in<br />

18 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Kompolti.<br />

CONCLUSIONI<br />

Anche se <strong>le</strong> nuove popolazioni se<strong>le</strong>zionate<br />

necess<strong>it</strong>ano di ulteriore affinamento e valutazione<br />

in altre s<strong>it</strong>uazioni pedo-climatiche,<br />

sembra si possa r<strong>it</strong>enere che l’attiv<strong>it</strong>à di<br />

breeding finora svolta abbia avuto buon es<strong>it</strong>o.<br />

Di fatto, <strong>le</strong> progenie P-2 e P-6, ottenute<br />

<strong>per</strong> se<strong>le</strong>zione del<strong>le</strong> popolazioni derivanti,<br />

rispettivamente, dagli incroci “Kompolti x<br />

Fibranova” e “Carmagnola x Kompolti”,<br />

hanno mostrato ottime <strong>per</strong>formance, sia in<br />

termini di adattabil<strong>it</strong>à all’ambiente padano<br />

(da tali popolazioni non è mai stata ri<strong>le</strong>vata<br />

sensibil<strong>it</strong>à alla pre-fior<strong>it</strong>ura), sia sotto il profilo<br />

produttivo (resa in biomassa, sostanza<br />

secca e fibra).<br />

Inoltre, tali progenie hanno evidenziato<br />

ottima energia germinativa, buon vigore e<br />

notevo<strong>le</strong> rustic<strong>it</strong>à. Il loro ciclo biologico può<br />

essere considerato tardivo: in condizioni<br />

normali giungono alla piena fior<strong>it</strong>ura intorno<br />

a metà agosto.<br />

Altre due popolazioni interessanti sembrano<br />

essere <strong>le</strong> progenie P-5 e P-7, se<strong>le</strong>zionate<br />

dal<strong>le</strong> discendenze degli incroci “Carmagnola<br />

x Fibranova” e “Carmagnola x E<strong>le</strong>tta Campana”,<br />

abbastanza compet<strong>it</strong>ive <strong>per</strong> produzione<br />

di fibra.<br />

Vi sono poi popolazioni derivate da incroci<br />

con l’accessione “Bolognese”, non<br />

ancora sottoposte a prove di valutazione in<br />

parcel<strong>le</strong> replicate, che hanno manifestato<br />

spiccata precoc<strong>it</strong>à di maturazione.<br />

In defin<strong>it</strong>iva, si r<strong>it</strong>iene che da tali materiali<br />

dovrebbero derivare 2-3 nuove cultivar<br />

che, un<strong>it</strong>amente al<strong>le</strong> varietà <strong>it</strong>aliane già iscr<strong>it</strong>te<br />

al Registro, potrebbero cost<strong>it</strong>uire una<br />

gamma di varietà dioiche sufficientemente<br />

ampia e differenziata <strong>per</strong> ciclo di<br />

maturazione, ta<strong>le</strong> da soddisfare <strong>le</strong> esigenze<br />

dei vari contesti colturali.<br />

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Comportamento morfo-produttivo e qual<strong>it</strong>ativo di cultivar di canapa<br />

(Cannabis sativa L.) in varie local<strong>it</strong>à <strong>it</strong>aliane<br />

M. Di Candilo, D. Liberalato1 , A. Del Gatto, D. Laureti, V. Di Bari2 , R. Colucci2 , P. Tedeschi3 , L. Postiglione3 ,<br />

M. Poli4 , M. Diozzi, G. Grassi, P. Ranalli<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, <strong>Bologna</strong>.<br />

1 Zignago Tessi<strong>le</strong> S.p.A., Fossalta di Portogruaro, Venezia<br />

2 <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> Agronomico, Bari.<br />

3 Dipartimento di Ingegneria Agraria e Agronomia del Terr<strong>it</strong>orio, Univers<strong>it</strong>à di Portici (NA)<br />

4 Azienda <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> “M.Marani”, Ravenna<br />

RIASSUNTO<br />

Vengono rifer<strong>it</strong>i i risultati di prove di confronto varieta<strong>le</strong> svolte in diverse local<strong>it</strong>à nel biennio 2000-<br />

2001. Comp<strong>le</strong>ssivamente sono state valutate 7 varietà dioiche, 2 monoiche e 8 ibridi s<strong>per</strong>imentali<br />

dioici. Le prove sono state svolte ad Anzola dell’Emilia (<strong>Bologna</strong>), Ravenna, Osimo (Ancona),<br />

Rutigliano (Bari) e V<strong>it</strong>ulazio (Caserta). Sono stati effettuati rilievi inerenti <strong>le</strong> caratteristiche<br />

biometriche e produttive del<strong>le</strong> piante, nonchè i contenuti di ∆ 9 tetraidrocannabinolo (THC) del<strong>le</strong><br />

stesse piante e <strong>le</strong> caratteristiche qual<strong>it</strong>ative della fibra <strong>per</strong> uso tessi<strong>le</strong>. I risultati ottenuti hanno<br />

evidenziato come più mer<strong>it</strong>evoli <strong>le</strong> cultivar <strong>it</strong>aliane Carmagnola, C.S. e Fibranova <strong>per</strong> adattabil<strong>it</strong>à<br />

ambienta<strong>le</strong>, stabil<strong>it</strong>à produttiva e livelli di produzione. Inoltre, buone <strong>per</strong>formance sono state<br />

evidenziate da taluni ibridi s<strong>per</strong>imentali che hanno un<strong>it</strong>o al<strong>le</strong> buone caratteristiche agronomiche<br />

una buona qual<strong>it</strong>à della fibra (resa in pettinato e finezza).<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: canapa, cultivar, produttiv<strong>it</strong>à, fibra tessi<strong>le</strong>, qual<strong>it</strong>à.<br />

ABSTRACT<br />

Morphological, production and qual<strong>it</strong>ative behaviour of hemp cultivars (Cannabis sativa L.)<br />

in several Italian locations<br />

Results of comparative trials between several hemp varieties carried out in various Italian local<strong>it</strong>ies<br />

in the 2000-2001 <strong>per</strong>iod are presented. The evaluation included nine varieties (7 dioecius and 2<br />

monoecius) and eight ex<strong>per</strong>imental dioecius hybrids. The locations ex<strong>per</strong>imented were Anzola<br />

dell’Emilia (<strong>Bologna</strong>), Ravenna, Osimo (Ancona), Rutigliano (Bari) and V<strong>it</strong>ulazio (Caserta).<br />

Evaluation concerned plant biometric characteristics (plant dens<strong>it</strong>y, height, stem diameter), THC<br />

content (determined by EC official methodology), biomass production, stem dry matter <strong>per</strong>centage,<br />

bark/stem ratio and dry matter production. In add<strong>it</strong>ion, stems of only one local<strong>it</strong>y were water retted<br />

and scutched. The texti<strong>le</strong> qual<strong>it</strong>y of the fibre was evaluated by organo<strong>le</strong>ptic assessment, hackling<br />

yield and fineness. The <strong>per</strong>formance of hemp cultivars showed the possibil<strong>it</strong>y of obtaining the<br />

same productiv<strong>it</strong>y both in Northern Italy, under dry weather cond<strong>it</strong>ions, and Southern Italy, under<br />

growing cond<strong>it</strong>ions supported by heavy irrigation. In Central Italy, the yields were extremely low<br />

although the rainfall was not notably lower than in the Emilia-Romagna local<strong>it</strong>ies. In particular, the<br />

rainfall distribution in Osimo was, as usual, more uneven than Northern areas, w<strong>it</strong>h an extremely<br />

dry July. Consequently, in this local<strong>it</strong>y, and very likely in all Central Italy, <strong>it</strong> is necessary to apply<br />

irrigation during the last growing <strong>per</strong>iod of the cultivation. As far as cultivars are concerned,<br />

Carmagnola, CS and Fibranova showed the greatest stabil<strong>it</strong>y and good fibre yield. Kompolti, a<br />

Polish dioecius variety, demonstrated a high bark/stem ratio in all local<strong>it</strong>ies and a good fibre yield;<br />

unfortunately, the fibre qual<strong>it</strong>y was poor. Fedora and Futura, French monoecius varieties, had a<br />

lower <strong>per</strong>formance than dioecius cultivars due to their high flowering sens<strong>it</strong>iv<strong>it</strong>y. The ex<strong>per</strong>imental<br />

hybrids Hy2, Hy3 and Hy4, respectively coming from “Carmagnola x Kompolti”, “Carmagnola x<br />

Fibranova” and “Carmagnola x Carmagnola Gigante”, demonstrated a pos<strong>it</strong>ive <strong>per</strong>formance, the<br />

first two exhib<strong>it</strong>ing good dry matter production and the third a valuab<strong>le</strong> fibre qual<strong>it</strong>y and hackling<br />

yield.<br />

Key words: hemp, cultivars, production, texti<strong>le</strong> fibre, qual<strong>it</strong>y.<br />

INTRODUZIONE<br />

In Italia, da 4-5 anni, si sta cercando di<br />

reintrodurre la coltivazione della canapa da<br />

Autore corrispondente: Di Candilo M.<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di<br />

Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia<br />

Tel. (051) 6316833 - Fax (051) 374857<br />

E-mail: dicandilo@libero.<strong>it</strong>.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

fibra sulla spinta di esigenze agronomiche<br />

(necess<strong>it</strong>à di individuare alternative produttive<br />

al<strong>le</strong> grandi colture, sempre più<br />

eccedentarie), industriali (necess<strong>it</strong>à di<br />

re<strong>per</strong>ire in loco la materia prima, sempre più<br />

richiesta a livello mondia<strong>le</strong>) ed ambientali<br />

(esigenza di introdurre colture richiedenti<br />

bassi input energetici, ecocompatibili).<br />

Sotto quest’ultimo aspetto la coltura della<br />

canapa è sicuramente una del<strong>le</strong> più interessanti,<br />

in quanto non richiede interventi chi-<br />

mici di difesa e di diserbo; inoltre, almeno<br />

nel Nord Italia non richiede neppure l’irrigazione.<br />

Ciò, grazie al<strong>le</strong> sue spiccate caratteristiche<br />

di rustic<strong>it</strong>à, al suo acce<strong>le</strong>rato r<strong>it</strong>mo<br />

di cresc<strong>it</strong>a ed azione soffocante sul<strong>le</strong><br />

ma<strong>le</strong>rbe, nonché al suo apparato radica<strong>le</strong><br />

molto sviluppato e profondo.<br />

Di fatto <strong>per</strong>ò, nonostante il grande interesse<br />

<strong>per</strong> la coltura e <strong>le</strong> buone <strong>per</strong>formance<br />

produttive della pianta, la su<strong>per</strong>ficie comp<strong>le</strong>ssiva<br />

invest<strong>it</strong>a a canapa dal 1999 rimane<br />

estremamente ridotta (poco più di 150 ettari),<br />

soprattutto <strong>per</strong> la mancanza di centri industriali<br />

in grado di effettuare la prima lavorazione<br />

del prodotto raccolto. In altre paro<strong>le</strong>,<br />

la coltura non decolla, poiché la filiera<br />

produttiva è incomp<strong>le</strong>ta.<br />

La reintroduzione della canapa impone un<br />

aggiornamento dell’agrotecnica (Di Candilo<br />

et al., 2000a), la valutazione del<strong>le</strong> cultivar<br />

disponibili <strong>per</strong> una oculata scelta varieta<strong>le</strong>,<br />

la meccanizzazione della raccolta secondo<br />

<strong>le</strong> esigenze imposte dal<strong>le</strong> successive o<strong>per</strong>azioni<br />

di processing, lo studio e la messa a<br />

punto del processo di macerazione da adottare<br />

nei centri industriali di prima lavorazione<br />

del prodotto (Di Candilo et al., 2000b;<br />

Mastromei et al., 2001).<br />

Con tali final<strong>it</strong>à, il Ministero del<strong>le</strong> Pol<strong>it</strong>iche<br />

Agrico<strong>le</strong> e Forestali ha promosso e finanziato<br />

il Progetto di ricerca “Canapa <strong>per</strong><br />

fibra tessi<strong>le</strong> : dalla produzione alla utilizzazione”,<br />

giunto al secondo anno di attiv<strong>it</strong>à.<br />

Con riguardo al<strong>le</strong> cultivar, in vista del<br />

rilancio della coltura, si r<strong>it</strong>iene doveroso riprendere<br />

la valutazione del germoplasma<br />

disponibi<strong>le</strong>, anche <strong>per</strong>ché il panorama<br />

varieta<strong>le</strong> attua<strong>le</strong>, salvo poche eccezioni, è<br />

cambiato rispetto al passato: accanto al<strong>le</strong><br />

varietà <strong>it</strong>aliane sono disponibili numerose<br />

cultivar straniere; queste ultime non sempre<br />

si adattano al<strong>le</strong> condizioni ambientali del<br />

nostro Paese, evidenziando spesso spiccata<br />

sensibil<strong>it</strong>à alla pre-fior<strong>it</strong>ura, con forte<br />

penalizzazione della produzione. Inoltre,<br />

taluni materiali, provenienti dai Paesi dell’Est,<br />

nel<strong>le</strong> nostre condizioni colturali possono<br />

raggiungere livelli di THC su<strong>per</strong>iori<br />

alla soglia massima (0.2% della s.s.), creando<br />

notevoli difficoltà di ordine <strong>le</strong>ga<strong>le</strong> ed economico<br />

agli agricoltori, oltre a disaffezionarli<br />

alla coltura. Ecco quindi che una appropriata<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 19


Tabella 1 - Principali notizie riguardanti la conduzione del<strong>le</strong> prove.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Principal data on trial management.<br />

s<strong>per</strong>imentazione varieta<strong>le</strong> assume grande<br />

importanza <strong>per</strong> la scelta del<strong>le</strong> cultivar più<br />

idonee al<strong>le</strong> nostre possibili aree canapico<strong>le</strong>.<br />

Inoltre, ta<strong>le</strong> studio ha notevo<strong>le</strong> va<strong>le</strong>nza anche<br />

<strong>per</strong> i breeders impegnati nella cost<strong>it</strong>uzione<br />

varieta<strong>le</strong>, che possono scegliere oculatamente<br />

i parentali <strong>per</strong> la realizzazione di<br />

nuove combinazioni d’incrocio.<br />

In questa sede si riferisce su un biennio di<br />

s<strong>per</strong>imentazione condotta in diverse local<strong>it</strong>à<br />

della Penisola, con varietà iscr<strong>it</strong>te al Registro<br />

e con materiali s<strong>per</strong>imentali.<br />

MATERIALI E METODI<br />

Parte agronomica. Le prove sono state<br />

svolte nel biennio 2000-2001. Nel primo anno<br />

sono stati confrontati 14 materiali, di cui<br />

6 varietà dioiche, 2 monoiche e 6 ibridi s<strong>per</strong>imentali;<br />

nel secondo anno <strong>le</strong> tesi a confronto<br />

erano 13, di cui 5 varietà dioiche (4 già provate<br />

nel primo anno) e 8 ibridi s<strong>per</strong>imentali (di cui 6<br />

Steli (t ha -1 s.s.)<br />

O<strong>per</strong>azioni<br />

colturali<br />

Tipo di terreno<br />

Precessione colt.<br />

Concimazione<br />

- pre-semina<br />

- co<strong>per</strong>tura<br />

Semina<br />

Regime irriguo<br />

Volume irriguo<br />

N. interventi<br />

Data di raccolta<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Carmagnola<br />

Anzola<br />

Emilia<br />

Argilloso<br />

F. tenero<br />

100 Kg/ha<br />

P2O5<br />

100 Kg/ha N<br />

Asciutto<br />

--<br />

6/7-7/8<br />

Fibranova<br />

20 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Anno 2000 Anno 2001<br />

Ravenna<br />

Limoso<br />

Mais<br />

100 Kg/ha<br />

P2O5<br />

100 Kg/ha<br />

K2O<br />

150 Kg/ha N<br />

Asciutto<br />

--<br />

15/6-4/8<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

Campocavallo<br />

Medio-<br />

Impasto<br />

F. duro<br />

100 Kg/ha<br />

P2O5<br />

150 Kg/ha N<br />

Asciutto<br />

già provati l’anno precedente).<br />

Nel 2000 la prova è stata effettuata ad<br />

Anzola dell’Emilia (BO), Ravenna, San<br />

Biagio di Osimo (AN), Campocavallo di<br />

Osimo (AN) e Rutigliano (BA); nel 2001 si<br />

è o<strong>per</strong>ato ad Anzola dell’Emilia, Ravenna e<br />

V<strong>it</strong>ulazio (CE).<br />

In tutte <strong>le</strong> local<strong>it</strong>à e <strong>per</strong> entrambi gli anni<br />

è stata adottata la medesima metodologia<br />

s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong>, basata sui seguenti cr<strong>it</strong>eri o<strong>per</strong>ativi:<br />

- schema s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong>: blocco randomizzato<br />

con 4 ripetizioni;<br />

- parcella: 20 m 2 , comprendente 22 fi<strong>le</strong> di<br />

piante;<br />

- concimazione commisurata alla fertil<strong>it</strong>à<br />

del terreno;<br />

- semina: prima metà di marzo, su fila pressoché<br />

continua, con distanza di 20 cm fra<br />

<strong>le</strong> fi<strong>le</strong>;<br />

- diradamento: alla differenziazione della<br />

Carmagnola<br />

Hy<br />

S.Biagio Rutigliano<br />

Figura 1 - Effetti combinati del<strong>le</strong> cultivar e degli ambienti sulla produzione di sostanza secca, anno 2000.<br />

Figure 1 - Effects of the “cultivars x local<strong>it</strong>ies” interaction on dry matter production, year 2000.<br />

--<br />

21/6-31/7<br />

Limoargilloso<br />

F. duro<br />

100 Kg/ha<br />

P2O5<br />

150 Kg/ha N<br />

Asciutto<br />

--<br />

22/6-3/8<br />

Hy2<br />

Terra rossa<br />

F. duro<br />

100 Kg/ha<br />

P2O5<br />

50 Kg/ha<br />

K2O<br />

150 Kg/ha N<br />

Hy4<br />

Anzola<br />

Emilia<br />

quarta foglia vera, adottando una distanza<br />

di 5 cm sulla fila;<br />

- conduzione della coltura: in asciutto nel<strong>le</strong><br />

local<strong>it</strong>à del Centro-Nord, in irriguo in<br />

quel<strong>le</strong> del Sud.<br />

In tabella 1 è riportata la scheda agronomica<br />

dei singoli campi, nella qua<strong>le</strong> figurano<br />

gli interventi colturali, <strong>le</strong> dosi dei mezzi tecnici<br />

impiegati e <strong>le</strong> date di raccolta.<br />

Rilievi <strong>per</strong> parcella nel corso del ciclo<br />

coltura<strong>le</strong>:<br />

- data emergenza: quando circa 2/3 del<strong>le</strong><br />

piante attese presentavano <strong>le</strong> due foglie<br />

coti<strong>le</strong>donari dispiegate;<br />

- data fior<strong>it</strong>ura;<br />

- manifestazioni parass<strong>it</strong>arie: data di comparsa<br />

e grav<strong>it</strong>à degli attacchi.<br />

Rilievi alla raccolta (alla piena fior<strong>it</strong>ura<br />

del<strong>le</strong> piante):<br />

- Su appos<strong>it</strong>a area di saggio/parcella (1 m 2 ):<br />

numero di piante presenti; peso della<br />

Futura<br />

Ravenna V<strong>it</strong>ulazio<br />

21/3, (mecc.) 23/3, (mecc.) 31/3, (mecc.) 13/4, (mecc.) 31/3, (mecc.) 26/3, (mecc.) 23/3, (mecc.) 31/3, (mecc.)<br />

Irriguo<br />

4355 m 3 /ha<br />

12 interventi<br />

12/6-4/8<br />

Argilloso<br />

F. tenero<br />

100 Kg/ha<br />

P2O5<br />

100 Kg/ha N<br />

Asciutto<br />

--<br />

24/7-7/8<br />

Limoso<br />

Mais<br />

10 Kg/ha<br />

P2O5<br />

100 Kg/ha<br />

K2O<br />

150 Kg/ha N<br />

Asciutto<br />

--<br />

15/6-4/8<br />

Anzola Emilia<br />

Ravenna<br />

Campocavallo<br />

S.Biagio<br />

Sabbiolimoso<br />

F. duro<br />

142 Kg/ha<br />

P2O5<br />

200 Kg/ha<br />

K2O<br />

100 Kg/ha N<br />

Irriguo<br />

3200 m 3 /ha<br />

5 interventi<br />

24/7-2/8<br />

Rutigliano


Tabella 2 - Effetti medi degli ambienti sul<strong>le</strong> caratteristiche biometriche e produttive del<strong>le</strong> cultivar, anno 2000<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Average effects of the local<strong>it</strong>ies on biometric and production characteristics of the cultivars, year 2000.<br />

Caratteri<br />

Piante m -2<br />

Altezza pianta<br />

Diametro basa<strong>le</strong> stelo<br />

Biomassa<br />

Steli freschi<br />

Sostanza secca steli<br />

Steli secchi<br />

Corteccia/stelo<br />

THC<br />

biomassa; peso degli steli defogliati e<br />

cimati (la cimatura è stata effettuata asportando<br />

la parte apica<strong>le</strong> della pianta non<br />

fibrosa); peso del<strong>le</strong> foglie e “cime”.<br />

- Su campioni di 20 piante di ciascuna area<br />

di saggio: altezza del<strong>le</strong> piante e diametro<br />

basa<strong>le</strong> degli steli.<br />

- Su campioni di 5 piante <strong>per</strong> ciascuna area<br />

di saggio: <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di sostanza secca<br />

(lasciando i campioni in stufa a 65 °C <strong>per</strong><br />

36 ore; rapporto pondera<strong>le</strong> corteccia/stelo<br />

(sul “fresco” e sul secco): cinque steli<br />

sono stati tagliati in tre parti uguali, <strong>per</strong><br />

o<strong>per</strong>are sul terzo mediano la separazione<br />

della corteccia dal canapulo.<br />

- Sull’intera parcella: peso della biomassa<br />

prodotta.<br />

Lim<strong>it</strong>atamente al<strong>le</strong> prove di Anzola<br />

Emilia, è stata effettuata anche la<br />

macerazione in acqua del<strong>le</strong> bacchette di ciascuna<br />

cultivar, impiegando appos<strong>it</strong>i vasconi<br />

di cemento affondati nel terreno.<br />

Inoltre, nel corso dei cicli colturali in tutte<br />

<strong>le</strong> local<strong>it</strong>à sono stati ri<strong>le</strong>vati gli andamenti<br />

dei principali parametri climatici (tem<strong>per</strong>ature<br />

e precip<strong>it</strong>azioni) e raffrontati con <strong>le</strong><br />

medie storiche.<br />

Parte industria<strong>le</strong>. Le caratteristiche<br />

qual<strong>it</strong>ative della fibra stigliata e gramolata<br />

ottenuta ad Anzola Emilia sono state valutate<br />

presso lo stabilimento della Zignago Tessi<strong>le</strong>.<br />

In particolare, campioni del<strong>le</strong> varie<br />

THC (% s.s.)<br />

0.7<br />

0.6<br />

0.5<br />

0.4<br />

0.3<br />

0.2<br />

0.1<br />

0<br />

Carmagnola<br />

Fibranova<br />

(n.)<br />

(cm)<br />

(mm)<br />

(t ha -1 )<br />

(t ha -1 )<br />

(%)<br />

(t ha -1 )<br />

(%)<br />

(%)<br />

Anzola<br />

Emilia<br />

117.6 a<br />

238.2 a<br />

8.2 b<br />

42.6 a<br />

32.2 a<br />

37.8 c<br />

12.5 a<br />

32.7 b<br />

0.15 ab<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

cultivar sono stati classificati secondo la griglia<br />

di classificazione CIPALIN utilizzata <strong>per</strong><br />

il lino e comprende i seguenti parametri<br />

qual<strong>it</strong>ativi: colore, macerazione, finezza, resistenza,<br />

lunghezza, omogene<strong>it</strong>à, stigliatura,<br />

proprietà, aspetto, dens<strong>it</strong>à e “mano”. I parametri,<br />

seppur con nomi diversi, sono gli stessi<br />

che storicamente sono stati usati <strong>per</strong> la<br />

determinazione qual<strong>it</strong>ativa della fibra di canapa.<br />

La gradazione dei valori di queste variabili<br />

va da 1 a 5 (classifica a ranghi). Il<br />

materia<strong>le</strong> è stato quindi condizionato in sala<br />

pettinatura <strong>per</strong> 48 ore, a tem<strong>per</strong>atura ed umid<strong>it</strong>à<br />

controllate. Prima della lavorazione il<br />

materia<strong>le</strong> è stato cimato e tagliato in spezzoni<br />

di lunghezza variabi<strong>le</strong> tra gli 80 e i 110 cm,<br />

<strong>per</strong> adeguarlo al<strong>le</strong> specifiche tecniche della<br />

macchina, quindi pesato misurando inoltre<br />

la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> d’umid<strong>it</strong>à mediante igrometro<br />

ad aghi EKV/M. La pettinatura è stata esegu<strong>it</strong>a<br />

su pettinatrice Liebb. La resa è stata<br />

calcolata come <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> tra materia<strong>le</strong> in<br />

usc<strong>it</strong>a (mannel<strong>le</strong> pettinate) e materia<strong>le</strong> entrante<br />

(filaccia stigliata e gramolata). Per la<br />

misurazione della finezza il pettinato è stato<br />

condizionato in ambiente controllato (20 °C;<br />

UR=65%) <strong>per</strong> 48 ore. Da ogni lotto è stato<br />

pre<strong>le</strong>vato un campione di circa 20 g; ogni<br />

campione è stato tagliato omogeneamente<br />

alla lunghezza di circa 20 mm e miscelato<br />

attraverso Fibre B<strong>le</strong>nder, presso IAF di<br />

Reutlingen in Germania. Dal tampone di fibre<br />

Carmagnola<br />

HY<br />

Ravenna<br />

93.7 b<br />

240.4 a<br />

8.8 a<br />

42.2 a<br />

33.4 a<br />

38.5 c<br />

13.0 a<br />

28.6 c<br />

0.17 a<br />

Figura 2 - Effetti combinati del<strong>le</strong> cultivar e degli ambienti sul contenuto di THC del<strong>le</strong> piante, anno 2000.<br />

Figure 2 - Effects of the “cultivars x local<strong>it</strong>ies” interaction on THC <strong>le</strong>vels, year 2000.<br />

HY2<br />

Campocavallo<br />

86.5 b<br />

195.9 b<br />

8.0 b<br />

21.8 c<br />

16.2 c<br />

43.7 a<br />

7.2 b<br />

26.0 d<br />

0.14 b<br />

HY4<br />

San Biagio Rutigliano Medie<br />

50.7 c<br />

188.0 b<br />

8.2 b<br />

17.0 d<br />

12.4 d<br />

43.9 a<br />

5.5 c<br />

26.0 d<br />

0.16 ab<br />

così ottenuto sono stati pre<strong>le</strong>vati 5 campioni<br />

di 1.2 g (± 1 mg) ciascuno (Norme française<br />

G 07 074) la cui misura, mediante airflow<br />

WIRA, è stata ripetuta tre volte <strong>per</strong> un tota<strong>le</strong><br />

di 15 misurazioni <strong>per</strong> campione. La<br />

calibrazione dello strumento è stata effettuata<br />

utilizzando campioni standard di lino di finezza<br />

nota (un<strong>it</strong>à di misura I.F.S.= indice di<br />

finezza standard), forn<strong>it</strong>i dall’<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> Tessi<strong>le</strong><br />

Francese.<br />

Analisi dei dati. L’analisi statistica dei<br />

dati è stata effettuata <strong>per</strong> anno, dato che non<br />

tutti i materiali genetici e non tutte <strong>le</strong> local<strong>it</strong>à<br />

sono stati considerati <strong>per</strong> entrambi gli anni.<br />

Il confronto fra <strong>le</strong> medie è stata effettuata<br />

mediante il test di Duncan, nel caso degli<br />

effetti principali, e con il calcolo del<strong>le</strong> differenze<br />

minime significative (DMS), nel caso<br />

del<strong>le</strong> interazione.<br />

Andamento meteo. Nel primo anno, durante<br />

il <strong>per</strong>iodo interessato dal<strong>le</strong> prove (marzo-agosto)<br />

la piovos<strong>it</strong>à è stata di 277 mm ad<br />

Anzola Emilia, 192 mm a Ravenna, 244 mm<br />

ad Osimo e 71 mm a Rutigliano.<br />

La distribuzione del<strong>le</strong> precip<strong>it</strong>azioni nel<br />

tempo è stata abbastanza regolare nella local<strong>it</strong>à<br />

emiliana, un po’ meno a Ravenna, con<br />

scars<strong>it</strong>à in maggio e giugno. Ad Osimo, invece,<br />

la piovos<strong>it</strong>à è stata scarsa dall’inizio<br />

di luglio fino al termine del ciclo coltura<strong>le</strong>.<br />

A Rutigliano <strong>le</strong> precip<strong>it</strong>azioni sono state<br />

pressoché assenti dall’inizio della seconda<br />

Futura<br />

116.1 a<br />

194.0 b<br />

6.8 c<br />

39.3 b<br />

29.3 b<br />

41.5 b<br />

12.3 a<br />

49.6 a<br />

0.11 c<br />

Anzola Emilia<br />

Ravenna<br />

Campocavallo<br />

S.Biagio<br />

92.9<br />

211.3<br />

8.0<br />

32.6<br />

24.7<br />

41.1<br />

10.1<br />

32.6<br />

0.15<br />

Rutigliano<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 21


Tabella 3 - Caratteristiche biometriche e produttive del<strong>le</strong> cultivar (medie di 5 local<strong>it</strong>à), anno 2000.<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Biometric and production characteristics of the cultivars (averages for 5 local<strong>it</strong>ies), year 2000.<br />

Cultivar Piante<br />

m<br />

Diametro<br />

-2<br />

Altezza<br />

pianta<br />

basa<strong>le</strong><br />

stelo<br />

Biomassa<br />

(t ha -1 (n.) (cm) (mm)<br />

)<br />

Sostanza secca<br />

stelo<br />

(%) (t ha<br />

Corteccia/<br />

stelo<br />

Fibra*<br />

(filaccia) THC<br />

-1 ) (%) (t ha -1 ) (% s.s.)<br />

Carmagnola<br />

C.S.<br />

Fibranova<br />

Carmagnola G.<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

E<strong>le</strong>tta Campana<br />

Carmagnola HY<br />

HY1<br />

HY2<br />

HY3<br />

HY4<br />

HY5<br />

Futura<br />

Fedora<br />

decade di apri<strong>le</strong> fino alla raccolta.<br />

Le tem<strong>per</strong>ature minime nel<strong>le</strong> local<strong>it</strong>à del<br />

nord sono state costantemente inferiori a<br />

quel<strong>le</strong> riscontrate nel Centro-Sud di 1-2 °C.<br />

I valori massimi, invece, nel<strong>le</strong> diverse local<strong>it</strong>à<br />

si sono differenziati sensibilmente solo<br />

nel <strong>per</strong>iodo inizio luglio-inizio agosto, con<br />

livelli di 3-4 °C in più nella local<strong>it</strong>à del Sud.<br />

Nel 2001 la piovos<strong>it</strong>à nel <strong>per</strong>iodo sopra<br />

indicato è stata di 302 mm ad Anzola Emilia,<br />

310 mm a Ravenna e 153 mm a V<strong>it</strong>ulazio.<br />

Anche in questa annata la distribuzione<br />

del<strong>le</strong> piogge è stata più omogenea nella local<strong>it</strong>à<br />

emiliana; a Ravenna, invece, si sono<br />

avute precip<strong>it</strong>azioni abbondanti in apri<strong>le</strong> e<br />

carenti dalla seconda decade di giugno fino<br />

Punteggio Cipalin<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

Carmagnola<br />

C.S.<br />

85.4 cd<br />

92.2 bd<br />

87.0 cd<br />

95.3 bc<br />

71.7 e<br />

93.1 bd<br />

81.4 de<br />

93.3 bd<br />

83.0 ce<br />

103.1 ab<br />

109.5 a<br />

104.5 ab<br />

89.0 cd<br />

112.5 a<br />

Fibranova<br />

22 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Carmagnola Gigante<br />

241.7 a<br />

239.8 a<br />

231.2 ab<br />

191.4 d<br />

230.3 ab<br />

223.4 b<br />

241.1 a<br />

206.3 c<br />

241.5 a<br />

233.2 ab<br />

231.0 ab<br />

208.1 c<br />

139.7 e<br />

99.1 f<br />

Kompolti<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

Figura 3 - Classificazione organo<strong>le</strong>ttica della fibra.<br />

Figure 3 - Fibre organo<strong>le</strong>ptic classification.<br />

alla raccolta. A V<strong>it</strong>ulazio si è avuta una<br />

piovos<strong>it</strong>à analoga al<strong>le</strong> local<strong>it</strong>à del nord solo<br />

in marzo e apri<strong>le</strong>, successivamente l’andamento<br />

stagiona<strong>le</strong> è stato molto sicc<strong>it</strong>oso.<br />

Le tem<strong>per</strong>ature nel<strong>le</strong> diverse local<strong>it</strong>à si<br />

sono differenziate solo <strong>per</strong> i valori minimi<br />

che <strong>per</strong> tutto il <strong>per</strong>iodo del<strong>le</strong> prove sono state<br />

di 2-3 °C più alte al sud.<br />

RISULTATI<br />

Anno 2000<br />

Aspetti agronomici<br />

a) Effetti ambientali<br />

L’ambiente di coltivazione ha influ<strong>it</strong>o significativamente<br />

sul<strong>le</strong> caratteristiche biometriche<br />

e produttive del<strong>le</strong> piante (Tab. 2).<br />

E<strong>le</strong>tta Campana<br />

8.7 bc<br />

9.2 a<br />

8.4 cd<br />

7.3 f<br />

9.0 ab<br />

7.9 e<br />

9.2 a<br />

7.8 e<br />

8.7 bc<br />

8.6 bc<br />

8.1 de<br />

7.2 f<br />

6.6 g<br />

5.4 h<br />

Carmagnola HY<br />

HY1<br />

36.7 a<br />

34.2 bd<br />

35.2 ac<br />

31.4 e<br />

33.3 ce<br />

35.7 ab<br />

35.5 ab<br />

32.6 de<br />

36.9 a<br />

36.4 ab<br />

35.6 ab<br />

37.0 a<br />

20.5 f<br />

15.4 g<br />

HY2<br />

HY3<br />

41.9 ab<br />

43.4 ab<br />

43.4 ab<br />

40.6 bc<br />

42.7 ab<br />

42.8 ab<br />

43.3 ab<br />

43.0 ab<br />

44.1 a<br />

40.5 bc<br />

40.9 bc<br />

38.9 c<br />

33.6 d<br />

36.0 d<br />

HY4<br />

HY5<br />

12.0 ab<br />

11.3 bc<br />

11.7 ac<br />

9.3 d<br />

11.0 c<br />

11.4 bc<br />

11.5 bc<br />

9.9 d<br />

12.5 a<br />

11.6 ac<br />

11.0 c<br />

11.1 bc<br />

4.3 e<br />

2.7 f<br />

HY6<br />

Di fatto, la produzione di biomassa verde è<br />

variata fortemente passando da poco più di<br />

42 t ha -1 , ottenute ad Anzola Emilia e<br />

Ravenna, a 21.8 e 17.0 t ha -1 realizzate nel<strong>le</strong><br />

due prove di Osimo. I forti cali di produzione<br />

in quest’ultima local<strong>it</strong>à sono risultati associati<br />

a dens<strong>it</strong>à di investimento<br />

marcatamente inferiori a quel<strong>le</strong> degli altri<br />

ambienti, oltre che a minore altezza del<strong>le</strong><br />

piante.<br />

Al contrario, nel marchigiano sono risultate<br />

significativamente più e<strong>le</strong>vate <strong>le</strong> <strong>per</strong>centuali<br />

di sostanza secca dello stelo, sia rispetto<br />

a quella ri<strong>le</strong>vata nel barese, sia, soprattutto,<br />

nei confronti di quel<strong>le</strong> riscontrate in<br />

Emilia-Romagna. Tuttavia, la produzione<br />

HY7<br />

30.8 de<br />

29.8 df<br />

30.6 de<br />

31.2 de<br />

30.2 de<br />

28.9 ef<br />

34.9 c<br />

38.4 b<br />

31.9 d<br />

29.8 df<br />

27.6 f<br />

41.1 a<br />

34.1 c<br />

37.2 b<br />

Futura<br />

Fedora<br />

2.21 c<br />

2.28 c<br />

2.24 c<br />

0.96 e<br />

1.94 cd<br />

2.07 c<br />

2.69 ab<br />

1.64 d<br />

2.99 a<br />

2.33 bc<br />

1.94 cd<br />

2.05 cd<br />

0.76 e<br />

0.25 f<br />

Medie 92.9 211.3 8.0 32.6 41.1 10.1 32.6 1.88 0.14<br />

0.08 ef<br />

0.09 de<br />

0.11 de<br />

0.11 de<br />

0.05 f<br />

0.43 a<br />

0.17 c<br />

0.26 b<br />

0.20 c<br />

0.08 ef<br />

0.05 f<br />

0.17 c<br />

0.12 d<br />

0.11 de<br />

2000 2001


Tabella 4 - Effetti medi degli ambienti sul<strong>le</strong> caratteristiche biometriche e produttive del<strong>le</strong> cultivar, anno 2001.<br />

Tab<strong>le</strong> 4 - Average effects of the local<strong>it</strong>ies on biometric and production characteristics of the cultivars, year 2001.<br />

Caratteri Anzola E. Ravenna V<strong>it</strong>ulazio Medie<br />

Piante m -2<br />

Altezza pianta<br />

Diametro basa<strong>le</strong> stelo<br />

Biomassa<br />

Steli freschi<br />

Sostanza secca steli<br />

Steli secchi<br />

Corteccia/stelo<br />

THC<br />

tendenzialmente più e<strong>le</strong>vata di sostanza secca,<br />

dovuta agli steli defogliati e cimati, è stata<br />

ottenuta a Ravenna (13 t ha-1 (test di Duncan)<br />

). Rese non significativamente<br />

diverse sono state raggiunte<br />

ad Anzola Emilia e a Rutigliano; ad Osimo,<br />

invece, si è avuto, in media, un dimezzamento<br />

della produzione.<br />

La marcata riduzione della resa verificatasi<br />

nel marchigiano, sebbene la piovos<strong>it</strong>à<br />

comp<strong>le</strong>ssiva sia stata su<strong>per</strong>iore a quella di<br />

Ravenna e <strong>le</strong>ggermente inferiore a quella di<br />

Anzola Emilia, è stata indotta verosimilmente<br />

dalla più disomogenea distribuzione del<strong>le</strong><br />

piogge rispetto al<strong>le</strong> local<strong>it</strong>à del nord. Di<br />

fatto, ad Osimo nell’ultima fase del ciclo<br />

coltura<strong>le</strong> (luglio-inizio agosto) sono caduti<br />

solo 27 mm di pioggia, ovvero 47 mm in<br />

meno rispetto ad Anzola Emilia e 60 mm in<br />

meno rispetto a Ravenna. In sostanza, ta<strong>le</strong><br />

evidenza conferma precedenti risultati, circa<br />

la necess<strong>it</strong>à di supportare la coltivazione<br />

con l’irrigazione anche nel centro Italia (Del<br />

Gatto et al., 1999; Di Candilo et al., 2001),<br />

oltre che nel Sud del Paese (Di Bari et al.,<br />

2001).<br />

resa %<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Carmagnola<br />

C.S.<br />

Fibranova<br />

Carmagnola Gigante<br />

Kompolti<br />

Figura 4 - Resa di pettinatura del<strong>le</strong> cultivar.<br />

Figure 4 - Hackling yield of the cultivars.<br />

(n.)<br />

(cm)<br />

(mm)<br />

(t ha -1 )<br />

(t ha -1 )<br />

(%)<br />

(t ha -1 )<br />

(%)<br />

(% s.s.)<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

Altre differenze produttive molto marcate<br />

hanno riguardato il rapporto corteccia/stelo<br />

che nel barese ha raggiunto il valore massimo<br />

di 49.6%, mentre ad Osimo sono stati<br />

ottenuti quelli significativamente più bassi.<br />

In questo caso <strong>le</strong> differenze sono da imputare<br />

alla diversa f<strong>it</strong>tezza del<strong>le</strong> piante che ha<br />

influ<strong>it</strong>o, a sua volta, sul diametro degli steli.<br />

È noto infatti che l’investimento è un fattore<br />

agronomico in grado di influire in modo significativo<br />

e consistente sia sul<strong>le</strong> caratteristiche<br />

biometriche che produttive del<strong>le</strong> piante.<br />

Gli investimenti più alti favoriscono lo<br />

sviluppo di steli di diametro inferiore, conseguentemente<br />

la su<strong>per</strong>ficie cortica<strong>le</strong> (m -2 )<br />

risulta su<strong>per</strong>iore (Van Der Werf et al., 1994;<br />

Di Candilo et al., 1996). Fra l’altro, la produzione<br />

di steli sottili influisce pos<strong>it</strong>ivamente<br />

sulla qual<strong>it</strong>à della fibra, grazie alla presenza<br />

di una maggiore <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di fibre primarie,<br />

qual<strong>it</strong>ativamente migliori rispetto al<strong>le</strong><br />

fibre secondarie, più abbondanti negli steli<br />

grossi (Dempsey, 1975).<br />

I livelli di THC nel<strong>le</strong> piante in tutte <strong>le</strong> local<strong>it</strong>à<br />

sono rimasti sotto la soglia massima<br />

E<strong>le</strong>tta Campana<br />

Carmagnola HY<br />

73.4 a<br />

258.8 b<br />

10.6 b<br />

42.9 c<br />

31.4 b<br />

37.4 b<br />

11.8 b<br />

33.7 a<br />

0.07 c<br />

HY1<br />

HY2<br />

HY3<br />

56.0 c<br />

317.8 a<br />

14.2 a<br />

46.8 b<br />

40.2 a<br />

40.7 a<br />

16.4 a<br />

30.7 b<br />

0.09 b<br />

HY4<br />

HY5<br />

HY6<br />

consent<strong>it</strong>a (0.2% della sostanza secca). Tuttavia,<br />

sono state riscontrate differenze significative<br />

fra gli ambienti, con il valore più<br />

basso ri<strong>le</strong>vato a Rutigliano (0.11%) e quello<br />

più alto ottenuto a Ravenna (0.17%).<br />

b) Effetti del<strong>le</strong> cultivar<br />

Le cultivar a confronto si sono differenziate<br />

significativamente <strong>per</strong> tutti i caratteri<br />

considerati (Tab. 3).<br />

Circa la dens<strong>it</strong>à di investimento, è emerso<br />

che la varietà Fedora e gli ibridi HY-4, HY-5<br />

e HY-3 hanno mostrato <strong>le</strong> maggiori f<strong>it</strong>tezze<br />

(otre 100 piante m -2 ), mentre Red Petio<strong>le</strong> ha<br />

evidenziato il valore più basso (72 piante m -<br />

2 ).<br />

Per l’altezza del<strong>le</strong> piante si sono distinte<br />

pos<strong>it</strong>ivamente Carmagnola, HY-2, Carmagnola<br />

HY e C.S. che hanno raggiunto almeno<br />

i 240 cm; valori non significativamente<br />

diversi sono stati ottenuti <strong>per</strong> HY-3, HY-4 e<br />

Red Petio<strong>le</strong>. Le cultivar più basse in assoluto<br />

sono state <strong>le</strong> monoiche Fedora e Futura,<br />

rispettivamente con 99 e 140 cm. Al riguardo,<br />

va sottolineato che tali genotipi dopo<br />

appena 50-60 giorni dalla semina, hanno fio-<br />

HY7<br />

127.9 a<br />

312.3 a<br />

10.7 b<br />

50.3 a<br />

40.9 a<br />

39.1 a<br />

16.4 a<br />

26.8 c<br />

0.10 a<br />

Futura<br />

Fedora<br />

85.8<br />

296.3<br />

11.8<br />

46.7<br />

37.5<br />

39.1<br />

14.9<br />

30.4<br />

0.09<br />

I valori del<strong>le</strong> singo<strong>le</strong> righe contrassegnati da <strong>le</strong>ttere diverse differiscono significativamente <strong>per</strong> P≤0.05<br />

2000 2001<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 23


Tabella 5 - Caratteristiche biometriche e produttive del<strong>le</strong> cultivar (medie di 3 local<strong>it</strong>à), anno 2001.<br />

Tab<strong>le</strong> 5 - Biometric and production characteristics of the cultivars (averages for 3 local<strong>it</strong>ies), year 2001.<br />

Cultivar Piante<br />

m<br />

Diametro<br />

-2<br />

(n.)<br />

Altezza<br />

pianta<br />

(cm)<br />

basa<strong>le</strong><br />

stelo<br />

(mm)<br />

Biomassa<br />

(t ha<br />

Sostanza secca<br />

stelo<br />

Corteccia/<br />

Stelo<br />

Fibra*<br />

(filaccia) THC<br />

-1 ) (%) (t ha -1 ) (%) (t ha -1 ) (% s.s.)<br />

Carmagnola<br />

C.S.<br />

Fibranova<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

Kompolti<br />

Carmagnola HY<br />

HY1<br />

HY2<br />

HY3<br />

HY4<br />

HY5<br />

HY6<br />

HY7<br />

r<strong>it</strong>o, bloccando così la loro cresc<strong>it</strong>a. Per la<br />

stessa ragione anche i diametri degli steli di<br />

queste due varietà sono risultati ri<strong>le</strong>vantemente<br />

inferiori a quelli del<strong>le</strong> altre cultivar.<br />

La produzione di biomassa fresca ha raggiunto<br />

i valori tendenzialmente più e<strong>le</strong>vati<br />

(oltre <strong>le</strong> 36 t ha -1 ) con <strong>le</strong> cultivar HY-5, HY-2<br />

e Carmagnola; rese non significativamente<br />

diverse sono state ottenute da HY-3, HY-4,<br />

E<strong>le</strong>tta Campana, Carmagnola HY e Fibranova,<br />

mentre Fedora e Futura, a causa del<br />

loro ridottissimo sviluppo, hanno forn<strong>it</strong>o <strong>le</strong><br />

produzioni statisticamente più basse (15.4 e<br />

20.5 t ha -1 , rispettivamente).<br />

La <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di sostanza secca dello stelo<br />

in almeno 8 cultivar ha su<strong>per</strong>ato il 40%.<br />

Futura e Fedora sono risultate poco interes-<br />

I.F.S.<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Carmagnola<br />

C.S.<br />

98.1 a<br />

93.1 ab<br />

93.4 ab<br />

78.5 ce<br />

82.5 bd<br />

77.7 ce<br />

72.1 de<br />

84.8 ad<br />

93.2 ab<br />

94.2 ab<br />

90.9 ac<br />

68.3 e<br />

88.3 ac<br />

Fibranova<br />

24 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Carmagnola Gigante<br />

Figura 5 - Finezza della fibra pettinata.<br />

Figure 5 - Hack<strong>le</strong>d fibre fineness.<br />

312.2 ab<br />

308.4 ab<br />

304.3 ab<br />

288.0 cd<br />

269.5 e<br />

296.5 bd<br />

254.5 f<br />

311.6 ab<br />

307.4 ab<br />

301.8 ac<br />

283.1 de<br />

301.0 ac<br />

313.8 a<br />

Kompolti<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

12.0 ac<br />

12.0 ac<br />

11.8 bd<br />

12.1 ac<br />

11.1 de<br />

12.6 a<br />

10.9 e<br />

12.5 ab<br />

11.5 ce<br />

11.8 bd<br />

11.5 ce<br />

12.3 ab<br />

11.9 ac<br />

santi anche sotto ta<strong>le</strong> aspetto.<br />

Le produzioni di sostanza secca nei casi<br />

più mer<strong>it</strong>evoli (HY-2, Carmagnola,<br />

Fibranova e HY-3) si sono collocate sul<strong>le</strong><br />

12 t ha -1 . In tutti gli altri casi, ad eccezione<br />

di Futura, Fedora e Carmagnola Gigante, si<br />

sono avute rese comprese fra 10 e 11 t ha -1 .<br />

Il rapporto corteccia/stelo è risultato molto<br />

favorevo<strong>le</strong> <strong>per</strong> Fedora, HY-1 e, soprattutto,<br />

HY-5 (37-41%), mentre <strong>per</strong> HY4, HY3,<br />

E<strong>le</strong>tta Campana e C.S. si sono avuti i valori<br />

più bassi, inferiori al 30%.<br />

Per la produzione di fibra, stigliata e<br />

gramolata (filaccia), si sono particolarmente<br />

distinti HY2 e Carmagnola HY (2.99 e<br />

2.69 t ha -1 , rispettivamente). Sub<strong>it</strong>o dopo si<br />

è collocato HY-3 (2.33 t ha -1 ) e poi, man<br />

E<strong>le</strong>tta Campana<br />

Carmagnola HY<br />

49.3 ab<br />

46.2 bd<br />

46.2 bd<br />

44.0 d<br />

51.7 a<br />

45.5 bd<br />

45.8 bd<br />

49.4 ab<br />

48.4 ac<br />

45.1 cd<br />

46.3 bd<br />

43.8 d<br />

44.8 cd<br />

HY1<br />

HY2<br />

HY3<br />

40.5 ad<br />

42.3 a<br />

40.9 ab<br />

39.3 be<br />

34.5 f<br />

38.2 e<br />

35.0 f<br />

40.0 be<br />

40.6 ac<br />

38.6 ce<br />

38.3 de<br />

40.1 be<br />

39.8 be<br />

HY4<br />

16.7 a<br />

16.6 ab<br />

15.9 ac<br />

13.7 ef<br />

12.8 fg<br />

13.8 ef<br />

12.4 g<br />

16.3 ab<br />

16.3 ab<br />

14.5 de<br />

13.7 ef<br />

15.0 cd<br />

15.5 bd<br />

HY5<br />

HY6<br />

28.2 de<br />

28.8 de<br />

29.9 cd<br />

27.6 e<br />

41.2 a<br />

29.7 cd<br />

29.2 ce<br />

31.0 c<br />

28.2 de<br />

27.3 e<br />

30.0 cd<br />

33.3 b<br />

31.0 c<br />

mano, tutte <strong>le</strong> altre cultivar, fino a Futura e<br />

Fedora in fondo alla graduatoria.<br />

Il contenuto di THC del<strong>le</strong> piante, in media,<br />

è stato basso (0.14% della s.s.); tuttavia,<br />

l’ibrido HY-1 e, soprattutto, la cultivar<br />

E<strong>le</strong>tta Campana hanno su<strong>per</strong>ato la soglia<br />

ammessa con valori di 0.26 e 0.43%, rispettivamente.<br />

I livelli più rassicuranti del<br />

cannabinoide sono stati ri<strong>le</strong>vati <strong>per</strong> Red<br />

Petio<strong>le</strong> e HY-4, che non hanno su<strong>per</strong>ato lo<br />

0.05%. A questo riguardo <strong>per</strong>ò, va<br />

evidenziato che c’è stata interazione fra<br />

cultivar e ambienti, come si vedrà di segu<strong>it</strong>o.<br />

c) Interazione “cultivar x ambienti”<br />

L’interazione fra cultivar e ambienti ha<br />

interessato diversi caratteri, tuttavia <strong>per</strong> ra-<br />

HY7<br />

Futura<br />

Fedora<br />

1.46 e<br />

1.42 ef<br />

2.01 bc<br />

1.54 de<br />

2.22 ab<br />

1.57 de<br />

1.05 g<br />

2.35 a<br />

1.82 cd<br />

1.17 fg<br />

1.63 de<br />

1.51 e<br />

1.65 de<br />

Medie 85.8 296.3 11.8 46.6 39.1 14.9 40.4 1.65 0.09<br />

I valori del<strong>le</strong> singo<strong>le</strong> colonne contrassegnati da <strong>le</strong>ttere diverse differiscono significativamente <strong>per</strong> P≤0.05 (test di<br />

Duncan). * I dati relativi alla produzione di fibra si riferiscono alla sola local<strong>it</strong>à di Anzola Emilia.<br />

0.06 e<br />

0.06 e<br />

0.05 e<br />

0.05 e<br />

0.10 cd<br />

0.12 bc<br />

0.14 ab<br />

0.15 a<br />

0.09 d<br />

0.04 e<br />

0.10 cd<br />

0.10 cd<br />

0.09 d<br />

2000 2001


Steli (t ha -1 s.s.)<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

Carmagnola<br />

C.S.<br />

Fibranova<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

gioni di spazio vengono qui presentate solo<br />

quel<strong>le</strong> più importanti, relative alla produzione<br />

di sostanza secca (Fig. 1) e al contenuto di<br />

THC del<strong>le</strong> piante (Fig. 2).<br />

La produzione di sostanza secca del<strong>le</strong><br />

cultivar ha risent<strong>it</strong>o significativamente dell’ambiente<br />

di coltivazione, così ad Anzola<br />

Emilia i tipi più produttivi sono stati HY-2,<br />

Red petio<strong>le</strong>, Carmagnola, HY-3 e Fibranova;<br />

a Ravenna si sono particolarmente<br />

evidenziate HY-3, HY-4 e HY-2, ad Osimo<br />

sono risultate più mer<strong>it</strong>evoli Carmagnola<br />

HY, HY-1 e HY-3 nella prova di S. Biagio e<br />

Fibranova e HY-2 nella prova di<br />

Campocavallo; a Rutigliano, infine, si sono<br />

evidenziate HY-5 e HY-1.<br />

Riguardo al THC, E<strong>le</strong>tta Campana ha su<strong>per</strong>ato<br />

la soglia in tutte <strong>le</strong> local<strong>it</strong>à, con differenze<br />

notevoli in Emilia-Romagna e a<br />

Osimo-S. Biagio e meno marcate negli altri<br />

due ambienti. Analogamente, HY-1 ha su<strong>per</strong>ato<br />

detta soglia in tutte <strong>le</strong> local<strong>it</strong>à, eccetto<br />

Rutigliano. Inoltre, <strong>per</strong> lo stesso motivo<br />

si sono distinti negativamente Carmagnola<br />

Gigante ad Anzola Emilia, nonché HY-1 e<br />

Carmagnola HY ad Osimo. Al contrario, Red<br />

Petio<strong>le</strong> e HY-4 in tutte <strong>le</strong> local<strong>it</strong>à hanno<br />

mostrato i contenuti più bassi (0.04-0.05%).<br />

Aspetti qual<strong>it</strong>ativi<br />

a) Classificazione organo<strong>le</strong>ttica<br />

La media dei valori dei parametri<br />

organo<strong>le</strong>ttici è risultata pari a 2.61. Il punteggio<br />

nettamente più e<strong>le</strong>vato (4.6) è stato<br />

ottenuto dall’ibrido HY-4 segu<strong>it</strong>o dalla Red<br />

Petio<strong>le</strong> (3.7) e con valori medi prossimi a 3<br />

da Carmagnola Gigante, Carmagnola HY,<br />

E<strong>le</strong>tta Campana, HY-1 e HY-2. Al contrario,<br />

<strong>le</strong> varietà monoiche Fututra e Fedora<br />

hanno consegu<strong>it</strong>o i punteggi più bassi<br />

(Fig. 3).<br />

b) Pettinatura<br />

La resa media è risultata piuttosto bassa,<br />

Kompolti<br />

Figura 6 - Effetti combinati del<strong>le</strong> cultivar e degli ambienti sulla produzione di sostanza secca, anno 2001.<br />

Figure 6 - Effects of the “cultivars x local<strong>it</strong>ies” interaction on dry matter production, year 2001.<br />

Carmagnola HY<br />

HY1<br />

HY2<br />

HY3<br />

HY4<br />

pari al 26.2%. I valori più interessanti, prossimi<br />

al 35%, sono stati ri<strong>le</strong>vati <strong>per</strong> <strong>le</strong> cultivar<br />

Kompolti, Carmagnola HY e HY-1. Carmagnola<br />

Gigante, invece, è stata la peggiore<br />

sotto ta<strong>le</strong> profilo (Fig. 4).<br />

c) Finezza<br />

L’indice di finezza standard in media è risultato<br />

di 67.5. La varietà Carmagnola Gigante,<br />

contrariamente a quanto fatto ri<strong>le</strong>vare<br />

<strong>per</strong> la pettinatura, spicca pos<strong>it</strong>ivamente<br />

con il valore di 42.1 segu<strong>it</strong>a dagli ibridi HY-4<br />

e HY-5 con rispettivamente 55 e 59.8. Le<br />

fibre più grossolane sono state evidenziate<br />

da Carmagnola, C.S., Fibranova, Red Petio<strong>le</strong><br />

e HY-2 (Fig. 5).<br />

Anno 2001<br />

Prima di illustrare i risultati ottenuti va<br />

evidenziato che in questo secondo anno la<br />

coltura impiantata ad Anzola Emilia, in data<br />

8 maggio, quando <strong>le</strong> piante avevano già raggiunto<br />

l’altezza di 1 m circa, è stata fortemente<br />

danneggiata da una grandinata. Successivamente,<br />

<strong>le</strong> piante spezzate hanno ributtato,<br />

emettendo ciascuna due getti. A fine<br />

ciclo, nell’amb<strong>it</strong>o di ciascuna parcella <strong>le</strong><br />

piante apparivano abbastanza uniformi; purtroppo,<br />

come si vedrà dai dati ri<strong>le</strong>vati, l’altezza<br />

media del<strong>le</strong> piante è risultata sensibilmente<br />

inferiore a quella dell’anno precedente,<br />

con conseguenze negative sulla produzione.<br />

Parte agronomica<br />

a) Effetti ambientali<br />

Analogamente a quanto riscontrato nel<br />

2000, anche nel secondo anno di prova l’ambiente<br />

di coltivazione ha provocato effetti<br />

significativi su quasi tutti i caratteri considerati<br />

(Tab. 4).<br />

La produzione di biomassa, contrariamente<br />

a quanto osservato nel primo anno, è risultata<br />

significativamente più e<strong>le</strong>vata nel sud Ita-<br />

HY5<br />

HY6<br />

HY7<br />

Anzola Emilia<br />

Ravenna<br />

V<strong>it</strong>ulazio<br />

lia, grazie alla maggiore dens<strong>it</strong>à di investimento<br />

e all’irrigazione, più che compensativa<br />

della minore piovos<strong>it</strong>à rispetto al<strong>le</strong> local<strong>it</strong>à del<br />

Nord. Ad Anzola Emilia, <strong>per</strong> la ragione sopra<br />

evidenziata, è stata ottenuta la resa significativamente<br />

più bassa, associata ad una minore<br />

altezza del<strong>le</strong> piante (-17.9%, in media).<br />

Passando alla sostanza secca degli steli,<br />

sia in <strong>per</strong>cento che in assoluto, contrariamente<br />

a quanto emerso <strong>per</strong> la biomassa, non ci<br />

sono state differenze di rilievo fra la prova<br />

di Ravenna e quella di V<strong>it</strong>ulazio. Evidentemente,<br />

la coltura condotta nel casertano, al<br />

momento della raccolta, presentava una<br />

maggiore foglios<strong>it</strong>à rispetto a quella svolta<br />

in Romagna, e ciò è spiegato, verosimilmente,<br />

dal<strong>le</strong> numerosi irrigazioni effettuate a<br />

V<strong>it</strong>ulazio fino a poco prima della raccolta<br />

(Tab. 1).<br />

Il rapporto corteccia/stelo è risultato significativamente<br />

più e<strong>le</strong>vato ad Anzola<br />

Emilia (33.7%), <strong>per</strong> effetto del ricaccio del<strong>le</strong><br />

piante. Infatti, come già accennato, <strong>le</strong> piante<br />

spezzate dalla grandine hanno ributtato<br />

due getti ciascuna, che grazie ai loro diametri<br />

ridotti rispetto allo stelo unico, hanno forn<strong>it</strong>o<br />

una maggiore su<strong>per</strong>ficie cortica<strong>le</strong>.<br />

Il contenuto medio di THC del<strong>le</strong> piante,<br />

contrariamente a quanto riscontrato nel 2000,<br />

è stato significativamente più alto al Sud,<br />

anche se notevolmente inferiore alla soglia<br />

ammessa. Ad Anzola Emilia è stato riscontrato<br />

il valore più basso (0.07%).<br />

b) Effetti del<strong>le</strong> cultivar<br />

Anche nel 2001 sono state riscontrate differenze<br />

significative fra <strong>le</strong> cultivar <strong>per</strong> tutti i<br />

parametri considerati (Tab. 5).<br />

Le dens<strong>it</strong>à di investimento più e<strong>le</strong>vate<br />

sono state ri<strong>le</strong>vate <strong>per</strong> Carmagnola, HY-4,<br />

Fibranova, HY-3, C.S. e HY-5, i cui valori<br />

(98.1-90.9 piante m -2 ) non si sono differenziati<br />

statisticamente. La f<strong>it</strong>tezza più bassa,<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 25


invece, è stata riscontrata <strong>per</strong> HY-6<br />

(68.3 piante m -2 ).<br />

Per l’altezza del<strong>le</strong> piante si sono evidenziate<br />

8 tesi, con valori su<strong>per</strong>iori a 300 cm, di<br />

queste 3 sono rappresentate da Carmagnola,<br />

C.S. e Fibranova, mentre <strong>le</strong> altre 5 sono cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>e<br />

da ibridi s<strong>per</strong>imentali. Kompolti e<br />

HY-1 hanno mostrato <strong>le</strong> piante significativamente<br />

più basse (269.5 e 254.5 cm, rispettivamente).<br />

I diametri basali degli steli sono risultati piuttosto<br />

e<strong>le</strong>vati, con valori compresi fra 10.9 mm<br />

di HY-1 e 12.6 mm di Carmagnola HY.<br />

Per la produzione di biomassa fresca si<br />

sono particolarmente distinti Kompolti,<br />

HY-2, Carmagnola e HY-3, con rese variabili<br />

da 51.7 a 48.4 t ha -1 , non significativamente<br />

diverse fra loro.<br />

Le <strong>per</strong>centuali di sostanza secca degli steli<br />

sono risultate più e<strong>le</strong>vate in C.S., Fibranova,<br />

Carmagnola e HY-3 (>40%) e significativamente<br />

più basse in Kompolti e HY-1.<br />

Conseguentemente a quanto appena sopra<br />

evidenziato e al<strong>le</strong> altezze raggiunte dal<strong>le</strong><br />

piante, <strong>le</strong> cultivar che hanno prodotto più<br />

sostanza secca sono state Carmagnola, C.S.,<br />

HY-2, HY-3 e Fibranova, <strong>le</strong> cui rese hanno<br />

oscillato da 16.7 a 15.9 t ha -1 , nell’ordine),<br />

mentre Kompolti e HY-1 si sono mostrate <strong>le</strong><br />

meno produttive.<br />

Al contrario, Kompolti si è evidenziata <strong>per</strong><br />

il migliore rapporto corteccia/stelo (41.2%),<br />

<strong>le</strong> altre cultivar, invece, hanno fatto ri<strong>le</strong>vare<br />

valori notevolmente più bassi.<br />

Per la produzione di fibra l’ibrido HY-2 si<br />

è confermato come più interessante<br />

(2.35 t ha -1 ). Inoltre, ottime rese sono state<br />

raggiunte da Kompolti e Fibranova (2.01-<br />

2.22 t ha -1 ), <strong>le</strong> altre cultivar si sono attestate<br />

su valori compresi fra 1.82 t ha -1 di HY-3 e<br />

1.01 t ha -1 di HY-1.<br />

Infine, <strong>per</strong> il THC i valori medi di tutte <strong>le</strong><br />

THC (% s.s.)<br />

0.18<br />

0.16<br />

0.14<br />

0.12<br />

0.1<br />

0.08<br />

0.06<br />

0.04<br />

0.02<br />

0<br />

Carmagnola<br />

C.S.<br />

26 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Fibranova<br />

Red Petio<strong>le</strong><br />

cultivar sono risultati inferiori alla soglia; i<br />

livelli più bassi sono stati ri<strong>le</strong>vati <strong>per</strong> Red<br />

Petio<strong>le</strong>, Fibranova (0.05%), Carmagnola e<br />

C.S. (0.06%), mentre quelli significativamente<br />

più alti sono stati ottenuti da HY-1 e<br />

HY-2 (0.14 e 0.15%).<br />

c) Interazione “Cultivar x ambienti”<br />

Anche nel 2001 il comportamento<br />

biometrico-produttivo del<strong>le</strong> cultivar è variato<br />

in funzione dell’ambiente di coltivazione. Di<br />

fatto, gli effetti combinati hanno interessato<br />

soprattutto l’altezza del<strong>le</strong> piante, la produzione<br />

di sostanza secca (Fig. 6), il rapporto<br />

corteccia/stelo ed il contenuto di THC del<strong>le</strong><br />

piante (Fig. 7).<br />

Più in particolare, ad Anzola Emilia si sono<br />

distinte <strong>per</strong> vigoros<strong>it</strong>à Carmagnola, HY-4,<br />

Fibranova e HY-7. Le prime tre di esse,<br />

un<strong>it</strong>amente a C.S. e HY-3, sono risultate <strong>le</strong><br />

più produttive in sostanza secca (13.4-14.3 t<br />

ha -1 ), mentre Kompolti, HY-6 e HY-7 si sono<br />

evidenziate <strong>per</strong> i più e<strong>le</strong>vati rapporti “corteccia/stelo”<br />

(39.7-36.4%).<br />

Riguardo al THC, Red Petio<strong>le</strong> e<br />

Fibranova, ancor più del<strong>le</strong> altre cultivar, hanno<br />

mostrato livelli estremamente ridotti<br />

(0.03% della s.s.).<br />

A Ravenna <strong>le</strong> cultivar più sviluppate sono<br />

state HY-6 e HY-7 che hanno su<strong>per</strong>ato i<br />

340 cm di altezza. Peraltro, HY-7 è stata la<br />

maggiore produttrice di sostanza secca, assieme<br />

a C.S., Hy2, Carmagnola e HY-3 (circa<br />

18 t ha -1 ).<br />

Per il rapporto corteccia/stelo anche in<br />

questa seconda local<strong>it</strong>à spicca Kompolti con<br />

un valore del 42%; livelli interessanti, anche<br />

se sensibilmente inferiori a quello di<br />

Kompolti, sono stati ottenuti da HY-6 e HY-5.<br />

I contenuti di THC più bassi (0.02-0.06%)<br />

sono stati ottenuti da HY-4, Carmagnola e<br />

C.S.<br />

A V<strong>it</strong>ulazio <strong>le</strong> cultivar più sviluppate sono<br />

Figura 7 - Effetti combinati del<strong>le</strong> cultivar e degli ambienti sul contenuto di THC del<strong>le</strong> piante, anno 2001.<br />

Figure 7 - Effects of the “cultivars x local<strong>it</strong>ies” interaction on THC <strong>le</strong>vels of the plants, year 2001.<br />

Kompolti<br />

Carmagnola HY<br />

HY1<br />

HY2<br />

HY3<br />

HY4<br />

state HY-2, Carmagnola, C.S. e Fibranova.<br />

Fra queste, Carmagnola, in exaequo con<br />

HY-7, è stata anche la maggiore produttrice<br />

di sostanza secca (18.3 t ha -1 ). Inoltre, rese<br />

importanti sono state forn<strong>it</strong>e da Fibranova,<br />

C.S., Carmagnola HY, HY-2 e HY-3.<br />

Per il rapporto corteccia/stelo anche a<br />

V<strong>it</strong>ulazio il valore più e<strong>le</strong>vato, in assoluto,<br />

è stato ottenuto da Kompolti (41.8%).<br />

Riguardo al THC <strong>le</strong> cultivar più interessanti<br />

sono state Red Petio<strong>le</strong> e Fibranova<br />

(0.04%).<br />

Caratteristiche qual<strong>it</strong>ative<br />

a) Classificazione organo<strong>le</strong>ttica<br />

La media dei valori dei parametri<br />

organo<strong>le</strong>ttici è risultata pari a 2.52, non significativamente<br />

diversa da quella del 2000.<br />

I punteggi più e<strong>le</strong>vati sono stati ottenuti da<br />

HY-5 e C.S., entrambi con valore medio di<br />

3.6; sub<strong>it</strong>o dopo si sono collocati HY-3 (3.3),<br />

Carmagnola (3.2) e HY-6 (3.0) (Fig. 3).<br />

b) Pettinatura<br />

Anche <strong>per</strong> il 2001 la resa media è risultata<br />

piuttosto bassa (30.2%) e non significativamente<br />

diversa da quella del 2000. L’ibrido<br />

HY-4 ha raggiunto una resa del 50% circa,<br />

di gran lunga su<strong>per</strong>iore al<strong>le</strong> altre cultivar.<br />

L’ibrido HY-1 ha confermato i valori raggiunti<br />

nel 2000 (38%), eguagliato dalla Fibranova.<br />

Leggermente inferiori sono risultati C.S. e<br />

HY-7, mentre l’ibrido HY-3 si è collocato in<br />

fondo alla graduatoria di mer<strong>it</strong>o (Fig. 4).<br />

c) Finezza<br />

L’indice di finezza standard in media è risultato<br />

di 58.6, significativamente migliore<br />

di quello ri<strong>le</strong>vato <strong>per</strong> il 2000. Contrariamente<br />

a quanto osservato <strong>per</strong> il primo anno i migliori<br />

valori di finezza sono stati osservati<br />

rispettivamente <strong>per</strong> HY-2, HY-3, Fibranova<br />

e HY-4; <strong>per</strong>altro, quest’ultimo ha confermato<br />

i dati dell’annata precedente. Nettamente<br />

peggiore sotto ta<strong>le</strong> profilo la varietà Kompolti<br />

HY5<br />

HY6<br />

HY7<br />

Anzola Emilia<br />

Ravenna<br />

V<strong>it</strong>ulazio


(Fig. 5).<br />

DISCUSSIONE E CONCLUSIONI<br />

Riguardo agli ambienti, <strong>le</strong> prove svolte<br />

hanno evidenziato che nel Sud Italia è possibi<strong>le</strong><br />

raggiungere produzioni analoghe a<br />

quel<strong>le</strong> ottenibili in asciutto nel nord del Paese<br />

a condizione di sostenere pesantemente<br />

la coltura con l’irrigazione. Nel centro della<br />

Penisola, sebbene la piovos<strong>it</strong>à non sia stata<br />

sensibilmente inferiore a quel<strong>le</strong> del<strong>le</strong> local<strong>it</strong>à<br />

emiliano-romagno<strong>le</strong>, <strong>le</strong> produzioni sono<br />

risultate estremamente più basse. In realtà<br />

ad Osimo la distribuzione del<strong>le</strong> precip<strong>it</strong>azioni<br />

è risultata, come di consueto, più<br />

disomogenea rispetto al nord, con forte defic<strong>it</strong><br />

in luglio. Conseguentemente, anche in<br />

ta<strong>le</strong> local<strong>it</strong>à e, verosimilmente in tutto il centro<br />

Italia, è necessario ricorrere all’irrigazione<br />

nell’ultima fase di cresc<strong>it</strong>a della coltura.<br />

Per quanto attiene al<strong>le</strong> cultivar,<br />

Carmagnola, C.S. e Fibranova sono risultate<br />

quel<strong>le</strong> a comportamento più stabi<strong>le</strong> e fra<br />

<strong>le</strong> più produttive.<br />

La varietà dioica polacca Kompolti ha<br />

evidenziato in tutte <strong>le</strong> local<strong>it</strong>à un e<strong>le</strong>vato rapporto<br />

corteccia/stelo, indice di un’ottima resa<br />

in fibra. Purtroppo, <strong>le</strong> caratteristiche<br />

qual<strong>it</strong>ative di quest’ultima sono risultate scadenti,<br />

in accordo con quanto ri<strong>le</strong>vato in precedenti<br />

es<strong>per</strong>ienze (Liberalato, 2000).<br />

Le varietà monoiche Futura e Fedora sono<br />

risultate nettamente inferiori al<strong>le</strong> dioiche a<br />

causa della loro spiccata sensibil<strong>it</strong>à alla prefior<strong>it</strong>ura.<br />

D’altra parte, già negli anni ’60 i<br />

ricercatori <strong>it</strong>aliani avevano riscontrato <strong>per</strong> <strong>le</strong><br />

monoiche di allora grande instabil<strong>it</strong>à di comportamento<br />

e minore produttiv<strong>it</strong>à rispetto al<strong>le</strong><br />

dioiche <strong>it</strong>aliane (Venturi, 1967 e 1969;<br />

Amaducci, 1969). Anche a livello qual<strong>it</strong>ativo<br />

della fibra <strong>le</strong> monoiche s<strong>per</strong>imentate non<br />

hanno brillato, evidenziando modestissime<br />

rese e scarsa finezza.<br />

Gli ibridi s<strong>per</strong>imentali non hanno<br />

evidenziato fenomeni di eterosi nel senso<br />

classico (lussureggiamento vegetativo),<br />

presumibilmente sia <strong>per</strong> il livello di<br />

eterozigosi dei parentali utilizzati (Forapani<br />

et al., 2001), sia <strong>per</strong> la vicinanza genetica<br />

del<strong>le</strong> popolazioni incrociate. Tuttavia alcuni<br />

di essi sembrano abbastanza interessanti<br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> capac<strong>it</strong>à produttive o <strong>per</strong> la qual<strong>it</strong>à<br />

della fibra. Ci si riferisce in particolare a HY-<br />

2 e HY-3, derivanti rispettivamente dall’incrocio<br />

“Carmagnola x Kompolti” e<br />

“Carmagnola x Fibranova”, e HY-4 ottenuto<br />

dall’incrocio “Carmagnola x Carmagnola<br />

Gigante”, distintisi molto pos<strong>it</strong>ivamente <strong>per</strong><br />

<strong>le</strong> caratteristiche qual<strong>it</strong>ative della fibra e <strong>per</strong><br />

la resa alla pettinatura. Probabilmente, conviene<br />

indagare ulteriormente ta<strong>le</strong> indirizzo<br />

<strong>per</strong>ché potrebbe rappresentare il mezzo <strong>per</strong><br />

combinare in varia misura <strong>le</strong> caratteristiche<br />

possedute dal<strong>le</strong> cultivar parentali (Venturi,<br />

1970).<br />

Sotto il profilo più strettamente qual<strong>it</strong>ativo<br />

va sottolineato che la classificazione<br />

organo<strong>le</strong>ttica è risultata applicabi<strong>le</strong> solo in<br />

parte, dato che <strong>per</strong> alcuni parametri non vi è<br />

stata variabil<strong>it</strong>à, mentre <strong>per</strong> qualche altro la<br />

valutazione è risultata diffici<strong>le</strong>. Rientrano nel<br />

primo caso la qual<strong>it</strong>à della stigliatura, risultata<br />

insufficiente <strong>per</strong> la quasi total<strong>it</strong>à dei campioni,<br />

così come la “proprietà” (<strong>le</strong>ggasi pulizia),<br />

<strong>per</strong> la frequente presenza di residui di<br />

canapulo, il colore e la lunghezza della<br />

filaccia, sempre su<strong>per</strong>iore a 2 metri. Quest’ultimo<br />

parametro apparentemente poco<br />

importante rende il prodotto industrialmente<br />

poco compet<strong>it</strong>ivo <strong>per</strong> il costo del lavoro<br />

<strong>le</strong>gato al taglio della fibra <strong>per</strong> poter essere<br />

pettinata. Nel secondo caso rientra invece il<br />

grado di macerazione, generalmente disomogeneo,<br />

con notevo<strong>le</strong> differenza fra parte basa<strong>le</strong><br />

e parte apica<strong>le</strong> dello stelo. Tuttavia, dal<br />

giudizio medio del<strong>le</strong> due annate risulta che<br />

l’ibrido HY-4, assieme a Red Petio<strong>le</strong>,<br />

Carmagnola e C.S. si sono distinti pos<strong>it</strong>ivamente<br />

sotto il profilo qual<strong>it</strong>ativo.<br />

Riguardo alla pettinatura, premesso che i<br />

dati ottenuti sono puramente indicativi in<br />

ragione del<strong>le</strong> ridotte dimensioni dei singoli<br />

campioni, si sottolinea una genera<strong>le</strong> bassa<br />

<strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di resa, <strong>le</strong> cui cause sono probabilmente<br />

molteplici (fibre aggrovigliate, grado<br />

di macerazione, presenza di resti di<br />

canapulo), ma che devono essere risolte <strong>per</strong><br />

ottenere rese compet<strong>it</strong>ive.<br />

Il parametro finezza è variato sensibilmente<br />

fra <strong>le</strong> due annate, con risultati talvolta contrastanti<br />

<strong>per</strong> alcune cultivar. In media, <strong>le</strong> fibre<br />

della serie di ibridi HY1÷HY5 sono risultate<br />

significativamente più fini rispetto a<br />

quel<strong>le</strong> del<strong>le</strong> altre cultivar. L’ibrido HY-4 è<br />

risultato quello più interessante e <strong>per</strong> il qua<strong>le</strong><br />

si può prevedere di ottenere un filato di<br />

t<strong>it</strong>olo metrico pari almeno a 26.<br />

Relativamente ai contenuti di THC del<strong>le</strong><br />

piante, anche se non sono mancati taluni tipi<br />

che hanno su<strong>per</strong>ato la soglia dello 0.2%, la<br />

maggioranza dei materiali s<strong>per</strong>imentati sembra<br />

offrire buone garanzie. Ciò è particolarmente<br />

valido <strong>per</strong> i materiali di recente cost<strong>it</strong>uzione<br />

come Red Petio<strong>le</strong> o <strong>per</strong> <strong>le</strong> cultivar<br />

Carmagnola, C.S. e Fibranova sottoposte a<br />

rise<strong>le</strong>zione <strong>per</strong> bassi livelli di THC.<br />

Circa <strong>le</strong> possibili indicazioni <strong>per</strong> il breeder,<br />

si r<strong>it</strong>iene che qualsiasi programma di miglioramento<br />

genetico della canapa tessi<strong>le</strong> non<br />

possa prescindere dal coinvolgimento del<strong>le</strong><br />

varietà storiche <strong>it</strong>aliane, visto che anche in<br />

ta<strong>le</strong> s<strong>per</strong>imentazione si sono collocate mediamente<br />

ai vertici del<strong>le</strong> graduatorie produttive,<br />

evidenziando, fra l’altro, grande stabil<strong>it</strong>à<br />

di comportamento e adattabil<strong>it</strong>à ambienta<strong>le</strong>.<br />

D’altra parte, la stessa s<strong>per</strong>imentazione<br />

ha messo in risalto taluni materiali come, <strong>per</strong><br />

esempio, Carmagnola Gigante e l’ibrido<br />

HY-4 <strong>per</strong> l’e<strong>le</strong>vata finezza della fibra, che è<br />

sicuramente il carattere qual<strong>it</strong>ativo più importante<br />

<strong>per</strong> ottenere filato ad alto t<strong>it</strong>olo, idoneo<br />

<strong>per</strong> tessuti da abbigliamento.<br />

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Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 27


Influenza dell’epoca di semina e di raccolta sul<strong>le</strong> caratteristiche biometriche<br />

produttive della canapa da seme (Cannabis sativa L.)<br />

Mario Di Candilo, Miche<strong>le</strong> Diozzi e Paolo Ranalli<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia.<br />

RIASSUNTO<br />

Allo scopo di individuare <strong>le</strong> soluzioni colturali più idonee <strong>per</strong> la meccanizzazione della raccolta del<br />

seme di canapa è stata svolta una prova di confronto fra due epoche di semina (30 apri<strong>le</strong> e 30<br />

maggio), in combinazione con due cultivar dioiche (Carmagnola e Fibranova) e con cinque epoche<br />

di raccolta. L’es<strong>per</strong>imento è stato effettuato ad Anzola dell’Emilia (<strong>Bologna</strong>), con schema s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong><br />

a spl<strong>it</strong>-plot. Per ciascuna raccolta sono stati ri<strong>le</strong>vati i caratteri: dens<strong>it</strong>à d’investimento,<br />

altezza della pianta, diametro mediano dello stelo, produzione di seme, produzione di steli, peso<br />

1000 semi e germinabil<strong>it</strong>à del seme. I risultati ottenuti hanno messo in evidenza effetti significativi<br />

indotti dal<strong>le</strong> variabili singolarmente ed in interazione fra loro. Carmagnola, rispetto all’altra cultivar,<br />

ha mostrato maggiore dens<strong>it</strong>à d’investimento, maggiore altezza della pianta e maggiore produzione<br />

di sostanza secca. Fra <strong>le</strong> due epoche di semina, quella posticipata ha indotto riduzione della<br />

dens<strong>it</strong>à d’investimento, riduzione dell’altezza della pianta, incremento del diametro mediano dello<br />

stelo, aumento della produzione di seme e minore produzione di steli. L’epoca di raccolta, a sua<br />

volta, ha influ<strong>it</strong>o sulla resa in seme, sul peso 1000 semi e sulla germinabil<strong>it</strong>à degli stessi, nonché<br />

sulla produzione di steli. Oltre a tali aspetti vengono discussi gli effetti indotti dal<strong>le</strong> interazioni<br />

“cultivar x epoche di raccolta” e “epoche di semina x epoche di raccolta” sul<strong>le</strong> caratteristiche<br />

biometriche e produttive del<strong>le</strong> piante.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: canapa da seme, epoche di semina, epoche di raccolta, raccolta meccanica.<br />

ABSTRACT<br />

Influence of sowing and harvest date on the biometric and productive characteristics of seed<br />

hemp (Cannabis sativa L.)<br />

In Italy, in<strong>it</strong>ial ex<strong>per</strong>iments on the mechanical harvesting of hemp seed w<strong>it</strong>h combine machines<br />

revea<strong>le</strong>d prob<strong>le</strong>ms due mainly to the height of the plants; the huge fibrous mass of the plants causes<br />

considerab<strong>le</strong> stress and frequent obstruction of the machine.<br />

In order to identify the culture options most su<strong>it</strong>ed to mechanical seed harvesting, a trial was<br />

carried out, comparing the combinations of two sowing dates (April 30 th and May 30 th ), two dioecious<br />

cvs. (Carmagnola and Fibranova) and five harvesting dates. The harvesting dates were staggered at<br />

one-week intervals and started at the first appearance of brown achenes wrapped by partially necrotic<br />

bracts (September 11 th ). The ex<strong>per</strong>iment was carried out at Anzola Emilia (<strong>Bologna</strong>), w<strong>it</strong>h a spl<strong>it</strong>plot<br />

design. Four replications were made, and the cultivars in the different plots were randomised,<br />

as well as the sowing <strong>per</strong>iods in the sub-plots and the harvesting <strong>per</strong>iods in the sub-sub-plots. For<br />

each harvest, the following characters were measured: plant dens<strong>it</strong>y, plant height, stem diameter at<br />

half-height, seed production, stem production, 1000-seed weight and seed germinabil<strong>it</strong>y.<br />

The results obtained showed significant effects of the variab<strong>le</strong>s both individually and in combination.<br />

Carmagnola showed higher final plant dens<strong>it</strong>y, greater height and better dry matter production. The<br />

later sowing date caused reduced plant dens<strong>it</strong>y and height, an increase in the stem diameter and in<br />

seed production, but lower stem production.<br />

The harvesting date also influenced seed yield, 1000-seed weight, seed germinabil<strong>it</strong>y and stem<br />

production. The combined effects “cultivar x harvesting date” and “sowing date x harvesting date”<br />

were also very interesting for their influence on biometric and production characters of the plants.<br />

Key words: seed hemp, sowing dates, harvesting dates, mechanical harvesting.<br />

INTRODUZIONE<br />

Il crescente interesse <strong>per</strong> <strong>le</strong> colture da fibra<br />

è dovuto fondamentalmente ai seguenti<br />

tre motivi: 1) grande potenzial<strong>it</strong>à, a livello<br />

internaziona<strong>le</strong>, del<strong>le</strong> fibre naturali, sia <strong>per</strong><br />

impiego tessi<strong>le</strong>, sia <strong>per</strong> impieghi alternativi<br />

(materiali compos<strong>it</strong>i, componentistica <strong>per</strong><br />

auto, bioedilizia, ecc.), <strong>per</strong> i quali si prevede<br />

Autore corrispondente: Di Candilo M.<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di<br />

Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia<br />

Tel. (051) 6316833 - Fax (051) 374857<br />

E-mail: dicandilo@libero.<strong>it</strong>.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

28 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

una notevo<strong>le</strong> espansione; 2) forte interesse<br />

del mondo agricolo <strong>per</strong> <strong>le</strong> colture industriali<br />

non alimentari alternative a quel<strong>le</strong> tradizionali,<br />

sempre più eccedentarie e meno<br />

remunerative; 3) crescente sensibil<strong>it</strong>à <strong>per</strong> <strong>le</strong><br />

prob<strong>le</strong>matiche ambientali che spinge sempre<br />

più ad utilizzare risorse rinnovabili, quali<br />

<strong>le</strong> piante erbacee da fibra in sost<strong>it</strong>uzione di<br />

piante <strong>le</strong>gnose (<strong>per</strong> la salvaguardia del patrimonio<br />

foresta<strong>le</strong>) o di altre colture erbacee<br />

richiedenti e<strong>le</strong>vati input energetici (in termini<br />

di combustibili, diserbo chimico, concimazione,<br />

irrigazione, ecc.).<br />

La canapa, indubbiamente, è la pianta che<br />

risponde meglio a tali esigenze, in quanto presenta<br />

e<strong>le</strong>vate potenzial<strong>it</strong>à produttive, ottima<br />

idone<strong>it</strong>à <strong>per</strong> svariati usi, buona rustic<strong>it</strong>à e<br />

capac<strong>it</strong>à f<strong>it</strong>odepurative del terreno da metalli<br />

pesanti (Przemyslaw et al., 1995); inoltre,<br />

è in grado di soffocare <strong>le</strong> infestanti. Dunque,<br />

la coltura non richiede interventi di difesa,<br />

trattamenti di diserbo chimico e neppure<br />

l’irrigazione, <strong>per</strong> lo meno nel Nord Italia.<br />

Tuttavia, la sua reintroduzione negli ordinamenti<br />

colturali richiede un forte<br />

ammodernamento del processo produttivo,<br />

al fine di semplificare la coltivazione e renderla<br />

economicamente compet<strong>it</strong>iva nei confronti<br />

di altre colture e di produzioni estere.<br />

La meccanizzazione integra<strong>le</strong> della coltivazione<br />

sarà fondamenta<strong>le</strong> <strong>per</strong> il rilancio<br />

della canapicoltura in Italia. In ta<strong>le</strong> contesto,<br />

la meccanizzazione della raccolta del<br />

seme riveste un ruolo molto importante <strong>per</strong><br />

l’abbattimento dei costi della fase agricola<br />

di tutte <strong>le</strong> possibili filiere (tessi<strong>le</strong>, cellulosa,<br />

energetica, seme, ecc.).<br />

In Francia, dove <strong>le</strong> varietà (monoiche)<br />

sono di taglia più ridotta rispetto a quel<strong>le</strong><br />

<strong>it</strong>aliane (dioiche) si è imposta la<br />

miet<strong>it</strong>rebbiatura con macchine tradizionali<br />

ad una altezza di taglio di 1.5 m. I vantaggi<br />

evidenti di ta<strong>le</strong> soluzione consistono nel<br />

contenimento dei costi di investimento e<br />

nella gestione di macchine già largamente<br />

utilizzate e diffuse.<br />

In Italia, <strong>le</strong> prime es<strong>per</strong>ienze di raccolta<br />

meccanica con miet<strong>it</strong>rebbiatrici, effettuate con<br />

<strong>le</strong> varietà ‘Carmagnola’ e ‘Fibranova’, hanno<br />

messo in evidenza la notevo<strong>le</strong> comp<strong>le</strong>ss<strong>it</strong>à del<br />

prob<strong>le</strong>ma, dovuta fondamentalmente ai seguenti<br />

principali motivi: i) la canapa, a causa<br />

della sua allogamia obbligata, presenta variabil<strong>it</strong>à<br />

genetica, che può essere fortemente<br />

aggravata da fallanze, irregolar<strong>it</strong>à di semina,<br />

diverso grado di ramificazione del<strong>le</strong> piante<br />

(Venturi, 1970) ; ii) il seme presenta<br />

maturazione scalare e una volta maturo, cade<br />

facilmente dalla pianta; iii) <strong>le</strong> piante normalmente<br />

raggiungono altezze notevoli (fino a 5<br />

m), <strong>per</strong>ciò la raccogl<strong>it</strong>rice meccanica è costretta<br />

a lavorare su una massa e<strong>le</strong>vata che<br />

comporta forti sol<strong>le</strong>c<strong>it</strong>azioni e frequenti<br />

intasamenti della macchina stessa; iv) il materia<strong>le</strong><br />

fibroso attorcigliandosi sugli organi<br />

rotanti della raccogl<strong>it</strong>rice (aspo, rulli, dischi,<br />

batt<strong>it</strong>ore) ne blocca i movimenti, costringendo<br />

a soste forzate <strong>per</strong> la pulizia degli stessi<br />

organi anche dopo breve <strong>per</strong>iodo di impiego<br />

della macchina (Di Candilo et al., 2000).<br />

Tenendo conto di ta<strong>le</strong> prob<strong>le</strong>matica, nell’amb<strong>it</strong>o<br />

del progetto di ricerca “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione” è<br />

stata avviata una s<strong>per</strong>imentazione finalizzata<br />

ad individuare <strong>le</strong> soluzioni meccaniche e


Tabella 1 - Caratteristiche biometriche e produttive del<strong>le</strong> cultivar.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Cultivar biometric and production characteristics.<br />

Cultivar<br />

Altezza Diametro Produzione<br />

Piante m -2<br />

pianta mediano stelo steli<br />

(n.) (cm) (mm) (t ha -1 s.s.)<br />

Carmagnola 22.0* 278.8** 9.3 11.1**<br />

Fibranova 20.1 273.0 9.9** 10.2<br />

Medie 21.0 275.9 9.6 10.6<br />

* = significativo a P =0.05; ** = significativo a P≤0.01 (test F).<br />

colturali idonee <strong>per</strong> la meccanizzazione della<br />

raccolta del seme. Con riferimento a queste<br />

ultime, nel 2001 sono stati investigati gli effetti<br />

svolti dall’epoca di semina e di raccolta<br />

sulla produzione di seme e sul<strong>le</strong> principali caratteristiche<br />

qual<strong>it</strong>ative di quest’ultimo.<br />

MATERIALI E METODI<br />

La s<strong>per</strong>imentazione è stata svolta ad<br />

Anzola dell’Emilia (BO), impiegando <strong>le</strong> varietà<br />

Carmagnola e Fibranova in combinazione<br />

con due epoche di semina (30 apri<strong>le</strong> e<br />

30 maggio, scelte sulla base di precedenti<br />

es<strong>per</strong>ienze) e con cinque epoche di raccolta,<br />

intervallate di una settimana l’una dall’altra<br />

e con avvio alla comparsa dei primi acheni<br />

imbrun<strong>it</strong>i avvolti da brattee parzialmente<br />

necrotizzate (11 settembre).<br />

L’es<strong>per</strong>imento è stato impostato secondo<br />

lo schema s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong> a spl<strong>it</strong>-plot, con quattro<br />

ripetizioni e randomizzazione del<strong>le</strong><br />

cultivar nei parcelloni, del<strong>le</strong> epoche di semina<br />

nel<strong>le</strong> sub-parcel<strong>le</strong> e del<strong>le</strong> epoche di<br />

raccolta nel<strong>le</strong> sub-sub-parcel<strong>le</strong>.<br />

Le semine sono state effettuate con<br />

seminatrice parcellare pneumatica a distanze<br />

di 50 cm fra <strong>le</strong> fi<strong>le</strong> e 3 cm sulla fila.<br />

Ciascuna parcella e<strong>le</strong>mentare, con su<strong>per</strong>ficie<br />

di 16 m 2 , comprendeva 8 fi<strong>le</strong> di piante lunghe<br />

4 m. Due settimane dopo l’emergenza è<br />

stato effettuato il diradamento, lasciando <strong>le</strong><br />

piantine sulla fila a distanza di 6 cm l’una<br />

dall’altra, pari ad un investimento di<br />

33.3 piante m -2 .<br />

Per ciascuna epoca di raccolta sono stati<br />

ri<strong>le</strong>vati i seguenti caratteri: dens<strong>it</strong>à<br />

Figura 1 - Tem<strong>per</strong>ature e precip<strong>it</strong>azioni registrate nel corso del<strong>le</strong> prove a confronto con i valori medi poliennali.<br />

Figure 1 - Tem<strong>per</strong>ature and rainfall recorded during the test <strong>per</strong>iod and mean <strong>le</strong>vels of the twenty years.<br />

d’investimento, altezza della pianta, diametro<br />

mediano dello stelo, produzione di seme,<br />

peso 1000 semi, produzione di steli e germinabil<strong>it</strong>à<br />

del seme.<br />

Nel corso del<strong>le</strong> prove sono stati ri<strong>le</strong>vati i<br />

principali parametri climatici (precip<strong>it</strong>azioni<br />

e tem<strong>per</strong>ature, sia nei valori minimi che massimi),<br />

<strong>per</strong> il raffronto con <strong>le</strong> medie storiche.<br />

I dati ri<strong>le</strong>vati sono stati sottoposti ad analisi<br />

della varianza, con scomposizione di<br />

quest’ultima nel<strong>le</strong> quote relative al<strong>le</strong> diverse<br />

fonti di variazione (effetti principali, effetti<br />

di interazione ed errore).<br />

Il confronto fra <strong>le</strong> medie è stato effettuato<br />

mediante il test di Duncan, nel caso degli<br />

effetti principali, e con il calcolo del<strong>le</strong> differenze<br />

minime significative, nel caso del<strong>le</strong><br />

interazioni.<br />

Andamento meteo. La piovos<strong>it</strong>à cumulata<br />

nel <strong>per</strong>iodo apri<strong>le</strong>-settembre è stata di 316 mm,<br />

contro i 289 mm della norma. Le maggiori precip<strong>it</strong>azioni<br />

si sono avute in maggio, luglio e<br />

settembre, mentre in giugno ed agosto esse<br />

sono state inferiori ai valori del poliennio.<br />

Le tem<strong>per</strong>ature minime decadiche si sono<br />

collocate quasi sempre al di sopra dei valori<br />

della norma durante <strong>le</strong> fasi di cresc<strong>it</strong>a del<strong>le</strong><br />

piante, fior<strong>it</strong>ura ed al<strong>le</strong>gagione; a fine ciclo,<br />

invece, sono risultate sensibilmente inferiori<br />

ai valori del poliennio. Le tem<strong>per</strong>ature<br />

massime, anch’esse generalmente su<strong>per</strong>iori<br />

a quel<strong>le</strong> poliennali, hanno raggiunto i valori<br />

più e<strong>le</strong>vati nella prima decade di agosto, poi<br />

si sono progressivamente ridotte (Fig. 1).<br />

RISULTATI<br />

I risultati ottenuti hanno messo in evidenza<br />

effetti significativi semplici, indotti dal<strong>le</strong><br />

singo<strong>le</strong> variabili allo studio, ed effetti di<br />

interazione fra <strong>le</strong> stesse variabili.<br />

a) Effetti semplici. Fra <strong>le</strong> due cultivar,<br />

Carmagnola ha mostrato maggiore dens<strong>it</strong>à<br />

d’investimento (+9.5%), maggiore altezza<br />

della pianta (+2.1%), minore diametro dello<br />

stelo (-6.1%) e maggiore produzione di steli,<br />

espressa in sostanza secca (+8.8%) (Tab. 1).<br />

Riguardo al<strong>le</strong> epoche d’impianto della<br />

coltivazione è emerso che <strong>per</strong> quella posticipata<br />

(fine maggio) sono stati ottenuti: minore<br />

dens<strong>it</strong>à d’investimento (-40.5%), riduzione<br />

dell’altezza della pianta (-13.3%), incremento<br />

del diametro mediano dello stelo<br />

(+18.2%), maggiore resa in seme (+32.6%)<br />

e minore produzione di sostanza secca<br />

(-9.8%) (Tab. 2).<br />

L’epoca di raccolta, a sua volta, ha influ<strong>it</strong>o<br />

sulla resa in seme, sul peso 1000 semi e<br />

sulla germinabil<strong>it</strong>à del seme, nonché sulla<br />

produzione di steli. Di fatto, la resa in seme<br />

è aumentata significativamente passando<br />

dalla prima alla seconda raccolta e da quest’ultima<br />

alla terza, con incrementi pari a<br />

104.2 e 36.7%. Nel<strong>le</strong> successive due raccolte<br />

la produzione non ha più sub<strong>it</strong>o variazioni<br />

significative.<br />

Il peso 1000 semi è stato significativamente<br />

più basso nel<strong>le</strong> prime due raccolte, poi è<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 29


Tabella 2 - Effetti medi del<strong>le</strong> epoche di semina sul<strong>le</strong> caratteristiche biometriche e produttive del<strong>le</strong><br />

piante.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Average effects of the sowing dates on plant biometric and production characteristics.<br />

Epoche<br />

di semina<br />

cresciuto progressivamente fino all’ultima<br />

raccolta.<br />

La germinabil<strong>it</strong>à del seme è aumentata<br />

sensibilmente in seconda raccolta (+14.5%<br />

rispetto alla prima); successivamente, ha teso<br />

a ridursi in quarta raccolta e ad aumentare<br />

nell’ultima raccolta, ma non in modo significativo.<br />

Stesso andamento è stato riscontrato <strong>per</strong><br />

la produzione di steli secchi, <strong>per</strong> la qua<strong>le</strong> si<br />

sono avuti incrementi del 6.1 e 13.1% passando<br />

dalla prima alla seconda e poi alla terza<br />

raccolta (Tab. 3).<br />

b) Effetti di interazione. Le cultivar hanno<br />

interag<strong>it</strong>o con <strong>le</strong> epoche di semina influenzando<br />

sensibilmente la produzione di<br />

sostanza secca (steli), così mentre <strong>per</strong><br />

Carmagnola la seconda epoca d’impianto ha<br />

provocato una riduzione contenuta della resa,<br />

<strong>per</strong> Fibranova, invece, la f<strong>le</strong>ssione produttiva<br />

indotta dalla posticipazione della semina<br />

è stata molto più consistente (-15.5%)<br />

(Fig. 2).<br />

Inoltre, <strong>le</strong> cultivar hanno interag<strong>it</strong>o con <strong>le</strong><br />

epoche di raccolta evidenziando comportamenti<br />

produttivi differenziati. Di fatto, la<br />

Steli (t ha -1 s.s.)<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

30 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

produzione di seme di Carmagnola ha teso a<br />

crescere progressivamente passando dalla<br />

prima alla quinta raccolta, con incrementi<br />

statisticamente significativi fra la prima e la<br />

seconda e fra la terza e la quinta raccolta. La<br />

produzione di Fibranova, invece, ha raggiunto<br />

il valore massimo già in terza raccolta,<br />

con incrementi molto significativi fra la prima<br />

e la seconda (+117.4%) e fra quest’ultima<br />

e la terza (+56%), successivamente si è<br />

avuta una riduzione della resa (Fig. 3).<br />

Altri effetti combinati sono stati indotti<br />

dal<strong>le</strong> variabili epoche di semina ed epoche<br />

di raccolta sulla produzione di seme (Fig. 4)<br />

e sulla germinabil<strong>it</strong>à dello stesso seme<br />

(Fig. 5). In sostanza, <strong>le</strong> rese in seme <strong>per</strong> <strong>le</strong><br />

due epoche d’impianto, analoghe alla prima<br />

raccolta, hanno poi mostrato incrementi<br />

molto più marcati <strong>per</strong> la seconda epoca di<br />

semina, sia in seconda che in terza raccolta<br />

(+130.4 e +47.2% rispettivamente, contro i<br />

corrispondenti 73.1 e 24.4% della prima epoca<br />

d’impianto).<br />

Analogamente, la germinabil<strong>it</strong>à del seme<br />

ha risent<strong>it</strong>o del<strong>le</strong> raccolte in relazione all’epoca<br />

di semina: <strong>per</strong> il primo impianto si è<br />

Carmagnola Fibranova<br />

Figura 2 - Effetti dell’interazione “cultivar x epoche di semina” sulla produzione di steli.<br />

Figure 2 - Effects of the “cultivars x sowing dates” interaction on stem production.<br />

Seme (t ha -1 )<br />

1<br />

0,5<br />

0<br />

Altezza Diametro Produzione Produzione<br />

Piante m -2<br />

pianta mediano stelo seme steli<br />

(n.) (cm) (mm) (t ha -1 ) (t ha -1 s.s.)<br />

30 Apri<strong>le</strong> 26.4** 295.6** 8.8 0.46 11.2**<br />

30 Maggio 15.7 256.3 10.4** 0.61** 10.1<br />

Medie 21.0 275.9 9.6 0.53 10.6<br />

** = significativo a P≤0.01 (test F).<br />

I II III IV V<br />

Raccolte<br />

Figura 3 - Effetti dell’interazione “cultivar x epoche di raccolta” sulla produzione di seme.<br />

Figure 3 - Effects of “cultivars x harvesting dates” interaction on seed production.<br />

avuta una germinabil<strong>it</strong>à dell’80% già in prima<br />

raccolta, che non è poi variato significativamente<br />

nel<strong>le</strong> successive raccolte; <strong>per</strong> il<br />

secondo impianto, invece, la germinabil<strong>it</strong>à<br />

è stata bassa in prima raccolta (69%), è aumentata<br />

poi molto marcatamente in seconda<br />

raccolta (+25.5%), ha teso a crescere ulteriormente<br />

in terza raccolta, su<strong>per</strong>ando significativamente<br />

il corrispondente valore della<br />

prima semina.<br />

DISCUSSIONE E CONCLUSIONI<br />

La posticipazione dell’epoca di semina in<br />

canapa, al fine di ridurre l’altezza della pianta<br />

<strong>per</strong> facil<strong>it</strong>are la raccolta meccanica del seme<br />

ha avuto effetti pos<strong>it</strong>ivi, anche se inferiori a<br />

quanto desiderato. Di fatto, proprio <strong>per</strong> <strong>le</strong><br />

peculiari caratteristiche di rustic<strong>it</strong>à, di vigoria<br />

ed e<strong>le</strong>vato r<strong>it</strong>mo di accrescimento della<br />

specie, la pianta ha risent<strong>it</strong>o in misura contenuta<br />

dello scostamento di un mese dall’epoca<br />

usua<strong>le</strong> di semina. Tuttavia, considerando<br />

che l’altezza massima di taglio del<strong>le</strong><br />

normali miet<strong>it</strong>rebbie è di 1.5 m e che <strong>le</strong> piante<br />

della coltura con semina posticipata hanno<br />

presentato un’altezza media di 2.56 m, all’interno<br />

della raccogl<strong>it</strong>rice trans<strong>it</strong>erebbero<br />

segmenti di piante di circa un metro di lunghezza,<br />

corrispondenti a poco più del<strong>le</strong> parti<br />

fruttifere (portasemi).<br />

Il r<strong>it</strong>ardo dell’impianto, a causa della minore<br />

disponibil<strong>it</strong>à di umid<strong>it</strong>à nel terreno, può<br />

comportare prob<strong>le</strong>mi di emergenza e, quindi,<br />

di scarso investimento. Perciò, <strong>per</strong> <strong>le</strong> semine<br />

di fine maggio bisogna mettere in conto<br />

<strong>le</strong>ggeri interventi irrigui ripetuti sub<strong>it</strong>o<br />

dopo la semina, ev<strong>it</strong>ando la formazione di<br />

crosta nel terreno.<br />

Nell’impianto posticipato della prova, nonostante<br />

simili accorgimenti, è stata ottenuta<br />

Semina 30 APR.<br />

Semina 30 MAG.<br />

Carmagnola<br />

Fibranova


Tabella 3 - Effetti medi del<strong>le</strong> epoche di raccolta sul<strong>le</strong> caratteristiche produttive e sulla qual<strong>it</strong>à del seme.<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Average effects of the harvesting dates on production characteristics and seed qual<strong>it</strong>y.<br />

Produzione Germinabil<strong>it</strong>à Peso Produzione<br />

Raccolte<br />

seme<br />

(t ha<br />

seme 1000 semi steli<br />

-1 ) (%) (g) (t ha -1 s.s.)<br />

1 a<br />

2 a<br />

3 a<br />

4 a<br />

5 a<br />

una dens<strong>it</strong>à d’investimento significativamente<br />

inferiore a quella della prima semina; conseguentemente,<br />

<strong>le</strong> piante hanno presentato steli<br />

con diametro mediano maggiore. Ovviamente,<br />

nei casi in cui tali diametri risultassero<br />

eccessivi potrebbero insorgere difficoltà nell’azione<br />

di taglio da parte della raccogl<strong>it</strong>rice.<br />

La produzione di steli, espressa in sostanza<br />

secca, più che del diametro del<strong>le</strong> bacchette,<br />

pare essere stata influenzata soprattutto<br />

dall’altezza e dal numero di piante.<br />

L’incremento significativo della produzione<br />

di seme indotto dalla seconda epoca d’impianto<br />

della coltura non era atteso ed è di<br />

non faci<strong>le</strong> spiegazione. Si potrebbe forse<br />

ipotizzare che <strong>le</strong> piante del secondo impianto<br />

abbiano penalizzato la fase vegetativa a<br />

vantaggio di quella riproduttiva. Molto più<br />

probabilmente <strong>per</strong>ò <strong>le</strong> differenti produzioni<br />

di seme riscontrate <strong>per</strong> <strong>le</strong> due epoche d’impianto<br />

sono da ricol<strong>le</strong>gare al<strong>le</strong> differenti disponibil<strong>it</strong>à<br />

idriche nel terreno. Di fatto,<br />

l’11 agosto, in concom<strong>it</strong>anza della piena<br />

fior<strong>it</strong>ura del<strong>le</strong> piante della seconda semina,<br />

Seme (t ha -1 )<br />

allorché quel<strong>le</strong> della prima semina erano<br />

giunte a fine fior<strong>it</strong>ura, sono caduti 25 mm di<br />

pioggia che hanno verosimilmente consent<strong>it</strong>o<br />

una maggiore al<strong>le</strong>gagione nella coltura<br />

del secondo impianto. Ne consegue che nel<br />

Nord Italia, contrariamente a quanto si fa <strong>per</strong><br />

la coltura da fibra generalmente condotta in<br />

asciutto, potrà essere necessario supportare<br />

la coltura da seme con un intervento irriguo<br />

di soccorso all’epoca dell’antesi.<br />

Relativamente all’epoca ottima<strong>le</strong> di raccolta<br />

va ricordato che <strong>per</strong> entrambe <strong>le</strong> epoche<br />

d’impianto la massima produzione di seme<br />

è stata raggiunta in terza raccolta, ovvero<br />

a distanza di due settimane dalla comparsa dei<br />

primi semi imbrun<strong>it</strong>i avvolti da brattee parzialmente<br />

necrotizzate. Sempre a ta<strong>le</strong> riguardo<br />

va tenuto in considerazione anche il diverso<br />

comportamento del<strong>le</strong> due cultivar nel<br />

senso che Fibranova è parsa più precoce e forse<br />

più sensibi<strong>le</strong> alla crodatura del seme maturo<br />

rispetto a Carmagnola. Quest’ultima supposizione<br />

deriva dalla constatazione che <strong>per</strong> Fibranova<br />

dopo la terza raccolta la produzione di<br />

Figura 4 - Effetti dell’interazione “epoche di semina x epoche di raccolta” sulla produzione di seme.<br />

Figure 4 - Effects of “sowing dates x harvesting dates” interaction on seed yield.<br />

Germinabil<strong>it</strong>à (%)<br />

1<br />

0.5<br />

0<br />

100<br />

50<br />

0.24 c<br />

0.49 b<br />

0.67 a<br />

0.62 a<br />

0.65 a<br />

0<br />

74.6 c<br />

85.4 ab<br />

85.7 ab<br />

82.7 b<br />

87.7 a<br />

15.9 bc<br />

15.4 c<br />

16.4 b<br />

17.8 a<br />

18.3 a<br />

9.9 c<br />

10.5 b<br />

11.2 a<br />

10.9 ab<br />

10.7 ab<br />

Medie 0.53 83.2 16.8 10.6<br />

I valori della medesima colonna contrassegnati da <strong>le</strong>ttere diverse differiscono<br />

significativamente <strong>per</strong> P≤0.05 (test di Duncan).<br />

I II III<br />

Raccolte<br />

IV V<br />

I II III<br />

Raccolte<br />

IV V<br />

Figura 5 - Effetti dell’interazione “epoche di semina x epoche di raccolta” sulla germinabil<strong>it</strong>à del seme.<br />

Figure 5 - Effects of “sowing dates x harvesting dates” interaction on seed germinabil<strong>it</strong>y.<br />

seme si è ridotta molto sensibilmente, mentre<br />

<strong>per</strong> Carmagnola la resa è cresciuta progressivamente<br />

fino all’ultima raccolta.<br />

Carmagnola si è distinta dall’altra cultivar<br />

anche <strong>per</strong> un maggior numero di piante<br />

sopravissute alla raccolta e <strong>per</strong> la maggiore<br />

produzione di steli.<br />

Per una ulteriore riduzione dell’altezza<br />

della pianta e <strong>per</strong> l’incremento della produzione<br />

di seme si r<strong>it</strong>iene opportuno proseguire<br />

<strong>le</strong> ricerche avviate allargando<strong>le</strong> anche alla<br />

concimazione azotata e alla f<strong>it</strong>tezza del<strong>le</strong><br />

piante. È noto infatti che l’azoto eserc<strong>it</strong>a un<br />

potente stimolo sull’accrescimento del<strong>le</strong><br />

piante, <strong>le</strong> quali rispondono prontamente con<br />

una maggiore rigoglios<strong>it</strong>à. Un attento<br />

dosaggio di ta<strong>le</strong> e<strong>le</strong>mento potrebbe, quindi,<br />

consentire una minore vigoria della pianta<br />

ed una diminuzione della scalar<strong>it</strong>à di fior<strong>it</strong>ura<br />

e maturazione del seme. A loro volta, il<br />

numero ottima<strong>le</strong> di piante <strong>per</strong> un<strong>it</strong>à di su<strong>per</strong>ficie<br />

ed un appropriato sesto d’impianto<br />

assumono notevo<strong>le</strong> importanza, date <strong>le</strong> loro<br />

conseguenti ri<strong>per</strong>cussioni sul L.A.I. (<strong>le</strong>af<br />

area index) e <strong>per</strong>ciò sull’efficienza fotosintetica<br />

della coltura.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

Di Candilo M., Laureti D., De Zanche C.,<br />

Sartori L., Ranalli P., 2000. Messa a punto di<br />

una miet<strong>it</strong>rebbiatrice <strong>per</strong> la raccolta del seme<br />

di canapa. L’Informatore Agrario 16, 81-84.<br />

Przemyslaw B., Grabowska L., and Mankowski<br />

J., 1995. Recultivation of degraded areas<br />

through cultivation of hemp. Proceedings of<br />

Biorohstoff Hanf Symposium, Frankfurt am<br />

Main, Germany, 2-5 March 1995.<br />

Venturi G., 1970. Ricerche sul<strong>le</strong> modal<strong>it</strong>à<br />

colturali nella canapacciaia al fine di<br />

facil<strong>it</strong>are la raccolta meccanica. Rivista di<br />

Agronomia 1/2, 25-34.<br />

Semina 30 APR.<br />

Semina 30 MAG.<br />

Semina 30 APR.<br />

Semina 30 MAG.<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 31


Influenza dell’epoca di semina e del regime irriguo sulla canapa nel Sud d’Italia<br />

V<strong>it</strong>o Di Bari, Pasqua<strong>le</strong> Tedeschi 1 , Rosa Colucci, Marcello Mastrorilli, Franco Carone 2<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> Agronomico, Bari<br />

1 CNR – ISPAIM, Ercolano (NA)<br />

2 DIAAT, Univers<strong>it</strong>à Federico II, Portici (NA)<br />

RIASSUNTO<br />

Lo studio svolto dal 1999 a 2001 a Rutigliano (BA) ha avuto l’obiettivo di valutare i consumi idrici<br />

e la miglior data di semina della canapa. Nel 2001 la prova irrigua è stata realizzata anche a V<strong>it</strong>ulazio<br />

(CE). Sono state esaminate tre epoche di semina (inizio, metà e fine marzo) e diversi regimi idrici<br />

che hanno previsto, al momento programmato dell’irrigazione, la rest<strong>it</strong>uzione di <strong>per</strong>centuali diverse<br />

dell’acqua disponibi<strong>le</strong>. Le rese migliori sono state ottenute nell’anno 1999 che ha presentato una<br />

piovos<strong>it</strong>à su<strong>per</strong>iore alla norma; al contrario, <strong>le</strong> rese si sono ridotte nel<strong>le</strong> altre due annate,<br />

climaticamente peggiori. Le rese in biomassa verde e di corteccia secca sono aumentate con l’e<strong>le</strong>varsi<br />

dei volumi irrigui erogati. In genera<strong>le</strong>, in entrambi gli ambienti di prova, la tesi che ha previsto<br />

la rest<strong>it</strong>uzione del 66% dell’acqua disponibi<strong>le</strong> (70% a V<strong>it</strong>ulazio) ha forn<strong>it</strong>o i risultati produttivi<br />

migliori, con consumi stagionali di 400-460 mm. Circa <strong>le</strong> epoche, quella di fine marzo ha presentato<br />

piante più sviluppate ma la produzione fina<strong>le</strong> in corteccia secca non si è differenziata statisticamente<br />

tra <strong>le</strong> tesi esaminate.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: epoca di semina, irrigazione, consumi idrici, genotipi, canapa.<br />

ABSTRACT<br />

Sowing time and water regime affecting hemp productiv<strong>it</strong>y in Southern Italy<br />

The pa<strong>per</strong> reports the results achieved in hemp, from a series of field trials aiming to optimise<br />

sowing time and irrigation volume in Southern Italy environments. Ex<strong>per</strong>iments were carried out<br />

for three years (1999-2001) at Rutigliano (BA). In 2001 the irrigation trial was repeated at V<strong>it</strong>ulazio<br />

(CE). The spl<strong>it</strong>-plot ex<strong>per</strong>imental design, replicated four times (surface of each sub-plot equal to 20<br />

m²), was adopted to evaluate separately the effects of the sowing time and of the water regimes<br />

(main plots) on different genotypes (sub-plot).<br />

As for the first objective, three sowing times (the beginning, midd<strong>le</strong> and end of March) and two<br />

genotypes (Carmagnola and Red petio<strong>le</strong>) were compared. Desp<strong>it</strong>e the greater size in height and in<br />

basal diameter of the plants from the third sowing time, their productiv<strong>it</strong>y in dry cortex did not<br />

differ statistically from the plants sown earlier. Performances of “Carmagnola” were better than<br />

those of “Red petio<strong>le</strong>”.<br />

As for the second objective, the study was carried out in two steps. The first step aimed to evaluate<br />

the effect of different irrigation volumes on the behaviour of two genotypes: “Fibranova” and “Red<br />

petio<strong>le</strong>”. They grew under two water regimes: I 100 (irrigation volume equal to 100% of the amount<br />

of water required to bring a soil layer of 0.40 m in depth to “field capac<strong>it</strong>y”), and I 66 (the irrigation<br />

volume was reduced to 66%). Irrigations were schedu<strong>le</strong>d whenever the soil moisture, detected<br />

weekly by the gravimetric method, was close to the “soil wilting point”. Since the I 100 treatment<br />

consumed huge water amounts, in the second step (in 2001) three genotypes (Fibranova, Red<br />

petio<strong>le</strong>, and Kompolti) and three reduced water regimes were compared. At Rutigliano the water<br />

regimes were I 66 , I 50 , and I 33 , whi<strong>le</strong> at V<strong>it</strong>ulazio they were I 70 , I 35 and I 0 (rainfed).<br />

In Italy the hemp season started in March and ended at the beginning of August. During the 1999<br />

season, the air tem<strong>per</strong>ature was not different from the long-term average, and rainfall was well<br />

distributed; in 2001 air tem<strong>per</strong>ature was higher and the scarce rainfall fell w<strong>it</strong>hin the first half of<br />

May.<br />

As a general result, the hemp showed a good adaptation to the tested environment, where <strong>it</strong> adequately<br />

yielded both biomass and dry cortex, even under dramatic climatic seasons. Among the water<br />

treatments, I 66 (I 70 at V<strong>it</strong>ulazio) seems the most su<strong>it</strong>ab<strong>le</strong>, in that <strong>it</strong> lim<strong>it</strong>s water consumption<br />

(400-460 mm) w<strong>it</strong>hout losing hemp productiv<strong>it</strong>y in terms of fiber quant<strong>it</strong>y. The Kompolti genotype<br />

showed best water use efficiency in the irrigation ex<strong>per</strong>iments.<br />

Key words: sowing time, irrigation, water requirements, genotypes, hemp.<br />

Autore corrispondente: V<strong>it</strong>o Di Bari - <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong><br />

<strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> Agronomico, Bari via Celso<br />

Ulpiani, 5 - 70125 Bari, Italia<br />

Tel. (080) 5475011 - Fax (080) 5475023<br />

e-mail: agronmba@interbussines.<strong>it</strong>.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

32 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

INTRODUZIONE<br />

La canapa è stata una del<strong>le</strong> colture da fibra<br />

più coltivate in Italia sino alla prima metà<br />

del XX secolo. Successivamente, nel 1965,<br />

con il divieto di coltivazione della canapa<br />

da marijuana, anche la su<strong>per</strong>ficie destinata<br />

alla specie da fibra si è <strong>le</strong>ntamente ridotta<br />

sino ad azzerarsi comp<strong>le</strong>tamente, dato che i<br />

due tipi di piante sono praticamente identici<br />

ed erano e sono spesso confuse dai tutori<br />

dell’ordine pubblico.<br />

Negli ultimi anni c’è stata una risco<strong>per</strong>ta<br />

della Canapa da fibra la cui utilizzazione può<br />

trovare impiego in molteplici settori, da quello<br />

dell’industria tessi<strong>le</strong> (l’Italia è uno dei produttori<br />

principali) a quello della carta, combustibili,<br />

costruzioni, isolanti termici, ecc.<br />

(Amaducci, 1969; Venturi ed Amaducci,<br />

1999).<br />

Attualmente, anche se la su<strong>per</strong>ficie coltivata<br />

è ancora minima ed inferiore a quella<br />

di altre nazioni europee, sono molte <strong>le</strong> ricerche<br />

che riguardano questa coltura, grazie<br />

soprattutto al MiPAF che ha finanziato diversi<br />

progetti finalizzati (Casarini, 1994;<br />

Ranalli e Casarini, 1997).<br />

Questi studi sono articolati in diversi settori<br />

e <strong>per</strong> quanto concerne <strong>le</strong> tecniche<br />

agronomiche, prevedono ricerche in diversi<br />

ambienti.<br />

Nel Sud d’Italia esse riguardano, in particolare,<br />

il momento più idoneo in cui effettuare<br />

la semina e lo studio dei consumi idrici<br />

della coltura, dato che in molti areali l’irrigazione<br />

risulta il fattore lim<strong>it</strong>ante <strong>per</strong> ottenere<br />

rese economicamente remunerative.<br />

MATERIALI E METODI<br />

Si è o<strong>per</strong>ato in due ambienti meridionali<br />

ubicati in Puglia e Campania; <strong>le</strong> principali<br />

caratteristiche dei terreni, sedi del<strong>le</strong> prove,<br />

sono state riportate nella tabella 1.<br />

In questa nota sono riportati i risultati ottenuti<br />

nel triennio 1999-2001; in particolare,<br />

nel 1999-2000 a Rutigliano sono stati<br />

confrontati due genotipi (Fibranova e Red<br />

petio<strong>le</strong>) e due regimi irrigui: l’irrigazione era<br />

programmata al raggiungimento del punto<br />

di appassimento e il volume irriguo della tesi<br />

ottima<strong>le</strong> era pari al 100% dell’acqua disponibi<strong>le</strong><br />

(quant<strong>it</strong>à d’acqua necessaria a riportare<br />

alla capac<strong>it</strong>à di campo lo strato di suolo<br />

profondo 40 cm) = I 100 ; si riduceva al 66%<br />

nella tesi sub-ottima<strong>le</strong> = I 66 .<br />

Nel 2001 sono stati esaminati 3 genotipi<br />

(Fibranova, Red petio<strong>le</strong>, Kompolti) e, <strong>per</strong><br />

l’irrigazione, scartata la I 100 <strong>per</strong>ché troppo<br />

dispendiosa, alla I 66 sono state aggiunte due<br />

tesi che prevedevano apporti irrigui inferiori<br />

(I 50 e I 33 = rest<strong>it</strong>uzione rispettivamente del<br />

50 e 33% dell’acqua disponibi<strong>le</strong>).<br />

A V<strong>it</strong>ulazio, nel 2001, si è o<strong>per</strong>ato con gli<br />

stessi genotipi ma, <strong>per</strong> l’irrigazione, accanto<br />

a 2 tesi irrigue (I 70 e I 35 = rest<strong>it</strong>uzione del<br />

70 e 35% dell’acqua disponibi<strong>le</strong>) del tutto


Tabella 1 - Principali caratteristiche dei terreni sedi del<strong>le</strong> prove.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Main soil characteristics of the ex<strong>per</strong>imental s<strong>it</strong>es.<br />

simili al<strong>le</strong> I 66 e I 33 di Rutigliano, è stato confrontato<br />

un testimone in asciutto (I 0 ).<br />

L’umid<strong>it</strong>à del terreno è stata mon<strong>it</strong>orata<br />

settimanalmente (metodo gravimetrico).<br />

La semina è avvenuta normalmente a fine<br />

marzo.<br />

Accanto a queste, nel 2001 a Rutigliano è<br />

stata effettuata una prova che prevedeva 3<br />

diverse epoche di semina (inizio, metà e fine<br />

marzo) <strong>per</strong> 3 genotipi di canapa<br />

(Carmagnola, Red petio<strong>le</strong> e Kompolti).<br />

Per tutte <strong>le</strong> prove è stato adottato un disegno<br />

s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong> a spl<strong>it</strong>-plot, ripetuto 4 volte,<br />

considerando come effetto principa<strong>le</strong> l’irrigazione<br />

(o l’epoca di semina) e secondario<br />

i genotipi; la parcella e<strong>le</strong>mentare era di<br />

20 m 2 , con interfila di 20 cm (25 cm a<br />

V<strong>it</strong>ulazio).<br />

Tranne che <strong>per</strong> l’irrigazione, <strong>le</strong> colture<br />

sono state sottoposte al<strong>le</strong> normali tecniche<br />

Rutigliano V<strong>it</strong>ulazio<br />

sabbia grossa (%) 1,10 10,90<br />

sabbia fine (%) 10,40 28,90<br />

limo grosso (%) 11,00 12,20<br />

limo fino (%) 26,50 23,70<br />

argilla (%) 51,00 24,30<br />

N tota<strong>le</strong> (%) 0,08 0,08<br />

s.o. (%) 1,40 1,66<br />

CIC (-0.03 MPa) (%) 29,20 29,50<br />

PA (-1,50 MPa) (%) 17,10 12,00<br />

acqua disponibi<strong>le</strong>* (%) 12,10 17,50<br />

acqua disponibi<strong>le</strong>* (m 3 ha -1 ) 530 700<br />

strato 0 – 40 cm<br />

agronomiche; in particolare, prima della semina<br />

sono stati interrati 150 kg ha -1 di P 2 O 5<br />

e 100 kg ha -1 di K 2 O (200 kg a V<strong>it</strong>ulazio) e<br />

in co<strong>per</strong>tura sono stati distribu<strong>it</strong>i in 2 volte<br />

150 kg ha -1 di N (a V<strong>it</strong>ulazio, avendo seminato<br />

dopo un medicaio, la dose si è ridotta a<br />

60 kg).<br />

La raccolta del<strong>le</strong> piante è avvenuta in tutte<br />

<strong>le</strong> annate tra la fine di luglio e l’inizio di<br />

agosto, a fior<strong>it</strong>ura comp<strong>le</strong>ta del<strong>le</strong> piante<br />

maschili.<br />

Durante il ciclo coltura<strong>le</strong> sono state ri<strong>le</strong>vate<br />

<strong>le</strong> principali fenofasi e a piena fior<strong>it</strong>ura,<br />

sono state asportate <strong>le</strong> cime di 50 piante<br />

femminili che, opportunamente trattate, sono<br />

state utilizzate <strong>per</strong> la determinazione del contenuto<br />

in THC (analisi esegu<strong>it</strong>e presso la sede<br />

dell’<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>).<br />

Alla raccolta, sono state ri<strong>le</strong>vate<br />

<strong>le</strong> principali caratteristiche biometriche e<br />

Tabella 2 - Rutigliano (BA): principali parametri produttivi e qual<strong>it</strong>ativi ri<strong>le</strong>vati alla raccolta della<br />

canapa seminata in tre epoche diverse nel 2001.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Rutigliano (BA): yield and main bio-morphology and qual<strong>it</strong>y parameters measured at<br />

harvesting of hemp crops sown at three different dates in 2001.<br />

Piante m -2<br />

Genotipi Date di semina<br />

Carmagnola Red petio<strong>le</strong> 5/03 15/03 30/03<br />

(n.) 87,00 b 91,00 a 88,88 b 94,38 a 83,75 c<br />

Altezza piante (cm) 188,69 a 186,37 a 183,03 b 182,44 b 197,11 a<br />

Diam basa<strong>le</strong> (mm) 7,08 a 7,25 a 6,72 b 7,37 a 7,41 a<br />

Biomassa (t ha -1 ) 30,97 a 28,59 b 29,49 b 31,11 a 28,73 b<br />

Steli freschi (t ha -1 ) 24,17 a 21,78 b 22,37 a 24,03 a 22,51 a<br />

Steli secchi (t ha -1 ) 9,92 a 9,02 b 8,82 b 9,47 ab 10,12 a<br />

Corteccia (t ha -1 ) 5,14 a 4,26 b 4,44 a 4,79 a 4,87 a<br />

THC (%) 0,05 a 0,04 a 0,04 a 0,04 a 0,05 a<br />

Le medie non aventi in comune alcuna <strong>le</strong>ttera sono significativamente differenti <strong>per</strong><br />

P < 0,05 (SNK Test)<br />

produttive del<strong>le</strong> piante, secondo il protocollo<br />

s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong> stabil<strong>it</strong>o in sede col<strong>le</strong>gia<strong>le</strong>. I<br />

principali parametri sono stati sottoposti all’analisi<br />

della varianza e <strong>per</strong> la significativ<strong>it</strong>à<br />

è stato adottato il test SNK e <strong>per</strong> soglia lo<br />

0.05 P.<br />

Per quanto riguarda l’andamento climatico<br />

durante il ciclo della canapa, a Rutigliano<br />

il triennio di prove è stato caratterizzato da<br />

tem<strong>per</strong>ature su<strong>per</strong>iori alla norma (di poco nel<br />

1999 ma nel biennio 2000-2001 <strong>le</strong> massime<br />

hanno su<strong>per</strong>ato spesso i 35-40 °C, con punte<br />

di 46 °C a luglio 2000). La piovos<strong>it</strong>à è<br />

stata buona nel 1999 (da apri<strong>le</strong> a luglio<br />

215.8 mm vs, 133.5 della “norma”), praticamente<br />

assente nel 2000 (8.2 mm <strong>per</strong> l’intero<br />

ciclo) e nel 2001 di poco inferiore alla<br />

norma nella fase inizia<strong>le</strong> e nulla da fine maggio<br />

a luglio.<br />

Anche a V<strong>it</strong>ulazio <strong>le</strong> tem<strong>per</strong>ature sono risultate<br />

su<strong>per</strong>iori alla media (ma inferiori di<br />

quel<strong>le</strong> di Rutigliano) e <strong>le</strong> precip<strong>it</strong>azioni hanno<br />

interessato la parte inizia<strong>le</strong> del ciclo<br />

(78.8 mm di piogge utili); da metà maggio<br />

alla raccolta non è stato registrato alcun evento<br />

uti<strong>le</strong> alla coltura.<br />

RISULTATI<br />

Rutigliano (BA): epoche di semina,<br />

anno 2001. Poiché nell’analisi della varianza<br />

esegu<strong>it</strong>a sui principali parametri produttivi<br />

non è mai risultata significativa l’interazione<br />

”epoche x genotipi”, nella tabella 2 sono state<br />

riportate <strong>le</strong> medie dei soli effetti principali.<br />

Si può osservare come, pur in presenza di<br />

differenze statisticamente significative, i valori<br />

tra <strong>le</strong> 3 epoche esaminate non siano<br />

molto differenti.<br />

L’altezza del<strong>le</strong> piante è risultata inferiore<br />

di circa 14 cm nel<strong>le</strong> due semine più precoci<br />

(in media, 182 vs. 197 cm); minime, invece,<br />

<strong>le</strong> variazioni dei diametri basali.<br />

Le rese più e<strong>le</strong>vate della produzione in<br />

biomassa verde sono stati ottenute nella tesi<br />

intermedia (31 t ha -1 vs. 29 t circa del<strong>le</strong> altre<br />

due) ma la produzione in corteccia non si è<br />

differenziata statisticamente (da 4.44 a 4.87<br />

t ha -1 ).<br />

Il contenuto in THC non è variato in funzione<br />

degli effetti in prova (epoche e varietà).<br />

In genera<strong>le</strong>, i risultati consegu<strong>it</strong>i non <strong>per</strong>mettono<br />

di trarre alcuna valida indicazione,<br />

sia <strong>per</strong>ché riguardano una sola annata di prova<br />

ma, soprattutto, <strong>per</strong>ché l’intervallo tempora<strong>le</strong><br />

prescelto (inizio – fine marzo) è risultato<br />

troppo breve <strong>per</strong> evidenziare differenze<br />

morfoproduttive notevoli tra <strong>le</strong> piante.<br />

Considerando che normalmente la semina<br />

della canapa si effettua entro la seconda<br />

metà di marzo, negli ambienti meridionali<br />

l’o<strong>per</strong>azione potrebbe essere anticipata anche<br />

in febbraio (Ranalli e Casarini, 1998).<br />

Per quanto riguarda poi i genotipi in prova,<br />

questi hanno presentato altezza e diametri<br />

basali simili ma, a livello produttivo,<br />

“Carmagnola” ha garant<strong>it</strong>o migliori <strong>per</strong>for-<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 33


mm/d<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

90 105 120 135 150 165 180 195 210 225<br />

giorni del 2001<br />

mance di “Red petio<strong>le</strong>”.<br />

Rutigliano (BA): prova irrigua, biennio<br />

1999-2000. Sono stati esaminati 2 differenti<br />

regimi idrici (I 100 e I 66 = rest<strong>it</strong>uzione del 100<br />

o 66% dell’acqua disponibi<strong>le</strong>) e due genotipi<br />

(Fibranova e Red petio<strong>le</strong>).<br />

L’analisi statistica ha evidenziato la<br />

significativ<strong>it</strong>à tra gli anni e dei trattamenti<br />

irrigui mentre i genotipi si sono differenziati<br />

solo <strong>per</strong> i parametri produttivi (Tab. 3).<br />

Del<strong>le</strong> interazioni, la “anni x irrigazione x<br />

genotipi” non è mai risultata significativa<br />

così come “anni x genotipi” e “irrigazione x<br />

genotipi”; al contrario, quella “anni x irrigazione”<br />

è stata significativa <strong>per</strong> tutti i parametri<br />

esaminati, tranne che <strong>per</strong> la dens<strong>it</strong>à di<br />

piante alla raccolta.<br />

L’andamento climatico ri<strong>le</strong>vato durante il<br />

ciclo della canapa nei 2 anni di prova è ri-<br />

34 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

66% (409 mm) 50% (338 mm) 33% (262 mm)<br />

Figura 1 - Rutigliano (BA): andamento dell’evapotraspirazione giornaliera (mm d -1 ) della canapa nel 2001.<br />

Figure 1 - Rutigliano (BA): daily evapotranspiration trend (mm d -1 ) of hemp during the 2001 season.<br />

sultato molto diverso; ad un 1999 poco più<br />

caldo della media ma caratterizzato da una<br />

piovos<strong>it</strong>à su<strong>per</strong>iore ai valori normali, è segu<strong>it</strong>o<br />

un 2000 più caldo e senza piogge: è<br />

stato, così, necessario aumentare il r<strong>it</strong>mo<br />

del<strong>le</strong> irrigazioni tanto che nel 2000 il volume<br />

stagiona<strong>le</strong> si è raddoppiato rispetto al<br />

1999 e sono state necessarie anche 2<br />

irrigazioni di soccorso <strong>per</strong> ev<strong>it</strong>are stress<br />

irreversibili alla coltura (Di Bari et al, 2000).<br />

Conseguentemente, nel 1999 <strong>le</strong> piante<br />

sono risultate più alte e caratterizzate da<br />

maggiori dimensioni degli steli (Tab. 3).<br />

Anche <strong>le</strong> rese in biomassa si sono differenziate<br />

statisticamente ma la maggior produzione<br />

sembra sia stata determinata dalla presenza<br />

di foglie, notevo<strong>le</strong> nel 1999 ma inferiore<br />

nell’anno successivo <strong>per</strong> <strong>le</strong> eccessive<br />

tem<strong>per</strong>ature e <strong>per</strong> la notevo<strong>le</strong> ventos<strong>it</strong>à di<br />

Tabella 3 - Rutigliano (BA): principali parametri produttivi e qual<strong>it</strong>ativi ri<strong>le</strong>vati alla raccolta della<br />

canapa sottoposta a due differenti regimi irrigui nel biennio 1999-2000.<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Rutigliano (BA): yield and main bio-morphology and qual<strong>it</strong>y parameters measured at<br />

harvesting of hemp crops grown under two different water regimes in 1999 and 2000.<br />

Piante m -2<br />

Genotipi Regimi idrici Anni<br />

Fibranova Red petio<strong>le</strong> I100 I66 1999 2000<br />

(n.) 90,00 a 89,33 a 93,33 a 86,00 b 85,67 a 93,67 a<br />

Altezza piante (cm) 227,26 a 220,77 a 231,40 a 216,37 b 245,70 a 202,34 b<br />

Diam basa<strong>le</strong> (mm) 8,40 a 8,65 a 9,04 a 8,00 b 10,30 a 6,74 b<br />

Biomassa (t ha -1 ) 43,44 a 37,96 b 42,52 a 38,87 b 43,99 a 37,40 b<br />

Steli freschi (t ha -1 ) 31,74 a 27,26 b 31,22 a 27,78 b 29,20 a 29,80 a<br />

Steli secchi (t ha -1 ) 13,72 a 11,92 b 13,08 a 12,56 a 12,00 a 13,64 a<br />

Corteccia (t ha -1 ) 6,86 a 5,08 b 6,25 a 5,68 a 5,76 a 6,18 a<br />

THC (%) 0,15 a 0,04 b 0,16 a 0,05 b 0,11 a 0,05 b<br />

Le medie non aventi in comune alcuna <strong>le</strong>ttera sono significativamente differenti <strong>per</strong> P < 0,05 (SNK<br />

Test)<br />

luglio che hanno determinato la precoce<br />

defogliazione del<strong>le</strong> piante, accel<strong>le</strong>randone la<br />

maturazione: alla raccolta, infatti, la <strong>per</strong>centua<strong>le</strong><br />

di sostanza secca è stata su<strong>per</strong>iore a<br />

quella riscontrata nel<strong>le</strong> piante coltivate nel<br />

1999.<br />

Circa i regimi idrici esaminati, i volumi<br />

più e<strong>le</strong>vati erogati nella tesi ottima<strong>le</strong> (I 100 )<br />

hanno favor<strong>it</strong>o nei due anni lo sviluppo del<strong>le</strong><br />

dimensioni del<strong>le</strong> piante; anche <strong>le</strong> rese in<br />

biomassa e steli freschi della I 66 sono state<br />

statisticamente inferiori ma <strong>le</strong> differenze si<br />

sono annullate a livello di steli secchi e di<br />

resa in corteccia.<br />

Tra i due genotipi in prova i risultati produttivi<br />

migliori sono stati ottenuti da<br />

“Fibranova” (Tab. 3).<br />

Circa il contenuto in THC, questo è risultato<br />

più e<strong>le</strong>vato in “Fibranova” del 1999,<br />

sottoposta ad irrigazione ottima<strong>le</strong>: questo<br />

valore, forse anomalo, ha poi determinato la<br />

significativ<strong>it</strong>à tra regimi e gli anni di prova;<br />

in ogni caso, si tratta sempre di valori inferiori<br />

a quelli previsti dalla U.E.<br />

Rutigliano (BA): prova irrigua, anno<br />

2001. La prova prevedeva il confronto di 3<br />

regimi irrigui (I 33 , I 50 e I 66 = rest<strong>it</strong>uzione del<br />

33, 50 e 66% dell’acqua disponibi<strong>le</strong>), in<br />

interazione con 3 genotipi (Fibranova, Red<br />

petio<strong>le</strong> e Kompolti).<br />

Trattandosi di una sola annata di prova, <strong>le</strong><br />

considerazioni successive hanno semplice<br />

valore indicativo.<br />

L’analisi statistica ha evidenziato differenze<br />

significative <strong>per</strong> effetto dei due fattori<br />

principali; l’interazione tra i due è scattata<br />

solo <strong>per</strong> la dens<strong>it</strong>à fina<strong>le</strong> di piante e <strong>le</strong> rese<br />

in biomassa e steli freschi.<br />

L’irrigazione ha condizionato soprattutto<br />

l’altezza del<strong>le</strong> piante, che aumenta da 160 a<br />

192 cm passando dalla I 33 alla I 66 ; <strong>per</strong> gli altri<br />

caratteri <strong>le</strong> due tesi meno irrigate si sono<br />

normalmente attestate sullo stesso livello di<br />

significativ<strong>it</strong>à, differenziandosi dalla I 66 , che<br />

ha forn<strong>it</strong>o normalmente <strong>le</strong> medie più e<strong>le</strong>vate<br />

(Tab. 4).<br />

Non è stata registrata alcuna variazione<br />

del contenuto di THC al variare degli effetti<br />

in esame.<br />

Tra i genotipi, “Kompolti” sembra essersi<br />

meglio adattato al<strong>le</strong> condizioni ambientali,<br />

dato che ha mostrato una buona produttiv<strong>it</strong>à<br />

anche nel<strong>le</strong> condizioni irrigue più difficili.<br />

Infatti, l’interazione “irrigazione x genotipi”<br />

ha evidenziato come i 3 genotipi abbiano<br />

forn<strong>it</strong>o produzioni in biomassa pressoché<br />

simili in corrispondenza dei volumi irrigui<br />

massimi (da 26 t ha -1 <strong>per</strong> Red petio<strong>le</strong> a circa<br />

29 t <strong>per</strong> gli altre due); con il ridursi dell’irrigazione,<br />

mentre <strong>le</strong> rese di “Red petio<strong>le</strong>” e<br />

“Fibranova” si sono ridotte a 20-22 t ha -1<br />

(valori pressoché simili tra I 50 e I 33 ),<br />

“Kompolti” ha prodotto 27.2 t ha -1 con il<br />

regime irriguo più basso (I 33 ).<br />

Se confrontiamo i risultati consegu<strong>it</strong>i in<br />

questa annata da “Fibranova” e “Red petio<strong>le</strong>”<br />

nel regime I 66 con quelli ottenuti nel biennio


Tabella 4 - Rutigliano (BA): principali parametri produttivi e qual<strong>it</strong>ativi ri<strong>le</strong>vati alla raccolta della<br />

canapa sottoposta a tre differenti regimi irrigui nel 2001.<br />

Tab<strong>le</strong> 4 - Rutigliano (BA): yield and main bio-morphology and qual<strong>it</strong>y parameters measured at<br />

harvesting of hemp crops grown under three different water regimes in 2001.<br />

Piante m -2<br />

precedente, sempre <strong>per</strong> lo stesso livello<br />

irriguo, si può notare come, pur avendo presentato<br />

consumi irrigui pressoché simili<br />

(460 mm circa nel biennio vs 409 del 2001),<br />

<strong>le</strong> piante siano state caratterizzate da altezze,<br />

diametri e resa in biomassa decrescenti<br />

dalla prima alla terza annata di prova: <strong>le</strong> condizioni<br />

climatiche hanno influenzato i risultati<br />

più del<strong>le</strong> tesi in esame.<br />

Nonostante questo, la produzione in corteccia<br />

non si è molto diversificata nel<br />

triennio, variando da 5 a 6 t ha -1 , in funzione<br />

soprattutto del genotipo; la maggior produzione<br />

di biomassa verde è stata annullata<br />

dal<strong>le</strong> maggiori <strong>per</strong>centuali di sostanza secca<br />

e dai più e<strong>le</strong>vati rapporti corteccia/stelo che<br />

<strong>le</strong> piante hanno presentato nel<strong>le</strong> annate più<br />

sicc<strong>it</strong>ose. In ogni caso, solo <strong>le</strong> analisi<br />

qual<strong>it</strong>ative sulla fibra potranno servire a<br />

meglio interpretare i risultati ottenuti in questa<br />

ricerca.<br />

V<strong>it</strong>ulazio (CE): prova irrigua, anno<br />

2001. La ricerca prevedeva il confronto di<br />

Genotipi Regimi idrici<br />

Fibranova Red petio<strong>le</strong> Kompolti I66 I50 I33<br />

(n) 101,00 b 88,75 c 113,50 a 98,33 b 99,00 b 105,92 a<br />

Altezza piante (cm) 178,13 a 169,43 b 174,81 ab 192,04 a 170,25 b 160,08 c<br />

Diam basa<strong>le</strong> (mm) 7,45 a 7,08 b 6,91 b 7,46 a 7,23 a 6,76 b<br />

Biomassa (t ha -1 ) 23,92 b 22,25 c 26,90 a 28,09 a 21,84 c 23,14 b<br />

Steli freschi (t ha -1 ) 18,72 b 17,20 c 20,71 a 22,13 a 16,98 b 17,52 b<br />

Steli secchi (t ha -1 ) 7,56 a 6,79 b 7,58 a 8,77 a 6,53 b 6,64 b<br />

Corteccia (t ha -1 ) 4,55 b 3,73 b 6,07 a 5,55 a 4,42 b 4,39 b<br />

THC (%) 0,04 b 0,03 b 0,09 a 0,06 a 0,05 a 0,06 a<br />

edie non aventi in comune alcuna <strong>le</strong>ttera sono significativamente differenti <strong>per</strong> P < 0,05 (SNK Test)<br />

3 regimi irrigui (I 0 = test non irrigato, I 35 e<br />

I 70 = rest<strong>it</strong>uzione del 35 o 70% dell’acqua disponibi<strong>le</strong>,<br />

nello strato 0-40 cm) sul<strong>le</strong> stesse<br />

varietà esaminate a Rutigliano.<br />

Dal punto di vista statistico, l’irrigazione<br />

ha determinato differenze significative su<br />

tutti i parametri analizzati mentre minore è<br />

risultata l’azione del genotipo; l’interazione<br />

tra i due ha influ<strong>it</strong>o solo sulla resa di steli<br />

secchi e corteccia.<br />

Dai dati in tabella 5 si può notare come<br />

entrambe <strong>le</strong> tesi irrigue si siano differenziate<br />

dal testimone, tranne che <strong>per</strong> la dens<strong>it</strong>à di<br />

piante alla raccolta; inoltre, <strong>le</strong> medie più e<strong>le</strong>vate<br />

sono state ottenute sempre nella tesi più<br />

irrigata (I 70 ). Tra i genotipi, “Fibranova” ha<br />

forn<strong>it</strong>o <strong>le</strong> rese maggiori di biomassa verde,<br />

steli freschi e secchi; gli altri 2 genotipi,<br />

meno produttivi, si sono attestati normalmente<br />

sulla stessa soglia di significativ<strong>it</strong>à.<br />

Se <strong>per</strong>ò esaminiamo <strong>le</strong> rese in corteccia, i valori<br />

più e<strong>le</strong>vati sono stati ottenuti da<br />

“Fibranova” e “Kompolti” (4.05 e 4.27 t ha -1 )<br />

Tabella 5 - V<strong>it</strong>ulazio (Ce): principali parametri produttivi ri<strong>le</strong>vati alla raccolta della canapa sottoposta a<br />

tre differenti regimi irrigui nel 2001.<br />

Tab<strong>le</strong> 5 - V<strong>it</strong>ulazio (CE): yield and main bio-morphology parameters measured at harvesting of hemp<br />

crops grown under three different water regimes in 2001.<br />

Piante m -2<br />

Genotipi Regimi idrici<br />

Fibranova Red petio<strong>le</strong> Kompolti I70 I35 I0<br />

(n.) 71,56 a 66,22 a 76,89 a 78,89 a 73,67 ab 62,11 b<br />

Altezza piante (cm) 254,44 a 253,44 a 239,89 a 280,67 a 254,56 b 212,56 c<br />

Diam basa<strong>le</strong> (mm) 10,48 a 10,13 a 10,98 a 11,12 a 10,76 a 9,71 b<br />

Biomassa (t ha -1 ) 45,72 a 39,11 b 36,78 b 49,94 a 44,11 b 27,56 c<br />

Steli freschi (t ha -1 ) 35,82 a 30,98 b 28,75 b 39,44 a 34,58 b 21,54 c<br />

Steli secchi (t ha -1 ) 14,56 a 12,15 b 10,61 c 16,38 a 13,24 b 7,69 c<br />

Corteccia (t ha -1 ) 4,05 a 3,28 b 4,27 a 5,09 a 4,09 b 2,42 c<br />

medie non aventi in comune alcuna <strong>le</strong>ttera sono significativamente differenti <strong>per</strong> P < 0,05 (SNK Test)<br />

in cui la bassa produzione di steli secchi è<br />

stata compensata da maggiori rapporti <strong>per</strong>centuali<br />

tra corteccia e steli.<br />

Le due interazioni significative presentano<br />

andamenti simili: mentre “Fibranova” e<br />

“Kompolti” hanno aumentato <strong>le</strong> loro rese in<br />

steli secchi e corteccia in modo direttamente<br />

proporziona<strong>le</strong> ai volumi erogati, la “Red<br />

Petio<strong>le</strong>” ha raggiunto il suo massimo produttivo<br />

in corrispondenza della tesi I 35 e non<br />

ha evidenziato ulteriori incrementi di produzione<br />

con l’aumentare del volume stagiona<strong>le</strong>.<br />

Consumi idrici ed efficienza dell’acqua.<br />

Nella tabella 6 sono stati riportati i consumi<br />

idrici calcolati in base al bilancio idrico. Essi<br />

risultano massimi nella tesi ottima<strong>le</strong> (I 100 ),<br />

aumentano nel<strong>le</strong> annate caratterizzate da<br />

tem<strong>per</strong>ature e<strong>le</strong>vate e piovos<strong>it</strong>à ridotte. Con<br />

la riduzione dei volumi di adacquamento, i<br />

consumi stagionali tendono proporzionalmente<br />

a diminuire.<br />

Su<strong>per</strong>ata la fase inizia<strong>le</strong> (con il conseguente<br />

calo dovuto al diradamento), la canapa raggiunge<br />

i valori massimi di evapotraspirazione<br />

(ET = 6 mm d -1 nel<strong>le</strong> condizioni idriche migliori)<br />

due mesi dopo la semina e li conserva<br />

nei mesi più caldi dell’anno, sino alla raccolta,<br />

dato che questa è normalmente programmata<br />

a piena fior<strong>it</strong>ura del<strong>le</strong> piante.<br />

Questo andamento è stato osservato anche<br />

nel 2001 differenziando i volumi irrigui<br />

(Fig. 1). La figura mette in evidenza una brusca<br />

riduzione dell’ET verso la fine del ciclo,<br />

dovuta al<strong>le</strong> tem<strong>per</strong>ature e<strong>le</strong>vate associate a<br />

venti di notevo<strong>le</strong> intens<strong>it</strong>à, che hanno acce<strong>le</strong>rato<br />

la defogliazione del<strong>le</strong> piante.<br />

In genera<strong>le</strong>, tra <strong>le</strong> tesi confrontate, la I 66<br />

(a Rutigliano) e la I 70 (a V<strong>it</strong>ulazio) hanno consegu<strong>it</strong>o<br />

i migliori risultati produttivi (in termini<br />

di resa in steli secchi e corteccia) col<br />

minor impiego di acqua irrigua. Un consumo<br />

stagiona<strong>le</strong> di acqua compreso tra 400 e<br />

450 mm può, quindi, essere considerato<br />

ottima<strong>le</strong> <strong>per</strong> la canapa al<strong>le</strong>vata nell’ambiente<br />

meridiona<strong>le</strong>. Confrontando, comunque, i<br />

consumi idrici della canapa con quelli di altre<br />

specie coltivate nella stessa azienda di<br />

Rutigliano, essi sono risultati più e<strong>le</strong>vati di<br />

quelli della soia (344 mm), simili a quelli<br />

del giraso<strong>le</strong> (400 mm), ma inferiori a quelli<br />

del sorgo da granella (545 mm) o zuccherino<br />

(550 mm).<br />

Nella tabella 6 si riportano i valori di efficienza<br />

di utilizzazione dell’acqua (WUE),<br />

calcolata come rapporto tra corteccia secca<br />

prodotta (che rappresenta il prodotto uti<strong>le</strong>,<br />

in g m -2 ) e l’acqua <strong>per</strong>duta <strong>per</strong> evapotraspirazione<br />

dal<strong>le</strong> colture (l m -2 ). Come <strong>per</strong> altre<br />

colture da biomassa (Mastrorilli et al., 1999)<br />

o da granella (Mastrorilli et al., 1995) al<strong>le</strong>vate<br />

in ambiente meridiona<strong>le</strong>, i valori più<br />

e<strong>le</strong>vati di WUE sono stati riscontrati adottando<br />

i regimi idrici più ridotti (1.67 g l -1 nel<br />

trattamento I 33 di Rutigliano e 1.32 g l -1 nel<br />

trattamento I 0 di V<strong>it</strong>ulazio). Questi regimi<br />

irrigui molto ridotti, <strong>per</strong>ò, non consentono alla<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 35


Tabella 6 - Consumi idrici stagionali (mm) e WUE (g l -1 ).<br />

Tab<strong>le</strong> 6 - Seasonal water consumption (mm) and WUE (g l -1 ).<br />

canapa di esprimere al meglio la propria<br />

potenzial<strong>it</strong>à produttiva negli ambienti meridionali.<br />

Il pieno soddisfacimento dei fabbisogni<br />

idrici non si è rivelata una buona strategia<br />

irrigua nemmeno in termini di WUE. Altre<br />

colture, infatti, in condizioni idriche ottimali<br />

utilizzano più efficacemente l’acqua irrigua:<br />

con 1 l<strong>it</strong>ro di acqua la canapa produce 2.1g<br />

(a Rutigliano) di biomassa secca, mentre<br />

5.2 g il sorgo zuccherino, 3.6 il giraso<strong>le</strong>, 3.7<br />

il sorgo da granella e 2.8 la soia (Mastrorilli<br />

et al., 1997).<br />

Infine, dei tre genotipi a confronto i migliori<br />

risultati in termini di WUE sono stati<br />

raggiunti da “Kompolti” (1.84 g l -1 a<br />

Rutigliano e 1.51 g l -1 a V<strong>it</strong>ulazio, come<br />

media dei tre trattamenti irrigui).<br />

CONCLUSIONI<br />

Lo studio dei consumi idrici della canapa<br />

ha evidenziato come, in molti ambienti del<br />

Sud d’Italia, siano soprattutto <strong>le</strong> condizioni<br />

climatiche a condizionare i risultati produttivi<br />

(Di Candilo et al., 2001). In annate caratterizzate<br />

da scarsa pluviometria ed e<strong>le</strong>vate<br />

tem<strong>per</strong>ature, anche aumentando i volumi<br />

stagionali non si riesce a compensare la riduzione<br />

del<strong>le</strong> rese.<br />

La canapa ha comunque mostrato di adattarsi<br />

all’ambiente di prova. In genere, <strong>le</strong> rese<br />

ottenute in queste ricerche sono comunque<br />

state simili o su<strong>per</strong>iori a quel<strong>le</strong> ottenute in<br />

altre ricerche effettuate in ambienti simili con<br />

genotipi diversi (Basso e Ruggiero, 1976;<br />

Rivoira e Marras, 1976).<br />

Pur sottoposta a volumi stagionali ridotti<br />

rispetto a quello ottima<strong>le</strong> (I 100 ), la coltura<br />

36 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Regimi idrici (mm)<br />

I100 I66 I50 I33<br />

mm g l -1<br />

mm g l -1<br />

mm g l -1<br />

mm g l -1<br />

Rutigliano 1999 545 1,24 453 1,04 - -<br />

V<strong>it</strong>ulazio*<br />

2000 680 0,84 460 1,44 - -<br />

2001 - 409 1,35 338 1,31 262 1,67<br />

2001 423 1,20 302 1,35 184 1,32<br />

V<strong>it</strong>ulazio i regimi idrici I66, I50 e I33 corrispondono rispettivamente a I70, I35 e I0.<br />

ha mostrato rese valide in termini di steli e<br />

corteccia. Rest<strong>it</strong>uendo ad ogni intervento<br />

il 66% dell’acqua disponibi<strong>le</strong> (tesi I 66 ) a<br />

Rutigliano la canapa ha prodotto da 28 a<br />

38 t ha -1 di biomassa verde, con consumi<br />

stagionali di 410-460 mm.<br />

Più e<strong>le</strong>vate <strong>le</strong> produzioni ottenute a<br />

V<strong>it</strong>ulazio, dove con consumi di 400 mm si<br />

sono avute rese di 48 t ha -1 .<br />

Le produzioni di corteccia secca sono comunque<br />

risultate simili in entrambe <strong>le</strong> local<strong>it</strong>à:<br />

<strong>le</strong> minori produzioni di biomassa verde<br />

di Rutigliano sono state compensate da valori<br />

maggiori di sostanza secca e dei rapporti<br />

corteccia/steli, che hanno fin<strong>it</strong>o <strong>per</strong> livellare<br />

i dati finali.<br />

Purtroppo, non avendo a disposizione <strong>le</strong><br />

analisi quanti-qual<strong>it</strong>ative sulla produzione di<br />

fibra, non è possibi<strong>le</strong> stilare un giudizio<br />

obiettivo sulla valid<strong>it</strong>à dei risultati ottenuti.<br />

In genera<strong>le</strong>, i consumi e l’efficienza nell’utilizzazione<br />

dell’acqua della canapa nell’ambiente<br />

pugliese sono stati su<strong>per</strong>iori a<br />

quelli della soia, simili a quelli del giraso<strong>le</strong><br />

ma inferiori a quelli ottenuti con il sorgo da<br />

granella o zuccherino.<br />

Anche la scelta del genotipo assume notevo<strong>le</strong><br />

importanza: nei due ambienti la<br />

“Kompolti” ha presentato l’efficienza maggiore.<br />

In realtà, sarebbe auspicabi<strong>le</strong> avere a<br />

disposizione nuovo materia<strong>le</strong> genetico e soprattutto<br />

acquisizioni idonee ad ambienti<br />

particolarmente difficili, come alcuni areali<br />

del Sud d’Italia.<br />

Per quanto riguarda l’epoca di semina,<br />

non si possono fornire conclusioni certe<br />

<strong>per</strong>ché si dispone dei risultati di una singola<br />

annata; inoltre, <strong>le</strong> tre date considerate<br />

(inizio, metà e fine marzo) sono apparse<br />

troppo ravvicinate, e in ogni caso manca il<br />

confronto con una tesi in cui la semina della<br />

coltura venga ulteriormente anticipata<br />

(l’inizio di febbraio) <strong>per</strong> valutare effettivamente<br />

la resistenza al<strong>le</strong> basse tem<strong>per</strong>ature<br />

e il contributo del<strong>le</strong> piogge primaverili all’alimentazione<br />

idrica della canapa.<br />

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Valutazione trienna<strong>le</strong> del contenuto di THC nella canapa da fibra<br />

G. Grassi, M. Diozzi. M. Doimo, T. Baschieri, M. Fiorilli e M. C. Mol<strong>it</strong>erni<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia.<br />

RIASSUNTO<br />

Negli ultimi tre anni è stato ri<strong>le</strong>vato l’andamento del<strong>le</strong> concentrazioni del tetraidrocannabinolo<br />

(THC) nel<strong>le</strong> coltivazioni di canapa da fibra realizzate in Italia. Sono stati considerati e confrontati<br />

i metodi di campionamento <strong>per</strong> <strong>le</strong> analisi del THC in modo da poter equiparare ed uniformare i<br />

dati raccolti nei vari anni ed al fine di rispettare i diversi lim<strong>it</strong>i massimi del cannabinoide che la UE<br />

ha nel tempo imposto sul<strong>le</strong> coltivazioni di canapa da fibra. Tra i fattori che hanno evidenziato<br />

maggiore effetto sulla sintesi di THC, quelli genetici svolgono il ruolo predominante, anche se i<br />

fattori ambientali sono da tenere in stretta considerazione, in modo particolare la disponibil<strong>it</strong>à<br />

idrica.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: CBD, gas-cromatografo, stress idrico, canapa.<br />

ABSTRACT<br />

Triennial evaluation of fibre hemp THC content<br />

Over the last three years the concentrations of tetrahydrocannabinol (THC) have been mon<strong>it</strong>ored<br />

in hemp crops in Italy. The THC sampling and analysis methods were chosen and assessed to<br />

compare the data col<strong>le</strong>cted, as regards time and succession, thus obtaining a uniform evaluation of<br />

the various maximum cannabinoid lim<strong>it</strong>s, imposed by the EU over time on hemp crops for fibre<br />

production. Amongst the factors which revea<strong>le</strong>d the greatest effect on THC synthesis, genetic<br />

aspects played a predominant ro<strong>le</strong>, even if the ambient factors must be kept in mind, especially<br />

availabil<strong>it</strong>y of water.<br />

Keywords: CBD, gas-chromatography, hemp, water stress.<br />

INTRODUZIONE<br />

Il tetraidrocannabinolo (THC) è l’unico<br />

terpenoide, dei 60 prodotti dalla Cannabis<br />

sativa L., che induce effetti psicotropi<br />

(Turner et al. 1980). In base al contenuto di<br />

THC la <strong>le</strong>gislazione <strong>it</strong>aliana e quella europea<br />

stabiliscono che la Cannabis sia ammessa<br />

alla coltivazione <strong>per</strong> la produzione di fibra,<br />

semi e altri prodotti; condizioni <strong>per</strong> poter<br />

anche avere dei contributi che l’UE concede<br />

<strong>per</strong> questa coltura (regolamento CE n°<br />

2860/2000).<br />

Fino al 2000 il livello di THC tol<strong>le</strong>rato<br />

nel<strong>le</strong> varietà di canapa da fibra era lo 0.3%,<br />

mentre, dal 2001, questo lim<strong>it</strong>e è stato portato<br />

allo 0.2%, con una tol<strong>le</strong>ranza dello<br />

0.03%. Va precisato che questo lim<strong>it</strong>e ha<br />

valore solo ai fini della concessione dei contributi.<br />

Agli effetti <strong>le</strong>gali, invece, il lim<strong>it</strong>e<br />

che discrimina una pianta di canapa da fibra<br />

da una <strong>per</strong> droga è pari allo 0.5% della sostanza<br />

secca (Avico e Zuccaro, 1984, Froldi<br />

et al., 1987).<br />

L’abbassamento del lim<strong>it</strong>e massimo di<br />

THC nel<strong>le</strong> varietà di canapa ha obbligato i<br />

cost<strong>it</strong>utori e i sementieri, interessati alla produzione<br />

di seme di canapa, a se<strong>le</strong>zionare ul-<br />

Autore corrispondente: Grassi Gianpaolo<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di<br />

Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia<br />

Tel. (051) 6316833 - Fax (051) 374857<br />

e-mail: g.grassi@<strong>isci</strong>.<strong>it</strong>.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

teriormente <strong>le</strong> varietà incluse nella lista di<br />

quel<strong>le</strong> ammesse a contributi.<br />

Per usufruire dei sostegni pubblici, ogni<br />

Paese ha dovuto organizzare anche un servizio<br />

di controllo della canapa coltivata. Fino<br />

al 1999 il metodo ufficia<strong>le</strong> adottato <strong>per</strong> accertare<br />

il contenuto di THC era basato sull’analisi<br />

gas cromatografica di un estratto<br />

ottenuto da un campione fogliare ricavato<br />

da 500 parti di altrettante piante (regolamento<br />

CE n. 1164/89). Nel 2000, il metodo di<br />

analisi è stato rivisto e con il nuovo (regolamento<br />

CE n. 1177/2000), sono state date<br />

nuove disposizioni <strong>per</strong> eseguire i controlli<br />

del contenuto di THC sul<strong>le</strong> coltivazioni.<br />

A partire dal 1999 l’<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong><br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong> (ISCI) è stato incaricato<br />

dal Ministero del<strong>le</strong> Pol<strong>it</strong>iche Agrico<strong>le</strong><br />

e Forestali (MiPAF) di effettuare i controlli<br />

richiesti dall’UE. Ogni Paese membro, in<br />

quell’anno, ha avuto la possibil<strong>it</strong>à di eseguire<br />

la valutazione del contenuto di THC nella<br />

canapa riferendosi al metodo ufficia<strong>le</strong> riportato<br />

nel regolamento del 1989, eventualmente<br />

adeguato, in maniera da renderlo più praticabi<strong>le</strong><br />

e semplice. È stato possibi<strong>le</strong> <strong>per</strong>ciò,<br />

apportare del<strong>le</strong> modifiche, salvo ottenere dei<br />

dati “equiva<strong>le</strong>nti” a quelli ottenibili con il<br />

metodo ufficia<strong>le</strong>.<br />

Nel 2001 è stato defin<strong>it</strong>ivamente<br />

formalizzato un accordo con l’agenzia responsabi<strong>le</strong><br />

della distribuzione dei contributi<br />

<strong>per</strong> la coltivazione della canapa (AGEA), in<br />

modo da fissare <strong>le</strong> modal<strong>it</strong>à di esecuzione<br />

dei controlli. In questo lavoro si riferisce sui<br />

dati riguardanti il contenuto di THC ri<strong>le</strong>vati<br />

sul<strong>le</strong> coltivazioni <strong>it</strong>aliane di canapa da fibra<br />

effettuate negli ultimi tre anni.<br />

MATERIALI E METODI<br />

Prove di campo. Nel triennio 1999-2001,<br />

sono stati effettuati controlli ufficiali <strong>per</strong> la<br />

determinazione del contenuto di THC nel<strong>le</strong><br />

aziende dove era coltivata la canapa da fibra.<br />

Nel primo anno, 1999, <strong>le</strong> indagini hanno<br />

interessato una <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di aziende e, di<br />

conseguenza, di su<strong>per</strong>fici invest<strong>it</strong>e a canapa,<br />

più ampia di quella richiesta dal<strong>le</strong> norme<br />

che prevedevano inizialmente il controllo<br />

di almeno il 5% del<strong>le</strong> su<strong>per</strong>fici. Si è voluto<br />

infatti associare a questi controlli un’indagine<br />

più allargata, <strong>per</strong> stimare come variasse<br />

la concentrazione del THC in funzione<br />

del<strong>le</strong> varietà utilizzate e degli ambienti di<br />

coltivazione.<br />

Nel 1999 sono arrivate dagli assessorati<br />

regionali <strong>le</strong> segnalazioni di 51 aziende in cui<br />

era stata seminata canapa, <strong>per</strong> comp<strong>le</strong>ssivi<br />

180.08 ha e di queste ne sono state campionate<br />

43, pari al 78% della su<strong>per</strong>ficie (141.59<br />

ha). Le aziende erano distribu<strong>it</strong>e in preva<strong>le</strong>nza<br />

nel<strong>le</strong> regioni dell’Italia centrosettentriona<strong>le</strong>,<br />

25 in Toscana, 8 in Piemonte e 7 in<br />

Emilia-Romagna. Le varietà di canapa interessate<br />

sono state: Kompolti, Fedora, Futura,<br />

Carmagnola, Fedrina e Felina. Il campione<br />

raccolto ed analizzato in ogni parcella<br />

con su<strong>per</strong>ficie massima di 2 ettari, era cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o<br />

da 30 cime di 10 cm derivate da altrettante<br />

piante femminili. Quindi, l’<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong><br />

<strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong><br />

(ISCI), deputato ai controlli, ha ridotto (rispetto<br />

al<strong>le</strong> norme Comun<strong>it</strong>arie), sia il numero<br />

dei campioni effettuati 30 piante anziché<br />

500, sia la parte di pianta campionata 10 cm<br />

anziché il terzo su<strong>per</strong>iore. La riduzione della<br />

parte campionata da 1/3 della pianta a soli<br />

10 cm della cima, ha indotto l’ISCI al calcolo<br />

di un coefficiente di correzione. Ta<strong>le</strong><br />

coefficiente è stato determinato su due varietà<br />

al<strong>le</strong>vate a <strong>Bologna</strong>, Carmagnola e<br />

Kompolti TC.<br />

Il contenuto di THC è stato valutato su<br />

ogni singola pianta. In tota<strong>le</strong> sono stati presi<br />

20 individui femminili <strong>per</strong> varietà. Il campione<br />

analizzato è stato ricavato dalla polvere<br />

prodotta attraverso la frantumazione<br />

del<strong>le</strong> singo<strong>le</strong> cime, da cui sono stati eliminati<br />

i semi e la parte <strong>le</strong>gnosa. Da ogni pianta<br />

è stata raccolta separatamente la restante parte<br />

che formava la cima di 40 cm, in modo da<br />

accertare qua<strong>le</strong> fosse il rapporto tra <strong>le</strong> concentrazioni<br />

dei cannabinoidi in queste due<br />

parti (10 e 40 cm di cima). Il processo di estrazione<br />

ed analisi mediante gas-cromatografo<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 37


Tabella 1 - Concentrazioni del THC, rapporti tra CBD e THC ri<strong>le</strong>vati su due apici (di 10 e 40 cm) di<br />

piante appartenenti a due varietà di canapa da fibra.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - THC concentration, CBD and THC ratio found in the two top parts (10 cm and 40 cm) of<br />

plants derived from two fibre hemp varieties.<br />

Varietà Piante<br />

singo<strong>le</strong><br />

38 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

THC %<br />

(apice 10)<br />

THC %<br />

(apice 40)<br />

CBD/THC<br />

(apice 10)<br />

CBD/THC<br />

(apice 40)<br />

Coef. Corr.<br />

40/10<br />

Carmagnola 1 0.09 0.09 80.0 80.0 0.96<br />

2 0.26 0.18 70.0 58.0 0.68<br />

3 0.09 0.07 77.0 74.0 0.79<br />

4 0.06 0.06 83.0 81.0 1.03<br />

5 0.12 0.09 76.0 79.0 0.73<br />

6 2.49 1.56 0.5 0.1 0.63<br />

7 0.14 0.08 80.0 77.0 0.57<br />

8 0.13 0.05 73.0 84.0 0.38<br />

9 0.13 0.06 72.0 80.0 0.46<br />

10 0.11 0.08 86.0 79.0 0.73<br />

11 0.11 0.08 78.0 82.0 0.73<br />

12 0.17 0.11 71.0 78.0 0.65<br />

13 0.20 0.16 81.0 79.0 0.80<br />

14 0.13 0.10 75.0 68.0 0.77<br />

15 0.15 0.11 80.0 80.0 0.73<br />

16 0.16 0.11 61.0 67.0 0.69<br />

17 0.15 0.11 71.0 66.0 0.73<br />

18 2.82 1.05 1.9 2.3 0.37<br />

19 3.04 2.06 2.0 2.1 0.68<br />

20 0.20 0.14 56.0 55.0 0.70<br />

Media 0.54 0.32 63.7 63.6 0.69<br />

Kompolti TC 1 2.55 1.96 2.5 2.7 0.77<br />

2 0.09 0.10 0.0 0.3 1.11<br />

3 2.32 1.37 0.0 0.3 0.59<br />

4 0.18 0.43 34.6 34.3 2.41<br />

5 1.80 1.53 4.3 7.0 0.85<br />

6 2.73 0.28 2.3 2.3 0.10<br />

7 1.14 0.68 2.8 2.8 0.60<br />

8 1.48 0.81 3.8 3.8 0.55<br />

9 2.41 1.36 0.0 0.0 0.56<br />

10 0.10 0.07 66.3 66.0 0.70<br />

11 0.23 0.13 57.0 57.0 0.57<br />

12 0.22 0.10 52.0 52.0 0.45<br />

13 1.55 0.83 1.8 1.8 0.54<br />

14 1.13 0.72 3.5 3.5 0.64<br />

15 3.15 2.17 0.2 0.2 0.69<br />

16 1.26 1.15 7.2 7.2 0.91<br />

17 0.20 0.08 35.0 35.0 0.40<br />

18 1.68 1.25 4.3 4.3 0.74<br />

19 2.47 2.44 2.4 2.4 0.99<br />

20 0.03 0.04 35.0 35.0 1.33<br />

Media 1.34 0.87 15.8 15.9 0.77<br />

è stato effettuato in maniera ugua<strong>le</strong> a quello<br />

previsto dal metodo ufficia<strong>le</strong>. Dalla medesima<br />

analisi, oltre al THC è stato possibi<strong>le</strong> ri<strong>le</strong>vare<br />

anche il contenuto di cannabidiolo<br />

(CBD) e pure questo dato è stato utilizzato<br />

<strong>per</strong> valutare il chemotipo del<strong>le</strong> piante.<br />

Nel secondo anno, 2000, sono state segnalate<br />

dagli assessorati 64 aziende <strong>per</strong> equiva<strong>le</strong>nti<br />

143.93 ha e di queste ne sono state vis<strong>it</strong>ate<br />

e campionate 52, pari a più del 86%<br />

della su<strong>per</strong>ficie a canapa.<br />

A segu<strong>it</strong>o dell’approvazione in sede Comun<strong>it</strong>aria<br />

del nuovo metodo di valutazione<br />

del THC, è stata impostata una seconda prova<br />

finalizzata ad accertare se il nuovo metodo<br />

fosse rispondente ed equiva<strong>le</strong>nte a quello<br />

previsto nel precedente regolamento, sulla<br />

base del qua<strong>le</strong> era stato defin<strong>it</strong>o il lim<strong>it</strong>e<br />

massimo di THC da rispettare. Rispetto all’annata<br />

precedente la valutazione del contenuto<br />

di THC ha interessato due varietà<br />

<strong>it</strong>aliane (Carmagnola e Fibranova), sempre<br />

al<strong>le</strong>vate a <strong>Bologna</strong>. Sono state raccolte<br />

200 piante femminili <strong>per</strong> ogni varietà all’epoca<br />

della piena fior<strong>it</strong>ura e sono stati ricavati<br />

4 sotto gruppi di 50 individui ciascuno.<br />

Nella prova <strong>le</strong> 200 piante erano state scelte<br />

alte 360 cm in modo che il terzo su<strong>per</strong>iore<br />

fosse pari a 120 cm. Da ogni pianta sono<br />

stati ricavati due frammenti: il primo era cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o<br />

dall’apice di 30 cm, il secondo era la<br />

parte sottostante di 90 cm che rappresentava<br />

la frazione rimanente del terzo su<strong>per</strong>iore.<br />

Il materia<strong>le</strong> vegeta<strong>le</strong> è stato essiccato in stufa<br />

a 50°C <strong>per</strong> due giorni dopodiché la parte<br />

fogliare, depurata degli steli, è stata frantumata,<br />

omogeneizzata e setacciata con una<br />

maglia della larghezza di 1 mm. Sono stati<br />

isolati da prima i campioni di polvere ottenuta<br />

dai 4 sottogruppi cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>i dal<strong>le</strong> cime<br />

di 30 cm, poi i campioni del<strong>le</strong> rimanenti parti<br />

di 90 cm del terzo su<strong>per</strong>iore e infine sono<br />

stati ricavati i campioni del<strong>le</strong> polveri derivate<br />

dall’unione del<strong>le</strong> due frazioni precedentemente<br />

indicate. Le tre classi di campioni<br />

sono state estratte in doppio come prevede<br />

il metodo ufficia<strong>le</strong> del 2000 ed analizzati al<br />

gas cromatografo due volte. I dati ottenuti<br />

sono stati utilizzati <strong>per</strong> definire un coefficiente<br />

di correzione che <strong>per</strong>mettesse di riportare il<br />

valore ottenuto, analizzando la cima di 30 cm<br />

(da pre<strong>le</strong>vare da 50 individui con la procedura<br />

A del nuovo metodo ufficia<strong>le</strong>), al valore<br />

ottenuto dal campione corrispondente al terzo<br />

su<strong>per</strong>iore della pianta (parte richiesta nell’analisi<br />

prevista nel metodo del 1989).<br />

Nel terzo anno, 2001, ci si è attenuti agli<br />

impegni defin<strong>it</strong>i dal contratto con l’AGEA,<br />

quindi, sono stati vis<strong>it</strong>ati ed analizzati i campi<br />

corrispondenti ad una <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> appena più<br />

e<strong>le</strong>vata di quella richiesta dal<strong>le</strong> nuove norme<br />

(30% della su<strong>per</strong>ficie). Le denunce segnalate<br />

dall’agenzia erano di 60 aziende <strong>per</strong><br />

comp<strong>le</strong>ssivi 175.64 ha e di questi ne sono<br />

stati campionati 64.12 ha, corrispondenti a<br />

15 aziende <strong>per</strong> circa il 36% del<strong>le</strong> su<strong>per</strong>fici.<br />

Dati climatici. Dal momento in cui, la


THC % s.s.<br />

0.60<br />

0.50<br />

0.40<br />

0.30<br />

0.20<br />

0.10<br />

0.00<br />

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41<br />

produzione di THC è fortemente influenzata<br />

dal<strong>le</strong> condizioni climatiche verificatesi durante<br />

il ciclo vegetativo della coltura, nel<strong>le</strong><br />

due prove preliminari effettuate a <strong>Bologna</strong><br />

negli anni 1999-2000 sono stati considerati<br />

i dati climatici registrati dalla stazione meteorologica<br />

dell’azienda s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong> di<br />

Budrio (BO) distante circa 20 km dai campi<br />

dove si sono svolte <strong>le</strong> prove. Per brev<strong>it</strong>à abbiamo<br />

considerato <strong>le</strong> prime 39 settimane<br />

dell’anno, <strong>per</strong>iodo che comprende l’intervallo<br />

più significativo del ciclo di sviluppo della<br />

canapa.<br />

RISULTATI<br />

Anno 1999. Nel primo anno, <strong>le</strong> prove preliminari<br />

indirizzate a definire un metodo di<br />

valutazione del THC più praticabi<strong>le</strong>, ha confermato<br />

che in funzione della dimensione<br />

della parte apica<strong>le</strong> della pianta considerata<br />

si ottengono dei campioni il cui il tenore di<br />

N° Azienda<br />

Figura 1 - Livelli di THC nel<strong>le</strong> coltivazioni di canapa del 1999.<br />

Figure 1 - THC <strong>le</strong>vel of the hemp crops in 1999.<br />

THC è sensibilmente diverso: esso è più<br />

basso <strong>per</strong> i campioni ottenuti dal<strong>le</strong> cime di<br />

40 cm (Tab.1).<br />

La varietà Carmagnola ha mostrato un<br />

contenuto medio di THC pari allo 0.32%,<br />

quando il campione era cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o da cime di<br />

40 cm, mentre ha evidenziato un valore di<br />

0.54%, se il campione derivava da cime di<br />

10 cm, con il rapporto medio tra i valori ottenuti<br />

dall’analisi dei due tipi di campioni<br />

pari a 0.69. Il rapporto tra il contenuto di<br />

CBD e THC di ogni singola pianta è stato<br />

costante nei due campioni cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>i dal<strong>le</strong> due<br />

diverse parti di pianta, a conferma della stabil<strong>it</strong>à<br />

e attendibil<strong>it</strong>à di questo parametro <strong>per</strong><br />

il giudizio sul chemiotipo della canapa analizzata.<br />

Nel<strong>le</strong> piante di Carmagnola a più<br />

basso contenuto di THC questo rapporto ha<br />

oscillato costantemente tra 70 e 80, mentre,<br />

nel<strong>le</strong> piante ad alto contenuto di principio<br />

stupefacente questo rapporto è stato sempre<br />

Tabella 2 - Variazione del contenuto di THC e CBD nel<strong>le</strong> diverse parti apicali di Carmagnola e<br />

Fibranova nel 2000.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Variabil<strong>it</strong>y of THC and CBD content in the top parts of Carmagnola and Fibranova in the<br />

year 2000.<br />

Varietà Prelievo Media Media Media Media Media<br />

cm 50 p. 50 p. 50 p. 50 p. 4 gruppi<br />

Cannabinoide A B C D Coef. corr.<br />

30 0.09 0.10 0.14 0.12 0.11<br />

THC (%) 120-30 0.07 0.05 0.10 0.06 0.07<br />

120 0.07 0.07 0.10 0.08 0.08<br />

Carmagnola C = 0.72<br />

30 1.43 1.24 1.80 1.67 1.53<br />

CBD (%) 120-30 0.90 0.85 1.41 1.17 1.30<br />

120 0.96 1.05 1.46 1.28 1.18<br />

C = 0.77<br />

30 0.11 0.09 0.05 0.21 0.11<br />

THC (%) 120-30 0.07 0.05 0.03 0.09 0.06<br />

120 0.07 0.05 0.03 0.12 0.07<br />

Fibranova C = 0.64<br />

30 1.19 1.41 1.32 1.37 1.32<br />

CBD (%) 120-30 0.73 0.91 0.83 0.82 0.82<br />

120 0.74 0.91 0.96 0.91 0.88<br />

C = 0.67<br />

inferiore a 5.<br />

Anche <strong>per</strong> la varietà Kompolti TC i risultati<br />

hanno confermato che la concentrazione<br />

di THC è sempre più alta nella cima della<br />

pianta e con un rapporto tra i valori derivati<br />

dai due diversi tipi di campioni (cima di<br />

10 cm e cima di 40 cm) pari a 0.77. Il contenuto<br />

medio di THC nella varietà Kompolti<br />

TC è risultato più del doppio nel<strong>le</strong> corrispondenti<br />

porzioni di pianta della varietà <strong>it</strong>aliana<br />

e anche in questa cultivar il rapporto tra CBD<br />

e THC è rimasto costante nella stessa pianta<br />

e indipendente dalla parte analizzata.<br />

In entrambe <strong>le</strong> popolazioni di canapa da<br />

fibra erano presenti individui con livelli sensibilmente<br />

alti di THC e solo il dato medio<br />

nella Carmagnola ha rispettato il lim<strong>it</strong>e CE,<br />

considerando anche la tol<strong>le</strong>ranza, solo quando<br />

è stata campionata la cima di almeno<br />

40 cm.<br />

Sulla base di queste indicazioni sono stati<br />

esegu<strong>it</strong>i i campionamenti e <strong>le</strong> analisi sul<strong>le</strong><br />

coltivazioni del terr<strong>it</strong>orio naziona<strong>le</strong>. In figura<br />

1 sono rappresentate <strong>le</strong> concentrazioni ri<strong>le</strong>vate<br />

nel<strong>le</strong> aziende campionate. I dati finali<br />

sono stati prodotti tenendo conto del<strong>le</strong> evidenze<br />

raccolte preliminarmente sulla distribuzione<br />

dei cannabinoidi. Il valore del THC<br />

nel campione raccolto è stato corretto moltiplicando<br />

il dato origina<strong>le</strong> <strong>per</strong> un fattore pari<br />

a 0.7 (ricavato dalla prova preliminare dello<br />

stesso anno) . Nel<strong>le</strong> 4 aziende in cui il valore<br />

del THC ha su<strong>per</strong>ato il lim<strong>it</strong>e massimo<br />

dello 0.3% era coltivata la varietà Fedora.<br />

La stessa varietà, anche in altri Paesi europei<br />

e nel medesimo anno, ha presentato spesso<br />

valori su<strong>per</strong>iori al lim<strong>it</strong>e. Le aziende in<br />

cui il THC è stato più e<strong>le</strong>vato erano localizzate<br />

nel<strong>le</strong> province di V<strong>it</strong>erbo, Ascoli Piceno,<br />

Piacenza e Asti.<br />

I dati meteorologici nel 1999 (Fig. 2),<br />

mostrano come nell’intervallo che va dalla<br />

25 a alla 31 a settimana (metà giugno fine di<br />

luglio) <strong>le</strong> precip<strong>it</strong>azioni siano state abbastanza<br />

inconsistenti (circa 11 mm), facendo ipotizzare<br />

che la disponibil<strong>it</strong>à idrica nel <strong>per</strong>iodo<br />

più caldo (cioè di maturazione della canapa)<br />

sia stata insufficiente.<br />

Anno 2000. Il nuovo metodo UE di analisi<br />

del THC non considera l’applicazione<br />

di un fattore di correzione. Il fattore medio<br />

di correzione (0.68), ottenuto mediante la<br />

prova preliminare effettuata nel 2000 sul<strong>le</strong><br />

due varietà <strong>it</strong>aliane (Tab. 2) non si discosta<br />

molto da quello calcolato nella prova preliminare<br />

del 1999.<br />

I risultati dei rilievi riguardanti il contenuto<br />

di THC e CBD sul<strong>le</strong> due varietà <strong>it</strong>aliane<br />

coltivate nei campi s<strong>per</strong>imentali a <strong>Bologna</strong><br />

hanno messo in evidenza la costante<br />

maggiore concentrazione di entrambi i<br />

cannabinoidi nella cima di 30 cm. Il rapporto<br />

tra <strong>le</strong> concentrazioni di THC ri<strong>le</strong>vate sul<strong>le</strong><br />

due parti della cima (30 cm e 120 cm) è<br />

risultato abbastanza simi<strong>le</strong> nel<strong>le</strong> due varietà:<br />

era di 0.72 nella varietà Carmagnola e<br />

0.64 nella varietà Fibranova. Va ri<strong>le</strong>vato che,<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 39


Temp. °C / mm H 2 O<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

-10<br />

0 5 10 15 20<br />

Settimana<br />

25 30 35<br />

Temp. Media<br />

Temp. Minima<br />

Temp. Massima<br />

mm pioggia<br />

40<br />

Figura 2 - Andamento meteorologico dell’anno 1999<br />

Figure 2 - Meteorological trend for the year 1999<br />

mentre <strong>le</strong> concentrazioni dei due<br />

cannabinoidi erano relativamente costanti<br />

nei quattro sotto campioni della prima varietà,<br />

i valori variavano un po’ di più nella<br />

seconda cultivar. In questa prova <strong>le</strong> concentrazioni<br />

di THC nel<strong>le</strong> due varietà <strong>it</strong>aliane<br />

sono risultate molto basse rispetto a quel<strong>le</strong><br />

ottenute nel 1999 e ben al di sotto del lim<strong>it</strong>e<br />

europeo, anche analizzando il campione cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o<br />

dall’insieme del<strong>le</strong> cime di 30 cm.<br />

Nel<strong>le</strong> indagine sul<strong>le</strong> colture nazionali effettuate<br />

nel secondo anno, è stato applicato<br />

<strong>per</strong> la prima volta il nuovo metodo di valu-<br />

THC % s.s.<br />

0.70<br />

0.60<br />

0.50<br />

0.40<br />

0.30<br />

0.20<br />

0.10<br />

40 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Livelli di THC nel<strong>le</strong> coltivazioni<br />

di canapa del 2000<br />

tazione del THC ed i dati ottenuti sono riportati<br />

in figura 3. I campioni fogliari analizzati,<br />

come prevede il metodo ufficia<strong>le</strong>,<br />

erano cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>i da 50 cime di 30 cm. Del<strong>le</strong><br />

52 aziende campionate, solo 32 presentavano<br />

il livello di THC del<strong>le</strong> coltivazioni entro<br />

il lim<strong>it</strong>e dello 0.3% ed in alcuni casi il valore<br />

del THC su<strong>per</strong>ava lo 0.5%. In quest’anno<br />

la varietà Fedora non è stata coltivata e la<br />

quasi total<strong>it</strong>à dei campioni che hanno su<strong>per</strong>ato<br />

il lim<strong>it</strong>e erano derivati da coltivazioni<br />

della varietà Kompolti.<br />

Per quanto riguarda <strong>le</strong> condizioni climati-<br />

0.00<br />

1 4 7 101316192225283134374043464952<br />

N° Azienda<br />

Figura 3 - Livelli di THC nel<strong>le</strong> coltivazioni di canapa del 2000.<br />

Figure 3 - THC <strong>le</strong>vel of the hemp crops in 2000.<br />

che registrate nel 2000, vedi in figura 4, occorre<br />

sottolineare come <strong>le</strong> precip<strong>it</strong>azioni, rispetto<br />

all’anno precedente, sono state meglio<br />

distribu<strong>it</strong>e nel <strong>per</strong>iodo di cresc<strong>it</strong>a e<br />

maturazione della canapa ed anche <strong>le</strong> tem<strong>per</strong>ature<br />

si sono mantenute entro lim<strong>it</strong>i normali.<br />

Anno 2001. I risultati dell’indagine sul<br />

contenuto del THC del<strong>le</strong> coltivazioni del terzo<br />

anno sono riportate nella figura 5. Del<strong>le</strong><br />

15 aziende sorteggiate da cui sono stati raccolti<br />

i campioni, 4 (26% del tota<strong>le</strong>) hanno<br />

evidenziato un valore del THC su<strong>per</strong>iore al<br />

nuovo lim<strong>it</strong>e dello 0.2%. In quest’anno la<br />

varietà di canapa più coltivata è stata ancora<br />

la Kompolti (più dell’70% della su<strong>per</strong>ficie)<br />

ed i campioni in cui il THC ha su<strong>per</strong>ato il<br />

lim<strong>it</strong>e derivavano tutti da questa varietà straniera.<br />

~ ~ ~<br />

Dei tre anni di valutazione effettuati sul<strong>le</strong><br />

coltivazioni di canapa è emerso che il livello<br />

di THC ha sub<strong>it</strong>o del<strong>le</strong> variazioni ri<strong>le</strong>vanti<br />

nel corso del tempo, infatti nel 1999 la<br />

media genera<strong>le</strong> del contenuto di THC, ottenuta<br />

dall’esame del<strong>le</strong> 43 aziende era 0.24%,<br />

nel 2000 dall’esame di 52 aziende è risultata<br />

una media di 0.31%, mentre nell’ultimo<br />

anno, con 15 aziende saggiate, il valore medio<br />

di THC è risultato lo 0.18%.<br />

A livello europeo, nell’ultimo anno del<br />

triennio, si è provveduto a divulgare i dati<br />

relativi al<strong>le</strong> valutazioni del THC nei vari Paesi,<br />

principalmente allo scopo di appurare<br />

se <strong>le</strong> varietà incluse nella lista rispettavano<br />

il lim<strong>it</strong>e massimo di THC stabil<strong>it</strong>o dal regolamento.<br />

I dati riportati in tabella 3 mettono<br />

in evidenza come, del<strong>le</strong> 13 varietà di canapa<br />

impiegate in Europa, solo due sono dioiche,<br />

di cui una è <strong>it</strong>aliana e l’altra è ungherese<br />

(Kompolti). Al momento è proprio quest’ultima<br />

varietà quella che più spesso ha mostrato<br />

valori di THC vicini o anche su<strong>per</strong>iori<br />

al lim<strong>it</strong>e di THC ammesso. I quasi 600 campioni<br />

analizzati riferibili a circa 3000 ettari<br />

di canapa hanno forn<strong>it</strong>o dati sul livello di<br />

THC che <strong>per</strong> <strong>le</strong> medesime varietà sono abbastanza<br />

uniformi nei diversi Paesi. L’unica<br />

varietà <strong>it</strong>aliana presente in questi controlli<br />

(Carmagnola) è caratterizzata da un contenuto<br />

di THC ben al di sotto del lim<strong>it</strong>e massimo<br />

(0.14%) e la varietà che ha presentato il<br />

valore mediamente più basso in quasi tutti i<br />

Paesi in cui è stata coltivata (0.04%), è risultata<br />

la USO 31 che è monoica, di origine<br />

ucraina.<br />

CONCLUSIONI<br />

Le prove esegu<strong>it</strong>e in questo lavoro hanno<br />

confermato <strong>le</strong> es<strong>per</strong>ienze riportate in <strong>le</strong>tteratura<br />

(Fetterman et al., 1971) che dimostrano<br />

il variare crescente del contenuto di THC<br />

nel<strong>le</strong> porzioni più alte che compongono la<br />

cima della canapa. Pare opportuno che la<br />

Commisiione europea tenga conto di queste<br />

indicazioni e che introduca un coefficiente<br />

di correzione che trasformi il dato ottenuto


Tabella 3 - Livelli di THC nel<strong>le</strong> coltivazioni di canapa da fibra ri<strong>le</strong>vati nel 2001 in Europa<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - THC content of fibre hemp crops surveyed in Europe in 2001<br />

Varietà Rilievi EU Germania Francia Italia Olanda Austria<br />

Carmagnola N°campioni 2 2<br />

(dioica) THC-max. 0.15 0.15<br />

THC-min. 0.13 0.13<br />

THC-med. 0.14 0.14<br />

Beniko N°campioni 12 9 3<br />

(monoica) THC-max. 0.15 0.15 0.03<br />

THC-min. 0.00 0.04 0.02<br />

THC-med. 0.05 0.08 0.02<br />

Bialobrzeskie N°campioni 13 8 5<br />

(monoica) THC-max. 0.21 0.21 0.10<br />

THC-min. 0.02 0.08 0.02<br />

THC-med. 0.11 0.12 0.05<br />

Epsilon 68 N°campioni 20 10 9 1<br />

(monoica) THC-max. 0.15 0.06 0.15 0.05<br />

THC-min. 0.03 0.03 0.04 0.05<br />

THC-med. 0.05 0.05 0.05 0.05<br />

Fedora 17 N°campioni 192 47 107 12 26<br />

(monoica) THC-max. 0.14 0.14 0.11 0.06 0.08<br />

THC-min. 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01<br />

THC-med. 0.05 0.06 0.03 0.04 0.05<br />

Fedora 19 N°campioni 13 5 1 7<br />

(monoica) THC-max. 0.26 0.26 0.09 0.13<br />

THC-min. 0.05 0.06 0.09 0.05<br />

THC-med. 0.10 0.13 0.09 0.08<br />

Felina 34 N°campioni 212 19 106 1 16 70<br />

(monoica) THC-max. 0.25 0.25 0.18 0.07 0.21<br />

THC-min. 0.00 0.04 0.01 0.07 0.02<br />

THC-med. 0.09 0.11 0.07 0.07 0.12<br />

Ferimon N°campioni 15 15<br />

(monoica) THC-max. 0.10 0.10<br />

THC-min. 0.02 0.02<br />

THC-med. 0.04 0.04<br />

Futura N°campioni 64 2 1 61<br />

(monoica) THC-max. 0.28 0.05 0.08 0.28<br />

THC-min. 0.00 0.04 0.08 0.09<br />

THC-med. 0.09 0.05 0.08 0.15<br />

Futura 75 N°campioni 7 4 3<br />

(monoica) THC-max. 0.11 0.11 0.10<br />

THC-min. 0.03 0.03 0.04<br />

THC-med. 0.07 0.07 0.07<br />

Uso 14 N°campioni 2 2<br />

(monoica) THC-max. 0.03 0.03<br />

THC-min. 0.01 0.01<br />

THC-med. 0.02 0.02<br />

Kompolti N°campioni 14 1 1 10 2<br />

(dioica) THC-max. 1.03 0.28 1.025 0.31 0.19<br />

THC-min. 0.06 0.28 1.025 0.06 0.21<br />

THC-med. 0.43 0.28 1.025 0.20 0.20<br />

Uso 31 N°campioni 29 17 1 10 1<br />

(monoica) THC-max. 0.11 0.03 0.05 0.03 0.11<br />

THC-min. 0.00 0.01 0.05 0.01 0.11<br />

THC-med. 0.04 0.01 0.05 0.01 0.11<br />

Tota<strong>le</strong> N° camp. 595<br />

Ha coltiv. 8300<br />

Ha saggiati 3000<br />

dall’analisi del campione formato dal<strong>le</strong> cime<br />

di 30 cm nel dato derivante dall’analisi del<br />

campione cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o dall’insieme dei terzi<br />

su<strong>per</strong>iori della pianta, visto che è proprio su<br />

questo ultimo campione che sono stati defin<strong>it</strong>i<br />

i lim<strong>it</strong>i massimi di THC da rispettare.<br />

In precedenti lavori è stata accertata una<br />

stretta relazione tra contenuto di CBD e THC<br />

nella medesima pianta (Small e Beckstead,<br />

1973). Se prendiamo come parametro di giudizio<br />

il rapporto tra il contenuto di CBD e<br />

THC (Braut-Boucher et al., 1980), si può<br />

ri<strong>le</strong>vare che nei dati relativi alla prova preliminare<br />

del 1999 (Tab. 1), solo tre piante di<br />

Carmagnola hanno presentato un rapporto<br />

CBD/THC inferiore a 3 e proprio queste<br />

piante avevano il contenuto di THC più e<strong>le</strong>vato<br />

(su<strong>per</strong>iore al 2%). In tutte <strong>le</strong> altre il rapporto<br />

è stato almeno su<strong>per</strong>iore a 50 e il contenuto<br />

relativo di THC non su<strong>per</strong>ava lo 0.2%.<br />

Una popolazione di Carmagnola interamente<br />

cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>a da individui in cui il rapporto<br />

tra CBD e THC fosse stato su<strong>per</strong>iore a 50<br />

avrebbe mostrato un contenuto medio di<br />

THC pari a 0.14% (media di 17 piante), anche<br />

se si fosse analizzato il campione ottenuto<br />

dal<strong>le</strong> cime di 10 cm. Anche <strong>le</strong> poche<br />

piante della varietà Kompolti TC che hanno<br />

rispettato questa condizione (rapporto CBD/<br />

THC > di 30), hanno mostrato il livello medio<br />

di THC di 0.16%. Questi risultati ci<br />

portano ad affermare che <strong>per</strong> rispettare agevolmente<br />

il lim<strong>it</strong>e massimo di THC consent<strong>it</strong>o<br />

dall’UE, <strong>le</strong> varietà di canapa dovrebbero<br />

essere cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>e da un insieme di individui<br />

il cui rapporto tra CBD e THC sia quanto<br />

più possibi<strong>le</strong> vicino a 50. A confermare<br />

questa ipotesi sono i dati sul contenuto di<br />

THC, non riportati in questa nota, raccolti<br />

sul<strong>le</strong> tre cultivar <strong>it</strong>aliane (Fibranova,<br />

Carmagnola e C.S.). A segu<strong>it</strong>o di se<strong>le</strong>zione<br />

individua<strong>le</strong> mediante analisi dei due<br />

cannabinoidi, da ognuna di queste tre varietà<br />

sono stati eliminati tutti gli individui che<br />

presentavano un rapporto CBD/THC minore<br />

di 20. Le analisi del<strong>le</strong> successive<br />

discendenze del<strong>le</strong> tre varietà se<strong>le</strong>zionate, effettuata<br />

con il nuovo metodo ufficia<strong>le</strong>, hanno<br />

confermato che il valore medio del THC<br />

non raggiunge lo 0.2% e si colloca mediamente<br />

attorno allo 0.15%. In defin<strong>it</strong>iva, <strong>per</strong><br />

valutare correttamente una varietà di canapa<br />

da fibra, è necessario misurare il contenuto<br />

in valore assoluto del THC. Però, aggiungendo<br />

a questo dato il rapporto tra il contenuto<br />

di CBD e THC, si ottiene un secondo<br />

parametro di valutazione che risulta più stabi<strong>le</strong><br />

nel<strong>le</strong> diverse porzioni di pianta analizzata<br />

e che è strettamente correlato con il<br />

chemiotipo della pianta.<br />

La domanda a cui manca al momento una<br />

chiara risposta è quella relativa alla stabil<strong>it</strong>à<br />

di questa condizione nel prosieguo del<strong>le</strong> riproduzioni<br />

del seme. Certamente l’isolamento<br />

e l’assenza nel<strong>le</strong> vicinanze dei centri di<br />

moltiplicazione di coltivazioni clandestine<br />

di canapa ad alto contenuto di THC è fonda-<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 41


Temp. °C / mm H 2 O<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

-10<br />

0 5 10 15 20<br />

Settimana<br />

25 30 35 40<br />

Figura 4 - Andamento meteorologico dell’anno 2000<br />

Figure 4 - Meteorological trend for the year 2000.<br />

menta<strong>le</strong>. Per lim<strong>it</strong>are questo prob<strong>le</strong>ma sarebbe<br />

preferibi<strong>le</strong> utilizzare varietà monoiche<br />

in quanto l’eventua<strong>le</strong> contaminazione con<br />

polline dioico (e <strong>le</strong> varietà da droga sono<br />

quasi tutte dioiche), causerebbe anche la contemporanea<br />

comparsa di piante maschili all’interno<br />

della popolazione monoica. Mediante<br />

epurazione quanto meno il 50% di<br />

piante dioiche, cioè quel<strong>le</strong> maschili, potrebbero<br />

essere eliminate nella successiva riproduzione,<br />

prima che i fiori rilascino il polli-<br />

THC % s.s.<br />

0.35<br />

0.30<br />

0.25<br />

0.20<br />

0.15<br />

0.10<br />

0.05<br />

0.00<br />

42 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Temp. Media<br />

Temp. Minima<br />

Temp. Massima<br />

mm pioggia<br />

ne, infatti in queste piante al carattere maschio<br />

potrebbe essere associato l’alto contenuto<br />

di THC. Sfuggirebbero comunque <strong>le</strong><br />

piante femminili dioiche non distinguibili<br />

morfologicamente dal<strong>le</strong> monoiche.<br />

L’indagine trienna<strong>le</strong> sul contenuto di THC<br />

della canapa da fibra coltivata in Italia ha<br />

consent<strong>it</strong>o, nel lim<strong>it</strong>e derivante dal<strong>le</strong> variazioni<br />

avvenute in corso d’o<strong>per</strong>a (metodi di<br />

analisi, se<strong>le</strong>zione del<strong>le</strong> varietà, diversi momenti<br />

del<strong>le</strong> semine e terreni invest<strong>it</strong>i di diversi<br />

Livelli di THC nel<strong>le</strong> coltivazioni<br />

di canapa del 2001<br />

1 3 5 7 9 11 13 15<br />

N° Azienda<br />

Figura 5 - Livelli di THC nel<strong>le</strong> coltivazioni di canapa del 2001.<br />

Figure 5 - THC <strong>le</strong>vel of the hemp crops in 2001.<br />

zone), di poter stimare la variazione del contenuto<br />

medio del THC nel<strong>le</strong> coltivazione<br />

della canapa. Il dato più e<strong>le</strong>vato è stato ri<strong>le</strong>vato<br />

nel 2000 (0.31%), mentre quello più<br />

basso è stato raggiunto nel 2001 (0.18%). In<br />

questi due anni il metodo di analisi è stato lo<br />

stesso ed anche <strong>le</strong> semine sono avvenute circa<br />

nello stesso <strong>per</strong>iodo (inizio di maggio).<br />

L’e<strong>le</strong>mento di variabil<strong>it</strong>à che ha probabilmente<br />

influ<strong>it</strong>o in maniera più significativa<br />

sull’es<strong>it</strong>o dei rilievi, <strong>per</strong> il qua<strong>le</strong> al momento<br />

non possiamo riferire compiutamente, è<br />

dato dall’effetto derivante dalla se<strong>le</strong>zione <strong>per</strong><br />

bassi livelli di THC del<strong>le</strong> varietà coltivate.<br />

La varietà di canapa Kompolti più coltivata<br />

in Italia avrebbe dovuto essere già ben se<strong>le</strong>zionata<br />

e da quanto è dato sa<strong>per</strong>e (comunicazione<br />

<strong>per</strong>sona<strong>le</strong> del Prof. Bocsa), il contenuto<br />

medio di THC avrebbe dovuto essere<br />

ampiamente sotto lo 0.2%. Ciononostante,<br />

in Francia, l’unico campione valutato della<br />

varietà in questione ha su<strong>per</strong>ato l’1% di THC<br />

e la conseguente decisione della Commissione<br />

europea è stata quella di escludere<br />

defin<strong>it</strong>ivamente la Kompolti dalla lista del<strong>le</strong><br />

varietà ammesse a contributi.<br />

È noto che la sintesi dei cannabinoidi è<br />

influenzata da vari fattori ambientali che<br />

sono stati studiati in precedenti lavori s<strong>per</strong>imentali.<br />

Tra i più significativi sono stati indicati<br />

l’alta tem<strong>per</strong>atura (Hakim et al., 1986),<br />

l’intens<strong>it</strong>à dei raggi ultravio<strong>le</strong>tti (Lydon et<br />

al., 1987, Pate, 1983), alcuni e<strong>le</strong>menti nutr<strong>it</strong>ivi,<br />

la composizione e la conseguente<br />

struttura del terreno e certamente molto influente<br />

è la disponibil<strong>it</strong>à d’acqua (Murari et<br />

al., 1983, Pate, 1994). Lo stress idrico è stato<br />

da noi valutato in prove in f<strong>it</strong>otrone e si è<br />

visto che gioca un ruolo significativo (dati<br />

non pubblicati).<br />

I dati raccolti nei due anni in cui sono state<br />

fatte <strong>le</strong> prove s<strong>per</strong>imentali, anche se prodotti<br />

da una stazione collocata un po’ distante<br />

dai campi di <strong>Bologna</strong>, consentono di avanzare<br />

prudenti considerazioni. In particolare,<br />

pare che la distribuzione e la quant<strong>it</strong>à del<strong>le</strong><br />

piogge, nel 1999, nel <strong>per</strong>iodo che va tra la<br />

25 a settimana (metà giugno), alla 31 a settimana<br />

(fine luglio) sia stata ben diversa di<br />

quella registrata nel 2000. Nel primo anno<br />

nell’intervallo di tempo considerato sono<br />

caduti 11 mm di pioggia e nello stesso <strong>per</strong>iodo<br />

nel 2000 ne sono caduti più di 80 mm.<br />

Le ri<strong>le</strong>vanti differenze di concentrazione del<br />

THC riscontrate nella stessa varietà saggiata<br />

nei due anni (Carmagnola) probabilmente<br />

possono anche essere la conseguenza di<br />

questo evento.<br />

Sulla base di quest’ultima deduzione, qualora<br />

attraverso il miglioramento genetico si<br />

raggiungesse il lim<strong>it</strong>e al di sotto del qua<strong>le</strong><br />

non fosse possibi<strong>le</strong> portate il contenuto di<br />

THC, e questo lim<strong>it</strong>e non fosse abbastanza<br />

più basso di quello previsto dal<strong>le</strong> norme<br />

CEE, l’unico intervento agronomico possibi<strong>le</strong>,<br />

che avrebbe probabilmente un effetto<br />

sul contenimento della sintesi dei canna-


inoidi ed in particolare del THC, potrebbe<br />

essere quello dell’irrigazione di soccorso nei<br />

<strong>per</strong>iodi più caldi ed asciutti. Ta<strong>le</strong> pratica è<br />

sicuramente vantaggiosa se si prevede di<br />

raccogliere oltre alla pianta, anche il seme.<br />

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Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 43


Meccanizzazione della raccolta della canapa da seme<br />

Cesare De Zanche, Luigi Sartori, Stefano Beria, Mario Di Candilo 1<br />

Dipartimento Terr<strong>it</strong>orio e Sistemi Agro-forestali, Univers<strong>it</strong>à degli Studi di Padova<br />

1 <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, <strong>Bologna</strong><br />

RIASSUNTO<br />

La raccolta della canapa da seme con miet<strong>it</strong>rebbiatrice rappresenta la linea di meccanizzazione più<br />

proponibi<strong>le</strong> soprattutto <strong>per</strong>ché tali macchine sono largamente utilizzate e diffuse. Le es<strong>per</strong>ienze<br />

effettuate sia su o<strong>per</strong>atrici modificate che su alcune presenti nel mercato danno indicazioni sul<strong>le</strong><br />

soluzioni e sul<strong>le</strong> modifiche da apportare in relazione anche al<strong>le</strong> particolari caratteristiche del<strong>le</strong><br />

varietà coltivate in Italia. Nel caso di miet<strong>it</strong>rebbiatrici modificate, la ridotta potenza e la spesa <strong>per</strong><br />

gli interventi di adattamento cost<strong>it</strong>uiscono il più evidente vincolo alla loro diffusione, mentre <strong>per</strong> <strong>le</strong><br />

miet<strong>it</strong>rebbiatrici tradizionali la soluzione proponibi<strong>le</strong> sembra essere la combinazione tra una piattaforma<br />

di taglio specifica <strong>per</strong> giraso<strong>le</strong> e corpo macchina con batt<strong>it</strong>ore assia<strong>le</strong>, preferibilmente<br />

dotata di sistema di autolivellamento integra<strong>le</strong>.<br />

Dal punto di vista del<strong>le</strong> tecniche colturali e <strong>per</strong> facil<strong>it</strong>are l’o<strong>per</strong>ativ<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> macchine è necessario<br />

in ogni caso adottare tutti gli interventi atti a ridurre la disomogene<strong>it</strong>à della coltura.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: canapa, seme, raccolta, miet<strong>it</strong>rebbiatrici.<br />

ABSTRACT<br />

Mechanisation of hemp seed harvesting<br />

The most reliab<strong>le</strong> line of mechanisation for hemp seed harvesting is a self-propel<strong>le</strong>d combine<br />

because the use of such machinery is widespread.<br />

The ex<strong>per</strong>ience gained w<strong>it</strong>h both a modified combine and trad<strong>it</strong>ional ones present on the Italian<br />

market indicate solutions and modifications in relation also to the particular features of the Italian<br />

hemp cultivars.<br />

The results achieved during three-year tests suggest that increasing the height of cut is important to<br />

prevent clogging risks, the greatest obstructions occurring in the front mechanism of the combine<br />

(above all in feeding systems, cylinder and concave c<strong>le</strong>arance adjustment), whi<strong>le</strong> the equipment<br />

for separating and c<strong>le</strong>aning are not affected by these prob<strong>le</strong>ms.<br />

The best header is the 10-row sunflower picker; the grain losses occurring in the cutter bars and the<br />

reel pos<strong>it</strong>ion need to be correctly adjusted.<br />

As regards the cultivation techniques, in order to maximise combine <strong>per</strong>formances <strong>it</strong> is necessary<br />

to adopt all the interventions to achieve uniform hemp height.<br />

Key words: hemp, seed, harvest, combines.<br />

INTRODUZIONE<br />

Il rilancio della canapa da fibra in Italia<br />

presuppone un forte ammodernamento della<br />

coltura, che dovrà essere organizzata <strong>per</strong><br />

filiere (tessi<strong>le</strong>, cartaria, biomassa, seme,<br />

ecc.). Fra queste, quella tessi<strong>le</strong>, <strong>per</strong> il maggiore<br />

valore aggiunto, assumerà un ruolo<br />

molto probabilmente trainante rispetto al<strong>le</strong><br />

altre. Inoltre, va anche sottolineato che nel<br />

nostro Paese o<strong>per</strong>a una industria tessi<strong>le</strong><br />

d’avanguardia, ora costretta ad importare fibre<br />

di canapa dall’Est-Europa e dall’Asia e<br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> quali lamenta la scarsa qual<strong>it</strong>à specie<br />

<strong>per</strong> disomogene<strong>it</strong>à del prodotto fra ed entro<br />

lotti.<br />

Storicamente, la fibra prodotta in Italia era<br />

di eccel<strong>le</strong>nte qual<strong>it</strong>à, grazie alla vocazione<br />

Autore corrispondente: De Zanche C.<br />

Dipartimento Terr<strong>it</strong>orio e Sistemi Agroforestali<br />

AGRIPOLIS, Via Romea, 16, 35020 Legnaro<br />

Padova, Italia - Tel. (049) 8272727 - Fax (049)<br />

8272774.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

44 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

degli ambienti di coltivazione, al<strong>le</strong> varietà<br />

locali se<strong>le</strong>zionate e al<strong>le</strong> tecniche di coltivazione<br />

e di macerazione adottate.<br />

L’abbandono della coltura, dopo un <strong>le</strong>nto<br />

declino dal dopoguerra agli anni sessanta, è<br />

stato provocato oltre che dall’avvento del<strong>le</strong><br />

fibre sintetiche anche dalla mancanza di una<br />

adeguata meccanizzazione. Di fatto, la coltura<br />

richiedeva un notevo<strong>le</strong> impiego di manodo<strong>per</strong>a<br />

(1300-1350 h ha -1 ) (Bignardi,<br />

1987), soprattutto <strong>per</strong> la raccolta, <strong>per</strong> la lavorazione<br />

del<strong>le</strong> bacchette (preparazione di<br />

manipoli, sbatt<strong>it</strong>ura, impilatura, tiratura,<br />

ecc.) e <strong>per</strong> la macerazione rustica.<br />

Oggi vi sono notevoli prospettive <strong>per</strong> la<br />

reintroduzione della coltura grazie alla grande<br />

potenzial<strong>it</strong>à, a livello internaziona<strong>le</strong>, del<strong>le</strong><br />

fibre naturali sia <strong>per</strong> usi tessili, sia <strong>per</strong> impieghi<br />

moderni (materiali compos<strong>it</strong>i,<br />

componentistica <strong>per</strong> auto, bioedilizia, ecc.).<br />

Ovviamente, non si potrà prescindere dalla<br />

compet<strong>it</strong>iv<strong>it</strong>à economica della coltura nei<br />

confronti di altre. In ta<strong>le</strong> contesto la meccanizzazione<br />

della raccolta del seme riveste<br />

grande importanza <strong>per</strong>ché contribuisce ad<br />

abbattere i costi della fase agricola di tutte<br />

<strong>le</strong> possibili filiere. In mer<strong>it</strong>o, va evidenziato<br />

che il seme re<strong>per</strong>ibi<strong>le</strong> all’estero costa molto<br />

(4 € kg -1 ), inoltre è relativo quasi esclusivamente<br />

a varietà monoiche idonee <strong>per</strong> usi<br />

cartari piuttosto che tessili.<br />

Nei Paesi in cui la coltura è diffusa, la raccolta<br />

del seme viene realizzata con tecniche<br />

diverse. Più in particolare, nei Paesi dell’Est<br />

(Polonia, Ungheria e Romania) si ricorre sovente<br />

a tecniche in abbinamento con la raccolta<br />

del<strong>le</strong> fibre, tram<strong>it</strong>e macchine appos<strong>it</strong>amente<br />

costru<strong>it</strong>e allo scopo come <strong>le</strong><br />

mieti<strong>le</strong>gatrici, <strong>le</strong> falcia-andanatrici, <strong>le</strong> carica-<strong>le</strong>gatrici<br />

di andane e <strong>le</strong> trebbiatrici stazionarie<br />

o mobili (Bocsa, 1999, comunicazione<br />

<strong>per</strong>sona<strong>le</strong>; Kozlowski, 1999, comunicazione<br />

<strong>per</strong>sona<strong>le</strong>). Si tratta di attrezzature<br />

che richiedono comunque un impiego e<strong>le</strong>vato<br />

di manodo<strong>per</strong>a <strong>per</strong> la gestione del cantiere<br />

e <strong>per</strong> la movimentazione del<strong>le</strong> piante<br />

in fasci.<br />

In Francia, dove <strong>le</strong> varietà (quasi tutte<br />

monoiche) sono di taglia più ridotta rispetto<br />

a quel<strong>le</strong> <strong>it</strong>aliane (dioiche), si è imposta la<br />

miet<strong>it</strong>rebbiatura con macchine tradizionali<br />

ad una altezza di taglio di 1.5 m. Ta<strong>le</strong> tecnologia<br />

risulta essere una alternativa alla<br />

trebbiatura in andana effettuata mediante una<br />

particolare macchina sgranatrice (Van der<br />

Werf, 1992; Bassetti et al., 1998).<br />

Per <strong>le</strong> condizioni <strong>it</strong>aliane, la raccolta dei<br />

semi con miet<strong>it</strong>rebbiatrice, rispetto all’adozione<br />

di altri cantieri più comp<strong>le</strong>ssi, rappresenta<br />

la linea di meccanizzazione più<br />

proponibi<strong>le</strong> soprattutto <strong>per</strong>ché tali macchine<br />

sono largamente utilizzate e diffuse.<br />

I primi tentativi di raccolta meccanizzata<br />

del<strong>le</strong> nostre varietà dioiche sono stati effettuati<br />

nel 1998 dall’<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong><br />

<strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong> (ISCI), presso la Sezione<br />

o<strong>per</strong>ativa <strong>per</strong>iferica di Osimo (AN).<br />

In ta<strong>le</strong> annata su colture di “Fibranova” e<br />

“Carmagnola” sono state provate tre miet<strong>it</strong>rebbiatrici<br />

(New Holland TR85, New<br />

Holland 80-70 e New Holland 1550). Tali<br />

prove hanno messo sub<strong>it</strong>o in evidenza la<br />

notevo<strong>le</strong> comp<strong>le</strong>ss<strong>it</strong>à del prob<strong>le</strong>ma e la impossibil<strong>it</strong>à<br />

di eseguire l’o<strong>per</strong>azione senza<br />

adattamenti della raccogl<strong>it</strong>rice al<strong>le</strong> peculiari<br />

caratteristiche della coltivazione. Infatti gli<br />

inconvenienti incontrati sono stati i seguenti:<br />

1) il taglio del<strong>le</strong> piante è risultato difficoltoso<br />

a causa del diametro piuttosto e<strong>le</strong>vato<br />

degli steli, dovuto anche al basso investimento;<br />

2) il materia<strong>le</strong> fibroso attorcigliandosi<br />

sugli organi rotanti della raccogl<strong>it</strong>rice<br />

(aspo, rulli, flange) ne bloccava i movimenti;<br />

3) l’alto volume di biomassa provocava<br />

e<strong>le</strong>vate sol<strong>le</strong>c<strong>it</strong>azioni nella macchina; 4) la<br />

notevo<strong>le</strong> massa fibrosa causava frequenti


Figura 1 - Miet<strong>it</strong>rebbiatrice modificata Laverda M84.<br />

Figure 1 - The Laverda M84 self-propel<strong>le</strong>d modified combine.<br />

intasamenti a monte del batt<strong>it</strong>ore, costringendo<br />

la raccogl<strong>it</strong>rice a soste forzate <strong>per</strong> il<br />

suo smaltimento; 5) impiego di lavoro manua<strong>le</strong><br />

<strong>per</strong> la pulizia degli organi della macchina<br />

dopo breve <strong>per</strong>iodo di impiego.<br />

Sulla base dell’es<strong>per</strong>ienza maturata, la<br />

s<strong>per</strong>imentazione negli anni successivi ha<br />

avuto come obiettivo la verifica della possibil<strong>it</strong>à<br />

di meccanizzare la raccolta del seme<br />

di canapa con due diverse tipologie di macchine<br />

raccogl<strong>it</strong>rici: entrambe utilizzano<br />

miet<strong>it</strong>rebbiatrici in commercio, ma nel primo<br />

caso la macchina è costruttivamente semplice<br />

e fortemente modificata nell’apparato<br />

di taglio; nel secondo invece si impiegano<br />

semoventi più comp<strong>le</strong>sse e relativamente<br />

poco modificate.<br />

MATERIALI E METODI<br />

Le s<strong>per</strong>imentazioni hanno co<strong>per</strong>to un<br />

<strong>per</strong>iodo di 3 stagioni di raccolta dal 1999 al<br />

2001.<br />

Nel 1999 <strong>le</strong> prove si sono svolte presso<br />

l’azienda della sezione o<strong>per</strong>ativa <strong>per</strong>iferica<br />

di Osimo dell’ISCI, su una su<strong>per</strong>ficie pianeggiante<br />

di circa 6000 m 2 . È stata seminata<br />

la varietà dioica “Fibranova” a metà apri<strong>le</strong>,<br />

impiegando una seminatrice a righe e disponendo<br />

il seme su fi<strong>le</strong> distanziate di 50 cm<br />

l’una dall’altra. L’emergenza del<strong>le</strong> plantu<strong>le</strong>,<br />

avvenuta a distanza di una settimana dalla<br />

semina, è stata abbastanza regolare ed uniforme.<br />

La distanza fra <strong>le</strong> piante sulla fila, in<br />

media, è stata di 8 cm, pari ad un investimento<br />

di 25 piante m -2 . La coltivazione è<br />

stata condotta in asciutto, senza alcun bisogno<br />

di effettuare né trattamenti di diserbo,<br />

né trattamenti di difesa del<strong>le</strong> piante. La fior<strong>it</strong>ura<br />

è avvenuta a fine luglio, mentre il seme<br />

è maturato alla fine di settembre. Le piante<br />

hanno raggiunto una altezza media di 3.4 m,<br />

restando erette <strong>per</strong> tutto il ciclo coltura<strong>le</strong>.<br />

Alla raccolta, effettuata all’inizio di ottobre,<br />

la coltivazione presentava una certa disform<strong>it</strong>à<br />

<strong>per</strong> l’altezza del<strong>le</strong> piante che in alcune<br />

zone del campo era sensibilmente al di sotto<br />

della media. Le piante presentavano steli<br />

con diametro basa<strong>le</strong> di 14-16 mm, senza<br />

Tabella 1 - Alcuni dati riassuntivi del<strong>le</strong> condizioni di raccolta della canapa nel secondo anno.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Some data of crop characteristics in 2000<br />

umid<strong>it</strong>à pianta intera (%) 67<br />

distanze tra <strong>le</strong> fi<strong>le</strong> (cm) 45<br />

distanze sulla fila di piante femminili (cm):<br />

media<br />

minima<br />

massima<br />

38<br />

2<br />

241<br />

deviazione standard<br />

± 49<br />

investimento (piante m -2 ) 6.1<br />

altezza piante (cm):<br />

media<br />

209<br />

minima<br />

50<br />

massima<br />

360<br />

deviazione standard<br />

± 61<br />

ramificazioni; <strong>le</strong> infruttescenze erano portate<br />

quasi esclusivamente negli ultimi<br />

20-25 cm dello stelo; l’umid<strong>it</strong>à della pianta<br />

era del 59%, mentre quella del seme era del<br />

30-35%.<br />

Nell’annata 2000, in altri appezzamenti,<br />

sempre nella stessa local<strong>it</strong>à, <strong>le</strong> condizioni<br />

specifiche della coltura erano sensibilmente<br />

diverse con un investimento medio fina<strong>le</strong> di<br />

6 piante m -2 dovuto alla scarsa emergenza<br />

del<strong>le</strong> piante sulla fila e, dato più importante<br />

<strong>per</strong> l’o<strong>per</strong>azione di raccolta, con e<strong>le</strong>vata<br />

disform<strong>it</strong>à nell’altezza del<strong>le</strong> piante stesse,<br />

con minimi di 50 cm fino a massimi di 3.6 m<br />

(Tab. 1). Il ridotto investimento del<strong>le</strong> piante<br />

femminili alla raccolta è da ascriversi preva<strong>le</strong>ntemente<br />

al<strong>le</strong> difficili condizioni meteorologiche<br />

del <strong>per</strong>iodo tra la semina e l’emergenza.<br />

Nel 2001 <strong>le</strong> s<strong>per</strong>imentazioni si sono svolte<br />

a Savarna (RA) in un appezzamento della<br />

su<strong>per</strong>ficie di circa 1 ha condotto dall’az. s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong><br />

“M. Marani” di Ravenna. La varietà<br />

coltivata è stata CS con investimenti di<br />

30.6 piante m -2 e distanze tra <strong>le</strong> fi<strong>le</strong> di 45 cm.<br />

La semina è stata effettuata con seminatrice<br />

pneumatica il 26 apri<strong>le</strong> 2001 su terreno affinato<br />

e la concimazione si è lim<strong>it</strong>ata alla<br />

somministrazione in co<strong>per</strong>tura di 100 kg ha -1<br />

di azoto (Tab. 2).<br />

L’attiv<strong>it</strong>à si è articolata nel seguente modo:<br />

- prove funzionali di raccolta del seme di<br />

canapa con miet<strong>it</strong>rebbiatrice modificata<br />

(anni 1999 e 2000);<br />

- prove di raccolta con miet<strong>it</strong>rebbiatrici convenzionali<br />

nel 2001.<br />

La macchina modificata è una Laverda<br />

M84 (Fig. 1) dotata di batt<strong>it</strong>ore a flusso<br />

trasversa<strong>le</strong> (Di Candilo et al., 2000). Le<br />

modifiche apportate hanno interessato<br />

l’intera piattaforma di taglio e il nastro trasportatore.<br />

Più in particolare, sono stati<br />

effettuati i seguenti interventi:<br />

- la barra falciante è stata inser<strong>it</strong>a in una<br />

struttura metallica di sostegno, fissata sul<strong>le</strong><br />

fiancate della testata originaria, con un rinvio<br />

ad angolo della trasmissione del moto<br />

agli e<strong>le</strong>menti oscillanti. L’altezza di taglio<br />

è stata quindi resa variabi<strong>le</strong> e regolabi<strong>le</strong><br />

da 1.00 a 1.80 m da terra. È stato poi mantenuto<br />

lo stesso sistema di sol<strong>le</strong>vamento<br />

con martinetto idraulico a doppio effetto<br />

che consentiva alla piattaforma così modificata<br />

di aumentare l’altezza di ulteriori<br />

80 cm. L’aumento dell’altezza di taglio<br />

rappresenta un’esigenza imprescindibi<strong>le</strong><br />

<strong>per</strong> la funzional<strong>it</strong>à degli organi batt<strong>it</strong>ori<br />

essendo così meno disturbati dagli<br />

intrecciamenti della vegetazione;<br />

- lo spazio creatosi tra la barra falciante e<br />

la piattaforma convogliatrice è stato occupato<br />

da un pannello di p<strong>le</strong>xiglas con<br />

telaio in metallo <strong>per</strong> <strong>per</strong>mettere all’o<strong>per</strong>atore<br />

la necessaria visibil<strong>it</strong>à anteriore;<br />

- gli e<strong>le</strong>menti a denti f<strong>le</strong>ssibili dell’aspo<br />

abbatt<strong>it</strong>ore sono stati sost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>i con tavo<strong>le</strong><br />

trasversali di <strong>le</strong>gno paral<strong>le</strong><strong>le</strong> alla barra della<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 45


Figura 2 - Miet<strong>it</strong>rebbiatrice Laverda 3890 con testata specifica da giraso<strong>le</strong>.<br />

Figure 2 - The Laverda 3890 self-propel<strong>le</strong>d combine w<strong>it</strong>h 10-row sunflower picker.<br />

larghezza di circa 10 cm e ridotti ad un<br />

numero di tre. L’inserimento del<strong>le</strong> tavo<strong>le</strong><br />

in sost<strong>it</strong>uzione dei pettini e la riduzione<br />

del loro numero è volto a lim<strong>it</strong>are il contatto<br />

tra gli organi rotanti e la vegetazione.<br />

La veloc<strong>it</strong>à e la posizione dell’aspo<br />

sono regolabili tram<strong>it</strong>e sistemi idraulici dal<br />

posto di guida.<br />

Le miet<strong>it</strong>rebbiatrici commerciali utilizzate<br />

sono Laverda 3890 e New Holland AL59.<br />

La prima (Fig. 2) ha un motore della potenza<br />

di 147 kW ed è dotata di batt<strong>it</strong>ore trasversa<strong>le</strong><br />

a 8 spranghe della lunghezza di<br />

1600 mm e diametro di 600 mm, un controbatt<strong>it</strong>ore<br />

a 12 spranghe con su<strong>per</strong>ficie di<br />

0.99 m 2 e angolo di avvolgimento di 106° e<br />

un organo post-batt<strong>it</strong>ore a 4 pa<strong>le</strong>. La separazione<br />

della paglia avviene tram<strong>it</strong>e 6 scuotipaglia<br />

a 5 e<strong>le</strong>menti <strong>per</strong> una su<strong>per</strong>ficie tota<strong>le</strong><br />

di separazione pari a 7.94 m 2 , mentre l’apparato<br />

di pulizia con vagli ha una su<strong>per</strong>ficie<br />

di 5.51 m 2 . La piattaforma di taglio è specifica<br />

<strong>per</strong> la raccolta del giraso<strong>le</strong>. La motivazione<br />

di questa scelta risiede nella più regolare<br />

e omogenea alimentazione del batt<strong>it</strong>ore<br />

e maggior accuratezza nel taglio rispetto alla<br />

barra convenziona<strong>le</strong> da frumento. La barra<br />

è sprovvista di aspo, ha una larghezza di lavoro<br />

di 4.5 m ed è predisposta <strong>per</strong> la raccolta<br />

di 10 fi<strong>le</strong>. Gli e<strong>le</strong>menti spart<strong>it</strong>ori sono a<br />

piatti con bordi rialzati e con punte carenate,<br />

i convogliatori long<strong>it</strong>udinali sono cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>i<br />

46 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

da coppie di catene rivest<strong>it</strong>e con nastro in<br />

gomma con la funzione di trasportare gli steli<br />

al convogliatore trasversa<strong>le</strong> a coc<strong>le</strong>e contrapposte.<br />

Un dispos<strong>it</strong>ivo di taglio degli steli,<br />

cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>o da una serie di dischi controrotanti<br />

dentati, è inser<strong>it</strong>o nella parte inferiore dei<br />

convogliatori. Infine un imboccatore centra<strong>le</strong><br />

a pa<strong>le</strong> convoglia il prodotto nel gruppo<br />

e<strong>le</strong>vatore e di alimentazione del batt<strong>it</strong>ore.<br />

La New Holland AL59 (Fig.3) è una<br />

miet<strong>it</strong>rebbiatrice con sistema di autolivellamento<br />

integra<strong>le</strong>, in grado cioè di mantenere<br />

l’assetto del corpo trebbiante sia quando<br />

si o<strong>per</strong>a secondo <strong>le</strong> linee di livello che in<br />

quel<strong>le</strong> di massima pendenza. Questo modello<br />

nel<strong>le</strong> prove è stato scelto con la final<strong>it</strong>à di<br />

innalzare il livello di taglio <strong>per</strong> consentire<br />

l’ingresso nell’apparato trebbiante solamente<br />

della parte termina<strong>le</strong> dello stelo ev<strong>it</strong>ando<br />

fenomeni di ingolfamento. Allo scopo è stato<br />

sfruttata la capac<strong>it</strong>à di autolivellamento<br />

long<strong>it</strong>udina<strong>le</strong> abbassando comp<strong>le</strong>tamente i<br />

martinetti dell’assa<strong>le</strong> posteriore. La<br />

miet<strong>it</strong>rebbia ha una potenza di 168 kW ed è<br />

equipaggiata con una testata falciante <strong>per</strong><br />

frumento della lunghezza di 5,18 m. L’aspo<br />

conta 6 barre con denti elastici metallici e<br />

ha un diametro di 1.07 m; il cana<strong>le</strong> e<strong>le</strong>vatore<br />

è composto da un rullo di alimentazione a<br />

d<strong>it</strong>i retrattili e da catene portanti 28 spranghe.<br />

L’apparato trebbiante è composto dal<br />

batt<strong>it</strong>ore, controbatt<strong>it</strong>ore, post-batt<strong>it</strong>ore e<br />

Tabella 2 - Alcune caratteristiche della coltura relative all’anno di prova 2001.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Crop characteristics in 2001<br />

Investimento alla semina (piante/m2) 30.6<br />

Altezza piante (m) 3.29<br />

Diametro mediano dello stelo (mm) 10.3<br />

Produzione seme con campionamento manua<strong>le</strong> (t/ha) 1.06<br />

separatore rotativo. Il batt<strong>it</strong>ore trasversa<strong>le</strong> a<br />

8 spranghe ha una lunghezza di 1.3 m e un<br />

diametro di 603 mm; il controbatt<strong>it</strong>ore avvolge<br />

il batt<strong>it</strong>ore <strong>per</strong> 111° e ha una su<strong>per</strong>ficie<br />

di 0.79 m 2 ; il post-batt<strong>it</strong>ore è a 4 pa<strong>le</strong>,<br />

mentre il separatore rotativo, posto a monte<br />

prima degli scuotipaglia, ha un diametro di<br />

0.59 m, una larghezza di 1.3 m ed è composto<br />

10 traverse con 7 denti ciascuna. Gli<br />

scuotipaglia sono 5 con 5 gradini e sviluppano<br />

una su<strong>per</strong>ficie di 4.36 m 2 .<br />

RISULTATI<br />

La miet<strong>it</strong>rebbiatrice modificata. Le condizioni<br />

vegetative della canapa in cui la macchina<br />

si è trovata ad o<strong>per</strong>are sono state molto<br />

variabili nei due anni di prova, <strong>per</strong> effetto<br />

sia del<strong>le</strong> diverse varietà e del<strong>le</strong> tecniche di<br />

coltivazione, sia dell’andamento climatico.<br />

Nel 1999, la raccogl<strong>it</strong>rice Laverda M84<br />

modificata ha evidenziato comp<strong>le</strong>ssivamente<br />

una sufficiente funzional<strong>it</strong>à ed una buona<br />

capac<strong>it</strong>à di lavoro; la qual<strong>it</strong>à del lavoro è parsa<br />

buona con raccolta di acheni relativamente<br />

pul<strong>it</strong>i frammisti con semi verdi e brattee a<br />

causa dell’umid<strong>it</strong>à e<strong>le</strong>vata del prodotto. Probabilmente,<br />

ta<strong>le</strong> tipo di prob<strong>le</strong>ma può essere<br />

su<strong>per</strong>ato con un trattamento disseccante del<strong>le</strong><br />

piante, a patto che lo stesso trattamento non<br />

facil<strong>it</strong>i la caduta del seme.<br />

Maggiori difficoltà sono state riscontrate<br />

relativamente al<strong>le</strong> <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e dovute sia alla<br />

mancata raccolta di piante, a causa della loro<br />

bassa statura, sia alla tipologia della barra<br />

falciante e sia al fatto che circa l’8% dei semi<br />

venivano dirottati nel raccogl<strong>it</strong>ore dei semi<br />

minuti.<br />

Nell’anno successivo, la stessa macchina<br />

ha o<strong>per</strong>ato su canapa caratterizzata da un ridotto<br />

investimento di piante femminili alla<br />

raccolta da ascriversi preva<strong>le</strong>ntemente al<strong>le</strong><br />

difficili condizioni meteorologiche del <strong>per</strong>iodo<br />

tra la semina e l’emergenza.<br />

Considerando che l’altezza minima di lavoro<br />

della barra è di 1.7 m ta<strong>le</strong> difform<strong>it</strong>à è<br />

stata la causa del ridotto quant<strong>it</strong>ativo di<br />

semente raccolta dal momento che solamente<br />

poco più della metà del<strong>le</strong> piante sono state<br />

interessate dalla miet<strong>it</strong>rebbiatrice, come dimostra<br />

la tabella 3. In particolare non sono<br />

state raccolte <strong>le</strong> piante con altezza inferiore<br />

a quella della barra di taglio che rappresentavano<br />

il 26% della popolazione, mentre raccolte<br />

in maniera approssimativa quel<strong>le</strong> la cui<br />

zona fruttifera cadeva proprio in corrispondenza<br />

con la barra (21%). La rimanente parte<br />

è stata raccolta regolarmente, ma occorre<br />

precisare come <strong>le</strong> taglie più alte fra questa<br />

apportino maggiore quant<strong>it</strong>à di vegetazione<br />

e di stelo all’interno della macchina aumentando<br />

il rischio di ingolfamenti e rotture.<br />

La miet<strong>it</strong>rebbiatrice tradiziona<strong>le</strong>. La<br />

Laverda 3890 equipaggiata con testata da<br />

giraso<strong>le</strong> è stata impiegata nella raccolta di<br />

una su<strong>per</strong>ficie di circa 700 m 2 al termine dei<br />

quali è stata bloccata <strong>per</strong> avvolgimenti della<br />

fibra sugli organi rotanti. La capac<strong>it</strong>à effetti-


Tabella 3 - Percentua<strong>le</strong> di piante interessate dalla raccolta<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Percentage of harvested plants<br />

altezza minima di taglio della barra (cm) 170<br />

% piante non raccolte<br />

% piante parzialmente raccolte<br />

% piante totalmente raccolte<br />

va di lavoro lim<strong>it</strong>atamente all’area lavorata è<br />

stata di 1.1 ha h -1 con veloc<strong>it</strong>à di avanzamento<br />

di 2.4 km h -1 . La causa degli<br />

ingolfamenti è da ricercare soprattutto nella<br />

forma aggressiva del post-batt<strong>it</strong>ore, che ha<br />

risent<strong>it</strong>o più degli altri di questo inconveniente.<br />

Inoltre, essendo l’altezza di taglio di<br />

1.25 m, gran parte della vegetazione veniva<br />

immessa nel gruppo trebbiante aumentando<br />

il rischio di ingolfamento.<br />

Nonostante questo inconveniente, <strong>per</strong>altro<br />

previsto, durante il funzionamento si è<br />

potuto apprezzare la buona prestazione della<br />

piattaforma di taglio che è stata in grado<br />

di tagliare nettamente gli steli e garantire una<br />

buona funzional<strong>it</strong>à degli apparati di alimentazione<br />

inserendo gli steli orientati in modo<br />

uniforme. Questo fatto, abbinato alla particolare<br />

conformazione degli e<strong>le</strong>menti<br />

spart<strong>it</strong>ori, ha avuto come conseguenza<br />

l’ottenimento di lim<strong>it</strong>ate <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e alla testata<br />

quantificabili a valori inferiori al 5%.<br />

La seconda miet<strong>it</strong>rebbiatrice (New<br />

Holland AL59) ha raccolto la rimanente su<strong>per</strong>ficie<br />

dell’appezzamento con continu<strong>it</strong>à e<br />

senza apprezzabili <strong>per</strong>d<strong>it</strong>empi. La veloc<strong>it</strong>à<br />

media di avanzamento è stata di 1.25 km h -1<br />

con una capac<strong>it</strong>à effettiva di lavoro di<br />

0.65 ha h -1 ; l’altezza di taglio è di 1.95 m.<br />

Il prodotto raccolto è stato di 0.69 t.<br />

Al termine della raccolta la macchina presentava<br />

evidenti intrecciamenti, ma tali da<br />

Figura 3 - Miet<strong>it</strong>rebbiatrice autolivallante New Holland AL59.<br />

Figure 3 - The New Holland AL 59 self-propel<strong>le</strong>d hillside combine.<br />

26<br />

21<br />

53<br />

non comprometterne la funzional<strong>it</strong>à interna.<br />

Tali zone, tutte interessate da movimenti<br />

rotatori, come assali anteriori, coc<strong>le</strong>a<br />

convogliatrice trasversa<strong>le</strong>, rullo di alimentazione,<br />

aspo, possono essere facilmente<br />

schermate con opportune lievi modifiche in<br />

maniera ta<strong>le</strong> da impedire o lim<strong>it</strong>are il contatto<br />

con la fibra. La mancanza di intasamenti<br />

all’interno del comp<strong>le</strong>sso trebbiante è dovuta<br />

in parte alla minor massa vegetativa entrante<br />

(inferiore di circa il 40% rispetto alla<br />

soluzione precedente), in parte alla conformazione<br />

del post-batt<strong>it</strong>ore che ha un maggior<br />

diametro e pa<strong>le</strong> meno aggressive, in<br />

parte ancora alla presenza del separatore<br />

rotativo che in qualche maniera sembra possa<br />

aver tenuto pul<strong>it</strong>i gli apparati trebbianti<br />

precedenti.<br />

Per contro la piattaforma di taglio ha fatto<br />

registrare notevoli <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e di prodotto <strong>le</strong>gate<br />

soprattutto al mancato convogliamento degli<br />

steli alla coc<strong>le</strong>a e alla conseguente caduta<br />

a terra. L’ent<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e alla testata sono<br />

state consistenti e oscillanti dal 22 al 26%.<br />

Per entrambe <strong>le</strong> miet<strong>it</strong>rebbiatrici <strong>le</strong> <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e<br />

a val<strong>le</strong> dell’apparato trebbiante e di pulizia<br />

sono rimaste entro i lim<strong>it</strong>i caratteristici<br />

della raccolta meccanizzata e cioè inferiori<br />

al 3%.<br />

L’analisi della germinabil<strong>it</strong>à evidenzia<br />

come i semi derivanti dalla miet<strong>it</strong>rebbiatrice<br />

abbiano valori oscillanti attorno al 60%,<br />

molto inferiori rispetto a quelli raccolti a<br />

mano (90%). Questa ridotta germinabil<strong>it</strong>à<br />

sembra essere stata causata sia da<br />

micro<strong>le</strong>sioni a livello su<strong>per</strong>ficia<strong>le</strong>, probabilmente<br />

derivanti dall’azione energica del<br />

batt<strong>it</strong>ore, sia dal fatto che tra la raccolta e<br />

l’analisi è intercorso un <strong>per</strong>iodo di tempo<br />

su<strong>per</strong>iore a 24 ore che potrebbe avere innescato<br />

fermentazioni anaerobiche a scap<strong>it</strong>o<br />

della capac<strong>it</strong>à germinativa.<br />

DISCUSSIONE DEI RISULTATI E<br />

CONCLUSIONI<br />

Per una raccolta meccanica di buona qual<strong>it</strong>à<br />

è fondamenta<strong>le</strong> l’uniform<strong>it</strong>à di sviluppo<br />

del<strong>le</strong> piante, da ricercare attraverso l’impiego<br />

di sementi caratterizzate da e<strong>le</strong>vata purezza,<br />

ottima germinabil<strong>it</strong>à e alto vigore<br />

germinativo, tali da ottenere emergenze<br />

pronte ed uniformi. Inoltre, allo scopo di ridurre<br />

la variabil<strong>it</strong>à indotta dall’ambiente è<br />

molto importante adottare idonee tecniche<br />

colturali. A quest’ultimo riguardo assume<br />

grande importanza la preparazione del terreno<br />

e l’impianto da eseguire nel<strong>le</strong> epoche e<br />

con <strong>le</strong> modal<strong>it</strong>à appropriate. Se necessario,<br />

il terreno va innanz<strong>it</strong>utto livellato e sistemato<br />

su<strong>per</strong>ficialmente, sia <strong>per</strong> migliorare lo<br />

sgrondo del<strong>le</strong> acque in eccesso (la canapa,<br />

più di altre piante, risente negativamente dei<br />

ristagni di umid<strong>it</strong>à, bloccando la cresc<strong>it</strong>a ed<br />

ingial<strong>le</strong>ndo), sia <strong>per</strong> migliorare la qual<strong>it</strong>à del<br />

lavoro del<strong>le</strong> macchine impiegate <strong>per</strong> <strong>le</strong> successive<br />

o<strong>per</strong>azioni colturali e la raccolta. Al<br />

momento della semina il terreno non deve<br />

presentare zollos<strong>it</strong>à troppo e<strong>le</strong>vata, che ostaco<strong>le</strong>rebbe<br />

una regolare deposizione del seme<br />

ed una uniforme profond<strong>it</strong>à di semina, con<br />

effetti negativi sulla emergenza. Va sottolineato,<br />

in particolare, che la disform<strong>it</strong>à del<strong>le</strong><br />

nasc<strong>it</strong>e si ri<strong>per</strong>cuote anche sul successivo<br />

sviluppo del<strong>le</strong> piante, fino a tradursi in una<br />

maggiore scalar<strong>it</strong>à di maturazione del seme.<br />

Inoltre, è molto importante contenere il diametro<br />

degli steli (al fine di favorire l’azione<br />

di taglio). Al riguardo, è consigliabi<strong>le</strong> adottare<br />

distanze ravvicinate fra <strong>le</strong> fi<strong>le</strong> (non più<br />

di 50 cm) ed investimenti non inferiori al<strong>le</strong><br />

20-25 piante m -2 , corrispondenti a distanze<br />

sulla fila non su<strong>per</strong>iori agli 8-10 cm. In tali<br />

condizioni il diametro basa<strong>le</strong> degli steli difficilmente<br />

su<strong>per</strong>erà i 14-16 mm ed inoltre,<br />

altro fatto molto importante, gli steli non presenteranno<br />

ramificazioni che sono responsabili<br />

di incremento della scalar<strong>it</strong>à di<br />

maturazione del seme.<br />

Nel<strong>le</strong> coltivazioni da seme è importante<br />

contenere anche l’altezza del<strong>le</strong> piante, ta<strong>le</strong><br />

da ridurre la massa fibrosa in trans<strong>it</strong>o all’interno<br />

della raccogl<strong>it</strong>rice. A quest’ultimo scopo,<br />

nel 1999 è stata effettuata una prova di<br />

confronto fra successive epoche di semina<br />

in combinazione con trattamenti chimici<br />

del<strong>le</strong> piante con prodotti nanizzanti<br />

(Cycocel, Alar 85), con prodotti ormonici<br />

“Ethrel” e con la cimatura del<strong>le</strong> piante stesse.<br />

I risultati ottenuti hanno evidenziato che,<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 47


fra <strong>le</strong> tesi a confronto, solo l’epoca di semina<br />

notevolmente r<strong>it</strong>ardata (metà giugno) ed i<br />

trattamenti ripetuti con Ethrel hanno ridotto<br />

sensibilmente l’altezza del<strong>le</strong> piante (1.7-1.8<br />

contro 3-4 metri del<strong>le</strong> altre tesi).<br />

La canapa <strong>per</strong> sua natura (fecondazione<br />

allogama obbligata) presenta una certa<br />

disform<strong>it</strong>à genetica fra <strong>le</strong> piante, la qua<strong>le</strong> può<br />

essere fortemente aggravata da fallanze, irregolar<strong>it</strong>à<br />

di semina, diverso grado di ramificazione<br />

del<strong>le</strong> piante, ecc. (Venturi, 1970).<br />

Ai fini della meccanizzazione della raccolta<br />

del seme è fondamenta<strong>le</strong> ridurre al minimo<br />

ta<strong>le</strong> variabil<strong>it</strong>à, sia o<strong>per</strong>ando una se<strong>le</strong>zione<br />

costante del<strong>le</strong> piante portasemi in modo da<br />

uniformare il più possibi<strong>le</strong> la varietà rispetto<br />

ai caratteri morfologici e biologici del<strong>le</strong><br />

piante (se<strong>le</strong>zione conservativa), sia attraverso<br />

l’adozione di tecniche colturali<br />

appropriate, in grado di ridurre quanto più<br />

possibi<strong>le</strong> l’eterogene<strong>it</strong>à di sviluppo del<strong>le</strong><br />

piante e la scalar<strong>it</strong>à di maturazione del seme<br />

indotte dall’ambiente.<br />

Dal punto di vista meccanico, <strong>le</strong> es<strong>per</strong>ienze<br />

effettuate con miet<strong>it</strong>rebbiatrici modificate<br />

nella piattaforma di taglio indicano che è<br />

possibi<strong>le</strong> meccanizzare la raccolta del seme<br />

anche <strong>per</strong> <strong>le</strong> varietà dioiche. I vantaggi di<br />

ta<strong>le</strong> soluzione consistono nel contenimento<br />

dei costi di investimento e nella gestione di<br />

macchine già largamente utilizzate e diffuse.<br />

I maggiori lim<strong>it</strong>i sono <strong>le</strong>gati alla possibil<strong>it</strong>à<br />

di effettuare in azienda rimaneggiamenti<br />

consistenti della testata raccogl<strong>it</strong>rice e nella<br />

lim<strong>it</strong>ata potenza disponibi<strong>le</strong> a fronte di raccolte<br />

di masse e<strong>le</strong>vate in ristretti <strong>per</strong>iodi utili.<br />

Nel caso di adozione di questa alternativa<br />

<strong>le</strong> raccomandazioni che derivano dalla<br />

s<strong>per</strong>imentazioni sono <strong>le</strong> seguenti:<br />

- barra falciante in posizione fortemente<br />

avanzata e ad altezza di taglio variabi<strong>le</strong><br />

<strong>per</strong> adattarsi a qualsiasi condizione;<br />

- aspo abbatt<strong>it</strong>ore di grande diametro<br />

(1.8-2.0 m) con 3-4 barre in <strong>le</strong>gno e posto<br />

in posizione avanzata <strong>per</strong> <strong>per</strong>mettere un<br />

migliore convogliamento del prodotto;<br />

- inserimento di una seconda barra di taglio<br />

<strong>per</strong> tagliare sub<strong>it</strong>o dopo gli steli al piede e<br />

sotto l’inserzione del<strong>le</strong> infruttescenze.<br />

48 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

In tal modo, la parte apica<strong>le</strong> della pianta<br />

verrà convogliata verso il batt<strong>it</strong>ore, mentre<br />

la parte basa<strong>le</strong> dello stelo (circa 2/3)<br />

sarà lasciata in andane sul terreno. Dopo<br />

essiccamento in campo, gli steli potranno<br />

essere rotoimballati e, quindi, destinati alla<br />

produzione di cellulosa o al<strong>le</strong> corderie e<br />

saccherie. Sarà possibi<strong>le</strong> così incrementare<br />

il redd<strong>it</strong>o della coltivazione e lasciare<br />

il terreno pul<strong>it</strong>o da resti della coltura, fra<br />

l’altro non facilmente trinciabili data la<br />

loro natura fibrosa.<br />

L’alternativa del<strong>le</strong> macchine di e<strong>le</strong>vata potenza<br />

è praticabi<strong>le</strong> e spesso economica <strong>per</strong>ché<br />

il loro costo viene già ammortizzato dalla<br />

raccolta del<strong>le</strong> principali colture e generalmente<br />

non sussiste una sovrapposizione nel<br />

rispettivo <strong>per</strong>iodo di raccolta.<br />

Inoltre sono caratterizzate da maggiore<br />

capac<strong>it</strong>à di lavoro e offrono migliori garanzie<br />

di affidabil<strong>it</strong>à. Sulla base dell’es<strong>per</strong>ienza<br />

effettuata in campo e considerando quel<strong>le</strong><br />

di altre realtà europee (Anonimo, 1995;<br />

Bassetti et al., 1998) è possibi<strong>le</strong> delineare<br />

alcune considerazioni <strong>per</strong> guidare alla scelta<br />

della raccogl<strong>it</strong>rice ottima<strong>le</strong>:<br />

- tutte <strong>le</strong> parti in rotazione e che possono<br />

entrare in contatto con la fibra devono essere<br />

opportunamente schermate. Questo<br />

è possibi<strong>le</strong> con semplici def<strong>le</strong>ttori o protezioni<br />

anche in materia<strong>le</strong> plastico,<br />

attuabili in azienda e facilmente<br />

asportabili;<br />

- la piattaforma di taglio specifica <strong>per</strong> giraso<strong>le</strong><br />

è consigliata <strong>per</strong> <strong>le</strong> ridotte <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e e<br />

<strong>per</strong> l’omogene<strong>it</strong>à di raccolta. Con testate<br />

da frumento l’aspo deve essere avanzato<br />

e sost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>i i denti con assi di <strong>le</strong>gno <strong>per</strong><br />

ev<strong>it</strong>are intrecciamenti nella fase di<br />

abbatt<strong>it</strong>ura;<br />

- il batt<strong>it</strong>ore trasversa<strong>le</strong> deve essere accompagnato<br />

da dispos<strong>it</strong>ivi come il separatore<br />

rotativo di e<strong>le</strong>vato diametro; il batt<strong>it</strong>ore<br />

trasversa<strong>le</strong> potrebbe ridurre ulteriormente<br />

i rischi di intrecciamento e soprattutto<br />

potrebbe lim<strong>it</strong>are i danneggiamenti alla su<strong>per</strong>ficie<br />

del seme che ne compromettono<br />

la germinabil<strong>it</strong>à;<br />

- il controbatt<strong>it</strong>ore idea<strong>le</strong> <strong>per</strong> il seme di ca-<br />

napa è quello universa<strong>le</strong>;<br />

- la miet<strong>it</strong>rebbiatrice autolivellante integra<strong>le</strong>,<br />

quando disponibi<strong>le</strong>, è ottima<strong>le</strong> <strong>per</strong> ridurre<br />

la f<strong>it</strong>omassa lavorata dal batt<strong>it</strong>ore e<br />

quindi lim<strong>it</strong>are i rischi di intasamento. La<br />

macchina è idea<strong>le</strong> <strong>per</strong> la raccolta di grandi<br />

su<strong>per</strong>fici;<br />

- i trinciapaglia posteriori vanno asportati.<br />

Durante il suo utilizzo infine andrebbero<br />

consigliate <strong>le</strong> seguenti regolazioni:<br />

- raccolta tardiva;<br />

- altezza di taglio massima;<br />

- veloc<strong>it</strong>à di avanzamento piuttosto e<strong>le</strong>vata<br />

<strong>per</strong> lim<strong>it</strong>are la caduta di seme a terra;<br />

- aspo avanzato e rotante a veloc<strong>it</strong>à adeguata<br />

<strong>per</strong> abbattere <strong>le</strong> piante verso la barra di<br />

taglio;<br />

- batt<strong>it</strong>ore a basso regime di rotazione; ventilatore<br />

a veloc<strong>it</strong>à media;<br />

- controllare <strong>per</strong>iodicamente <strong>le</strong> zone più<br />

sensibili all’intrecciamento;<br />

- ventilare la granella sub<strong>it</strong>o dopo la raccolta<br />

<strong>per</strong> non ridurre la germinabil<strong>it</strong>à dei<br />

semi.<br />

Ancora molto resta comunque da verificare<br />

nella continuazione della ricerca nei prossimi<br />

anni. Occorre provare, in particolare,<br />

gli al<strong>le</strong>stimenti già delineati focalizzando<br />

l’attenzione sui prob<strong>le</strong>mi del<strong>le</strong> <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e a terra<br />

e dell’effetto della raccolta meccanica<br />

sulla germinabil<strong>it</strong>à del seme.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

Anonimo, 1995. La culture du chanvre, battage<br />

sur champ, Federation Nationa<strong>le</strong> des<br />

producteurs de chanvre.<br />

Bassetti P., Mediavilla V., Spiess H., Ammann<br />

H., Strasser H., Mosimann E., 1998. Culture<br />

du chanvre en Suisse. Rapports FAT, n. 516.<br />

Di Candilo M., Laureti D., De Zanche C.,<br />

Sartori L., Ranalli P., 2000. Messa a punto di<br />

una miet<strong>it</strong>rebbiatrice <strong>per</strong> la raccolta del seme<br />

di canapa. L’Informatore Agrario 16, 81-84.<br />

Spiess E., 1998. Considerazione sulla<br />

prob<strong>le</strong>matica della raccolta dei semi di<br />

canapa. Rapporto interno FAT, 5/3/98.<br />

Van der Werf H.M.G, 1992. Fibre hemp in<br />

France. In: Report of a vis<strong>it</strong> to the Fédération<br />

Nationa<strong>le</strong> des Producteurs de Chanvre at Le<br />

Mans, France, Agricultural Univers<strong>it</strong>y, Dept<br />

of Agronomy, Wageningen, 30-31 July 1992.


Se<strong>le</strong>zione, caratterizzazione ed impiego di ceppi batterici nella macerazione<br />

controllata della canapa<br />

E<strong>le</strong>na Tamburini, Mario Di Candilo 1 , Brunella Per<strong>it</strong>o, Mario Polsinelli, Paolo Ranalli 1 , Giorgio Mastromei<br />

Dipartimento di Biologia Anima<strong>le</strong> e Genetica, Univers<strong>it</strong>à di Firenze, Via Romana 17, 50125 Firenze, Italia.<br />

1 <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, Via di Corticella, 133 - 40128 <strong>Bologna</strong>, Italia.<br />

RIASSUNTO<br />

Allo scopo di ottimizzare il processo di macerazione della canapa in acqua, sono stati se<strong>le</strong>zionati<br />

ceppi batterici, aerobi e anaerobi, dotati d’attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica e<strong>le</strong>vata e sono state effettuate prove<br />

di macerazione, inoculando con ceppi se<strong>le</strong>zionati. Sono state così individuate combinazioni di<br />

microrganismi e condizioni di macerazione che consentono di diminuire i tempi del processo e,<br />

allo stesso tempo, di migliorare la qual<strong>it</strong>à della fibra prodotta. È stata inoltre effettuata <strong>per</strong> la prima<br />

volta la caratterizzazione mo<strong>le</strong>colare dei microrganismi pectinol<strong>it</strong>ici anaerobi che o<strong>per</strong>ano la degradazione<br />

del<strong>le</strong> sostanze cementanti durante la macerazione della canapa in acqua.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: canapa, macerazione, microrganismi, Clostridium, Bacillus, 16S rDNA.<br />

ABSTRACT<br />

Se<strong>le</strong>ction, characterisation and utilization of se<strong>le</strong>cted bacterial strains in hemp water retting<br />

In the trad<strong>it</strong>ional process of hemp water retting, depolymerization of pectic material is carried out<br />

by naturally occurring bacteria. The retting step is a major lim<strong>it</strong>ation to efficient production of<br />

hemp fibres and of a high qual<strong>it</strong>y end product. The retting affects fibre qual<strong>it</strong>y and should be<br />

improved to increase the efficiency and the control of this process.<br />

W<strong>it</strong>h the aim of improving hemp retting, we isolated several bacterial strains, both aerobic and<br />

anaerobic, w<strong>it</strong>h a high pectinolytic activ<strong>it</strong>y. Hemp retting was tested in four small tanks: (1) w<strong>it</strong>h<br />

the add<strong>it</strong>ion of anaerobic strain spores (L1-6 or C1-6), (2) w<strong>it</strong>h the add<strong>it</strong>ion of both aerobic (ROO-2A)<br />

and anaerobic (L1-6) strain spores, (3) w<strong>it</strong>h the add<strong>it</strong>ion of aerobic strain spores (ROO-2A) and<br />

continuous aeration of the water tank, (4) trad<strong>it</strong>ional retting w<strong>it</strong>hout any bacterial inoculum (control).<br />

The optimum retting time was the same in the control and aerated tanks. In aerobic retting, the end<br />

product qual<strong>it</strong>y was low because of a brown colour of the fibres. The best result was obtained by<br />

adding both aerobic and anaerobic strains. Under this cond<strong>it</strong>ion optimum retting was achieved in<br />

four days only and a high qual<strong>it</strong>y product was obtained. The same retting was achieved in 6 days<br />

w<strong>it</strong>h anaerobic strain and in 12 days in the control tank.<br />

So far, identification of the microbial population during tank retting has been based only on phenotypic<br />

studies (Donaghy et al., 1990). The pectinolytic anaerobic bacteria, involved in water retting, were<br />

classified as belonging to two sing<strong>le</strong> Clostridium species (C. felsineum and C. acetobutylicum).<br />

In this study, we <strong>per</strong>formed the first systematic characterisation of anaerobic pectinolytic bacteria<br />

involved in hemp water retting by using mo<strong>le</strong>cular techniques. The pectinolytic isolates were divided<br />

into five groups by ARDRA (Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis). The 16S rDNA of<br />

at <strong>le</strong>ast one strain for each ARDRA group was sequenced. This analysis showed that the bacteria<br />

involved in hemp water retting belong to at <strong>le</strong>ast four different Clostridium species.<br />

Key Words: hemp, retting, microrganism, Clostridium, Bacillus, 16S rDNA.<br />

INTRODUZIONE<br />

La produzione di tiglio di canapa <strong>per</strong> scopo<br />

tessi<strong>le</strong> impiega <strong>le</strong> fibre floematiche dello<br />

stelo del<strong>le</strong> piante. Un passaggio fondamenta<strong>le</strong><br />

in questa produzione è la macerazione<br />

che porta alla liberazione del<strong>le</strong> fibre corticali<br />

dagli altri tessuti a segu<strong>it</strong>o della degradazione<br />

del<strong>le</strong> sostanze pectiche, cost<strong>it</strong>uenti principali<br />

della lamella mediana della parete<br />

cellulare. Le pectine sono polisaccaridi com-<br />

Autore corrispondente: Mastromei G.<br />

Dipartimento di Biologia Anima<strong>le</strong> e Genetica,<br />

Univers<strong>it</strong>à di Firenze, Via Romana 17, 50125<br />

Firenze, Italia - Tel. (055) 2288240 - Fax (055)<br />

2288250.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

p<strong>le</strong>ssi composti principalmente da catene di<br />

galatturonato, parzialmente metilate.<br />

Nel corso degli anni sono state adottate<br />

diverse strategie di macerazione: 1) macerazione<br />

meccanica, ovvero la separazione fisica<br />

del<strong>le</strong> fibre dal<strong>le</strong> bacchette; 2) macerazione<br />

chimica, che impiega sostanze che<br />

degradano se<strong>le</strong>ttivamente i componenti della<br />

lamella mediana; 3) macerazione biochimica,<br />

che impiega misce<strong>le</strong> di enzimi pectinol<strong>it</strong>ici<br />

di diversa composizione; 4) macerazione<br />

microbiologica, o<strong>per</strong>ata dall’azione<br />

sinergica di differenti enzimi extracellulari<br />

(pectina-liasi, meti<strong>le</strong>sterasi, poligalatturonasi<br />

e pectato-liasi) prodotti da microrganismi,<br />

funghi o batteri, naturalmente presenti sul<strong>le</strong><br />

piante o nel suolo (Donaghy et al., 1990;<br />

Hugouvieux et al., 1996).<br />

Ad oggi, il processo più promettente <strong>per</strong><br />

un rilancio della produzione di filato di canapa<br />

a scopo tessi<strong>le</strong> sembra essere la<br />

macerazione microbiologica. La degradazione<br />

enzimatica presenta, infatti, e<strong>le</strong>vati costi<br />

energetici da imputare al<strong>le</strong> tem<strong>per</strong>ature e<strong>le</strong>vate<br />

(intorno a 45°C) al<strong>le</strong> quali deve essere<br />

svolto il processo. Su scala industria<strong>le</strong>, non<br />

risultano applicabili neppure la macerazione<br />

meccanica, che produce una fibra di qual<strong>it</strong>à<br />

scadente ed è difficilmente standardizzabi<strong>le</strong>,<br />

né la macerazione chimica <strong>per</strong> la difficoltà<br />

ad individuare sostanze che non compromettano<br />

la qual<strong>it</strong>à del prodotto.<br />

La macerazione microbiologica può essere<br />

attuata mediante due diversi procedimenti:<br />

la macerazione in acqua o in vasca (water<br />

retting) e la macerazione alla rugiada (dew<br />

retting). Metodiche analoghe vengono impiegate<br />

anche <strong>per</strong> la macerazione del lino.<br />

Il processo in acqua viene effettuato nei<br />

maceri, vasche di notevoli dimensioni, colme<br />

di acqua stagnante dove vengono immersi<br />

gli steli del<strong>le</strong> piante. Durante la prima fase<br />

del processo, i composti solubili presenti<br />

negli steli (zuccheri, sostanze azotate ecc.),<br />

passano in soluzione, <strong>per</strong>mettendo lo sviluppo<br />

di una comun<strong>it</strong>à batterica. La<br />

penetrazione d’acqua all’interno degli steli<br />

causa il distacco della corteccia, consentendo<br />

l’ingresso dei batteri macerativi che demoliscono<br />

<strong>le</strong> sostanze pectiche cementanti<br />

<strong>le</strong> fibre (Donaghy et al., 1990). Il processo<br />

macerativo è inizialmente portato avanti da<br />

batteri aerobi; allorché l’aerazione del macero<br />

si fa più scarsa, divengono predominanti<br />

i batteri anaerobi. I principali agenti<br />

degradatori aerobi sono stati attribu<strong>it</strong>i al genere<br />

Bacillus (spp. subtilis, cereus e<br />

licheniformis); mentre gli agenti degradatori<br />

anaerobi al genere Clostridium (spp.<br />

acetobutylicum e felsineum) (Donaghy et al.,<br />

1990).<br />

Nella tecnica alla rugiada gli steli del<strong>le</strong><br />

piante sono lasciati sul terreno dopo la<br />

batt<strong>it</strong>ura. La macerazione viene o<strong>per</strong>ata dal<strong>le</strong><br />

pectinasi prodotte principalmente da funghi<br />

filamentosi presenti nel suolo o sul<strong>le</strong><br />

piante (Henriksson et al., 1997). Il processo<br />

degradativo è facil<strong>it</strong>ato dall’alternanza tra <strong>le</strong><br />

basse tem<strong>per</strong>ature e l’umid<strong>it</strong>à della notte e<br />

<strong>le</strong> alte tem<strong>per</strong>ature e l’ambiente asciutto del<br />

giorno.<br />

Tradizionalmente, nell’area med<strong>it</strong>erranea,<br />

veniva impiegata la metodica di macerazione<br />

in vasca. Il rilancio della produzione di fibra<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 49


di canapa in Italia dovrebbe basarsi proprio<br />

su questo processo, che, oltre ad essere più<br />

adeguato al nostro clima, produce un filato<br />

di qual<strong>it</strong>à su<strong>per</strong>iore. Esso risulta, inoltre,<br />

maggiormente controllabi<strong>le</strong> e produce una<br />

fibra più uniforme. I batteri svolgono un ruolo<br />

chiave nella biodegradazione del materia<strong>le</strong><br />

pectico e <strong>le</strong> proprietà dei microrganismi<br />

degradatori influenzano sia l’andamento del<br />

processo che la qual<strong>it</strong>à del prodotto fina<strong>le</strong>.<br />

L’utilizzo di ceppi opportunamente se<strong>le</strong>zionati,<br />

come inoculi nel<strong>le</strong> vasche, potrebbe rappresentare<br />

una valida strategia <strong>per</strong> migliorare<br />

la tecnica tradiziona<strong>le</strong> di macerazione in acqua,<br />

rendendola indipendente dai batteri<br />

residenti.<br />

Con lo scopo di ottimizzare il processo di<br />

macerazione della canapa in acqua, nel presente<br />

lavoro, sono stati se<strong>le</strong>zionati ceppi<br />

batterici aerobi e anaerobi dotati di attiv<strong>it</strong>à<br />

pectinol<strong>it</strong>ica e<strong>le</strong>vata. Sono state poi effettuate<br />

prove di laboratorio di macerazione, impiegando<br />

spore dei ceppi se<strong>le</strong>zionati. I risultati<br />

di tali es<strong>per</strong>imenti hanno <strong>per</strong>messo di individuare<br />

combinazioni di microrganismi e<br />

condizioni di macerazione che consentono<br />

di diminuire i tempi del processo e, allo stesso<br />

tempo, di aumentare la qual<strong>it</strong>à della fibra<br />

prodotta.<br />

In questo lavoro è stata inoltre svolta la<br />

prima caratterizzazione mo<strong>le</strong>colare, con tecniche<br />

basate sull’analisi del gene codificante<br />

il 16S rRNA (16S rDNA), dei microrganismi<br />

pectinol<strong>it</strong>ici anaerobi che o<strong>per</strong>ano<br />

la biodegradazione del<strong>le</strong> sostanze cementanti<br />

durante la macerazione in acqua.<br />

MATERIALI E METODI<br />

Isolamento dei ceppi batterici. L’isolamento<br />

di ceppi batterici pectinol<strong>it</strong>ici, aerobi<br />

ed anaerobi, è stato effettuato a partire da<br />

campioni di diversa provenienza (acqua di<br />

maceri, canapa, lino e suolo). La se<strong>le</strong>zione<br />

del<strong>le</strong> spore dei ceppi sporigeni è stata effettuata<br />

mediante boll<strong>it</strong>ura dei campioni <strong>per</strong><br />

5 minuti a 80°C. I ceppi aerobi sono stati<br />

isolati su terreno massimo (0.5% estratto di<br />

liev<strong>it</strong>o, 0.5% pectone, 1% triptone) a 30°C.<br />

I ceppi anaerobi sono stati isolati su terreno<br />

massimo con la stessa composizione e aggiunta<br />

di 0.05% di cisteina e 2% di glucosio<br />

in atmosfera di CO 2 (Oxoid AnaeroGen k<strong>it</strong><br />

AN25) a 37°C.<br />

I ceppi batterici pectinol<strong>it</strong>ici sono stati<br />

individuati facendo crescere su terreno massimo<br />

solido contenente 0.5% di pectina, al<br />

termine della cresc<strong>it</strong>a <strong>le</strong> piastre sono state<br />

inondate con una soluzione 1% di cetiltrimetil<br />

ammonio bromuro (Donaghy et al.,<br />

1990). La comparsa di un alone chiaro intorno<br />

alla colonia indica la presenza di un’attiv<strong>it</strong>à<br />

pectinol<strong>it</strong>ica. Il ceppo tipo (T) di col<strong>le</strong>zione<br />

Clostridium felsineum DSM 794 T<br />

(T = type strain) è stato impiegato come controllo.<br />

Determinazione dell’attiv<strong>it</strong>à di degradazione<br />

dell’acido poligalatturonico. Tut-<br />

50 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Tabella 1 - Attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica su piastra dei ceppi anaerobi isolati.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Bacterial strains w<strong>it</strong>h pectinolytic activ<strong>it</strong>y on solid medium.<br />

Campione N° Ceppi isolati Ceppi con attiv<strong>it</strong>à<br />

Letame 41 6<br />

Frammenti di canapa e lino macerati 128 44<br />

Liquido di macerazione di lino 22 22<br />

Liquido di macerazione di canapa 85 48<br />

TOTALE 276 120<br />

ti i ceppi pectinol<strong>it</strong>ici isolati, aerobi e<br />

anaerobi, sono stati caratterizzati <strong>per</strong> l’attiv<strong>it</strong>à<br />

di degradazione dell’acido<br />

poligalatturonico. L’attiv<strong>it</strong>à enzimatica è stata<br />

misurata, con il metodo DNS (Mil<strong>le</strong>r,<br />

1959), sul sopranatante del<strong>le</strong> colture fatte<br />

crescere in terreno massimo contenente 0.5%<br />

di pectina. Nel caso di ceppi anaerobi il saggio<br />

è stato esegu<strong>it</strong>o dopo 3 giorni di cresc<strong>it</strong>a<br />

in anaerobiosi a 37°C, mentre, nel caso dei<br />

ceppi aerobi, dopo 2 giorni di cresc<strong>it</strong>a a 30°C<br />

in ag<strong>it</strong>azione (250 rpm). Il ceppo tipo di col<strong>le</strong>zione<br />

Clostridium felsineum DSM 794 T è<br />

stato impiegato come controllo.<br />

Materia<strong>le</strong> vegeta<strong>le</strong>. La canapa (Cannabis<br />

sativa L. cv Fibranova), cresciuta ad Anzola<br />

(<strong>Bologna</strong>), è stata raccolta una settimana circa<br />

dopo il punto medio di fior<strong>it</strong>ura. La canapa<br />

verde è stata fatta seccare nel campo fino<br />

a che il contenuto di acqua ha raggiunto circa<br />

il 10% e quindi è stata ridotta in bal<strong>le</strong>,<br />

queste sono state conservate al co<strong>per</strong>to e<br />

dopo un <strong>per</strong>iodo di due mesi sono state a<strong>per</strong>te<br />

ed impiegate <strong>per</strong> gli es<strong>per</strong>imenti.<br />

Prove di laboratorio di macerazione. Per<br />

<strong>le</strong> prove di laboratorio sono state al<strong>le</strong>st<strong>it</strong>e<br />

vasche di plastica colme d’acqua. Una del<strong>le</strong><br />

vasche non è stata inoculata con alcun ceppo<br />

(controllo). Sono state al<strong>le</strong>st<strong>it</strong>e vasche in<br />

cui sono state mantenute condizioni<br />

d’aerobiosi <strong>per</strong> tutto il processo, facendo<br />

gorgogliare acqua mediante una pompa (vasche<br />

areate), e vasche non areate. Ogni vasca<br />

è stata inoculata con spore di differenti<br />

ceppi (aerobi, anaerobi o in combinazione<br />

mista, aerobi e anaerobi) precedentemente<br />

se<strong>le</strong>zionati <strong>per</strong> l’e<strong>le</strong>vata attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica.<br />

In ogni vasca sono stati introdotti quattro<br />

mazzi, ognuno di quattro steli, e sono stati<br />

pre<strong>le</strong>vati dopo tempi di macerazione diversi<br />

(3, 6, 9 e 12 giorni). I fasci di fibre sono stati<br />

analizzati valutandone <strong>le</strong> proprietà morfologiche<br />

e fisiche.<br />

Analisi del<strong>le</strong> fibre. Dei campioni di fasci<br />

di fibre ottenuti dal<strong>le</strong> prove di macerazione<br />

in vasca sono stati valutati il colore, il grado<br />

di separazione e la soffic<strong>it</strong>à. È stata determinata<br />

la finezza del<strong>le</strong> fibre valutata come<br />

rapporto peso/lunghezza.<br />

Analisi del 16S rDNA. Per l’analisi del<br />

16S rDNA il DNA tota<strong>le</strong> è stato estratto con<br />

il k<strong>it</strong> FastDNA (BIO 101) e il FastPrep<br />

Instrument da cellu<strong>le</strong> cresciute su terreno<br />

solido. Il gene 16S rDNA è stato amplificato<br />

impiegando una coppia di primer universali<br />

(P0, GAG AGT TTG ATC CTG GCT<br />

CAG [posizione 7-27] e P6, CTA CGG CTA<br />

CCT TGT TAC GA [posizione 1514-1495].<br />

La numerazione è rifer<strong>it</strong>a alla sequenza del<br />

16S rDNA di Escherichia coli). L’avvenuta<br />

amplificazione di un prodotto del<strong>le</strong> dimensioni<br />

attese (di 1507 pb) è stata verificata<br />

mediante corsa e<strong>le</strong>ttroforetica su gel di<br />

agarosio. Per l’analisi ARDRA (Amplified<br />

Ribosomal DNA Restriction Analysis), il prodotto<br />

d’amplificazione così ottenuto è stato<br />

trattato, in reazioni enzimatiche singo<strong>le</strong>, con<br />

i tre enzimi di restrizione Alu I, Rsa I e Hinf<br />

I. I profili ARDRA così ottenuti sono stati<br />

visualizzati mediante corsa e<strong>le</strong>ttroforetica su<br />

gel di agarosio al 2.5%.<br />

RISULTATI<br />

Isolamento di ceppi pectinol<strong>it</strong>ici anaerobi.<br />

Da campioni di diversa provenienza<br />

sono stati se<strong>le</strong>zionati 276 ceppi sporigeni<br />

anaerobi (Tab. 1). Mediante saggio enzimatico<br />

su piastra sono stati individuati 120 ceppi<br />

pectinol<strong>it</strong>ici. È stata quindi misurata l’attiv<strong>it</strong>à<br />

di degradazione dell’acido poligalatturonico<br />

di tutti i ceppi pectinol<strong>it</strong>ici. L’attiv<strong>it</strong>à<br />

è stata misurata sui sopranatanti di colture<br />

Tabella 2 - Attiv<strong>it</strong>à di degradazione dell’acido poligalatturonico. I risultati sono espressi in U.I.,<br />

defin<strong>it</strong>e come mmoli di gruppi riducenti (il prodotto fina<strong>le</strong> della reazione) rilasciati in un minuto a 45°C<br />

<strong>per</strong> 1 ml di sopranatante. Le U.I. sono corrette <strong>per</strong> il peso umido del<strong>le</strong> colture.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Polygalacturonic acid degrading activ<strong>it</strong>y. Results are expressed in I.U., defined as mmol of<br />

reducing groups (the reaction end product) produced after one minute at 45°C by 1 ml su<strong>per</strong>natant.<br />

I.U. are divided by the culture wet weight.<br />

N° di ceppi Attiv<strong>it</strong>à enzimatica<br />

U.I. mg -1 cellu<strong>le</strong><br />

C. felsineum DSM 794 T<br />

0.03<br />

7 0.1 - 0.2<br />

19 0.031 - 0.09<br />

25 0.02 - 0.03<br />

23 0.01 - 0.019<br />

46 < 0.01


Tabella 3 - Risultati di prove di laboratorio di macerazione. L’acqua del<strong>le</strong> vasche è stata inoculata con<br />

spore di ceppi di Clostridium se<strong>le</strong>zionati.<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Retting in laboratory tanks, supp<strong>le</strong>mented w<strong>it</strong>h different Clostridium strains.<br />

Tipo di<br />

macerazione<br />

L1-6<br />

Tem<strong>per</strong>atura<br />

dell’acqua (°C)<br />

Tempo di<br />

macerazione<br />

(giorni)<br />

liquide cresciute a 37°C e in condizioni<br />

d’anaerobiosi, <strong>per</strong> tre giorni in terreno massimo<br />

contenente 0.5% di pectina. Indagini<br />

condotte su misce<strong>le</strong> enzimatiche di varie<br />

composizioni sembrano dimostrare come la<br />

capac<strong>it</strong>à macerativa sia correlata con l’attiv<strong>it</strong>à<br />

di degradazione della componente non<br />

metilata della pectina (Zhang et al., 2000).<br />

L’attiv<strong>it</strong>à di degradazione dell’acido poligalatturonico<br />

potrebbe dunque fornire indicazioni<br />

sul<strong>le</strong> potenzial<strong>it</strong>à macerative dei ceppi<br />

isolati. Questa analisi ha consent<strong>it</strong>o di identificare<br />

26 ceppi dotati di attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica<br />

su<strong>per</strong>iore al controllo, il ceppo tipo di col<strong>le</strong>zione<br />

della specie C. felsineum DSM 794 T<br />

(Tab. 2), (Mastromei et al., 2001).<br />

Prove di laboratorio di macerazione con<br />

inoculi di ceppi anaerobi. Sono state al<strong>le</strong>st<strong>it</strong>e<br />

prove preliminari di laboratorio di<br />

macerazione in acqua; all’inizio del processo,<br />

l’acqua di ognuna del<strong>le</strong> vasca è stata inoculata<br />

con uno dei ceppi anaerobi se<strong>le</strong>zionati,<br />

dotati di attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica su<strong>per</strong>iore<br />

al controllo C. felsineum DSM 794 T . Al termine<br />

della macerazione <strong>le</strong> fibre sono state<br />

separate dagli steli manualmente e sottoposte<br />

a determinazione del<strong>le</strong> proprietà morfologiche,<br />

e fisiche.<br />

Tra gli 11 ceppi batterici saggiati, due ceppi,<br />

L1-6 e C1-6, hanno forn<strong>it</strong>o i migliori risultati.<br />

Nonostante la tem<strong>per</strong>atura piuttosto<br />

bassa dell’acqua del<strong>le</strong> vasche (20°C), il grado<br />

ottima<strong>le</strong> di macerazione è stato ottenuto<br />

in soli 6 giorni, contro i 12 del controllo<br />

(Tab. 3). Nel caso degli altri ceppi analizzati<br />

il grado ottima<strong>le</strong> di macerazione veniva raggiunto<br />

in tempi su<strong>per</strong>iori rispetto ai ceppi<br />

L1-6 e C1-6, ma sempre inferiori rispetto al<br />

controllo. Oltre a acce<strong>le</strong>rare il processo, dimezzandone<br />

la durata, i due ceppi con capac<strong>it</strong>à<br />

macerativa maggiore hanno prodotto<br />

una fibra di qual<strong>it</strong>à su<strong>per</strong>iore rispetto al<br />

Soffic<strong>it</strong>à del<strong>le</strong><br />

fibre (S) a<br />

Finezza del<strong>le</strong><br />

fibre (g m -1 )<br />

Colore del<strong>le</strong><br />

fibre<br />

20.2 6 5.0 0.030 Bianco<br />

argentato<br />

C1-6<br />

20.1 6 5.0 0.037<br />

Bianco<br />

argentato<br />

Controllo<br />

a<br />

Analisi visiva (1-5).<br />

20.2 12 4.0 0.062 Grigio<br />

controllo, più soffice, più sotti<strong>le</strong> e di colore<br />

chiaro (Tab. 3), (Di Candilo et al., 2000).<br />

Isolamento di ceppi pectinol<strong>it</strong>ici aerobi.<br />

L’inoculo del<strong>le</strong> vasche con ceppi anaerobi<br />

se<strong>le</strong>zionati consente di diminuire i tempi di<br />

macerazione e aumentare la qual<strong>it</strong>à del prodotto.<br />

Tuttavia la germinazione del<strong>le</strong> spore<br />

dei ceppi anaerobi richiede l’istaurarsi di<br />

condizioni di anaerobiosi nel macero, che si<br />

realizzano solo dopo una fase di accrescimento<br />

di batteri aerobi. La se<strong>le</strong>zione di ceppi<br />

aerobi, dotati di attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica e<strong>le</strong>vata,<br />

potrebbe <strong>per</strong>mettere un ulteriore miglioramento<br />

e acce<strong>le</strong>razione del processo.<br />

L’impiego combinato di ceppi (aerobi e/o<br />

anaerobi), opportunamente se<strong>le</strong>zionati, potrebbe<br />

<strong>per</strong>mettere di ottenere un miglior controllo<br />

sul processo e una qual<strong>it</strong>à della fibra<br />

più uniforme.<br />

Da campioni d’acqua di macerazione di<br />

canapa provenienti da maceri con diversa<br />

localizzazione geografica (Tab. 4) sono stati<br />

isolati un tota<strong>le</strong> di 123 ceppi. Tra gli isolati<br />

sono stati individuati 25 ceppi pectinol<strong>it</strong>ici,<br />

mediante saggio enzimatico su piastra. Per<br />

tutti i ceppi pectinol<strong>it</strong>ici aerobi è stata misurata<br />

l’attiv<strong>it</strong>à di degradazione dell’acido<br />

poligalatturonico sui sopranatanti di colture<br />

liquide cresciute <strong>per</strong> due giorni a 30°C in<br />

terreno massimo contenente 0.5% di pectina.<br />

Tra tutti i ceppi isolati il ceppo ROO-2A si è<br />

dimostrato quello dotato di attiv<strong>it</strong>à<br />

pectinol<strong>it</strong>ica maggiore. La determinazione<br />

della sequenza parzia<strong>le</strong> del 16S rDNA ha<br />

<strong>per</strong>messo di attribuire il ceppo ROO-2A al<br />

genere Bacillus.<br />

Prove di laboratorio di macerazione di<br />

canapa con inoculi di ceppi aerobi ed<br />

anaerobi. Sono state al<strong>le</strong>st<strong>it</strong>e prove di laboratorio<br />

di macerazione in vasca in modo da<br />

confrontare quattro diverse condizioni di<br />

macerazione; all’inizio della macerazione<br />

Tabella 4 - Ceppi aerobi isolati da acqua di maceri di diversa provenienza.<br />

Tab<strong>le</strong> 4 - Aerobic strains isolated from retting tank water from different areas.<br />

Provenienza N° Ceppi isolati Ceppi con attiv<strong>it</strong>à<br />

pectinol<strong>it</strong>ica<br />

Nadlac, Romania 67 18<br />

Nagylak, Ungheria 56 7<br />

TOTALE 123 25<br />

sono state inoculate nell’acqua del<strong>le</strong> vasche<br />

spore di un ceppo anaerobio (L1-6 o C1-6)<br />

oppure di un ceppo aerobio (ROO-2A) e di<br />

un ceppo anaerobio (L1-6). Nella terza vasca<br />

sono state mantenute condizioni di<br />

areazione <strong>per</strong> tutto il processo e l’acqua della<br />

vasca è stata inoculata con spore del ceppo<br />

aerobio ROO-2A. Il controllo dell’es<strong>per</strong>imento<br />

è consist<strong>it</strong>o in una vasca senza alcun<br />

inoculo in cui si è o<strong>per</strong>ata una<br />

macerazione tradiziona<strong>le</strong>.<br />

Non è stato rivelata alcuna acce<strong>le</strong>razione<br />

della macerazione, rispetto alla vasca di controllo,<br />

quando il processo è stato effettuato<br />

in condizioni di areazione continua e inoculo<br />

di un ceppo aerobio. La fibra ottenuta è<br />

inoltre risultata scadente presentando, al termine<br />

del processo, una vistosa colorazione<br />

bruna. I migliori risultati sono stati ottenuti<br />

con l’inoculo combinato di un aerobio e di<br />

uno anaerobio; in queste condizioni il grado<br />

ottima<strong>le</strong> di macerazione è stato raggiunto<br />

dopo solo quattro giorni, contro i 12 del controllo<br />

o i 6 della vasca inoculata con il solo<br />

ceppo anaerobio.<br />

Caratterizzazione mo<strong>le</strong>colare dei ceppi<br />

anaerobi pectinol<strong>it</strong>ici. I 122 ceppi anaerobi<br />

pectinol<strong>it</strong>ici isolati sono stati caratterizzati<br />

mediante ARDRA. L’ARDRA è una metodica<br />

rapida e riproducibi<strong>le</strong> che consente la<br />

tipizzazione di ceppi batterici, ovvero <strong>per</strong>mette<br />

di suddividere degli isolati batterici in<br />

più gruppi omogenei, che spesso corrispondono<br />

a specie batteriche (Vaneechoutte et al.,<br />

1992).<br />

L’analisi ARDRA con gli enzimi di restrizione<br />

Alu I, Rsa I e Hinf I ha consent<strong>it</strong>o di<br />

suddividere i 120 isolati in 5 gruppi, ciascuno<br />

contenente isolati con lo stesso profilo<br />

con i tre enzimi (Fig. 1). Il gruppo ARDRA<br />

C è risultato essere il più popolato raccogliendo<br />

l’86% degli isolati. I 26 ceppi dotati<br />

di attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica su<strong>per</strong>iore al controllo<br />

(> 0.03 U.I. mg -1 di cellu<strong>le</strong>) sono stati raggruppati<br />

in 3 gruppi ARDRA (Fig. 2).<br />

Figura 1 - Distribuzione dei ceppi pectinol<strong>it</strong>ici<br />

nei gruppi ARDRA.<br />

Figure 1 - Distribution of the pectinolytic<br />

strains in the 5 ARDRA groups.<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 51


Figura 2 - Distribuzione nei gruppi ARDRA dei<br />

ceppi con attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica su<strong>per</strong>iore al<br />

controllo (C. felsineum DSM 794 T ).<br />

Figure 2 - Distribution of the strains w<strong>it</strong>h<br />

pectinolytic activ<strong>it</strong>y higher than C. felsineum<br />

DSM 794 T in the ARDRA groups.<br />

È stata quindi determinata la sequenza<br />

nuc<strong>le</strong>otidica del 16S rDNA di almeno un rappresentante<br />

di ciascun gruppo ARDRA. Nel<br />

caso del gruppo ARDRA A è stato sequenziato<br />

il 16S rDNA dei due ceppi, L1-6 e<br />

C1-6, impiegati nel<strong>le</strong> prove di macerazione<br />

in vasca, mentre nel caso del gruppo C è stata<br />

determinata la sequenza nuc<strong>le</strong>otidica del 16S<br />

rDNA di 4 ceppi. Il risultato del confronto<br />

del<strong>le</strong> sequenze determinate con quel<strong>le</strong> depos<strong>it</strong>ate<br />

in banca dati ha <strong>per</strong>messo di ricostruire<br />

l’albero filogenetico che mostra la posizione,<br />

Figura 3 - Albero filogenetico basato sul<br />

confronto del<strong>le</strong> sequenze dei 16S rDNA che<br />

mostra la posizione rispetto ad altre specie di<br />

Clostridium di 5 ceppi pectinol<strong>it</strong>ici<br />

rappresentativi dei 5 gruppi individuati con<br />

l’analisi ARDRA.<br />

Figure 3 - Phylogenetic tree of the 16S rRNA<br />

gene sequences of 5 pectinolytic strains<br />

representing the 5 ARDRA groups and of related<br />

species of Clostridium.<br />

52 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

rispetto ad altre specie di Clostridium, di<br />

6 ceppi pectinol<strong>it</strong>ici rappresentativi dei<br />

5 gruppi individuati con l’analisi ARDRA<br />

(Fig. 3).<br />

DISCUSSIONE<br />

Per secoli la macerazione biologica in acqua<br />

della canapa è avvenuta ad o<strong>per</strong>a di popolazioni<br />

microbiche naturali, presenti nel<br />

terreno e sul<strong>le</strong> piante. La macerazione è indubbiamente<br />

il passaggio che più lim<strong>it</strong>a la<br />

produzione di filato di canapa. Un’efficiente<br />

produzione su scala industria<strong>le</strong> richiede<br />

dunque un ammodernamento e un’ottimizzazione<br />

di questa fase, che consentano un<br />

aumento dell’efficienza produttiva e un maggior<br />

controllo sul processo.<br />

L’attiv<strong>it</strong>à svolta ha riguardato l’isolamento<br />

e la caratterizzazione di ceppi batterici<br />

dotati d’attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica e<strong>le</strong>vata. Nella<br />

prima fase del lavoro la ricerca si è concentrata<br />

sui batteri del genere Clostridium che,<br />

almeno nella fase anaerobia del processo in<br />

acqua, rappresentano i principali agenti<br />

degradatori. Prove di laboratorio preliminari<br />

hanno dimostrato che l’impiego dei ceppi<br />

se<strong>le</strong>zionati, dotati di e<strong>le</strong>vata attiv<strong>it</strong>à di degradazione<br />

dell’acido poligalatturonico,<br />

come inoculi dell’acqua di macerazione, rappresenta<br />

una valida strategia che ha consent<strong>it</strong>o<br />

di diminuire i tempi di macerazione, rispetto<br />

al processo tradiziona<strong>le</strong>, e di migliorare<br />

la qual<strong>it</strong>à della fibra prodotta. L’attiv<strong>it</strong>à<br />

di degradazione dell’acido poligalatturonico<br />

sembra dunque fornire valide indicazioni<br />

sul<strong>le</strong> potenzial<strong>it</strong>à macerative degli isolati.<br />

Inoculando nel<strong>le</strong> vasche, all’inizio del processo,<br />

spore di un ceppo aerobio e di uno<br />

anaerobio se<strong>le</strong>zionati si è riusc<strong>it</strong>i ad acce<strong>le</strong>rare<br />

ulteriormente il processo. Il grado ottima<strong>le</strong><br />

di macerazione è stato raggiunto dopo<br />

solo quattro giorni, contro i 12 del controllo<br />

o i 6 della vasca inoculata con il solo ceppo<br />

anaerobio. Poiché la germinazione del<strong>le</strong><br />

spore dei ceppi anaerobi richiede l’istaurarsi<br />

di condizioni di anossia nel macero, che si<br />

realizzano solo dopo una fase di accrescimento<br />

di batteri aerobi, possiamo r<strong>it</strong>enere<br />

che l’inoculo di due ceppi, uno aerobio ed<br />

uno anaerobio, velocizzi il processo rendendolo<br />

in entrambe <strong>le</strong> fasi indipendente dall’insediamento<br />

della popolazione di degradatori<br />

residente.<br />

In passato la comun<strong>it</strong>à microbica che o<strong>per</strong>a<br />

la macerazione microbiologica in acqua è<br />

stata caratterizzata esclusivamente sulla base<br />

di caratteri fenotipici. In questo modo erano<br />

state caratterizzate solo due specie di batteri<br />

degradatori anaerobi, C. felsineum e C.<br />

acetobutylicum.<br />

La caratterizzazione mo<strong>le</strong>colare degli isolati<br />

pectinol<strong>it</strong>ici anaerobi, condotta in questo<br />

lavoro, ha dimostrato come la comun<strong>it</strong>à<br />

microbica anaerobia, che interviene nella<br />

macerazione in acqua della canapa, sia molto<br />

più comp<strong>le</strong>ssa. L’analisi ARDRA ha <strong>per</strong>messo<br />

di suddividere i 120 isolati anaerobi<br />

in 5 gruppi ARDRA. L’86% degli isolati si<br />

colloca all’interno del gruppo ARDRA C,<br />

comprendente anche il 65% degli isolati con<br />

attiv<strong>it</strong>à e<strong>le</strong>vata. Le sequenze del 16S rDNA<br />

di ceppi appartenenti ad uno stesso gruppo<br />

presentano una simil<strong>it</strong>udine del 99%, confermando<br />

l’e<strong>le</strong>vato grado di relazione<br />

filogenetica tra ceppi di uno stesso ribotipo.<br />

Il sequenziamento del 16S rDNA di almeno<br />

un rappresentante di ciascun gruppo<br />

ha dimostrato che gli isolati, suddivisi in<br />

5 gruppi ARDRA, appartengono ad almeno<br />

4 diverse specie del genere Clostridium<br />

(Fig. 3). Sulla base dell’analisi della sequenza<br />

del 16S rDNA, gli isolati del gruppo C<br />

risultano filogeneticamente distanti dai ceppi<br />

tipo del<strong>le</strong> specie C. acetobutylicum e C.<br />

felsineum, precedentemente considerate <strong>le</strong><br />

uniche specie anaerobie implicate nella macerazione<br />

in acqua. Questi isolati si collocano<br />

invece vicino al ceppo NCP 262, formalmente<br />

appartenente alla specie C.<br />

acetobutylicum, ma attualmente in corso di<br />

riclassificazione come specie distinta,<br />

C. saccharobutylicum (Keis et al., 1995).<br />

Gli isolati appartenenti ai gruppi ARDRA<br />

A e E sono filogeneticamente vicini al<strong>le</strong> specie<br />

C. acetobutylicum e C. felsineum, due<br />

specie che presentano una e<strong>le</strong>vata relazione<br />

sulla base dell’analisi del marcatore 16S<br />

rDNA (Tamburini et al., 2001). Questi due<br />

gruppi sono composti <strong>per</strong> la maggior parte<br />

da isolati dotati di attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica e<strong>le</strong>vata.<br />

I due rappresentanti del gruppo<br />

ARDRA B, dotati di una bassa attiv<strong>it</strong>à<br />

pectinol<strong>it</strong>ica, sembrerebbero invece appartenere<br />

ad una nuova specie batterica. La sequenza<br />

del 16S rDNA di uno dei due ceppi<br />

mostra infatti una bassa simil<strong>it</strong>udine con <strong>le</strong><br />

sequenze presenti in banca dati.<br />

CONCLUSIONI<br />

L’impiego di tecniche di caratterizzazione<br />

dell’attiv<strong>it</strong>à pectinol<strong>it</strong>ica e d’identificazione<br />

mo<strong>le</strong>colare della microflora che interviene<br />

nella macerazione in acqua della canapa<br />

si sono dimostrati validi strumenti <strong>per</strong><br />

la messa a punto di strategie di miglioramento<br />

e di ottimizzazione del processo tradiziona<strong>le</strong>.<br />

Prove preliminari di laboratorio, condotte<br />

impiegando ceppi se<strong>le</strong>zionati hanno<br />

consent<strong>it</strong>o una riduzione dei tempi di<br />

macerazione e di migliorare la qual<strong>it</strong>à del<br />

prodotto fina<strong>le</strong>. Le condizioni saggiate in<br />

laboratorio possono dunque rappresentare un<br />

punto di partenza <strong>per</strong> prove di macerazione<br />

su scala più ampia.<br />

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Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 53


Effetto dello spargimento dei reflui della macerazione della canapa sulla comun<strong>it</strong>à<br />

batterica del suolo e la produzione del grano<br />

M. Castaldini, A. Fabiani, F. Santomassimo, S. Landi, D. Lami, M. Di Candilo 1 , N. Miclaus<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> lo Studio e la Difesa del Suolo P.za D’Azeglio 30, Firenze<br />

1 <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong> Via Corticella 133, <strong>Bologna</strong><br />

RIASSUNTO<br />

L’effetto del<strong>le</strong> acque di macerazione della canapa sulla microflora del suolo e sul<strong>le</strong> piante di parcel<strong>le</strong><br />

s<strong>per</strong>imentali coltivate a grano è stato indagato mediante analisi mo<strong>le</strong>colari ed agronomiche, <strong>per</strong><br />

valutarne lo smaltimento eco-compatibi<strong>le</strong> negli agroecosistemi.<br />

L’analisi mo<strong>le</strong>colare indica che immediatamente dopo lo spargimento vi è una modesta modificazione<br />

della microflora, successivamente sovrastata dalla stagional<strong>it</strong>à. Inoltre, se da un lato non si<br />

riscontrano sostanziali differenze nella ricchezza del<strong>le</strong> specie, dall’altro si verifica un effetto più<br />

marcato sulla ricchezza relativa del<strong>le</strong> specie presenti, indicando una possibi<strong>le</strong> azione a livello della<br />

funzional<strong>it</strong>à della comun<strong>it</strong>à eubatterica tellurica.<br />

I dati biometrici non indicano un’influenza del<strong>le</strong> acque sui caratteri fenotipici e produttivi della<br />

pianta.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: macerazione, acque reflue, canapa, eubatteri, rDNA, batteri ammonio ossidanti.<br />

ABSTRACT<br />

Effects of hemp retting water on the compos<strong>it</strong>ion of soil bacterial commun<strong>it</strong>y and on wheat<br />

yield<br />

The effect that the hemp retting water has on test plots was evaluated by means of mo<strong>le</strong>cular and<br />

agronomic analyses. The purpose was to consider the possibil<strong>it</strong>y of ecologically compatib<strong>le</strong> disposal<br />

of these effluents in agricultural ecosystems, in the event of a revival of industrial hemp cultivation.<br />

Plots of wheat received 3 doses (0, 80 and 160 m 3 ha -1 in 2000 and doub<strong>le</strong> doses in 2001) of the<br />

retting water. During the cultivation cyc<strong>le</strong>, soil samp<strong>le</strong>s from the 0-20 cm layer were col<strong>le</strong>cted and<br />

analyzed mo<strong>le</strong>cularly (DNA extraction, DGGE analysis, phylogenetic analysis of patterns and<br />

specific detection by hybridization) for the presence of eubacterial and autotrophic ammonia oxidizing<br />

commun<strong>it</strong>ies. The agronomic analyses examined the biometric and productive characteristics at<br />

harvesting: plant dens<strong>it</strong>y and height, the number of kernels <strong>per</strong> spike, seed weight, and grain<br />

production.<br />

Mo<strong>le</strong>cular analysis showed that a slight modification in the microflora occurred as soon as the<br />

water was spread. During the vegetative cyc<strong>le</strong> this fluctuation of the microflora disappeared and<br />

the DGGE profi<strong>le</strong>s of different trials were not very different in May and July both in 2000 and<br />

2001, indicating a major seasonal influence. Moreover, none of the main bands of the DGGE<br />

profi<strong>le</strong>s of the hemp retting water spread were retrieved in the soil profi<strong>le</strong>s, even immediately after<br />

spreading. The UPGMA analysis of the profi<strong>le</strong>s, however, showed a more general effect on the<br />

evenness than on the richness of the soil’s eubacterial population, probably related to some shifts in<br />

the functional divers<strong>it</strong>y of this soil commun<strong>it</strong>y, due to the input of particular organic substances<br />

present in retting water. The DGGE investigation of the ammonia oxidizing bacterial commun<strong>it</strong>y<br />

indicated that N<strong>it</strong>rosospira was the most represented genus in soil.<br />

The biometric and productive data do not indicate that the water affected the plants’ phenotypic and<br />

productive characteristics.<br />

Key words: retting, soil bacterial, rDNA, DGGE, UPGMA, ammonia oxidizers, wheat production.<br />

INTRODUZIONE<br />

In questi ultimi anni si è assist<strong>it</strong>o ad un<br />

rinnovato e crescente interesse <strong>per</strong> la coltivazione<br />

della canapa. Di conseguenza, anche<br />

lo smaltimento del<strong>le</strong> acque, derivanti dal<br />

processo microbiologico che separa <strong>le</strong> fibre<br />

dagli steli e ne garantisce la migliore qual<strong>it</strong>à ai<br />

fini tessili (Di Candilo et al., 2000), necess<strong>it</strong>a<br />

Autore corrispondente: Miclaus N.<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> lo Studio e la Difesa<br />

del Suolo, Piazza M. D’Azeglio, 30 - 50121<br />

Firenze, Italia - Tel. (055) 2491249 - Fax (055)<br />

241485.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

54 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

di valutazione dell’impatto ambienta<strong>le</strong>. Le<br />

acque residue della macerazione potrebbero<br />

essere sparse sui suoli agricoli immediatamente<br />

o dopo un <strong>per</strong>iodo di lagunaggio,<br />

come accade <strong>per</strong> gli effluenti della produzione<br />

dell’olio d’oliva.<br />

Scarsi sono i dati disponibili riguardo agli<br />

effetti che <strong>le</strong> acque di macerazione della canapa<br />

possono produrre sul<strong>le</strong> piante e sul<strong>le</strong><br />

comun<strong>it</strong>à batteriche del suolo e sui loro meccanismi<br />

di resilienza, i quali a vari livelli<br />

agiscono da tampone nei confronti dei diversi<br />

input che raggiungono gli agroecosistemi.<br />

Dati analoghi, relativi alla<br />

macerazione del lino, indicano che <strong>le</strong> acque<br />

di macerazione contengono una varia<br />

microflora batterica che si sviluppa naturalmente<br />

e i cui principali generi sono<br />

Clostridium, Achromobacter, Pseudomonas,<br />

Bacillus, Cellulomonas, Lactobacillus e<br />

Flavobacterium. Questi batteri agiscono sia<br />

attraverso un’azione pectinol<strong>it</strong>ica sia contribuendo<br />

alla formazione di vari acidi organici<br />

quali l’acido acetico, propionico, lattico e<br />

butirrico, che abbassano il pH del<strong>le</strong> acque<br />

(Donaghy et al., 1990).<br />

Per valutare, su parcel<strong>le</strong> coltivate a grano,<br />

l’effetto dello spargimento del<strong>le</strong> acque<br />

di macerazione, lagunate <strong>per</strong> sei mesi nel<br />

primo anno e sparse immediatamente dopo<br />

la macerazione il secondo anno, sono state<br />

utilizzate da un lato <strong>le</strong> tecniche mo<strong>le</strong>colari<br />

basate sugli acidi nuc<strong>le</strong>ici <strong>per</strong> quanto riguarda<br />

il mon<strong>it</strong>oraggio del<strong>le</strong> comun<strong>it</strong>à batteriche<br />

e dall’altro la valutazione del<strong>le</strong> caratteristiche<br />

biometriche e dei dati produttivi <strong>per</strong> determinare<br />

l’effetto sulla coltivazione.<br />

Le metodiche mo<strong>le</strong>colari adottate prevedevano<br />

l’estrazione diretta del DNA dal suolo<br />

e la successiva amplificazione se<strong>le</strong>ttiva<br />

del 16S rDNA, mo<strong>le</strong>cola ampiamente utilizzata<br />

<strong>per</strong> lo studio del<strong>le</strong> comun<strong>it</strong>à batteriche<br />

ambientali (Amann et al., 1995; Tiedje et al.,<br />

1999; van Elsas et al., 1998), <strong>per</strong>ché consente<br />

uno studio svincolato dalla necess<strong>it</strong>à<br />

di coltivazione dei batteri ed è <strong>per</strong> questo in<br />

grado di prendere in considerazione un più<br />

ampio numero di specie batteriche. In particolare,<br />

l’analisi DGGE (Denaturing Gradient<br />

Gel E<strong>le</strong>ctrophoresis) (Muyzer et al., 1998)<br />

esegu<strong>it</strong>a sulla regione V6-V8 del 16S rDNA<br />

eubatterico fornisce profili e<strong>le</strong>ttroforetici che<br />

sono da intendere come una vera e propria<br />

impronta mo<strong>le</strong>colare della comun<strong>it</strong>à<br />

eubatterica tota<strong>le</strong> presente nel suolo, come<br />

pure di specifiche comun<strong>it</strong>à di particolare<br />

interesse ecologico. L’analisi statistica<br />

UPGMA (Unweighted Pair Grouping w<strong>it</strong>h<br />

Mathematical Averages) dei profili consente,<br />

successivamente, di mettere in evidenza<br />

<strong>le</strong> variazioni a carico del numero di specie<br />

(richness) e della distribuzione relativa del<strong>le</strong><br />

specie presenti (evenness).<br />

MATERIALI E METODI<br />

Campionamenti. La prova s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong><br />

è stata condotta ad Anzola (<strong>Bologna</strong>) presso<br />

l’azienda Cà Rossa dell’I.S.C.I. su un suolo<br />

classificato come typic Udifluvent (Soil<br />

Survey Staff, 1996) caratterizzato da un clima<br />

tem<strong>per</strong>ato e da precip<strong>it</strong>azioni di 618 mm<br />

annui (media ventenna<strong>le</strong>). La prova consisteva<br />

di parcel<strong>le</strong> coltivate a grano (cv. Serio),<br />

irrigate con tre differenti volumi di acque di


Tabella 1 - Composizione del<strong>le</strong> acque di<br />

macerazione (anno 2000).<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Hemp retting water compos<strong>it</strong>ion (year<br />

2000).<br />

Composizione del<strong>le</strong> acque di macerazione<br />

Azoto come N 23.8 mg l -1<br />

Sostanza organica 2150 mg l -1<br />

Fosforo come P 6.91 mg l -1<br />

Potassio come K 118 mg l -1<br />

Cloro come Cl 64.0 mg l -1<br />

macerazione (C: 0, D1: 80 e D2 160 m 3 ha -1<br />

nell’anno 2000 e volumi doppi nell’anno<br />

2001); è stato adottato un modello a blocchi<br />

randomizzati con quattro ripetizioni su parcel<strong>le</strong><br />

di 25 m 2 . Le acque sono state distribu<strong>it</strong>e<br />

a marzo nel 2000 e ad apri<strong>le</strong> e ottobre nel<br />

2001. Esse provengono dalla macerazione<br />

<strong>per</strong> sette giorni di 2.5 q di steli in un bacino<br />

contenente 9 m 3 di acqua. La composizione<br />

del<strong>le</strong> acque sparse nel 2000 è mostrata nella<br />

tabella 1. Le pratiche agrico<strong>le</strong> prevedevano<br />

nel 2000 la fertilizzazione minera<strong>le</strong> con 160<br />

kg ha -1 di P 2 O 5 più 100 kg ha -1 di N in forma<br />

ammoniaca<strong>le</strong> e 78 kg ha -1 di N come<br />

NH 4 NO 3 rispettivamente all’impianto e durante<br />

il ciclo di coltivazione; nel 2001 la fertilizzazione<br />

minera<strong>le</strong> con 400 kg ha -1 di<br />

Figura 1 - Analisi DGGE della regione V6-V8<br />

del 16S rDNA della comun<strong>it</strong>à batterica del<br />

suolo e del<strong>le</strong> acque di macerazione dei<br />

campioni raccolti nel 2000. 1→3: C, D1, D2<br />

suolo campionato in febbraio; 4→6: C, D1, D2<br />

in marzo; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in<br />

maggio; 10→12: C, D1, D2 suolo campionato<br />

in luglio; I acque raccolte nel 1999; II acque<br />

raccolte nel 2000.<br />

Figure 1 - DGGE analysis of 16S rDNA V6-V8<br />

region of soil and hemp retting water bacterial<br />

commun<strong>it</strong>y. 1→3: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in<br />

February 2000; 4→6: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d<br />

in March 2000; 7→9: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d<br />

in May 2000; 10→12: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d<br />

in July 2000; I hemp retting water col<strong>le</strong>cted in<br />

1999; II hemp retting water col<strong>le</strong>cted in 2000.<br />

Ca(H 2 PO 4 ) 2 ·H 2 O (<strong>per</strong>fosfato triplo) all’aratura<br />

più 130 kg ha -1 di N come NH 4 NO 3 in<br />

due interventi in co<strong>per</strong>tura. Il trattamento con<br />

erbicidi è stato esegu<strong>it</strong>o nel 2000 applicando<br />

5 l ha -1 di INEX (pendimethalin + linuron)<br />

prima della semina e 3 l ha -1 di ARIANE<br />

(fluroxipir, clopiralid e MCPA) dopo<br />

l’accestimento, nel 2001 applicando solamente<br />

INEX in pre-emergenza.<br />

I campioni di suolo sono stati raccolti nei<br />

mesi di febbraio, marzo, maggio e luglio nel<br />

2000 e nei mesi di marzo, maggio, luglio,<br />

ottobre e novembre nel 2001 ad una profond<strong>it</strong>à<br />

di 15-20 cm. La composizione del suolo<br />

è mostrata nella tabella 2. Il suolo è stato<br />

vagliato a 2 mm e conservato al buio a -20° C<br />

fino al momento dell’analisi.<br />

Analisi mo<strong>le</strong>colari. Estrazione del DNA.<br />

Il DNA è stato estratto direttamente utilizzando<br />

il FastDNA Spin k<strong>it</strong> <strong>per</strong> il suolo<br />

(QBIOGENE).<br />

Amplificazione dell’rDNA eubatterico.<br />

L’rDNA 16S <strong>per</strong> gli es<strong>per</strong>imenti di<br />

ibridazione è stato ottenuto amplificando in<br />

triplo il DNA direttamente estratto dal suolo<br />

mediante i primer eubatterici universali p0f/<br />

p6r (Lane, 1991) nel<strong>le</strong> condizioni descr<strong>it</strong>te<br />

da (Castaldini et al. 1998a). Il 16S rDNA<br />

<strong>per</strong> l’analisi DGGE della regione V6-V8 è<br />

stato amplificato in triplo con i primer e nel<strong>le</strong><br />

condizioni descr<strong>it</strong>te da (Felske et al.,<br />

1998a). I tre amplificati sono stati riun<strong>it</strong>i in<br />

un unico pool <strong>per</strong> l’analisi DGGE.<br />

Amplificazione dell’rDNA dei batteri<br />

ammonio ossidanti autotrofi. Il 16S rDNA<br />

<strong>per</strong> l’analisi DGGE è stato amplificato in<br />

triplo con i primer e nel<strong>le</strong> condizioni descr<strong>it</strong>te<br />

da (Kowalchuk et al, 1997).<br />

Analisi DGGE della comun<strong>it</strong>à eubatterica<br />

e ammonio ossidante autotrofa. L’analisi<br />

della regione V6-V8 <strong>per</strong> gli eubatteri è stata<br />

svolta utilizzando il BIORAD D-gene<br />

system su gel di poliacrilammide al 6%<br />

(acrilammide/bis 37.5:1) con urea 7M e<br />

formammide 40% come denaturanti ed un<br />

gradiente da 42 al 58%. Il gel è stato fatto<br />

correre in 1 x TAE a 75 V <strong>per</strong> 16 ore alla<br />

tem<strong>per</strong>atura di 60° C e colorato con SYBR ®<br />

Green I.<br />

L’analisi DGGE del 16S degli ammonio<br />

ossidanti è stata svolta su gel di<br />

poliacrilammide al 8% (acrilammide/bis<br />

37.5:1) con urea 7M e formammide 40%<br />

come denaturanti ed un gradiente da 46 al<br />

54%. Il gel è stato fatto correre in 0.5 x TAE<br />

a 75 V <strong>per</strong> 17 ore alla tem<strong>per</strong>atura di 55° C.<br />

e colorato con SYBR ® Green I.<br />

Ibridazione mediante Slot-blot del rDNA.<br />

È stata utilizzata una sonda genera<strong>le</strong> <strong>per</strong> gli<br />

eubatteri marcata con digoxigenina nel<strong>le</strong><br />

condizioni di ibridazione descr<strong>it</strong>te da (Manz<br />

et al., 1992). La dens<strong>it</strong>à ottica riportata nei<br />

grafici è stata valutata con il sistema<br />

BioImage nel 2000 e con il Quant<strong>it</strong>y One<br />

Software (BIORAD) nel 2001.<br />

Dendogrammi di similar<strong>it</strong>à dei pattern<br />

DGGE. È stato utilizzato il Dice coefficient<br />

valutando la posizione del<strong>le</strong> bande con e<br />

Figura 2 - Dendrogrammi derivanti dai profili dell’analisi DGGE dei campioni di suolo raccolti nel<br />

2000. La similar<strong>it</strong>à dei profili è stata calcolata utilizzando il Dice Coefficient e raggruppando i dati con<br />

l’analisi UPGMA escludendo (A) o considerando l’intens<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> bande (B). 1→3: C, D1, D2 suolo<br />

campionato in febbraio; 4→6: C, D1, D2 in marzo; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in maggio;<br />

10→12: C, D1, D2 suolo campionato in luglio.<br />

Figure 2 - Dendrogram structures of DGGE pattern comparisons. Through the use of Divers<strong>it</strong>y<br />

Database Software, the similar<strong>it</strong>y of patterns was calculated using the Dice coefficient w<strong>it</strong>hout (A) and<br />

w<strong>it</strong>h (B) weighting of band intens<strong>it</strong>ies. Unweighted Pair Grouping w<strong>it</strong>h Mathematical Average was<br />

used for clustering. 1→3: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in February 2000; 4→6: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in<br />

March 2000; 7→9: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in May 2000; 10→12: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in July<br />

2000.<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 55


Tabella 2 - Composizione del suolo.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Soil compos<strong>it</strong>ion.<br />

Composizione del Suolo<br />

Sabbia 23 %<br />

Limo 44 %<br />

Argilla 33 %<br />

Sostanza organica 1.60 %<br />

Azoto come N 1.2 %<br />

Ca CO3 15.0 %<br />

PH 7.95<br />

senza la pesatura dell’intens<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> stesse<br />

e elaborando i dati in cluster con UPGMA<br />

secondo il Divers<strong>it</strong>y Database Software<br />

(BIORAD).<br />

Determinazioni biometriche e produttive<br />

del<strong>le</strong> piante. Si sono determinate <strong>le</strong> seguenti<br />

caratteristiche biometriche e produttive all’epoca<br />

della raccolta (luglio 2000 e 2001):<br />

dens<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> piante <strong>per</strong> m 2 , altezza del<strong>le</strong> piante<br />

(media di 100 piante parcella -1 ), numero<br />

di cariossidi <strong>per</strong> spiga (media di cento spighe<br />

<strong>per</strong> parcella), peso di 1000 semi e produzione<br />

di granella ha -1 .<br />

RISULTATI E DISCUSSIONE<br />

Figura 4 - Analisi DGGE della regione V6-V8<br />

del 16S rDNA della comun<strong>it</strong>à batterica del suolo<br />

e del<strong>le</strong> acque di macerazione dei campioni<br />

raccolti nel 2001. 1→3: C, D1, D2 suolo<br />

campionato in marzo; 4→6: C, D1, D2 in<br />

maggio; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in<br />

luglio; 10→12: C, D1, D2 suolo campionato in<br />

ottobre; 13→15: C, D1, D2 suolo campionato in<br />

novembre; I acque raccolte a luglio; II acque<br />

raccolte ad ottobre.<br />

Figure 4 - DGGE analysis of 16S rDNA V6-V8<br />

region of soil and hemp retting water bacterial<br />

commun<strong>it</strong>y. 1→3: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in<br />

March 2001; 4→6: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in<br />

May 2001; 7→9: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in July<br />

2001; 10→12: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in<br />

October 2001; 13→15: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d<br />

in November 2001; I Hemp retting water<br />

col<strong>le</strong>cted in July 2001; II hemp retting water<br />

col<strong>le</strong>cted in October 2001.<br />

56 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Analisi mo<strong>le</strong>colare. I anno. Lo studio della<br />

comun<strong>it</strong>à eubatterica del suolo mediante<br />

l’analisi DGGE della regione V6-V8 del 16S<br />

rDNA non ha mostrato sostanziali variazioni<br />

nella struttura comp<strong>le</strong>ssiva della<br />

microflora <strong>per</strong> effetto dello spargimento del<strong>le</strong><br />

acque di macerazione (Fig. 1). Solo immediatamente<br />

dopo lo spargimento si<br />

evidenziano alcune bande caratteristiche, che<br />

scompaiono successivamente, indicando una<br />

modificazione momentanea della comun<strong>it</strong>à<br />

indotta dal trattamento. Inoltre, anche la<br />

stagional<strong>it</strong>à influisce sulla comun<strong>it</strong>à, special-<br />

O<br />

D<br />

0,45<br />

0,3<br />

0,15<br />

0<br />

mente a livello della distribuzione relativa<br />

del<strong>le</strong> singo<strong>le</strong> specie (evenness), <strong>per</strong>ché si riscontra<br />

una diversa intens<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> bande presenti<br />

sia nel<strong>le</strong> parcel<strong>le</strong> trattate sia nel controllo.<br />

L’analisi filogenetica dei profili ottenuti<br />

basata solo sul n° di bande (richness),<br />

indica una sostanzia<strong>le</strong> omogene<strong>it</strong>à dei campioni<br />

(Fig. 2A); infatti il valore 0.90 come<br />

indice di similar<strong>it</strong>à determina i due raggruppamenti<br />

principali dei campioni. È da notare<br />

l’alto grado di similar<strong>it</strong>à (95-97%) del<strong>le</strong><br />

parcel<strong>le</strong> di Febbraio prima del trattamento e<br />

del controllo di Marzo (rispettivamente cam-<br />

Controllo Dose 1 Dose 2<br />

Febbraio Marzo Maggio Luglio<br />

Figure 3 - Valori di dens<strong>it</strong>à ottica dei segnali di ibridazione del 16S rDNA amplificato della comun<strong>it</strong>à<br />

eubatterica del suolo del 2000 con la sonda universa<strong>le</strong> <strong>per</strong> gli eubatteri, Eub 338.<br />

Figure 3 - Optical dens<strong>it</strong>y values of 16S rDNA of 2000 soil bacterial commun<strong>it</strong>y hybridization w<strong>it</strong>h<br />

eubacterial specific probe Eub 338.<br />

A B<br />

Figura 5 - Dendrogrammi derivanti dai profili dell’analisi DGGE dei campioni di suolo raccolti nel<br />

2001. La similar<strong>it</strong>à dei profili è stata calcolata utilizzando il Dice Coefficient e raggruppando i dati con<br />

l’analisi UPGMA escludendo (A) o considerando l’intens<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> bande (B). 1→3: C, D1, D2 suolo<br />

campionato in marzo; 4→6: C, D1, D2 in maggio; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in luglio;<br />

10→12: C, D1, D2 suolo campionato in ottobre; 13→15: C, D1, D2 suolo campionato in novembre.<br />

Figure 5 - Dendrogram structures of DGGE patterns comparisons. Through the use of Divers<strong>it</strong>y<br />

Database Software, the similar<strong>it</strong>y of patterns was calculated using the Dice coefficient w<strong>it</strong>hout (A) and<br />

w<strong>it</strong>h (B) weighting of band intens<strong>it</strong>ies. Unweighted Pair Grouping w<strong>it</strong>h Mathematical Average was<br />

used for clustering. 1→3: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in March 2001; 4→6: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in<br />

May 2001; 7→9: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in July 2001; 10→12: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in October<br />

2001; 13→15: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in November 2001.


Tabella 3 - Dati biometrici e produttivi della coltivazione di grano (anno 2000). I valori della stessa<br />

colonna contrassegnati dalla stessa <strong>le</strong>ttera non presentano si differenziano significativamente <strong>per</strong><br />

P≤0.05 (test di Duncan).<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Wheat biometric and production data (year 2000). Means w<strong>it</strong>h the same <strong>le</strong>tters are not<br />

significantly different P≤0.05 (Duncan test).<br />

Trattamenti<br />

Anno 2000<br />

Controllo<br />

Dose 1<br />

Dose 2<br />

O<br />

D<br />

1600<br />

1400<br />

1200<br />

1000<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Piante m -2<br />

(n°)<br />

752 a<br />

758 a<br />

755 a<br />

Altezza<br />

piante<br />

(cm)<br />

63.9 a<br />

65.0 a<br />

66.3 a<br />

Controllo Dose 1 Dose 2<br />

Marzo Maggio Luglio Ottobre Novembre<br />

Figura 6 - Valori di dens<strong>it</strong>à ottica dei segnali di ibridazione del 16S rDNA amplificato della comun<strong>it</strong>à<br />

eubatterica del suolo del 2001 con la sonda universa<strong>le</strong> <strong>per</strong> gli eubatteri Eub 338.<br />

Figure 6 - Optical dens<strong>it</strong>y values of 16S rDNA of 2001 soil bacterial commun<strong>it</strong>y hybridization w<strong>it</strong>h<br />

eubacterial specific probe Eub 338.<br />

pioni 1, 2, 3 e 4), parcel<strong>le</strong> non trattate con <strong>le</strong><br />

acque e sostanzialmente omogenee rispetto<br />

all’epoca di campionamento. Anche il livello<br />

di dose sparsa non sembra incidere in<br />

maniera marcata sulla biodivers<strong>it</strong>à<br />

eubatterica (94% di similar<strong>it</strong>à dei campioni<br />

5 e 6 con quelli precedenti). Verosimilmente,<br />

proprio la stagional<strong>it</strong>à incide in maniera<br />

più netta <strong>per</strong> <strong>le</strong> parcel<strong>le</strong> soggette a spargimento<br />

(87-90% di similar<strong>it</strong>à tra il gruppo di<br />

campioni dal n° 8 al 12 con i 7 precedenti),<br />

mentre <strong>per</strong> il controllo non è possibi<strong>le</strong> ricondurre<br />

ad una ipotesi defin<strong>it</strong>a l’andamento<br />

dei pattern. Il dendrogramma compren-<br />

Peso di<br />

10 3 semi<br />

(g)<br />

40.0 a<br />

39.0 a<br />

40.2 a<br />

Cariossidi<br />

<strong>per</strong> spiga<br />

(n°)<br />

32.4 a<br />

33.1 a<br />

32.6 a<br />

Produzione<br />

di granella<br />

(t ha -1 )<br />

6.51 a<br />

6.56 a<br />

6.57 a<br />

dente anche l’intens<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> singo<strong>le</strong> bande<br />

(Fig. 2B) indica un minor grado di similar<strong>it</strong>à<br />

tra i vari campioni, specialmente <strong>per</strong> <strong>le</strong> tesi<br />

trattate con la dose doppia rispetto alla dose<br />

singola e al controllo.<br />

Le possibili variazioni indotte dallo spargimento<br />

del<strong>le</strong> acque sulla microflora<br />

eubatterica sono state indagate con la sonda<br />

universa<strong>le</strong> Eub 338 specifica <strong>per</strong> gli<br />

eubatteri. La sonda non ha indicato una variazione<br />

della microflora immediatamente<br />

dopo il trattamento, mentre un possibi<strong>le</strong> effetto<br />

del<strong>le</strong> acque sembra emergere dai dati<br />

del campionamento di maggio (Fig. 3).<br />

Tabella 4 - Dati biometrici e produttivi della coltivazione di grano (anno 2001). I valori della stessa<br />

colonna contrassegnati dalla stessa <strong>le</strong>ttera non presentano si differenziano significativamente <strong>per</strong><br />

P≤0.05 (test di Duncan).<br />

Tab<strong>le</strong> 4 - Wheat biometric and production data (year 2001). Means w<strong>it</strong>h the same <strong>le</strong>tters are not<br />

significantly different P≤0.05 (Duncan test).<br />

Trattamenti<br />

anno 2001<br />

Controllo<br />

Dose 1<br />

Dose 2<br />

Piante m -2<br />

(n°)<br />

669 a<br />

683 a<br />

607 a<br />

Altezza<br />

piante<br />

Peso di<br />

10<br />

Cariossidi Produzione<br />

3 (cm)<br />

semi<br />

(g)<br />

<strong>per</strong> spiga di granella<br />

(n°) (t ha -1 )<br />

65.8 a 38.4 a 28.9 a 4.3 a<br />

63.3 a 41.8 a 26.9 a 4.6 a<br />

68.6 a 37.9 a 30.1 a 4.6 a<br />

II anno. L’analisi DGGE della regione<br />

V6-V8 dell’rDNA non mette in evidenza differenze<br />

tra <strong>le</strong> varie parcel<strong>le</strong> <strong>per</strong> quanto riguarda<br />

il numero del<strong>le</strong> specie presenti<br />

(Fig. 4). Il grado di divers<strong>it</strong>à tra <strong>le</strong> parcel<strong>le</strong><br />

basato sull’analisi UPGMA (Fig. 5A) indica<br />

in questo caso un certo effetto della<br />

stagional<strong>it</strong>à e del<strong>le</strong> lavorazioni di preparazione<br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> colture successive, con i campioni<br />

di ottobre e novembre raggruppati tra<br />

loro rispetto agli altri (90% di simil<strong>it</strong>udine<br />

tra i campioni 10-15 e gli altri). L’analisi<br />

UPGMA comprendente anche l’intens<strong>it</strong>à<br />

del<strong>le</strong> bande, mette in luce anche nel secondo<br />

anno un minor grado di similar<strong>it</strong>à tra i<br />

vari campioni (Fig. 5B), e una certa particolar<strong>it</strong>à<br />

di quelli che hanno ricevuto una dose<br />

doppia (n° 6 e 9) che <strong>per</strong> il 2001 è stata pari<br />

a 4 volte la dose inizia<strong>le</strong> un<strong>it</strong>aria; ciò indica<br />

probabilmente un effetto soglia della dose<br />

da poter spargere. Le acque di macerazione,<br />

d’altro canto, presentano pattern molto diversi<br />

in relazione alla durata di stoccaggio,<br />

e comunque entrambe hanno profili di bande<br />

diversi rispetto a quelli del suolo, e non<br />

sembrano in grado di modificarne la comun<strong>it</strong>à<br />

eubatterica in maniera diretta.<br />

L’ibridazione con la sonda <strong>per</strong> gli eubatteri<br />

(Fig. 6) non mette in evidenza una defin<strong>it</strong>a<br />

azione del<strong>le</strong> acque sulla microflora nel suo<br />

comp<strong>le</strong>sso, indicando che <strong>le</strong> modificazioni<br />

a carico del<strong>le</strong> singo<strong>le</strong> popolazioni mantengono<br />

costante il numero comp<strong>le</strong>ssivo della<br />

microflora eubatterica.<br />

Per quanto riguarda la popolazione ammonio<br />

ossidante autotrofa, lo studio effettuato<br />

il II anno con la tecnica DGGE (Fig. 7)<br />

non indica differenze significative nella comun<strong>it</strong>à<br />

in segu<strong>it</strong>o alla somministrazione del<strong>le</strong><br />

acque; anche con questa tecnica emerge chiaramente<br />

che il genere più rappresentato nel<br />

suolo è N<strong>it</strong>rosospira, e nemmeno l’apporto<br />

di ammonio ossidanti diversi, presenti nel<strong>le</strong><br />

acque, riesce ad influenzarne la presenza.<br />

Dati biometrici e produttivi. Le caratteristiche<br />

biometriche e produttive della coltura,<br />

indicate nel<strong>le</strong> tabel<strong>le</strong> 3 e 4, non mostrano<br />

differenze significative <strong>per</strong> effetto<br />

dello spargimento del<strong>le</strong> acque (P≤0.05) (test<br />

di Duncan) <strong>per</strong> i singoli anni considerati.<br />

La variazione di produzione tra i due anni<br />

(circa 20 q ha -1 ) è al momento imputabi<strong>le</strong><br />

agli effetti dell’andamento climatico del<br />

2001, come evidenziato dalla genera<strong>le</strong> diminuzione<br />

della produzione nel<strong>le</strong> zone circostanti.<br />

CONCLUSIONI<br />

Dalla analisi DGGE e la successiva elaborazione<br />

UPGMA emerge che, dopo lo<br />

spargimento del<strong>le</strong> acque di macerazione della<br />

canapa sul suolo, avvengono del<strong>le</strong><br />

modificazioni a carico della comun<strong>it</strong>à<br />

eubatterica del suolo che si possono definire<br />

temporanee e che riguardano non tanto il<br />

numero del<strong>le</strong> specie maggiormente presenti,<br />

quanto la loro distribuzione relativa. D’al-<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 57


Figura 7 - Analisi DGGE del 16S rDNA della comun<strong>it</strong>à batterica ammonio ossidante autotrofa del<br />

suolo e del<strong>le</strong> acque di macerazione dei campioni raccolti nel 2001. 1→3: C, D1, D2 suolo campionato<br />

in marzo; 4→6: C, D1, D2 in maggio; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in luglio; 10→12: C, D1, D2<br />

suolo campionato in ottobre; 13→15: C, D1, D2 suolo campionato in novembre; I acque raccolte a<br />

luglio; II acque raccolte ad ottobre; Nm: N<strong>it</strong>rosomonas europaea; Nl: N<strong>it</strong>rosospira multiformis.<br />

Figure 7 - DGGE analysis of 16S rDNA of soil and hemp retting water ammonia oxidizers bacterial<br />

commun<strong>it</strong>y. 1→3: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in March 2001; 4→6: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in May 2001;<br />

7→9: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in July 2001; 10→12: C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in October 2001; 13→15:<br />

C, D1, D2 soil samp<strong>le</strong>d in November 2001; I hemp retting water col<strong>le</strong>cted in July 2001; II hemp retting<br />

water col<strong>le</strong>cted in October 2001; Nm: N<strong>it</strong>rosomonas europaea; Nl: N<strong>it</strong>rosospira multiformis.<br />

tronde, è possibi<strong>le</strong> che variazioni nel numero<br />

del<strong>le</strong> specie della comun<strong>it</strong>à batterica, nell’amb<strong>it</strong>o<br />

dei suoli trattati, siano a carico del<strong>le</strong><br />

popolazioni meno rappresentate, che <strong>per</strong>tanto<br />

potrebbero essere penalizzate nel processo<br />

di amplificazione di una miscela molto<br />

eterogenea di DNA qua<strong>le</strong> quella estratta<br />

dal suolo (Felske et al.,1998b).<br />

Anche <strong>le</strong> variazioni a carico della<br />

microflora messe in luce con la sonda genera<strong>le</strong><br />

<strong>per</strong> gli eubatteri non sembrano in correlazione<br />

con la dose specifica somministrata,<br />

e sono più spiegabili come risposta ai fattori<br />

climatici e stagionali. La popolazione ammonio<br />

ossidante autotrofa, presa in esame<br />

come importante indicatore ambienta<strong>le</strong><br />

(Ceccherini et al., 1998) non è influenzata<br />

nella sua composizione dal refluo versato.<br />

Infine anche i parametri morfo-biometrici<br />

e produttivi presi in considerazione mostrano<br />

un andamento <strong>le</strong>gato verosimilmente all’andamento<br />

climatico e/o agli interventi di<br />

conduzione. A tal propos<strong>it</strong>o, l’ipotesi che<br />

l’apporto del<strong>le</strong> acque, dato il loro modesto<br />

contenuto di carbonio organico, potesse svol-<br />

58 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

gere una azione pos<strong>it</strong>iva sulla produzione<br />

incrementando la dose sparsa (Castaldini et<br />

al., 2002) non sembra suffragato dai dati<br />

produttivi del 2° anno.<br />

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154.


Caratterizzazione struttura<strong>le</strong> e istologica di fibre di canapa (Cannabis sativa L.)<br />

P. Medeghini Bonatti 1 , B. Focher, C. Grippo, C. Ferrari 1 , G. Pellacani<br />

Univers<strong>it</strong>à degli Studi di Modena e Reggio Emilia<br />

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell’Ambiente, Via Vigno<strong>le</strong>se 905/C - 41100 Modena<br />

1 Dipartimento Interd<strong>isci</strong>plinare di Scienze Agrarie, Via J. Kennedy 17- 42100 Reggio Emilia<br />

RIASSUNTO<br />

Su due varietà di canapa destinate al settore tessi<strong>le</strong>, Carmagnola (dioica), tradiziona<strong>le</strong> cultivar<br />

<strong>it</strong>aliana da fibra e Fedora (monoica), di origine francese, è stato condotto uno studio istologico e<br />

struttura<strong>le</strong> del<strong>le</strong> fibre, rispettivamente contenute nel fusto integro e nello stigliato. L’analisi istoanatomica<br />

ha consent<strong>it</strong>o una precisa caratterizzazione del<strong>le</strong> due varietà relativamente al<strong>le</strong> dimensioni<br />

dei fascetti di fibre primarie, al gradiente di maturazione del<strong>le</strong> stesse lungo il fusto, alla produzione<br />

di fibre secondarie. Comparativamente, nella cv Carmagnola i fascetti appaiono meglio individuati,<br />

a contorno più regolare e significativamente più sottili in ogni segmento di fusto considerato;<br />

a par<strong>it</strong>à di età del<strong>le</strong> piante e di distanza dalla base, in questa stessa cultivar la maturazione del<strong>le</strong><br />

fibre risulta più omogenea e la quant<strong>it</strong>à di fibre secondarie è globalmente inferiore. L’analisi<br />

composiziona<strong>le</strong> e struttura<strong>le</strong> ha mostrato contenuto di lignina analogo nel<strong>le</strong> due varietà e una struttura<br />

meno ordinata della cellulosa nella varietà Fedora.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: Cannabis sativa L., cv Carmagnola, cv Fedora, fibra tessi<strong>le</strong>, analisi istologica, cellulosa,<br />

analisi composiziona<strong>le</strong>, analisi NMR.<br />

ABSTRACT<br />

Structural and histological characterisation of hemp (Cannabis sativa L.) fibers<br />

Histo-anatomical, compos<strong>it</strong>ional and solid-state NMR analysis were carried out on primary bast<br />

fibres of dioecious hemp variety Carmagnola and monoecious Fedora one, to comparatively define<br />

the main qual<strong>it</strong>y tra<strong>it</strong>s related to their texti<strong>le</strong> use. Field grown plants in the vegetative stage were<br />

harvested at week 14 after sowing. The plant dens<strong>it</strong>y was approximately 120 plants m -2 . The plant<br />

height averaged 230 cm in cv Carmagnola and 165 cm in cv Fedora. Microscopical observations<br />

and image analysis were carried out on stem cross-sections at 50, 100 and 150 cm above ground.<br />

Compos<strong>it</strong>ional and structural analysis were <strong>per</strong>formed in toto on primary fibres manually extracted<br />

from stem segments up to 150 cm above ground. The two cultivars showed significant differences<br />

in the size of fibre bund<strong>le</strong>s, in fibre ripeness degree and in the proportion of secondary fibres in<br />

every stem segment examined. In cv Fedora the primary fibre bund<strong>le</strong>s appeared consistent, irregularly<br />

defined and frequently interconnected, whereas in cv Carmagnola they were thinner and regularly<br />

spaced. The fibre matur<strong>it</strong>y index, defined by cell-wall/cell-lumen ratio (P/L), was high in cv Fedora<br />

up to 100 cm above ground and very low in the up<strong>per</strong> third of the stem. The fibre ripeness degree in<br />

cv Carmagnola was lower than in cv Fedora up to 100 cm height; neverthe<strong>le</strong>ss, the primary fibres<br />

appeared well differentiated up to 150 cm above ground, w<strong>it</strong>h constant values of matur<strong>it</strong>y index.<br />

Differences in secondary fibre production were also observed, related to the different growth pattern<br />

of the two cultivars. The proportion of secondary fibres in stem cross-sections at 50 cm above<br />

ground averaged 25% of total bast area in cv Carmagnola and 28% in cv Fedora plants; at 100 cm<br />

secondary bast fibres were observed only in cv Fedora. On the who<strong>le</strong>, histo-anatomical cond<strong>it</strong>ions<br />

consistent w<strong>it</strong>h texti<strong>le</strong> uses were observed up to 150 cm above ground in cv Carmagnola and up to<br />

100 cm in cv Fedora, at par<strong>it</strong>y of plant age. Chemical compos<strong>it</strong>ion of primary fibres was substantially<br />

similar, the only significant difference being the higher amount of extractive components recorded<br />

in cv Fedora. On the other hand, the NMR spectra pointed out a fairly lower intens<strong>it</strong>y signal of<br />

lignin in cv Fedora, together w<strong>it</strong>h a partial reduction in the pentosane signals. Moreover, the NMR<br />

spectrum recorded for cv Carmagnola fibres showed the cellulose profi<strong>le</strong> typically found in primary<br />

fibres of herbaceous plants, w<strong>it</strong>h a C-4 related crystallin<strong>it</strong>y degree near to 50%. In the cv Fedora<br />

NMR spectrum, the band width of the C-4 and C-6 peaks prevents the determination of the crystalline<br />

phase, due to the greater amount of more disordered cellulose.<br />

Key words: Cannabis sativa L., cv Carmagnola, cv Fedora, fiber hemp, histology, cellulose, fibre<br />

compos<strong>it</strong>ion, NMR analysis.<br />

Autore corrispondente: Medeghini Bonatti P.<br />

Dipartimento di Scienze Agrarie – Univers<strong>it</strong>à<br />

degli Studi di Modena e Reggio Emilia,<br />

Via Kennedy 17, 42100 Reggio Emilia, Italia<br />

Tel. (0522) 383232 - Fax (0522) 304217<br />

E-mail: bonatti.piera@unimo.<strong>it</strong>.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

INTRODUZIONE<br />

L’impiego di colture agrico<strong>le</strong> <strong>per</strong> usi industriali<br />

si pone come strategia di<br />

diversificazione produttiva in una s<strong>it</strong>uazione<br />

prospettica caratterizzata dalla riduzione<br />

del<strong>le</strong> risorse finanziarie disponibili <strong>per</strong> il<br />

sostegno dell’agricoltura e dall’imponente<br />

disavanzo della bilancia commercia<strong>le</strong> del<strong>le</strong><br />

materie prime fibrose della maggior parte dei<br />

paesi dell’UE. Non è tuttavia sufficiente produrre<br />

materia<strong>le</strong> fibroso in quant<strong>it</strong>à industriali<br />

<strong>per</strong> essere certi dell’accettazione del mercato;<br />

impatto ambienta<strong>le</strong> e qual<strong>it</strong>à sono i fattori<br />

che condizionano l’impiego di qualsiasi<br />

materia prima.<br />

Definire la qual<strong>it</strong>à di una fibra cellulosica<br />

vegeta<strong>le</strong> in termini del tutto oggettivi è un<br />

comp<strong>it</strong>o estremamente arduo sia <strong>per</strong> la variabil<strong>it</strong>à<br />

intrinseca dei prodotti naturali sia<br />

<strong>per</strong> la molteplic<strong>it</strong>à dei settori d’impiego. In<br />

linea di principio, al momento dell’acquisto<br />

i parametri di riferimento del prezzo sono: il<br />

contenuto di fibra lunga nello stelo, la resistenza<br />

dei fascetti fibrosi, la finezza della<br />

fibra tecnologica. Detti parametri sono generalmente<br />

valutati manualmente dall’acquirente<br />

al momento stesso dell’acquisto e, solo<br />

nei casi dubbi, confermati in laboratorio su<br />

piccolissime campionature. Il passaggio da<br />

cr<strong>it</strong>eri soggettivi a cr<strong>it</strong>eri oggettivi basati su<br />

parametri morfologici e strutturali richiede<br />

in ogni caso un approfondimento della conoscenza<br />

della materia prima fibrosa.<br />

Vari caratteri isto-anatomici del fusto di<br />

canapa sono correlabili a caratteristiche tecnologiche<br />

del<strong>le</strong> fibre quali elastic<strong>it</strong>à, resistenza<br />

e finezza (Sankari, 2000). Ai fini della<br />

destinazione d’uso e della lavorazione, può<br />

rivestire notevo<strong>le</strong> interesse definire sia la<br />

consistenza dei singoli fascetti, cioè il numero<br />

di fibre di cui sono composti, sia la<br />

quant<strong>it</strong>à di altri tessuti ad essi associati, che<br />

possono restare a far parte dello stigliato<br />

come impurezze. Un ulteriore e<strong>le</strong>mento significativo<br />

è il grado di maturazione e<br />

lignificazione della parete del<strong>le</strong> singo<strong>le</strong> fibre,<br />

che risulta correlato a vari fattori<br />

(Horkay and Bócsa, 1996; Mediavilla,<br />

Leupin and Kel<strong>le</strong>r, 2001; Kel<strong>le</strong>r et al., 2001;<br />

Sankari, 2000): sesso della pianta, stadio di<br />

sviluppo, età del tessuto. Una consistente<br />

presenza di lignina può influire direttamente<br />

sul grado di rigid<strong>it</strong>à e fragil<strong>it</strong>à della fibra;<br />

<strong>per</strong>altro, una scarsa lignificazione è propria<br />

di fibre non mature. Infine, è da considerare<br />

che l’accrescimento in diametro del fusto<br />

comporta, paral<strong>le</strong>lamente alla formazione<br />

della massa <strong>le</strong>gnosa, la produzione di fibre<br />

floematiche secondarie, molto lignificate e<br />

di lunghezza e diametro molto ridotti (fibre<br />

corte): un’abbondante presenza di fibre secondarie<br />

nello stigliato incide negativamente<br />

sulla qual<strong>it</strong>à (Mediavilla, Leupin and<br />

Kel<strong>le</strong>r, 2001).<br />

Lo scopo della presente ricerca è la caratterizzazione<br />

istologica del<strong>le</strong> fibre nel fusto<br />

integro, un<strong>it</strong>amente all’analisi composiziona<strong>le</strong><br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 59


Tabella 1 - Consistenza dei fascetti di fibre primarie a 100 cm di altezza nel fusto del<strong>le</strong> cultivar<br />

Carmagnola e Fedora, a 14 settimane dalla semina.<br />

Tab<strong>le</strong>1 - Primary fibre strand consistency in cv Carmagnola and Fedora stems, 100 cm above ground,<br />

at week 14 after sowing.<br />

n° medio di fibre range<br />

<strong>per</strong> fascetto<br />

Carmagnola 27.6<br />

e struttura<strong>le</strong> del<strong>le</strong> componenti polimeriche<br />

del<strong>le</strong> fibre nello stigliato. Questo lavoro riporta<br />

una prima serie di osservazioni utili a<br />

definire comparativamente due varietà destinate<br />

al settore tessi<strong>le</strong>: Carmagnola, dioica,<br />

tradiziona<strong>le</strong> varietà da fibra <strong>it</strong>aliana, e Fedora,<br />

monoica, di origine francese.<br />

Tabella 2 - Indice di maturazione del<strong>le</strong> fibre<br />

primarie (P/L) a diverse altezze nel fusto del<strong>le</strong><br />

cv Carmagnola e Fedora, a 14 settimane dalla<br />

semina.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Primary fibres matur<strong>it</strong>y index (P/L)<br />

along the stem of cv Carmagnola and cv<br />

Fedora, at week 14 after sowing.<br />

Figura 1 - Porzione di fusto di C. sativa cv<br />

Carmagnola in sezione trasversa<strong>le</strong>, a 100 cm<br />

dalla base, 14 settimane dopo la semina (x 70).<br />

Figure 1 - A cross-section of C. sativa cv<br />

Carmagnola stem, 100 cm above ground, at<br />

week 14 after sowing (x 70).<br />

60 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

costolature 39.6 12 - 66<br />

tra costolature 18.6 11 - 31<br />

Fedora 57.6<br />

costolature 71 30 - 91<br />

tra costolature 46 36 - 63<br />

50 cm 100 cm 150 cm<br />

Carmagnola 0.69 0.56 0.54<br />

Fedora 0.84 0.66 0.22<br />

MATERIALI E METODI<br />

Campionamento e conservazione. I<br />

campioni sono stati ottenuti nell’estate 2000<br />

da piante cresciute in campo a dens<strong>it</strong>à di<br />

120 m -2 e distanza tra fi<strong>le</strong> di 20 cm. Le condizioni<br />

colturali hanno previsto concimazione<br />

azotata e fosfatica in ragione di<br />

150 kg ha -1 e nessun trattamento di diserbo.<br />

All’epoca del prelievo (inizio luglio, 14 settimane<br />

dalla semina) gli individui prescelti<br />

<strong>per</strong> l’analisi non presentavano segni evidenti<br />

di avvio della fior<strong>it</strong>ura, benché la maggior<br />

parte del<strong>le</strong> piante della cv Fedora avesse raggiunto<br />

questo stadio; l’altezza media era di<br />

230 cm <strong>per</strong> la cv Carmagnola e di 165 cm<br />

<strong>per</strong> la cv Fedora. Segmenti di fusto di tre<br />

piante <strong>per</strong> ogni cultivar, dalla base a 150 cm<br />

di altezza, conservati a –80 °C, sono stati<br />

destinati al<strong>le</strong> analisi composizionali e strutturali.<br />

Per <strong>le</strong> analisi isto-anatomiche, frammenti<br />

di circa 2 cm di lunghezza sono stati<br />

pre<strong>le</strong>vati dal<strong>le</strong> stesse piante a distanza di 50,<br />

100, 150 cm dalla base e opportunamente<br />

trattatati <strong>per</strong> <strong>le</strong> osservazioni microscopiche.<br />

Microscopia. I campioni di fusto sono sta-<br />

Figura 2 - Sezione trasversa<strong>le</strong> del fusto di C.<br />

sativa cv Fedora, a 100 cm dalla base,<br />

14 settimane dopo la semina (x 70).<br />

Figure 2 - Cross-section of C. sativa cv Fedora<br />

stem, 100 cm above ground, at week 14 after<br />

sowing (x 70).<br />

ti fissati <strong>per</strong> almeno 24 ore a 4 °C in<br />

glutaraldeide 3% (p/v) in tampone fosfato<br />

0.1 M, pH 6.8, successivamente disidratati<br />

in alcool e inclusi in istoresina (Technov<strong>it</strong><br />

7100, Kulze). Sezioni trasversali dello spessore<br />

di 2-4 µm, ottenute con Ultramicrotomo<br />

Reichert Jung, sono state colorate con blu di<br />

toluidina carbonato, osservate e fotografate<br />

ad un microscopio ottico Le<strong>it</strong>z Orthoplan.<br />

Su almeno sei sezioni non seriali <strong>per</strong> ogni<br />

campione è stata esegu<strong>it</strong>a l’analisi di immagine.<br />

Il grado di maturazione del<strong>le</strong> fibre primarie<br />

è stato quantificato attraverso la misura,<br />

su singo<strong>le</strong> fibre, del rapporto parete/<br />

lume cellulare (P/L); la consistenza dei singoli<br />

fascetti è stata valutata sulla base del<br />

numero di fibre adiacenti, non separate da<br />

cellu<strong>le</strong> parenchimatiche.<br />

Isolamento del<strong>le</strong> fibre. Le fibre tecnologiche<br />

sono state isolate dallo stelo e pul<strong>it</strong>e<br />

manualmente, quindi separate dai tessuti non<br />

fibrosi tram<strong>it</strong>e un pettine industria<strong>le</strong> da<br />

23 punte pollice -1 .<br />

Analisi chimica del<strong>le</strong> fibre stigliate.<br />

Determinazione degli estrattivi. La quant<strong>it</strong>à<br />

di estrattivi è stata determinata <strong>per</strong> estrazione<br />

del<strong>le</strong> fibre stigliate in miscela di<br />

cicloesano/etanolo (2:1), a ricadere <strong>per</strong> 8 h<br />

e successivamente con etanolo <strong>per</strong> 5 h (Tappi<br />

264 om-82).<br />

Determinazione della lignina. La frazione<br />

di lignina insolubi<strong>le</strong> è stata determinata,<br />

secondo la norma Tappi T 222 om-88, <strong>per</strong><br />

dissoluzione del<strong>le</strong> componenti polisaccaridiche<br />

in H 2 SO 4 72% (p/p) <strong>per</strong> 2 h a 25°C e<br />

successivo trattamento in H 2 SO 4 3% (p/p) a<br />

ricadere <strong>per</strong> 4 h. Il residuo insolubi<strong>le</strong> è stato<br />

lavato con H 2 O bol<strong>le</strong>nte sino a neutral<strong>it</strong>à. La<br />

Figura 3 - Particolare di un fascetto di fibre<br />

primarie, a grado di maturazione non omogeneo,<br />

nella cv Fedora (x 270).<br />

Figure 3 - Detail of a primary bast fibre bund<strong>le</strong><br />

of cv Fedora, showing matur<strong>it</strong>y gradient of<br />

fibres (x 270).


frazione di lignina solubi<strong>le</strong> è stata determinata<br />

spettrofotometricamente (205 nm) sulla<br />

frazione solubi<strong>le</strong> in H 2 SO 4 .<br />

Determinazione dei pentosani. La determinazione<br />

dei pentosani è stata condotta secondo<br />

la norma Tappi 223 cm-84, sul distillato<br />

in HCl 13,15% (p/p) dopo addizione di<br />

NaCl (20 g). A 5 ml del distillato sono stati<br />

aggiunti 25 ml di reagente orcinolo e 20 ml<br />

di etanolo; la determinazione spettrofotometrica<br />

del contenuto di xilano è stata condotta<br />

a 630 nm.<br />

Determinazione del<strong>le</strong> ceneri. La quant<strong>it</strong>à<br />

di ceneri è stata determinata <strong>per</strong> calcinazione<br />

in muffola a 560 °C (Tappi 211 os-58).<br />

Analisi spettroscopica NMR allo stato<br />

solido. Gli spettri CP-MAS 13 C-NMR sono<br />

stati registrati a tem<strong>per</strong>atura ambiente, a<br />

75.4 MHz mediante uno spettrometro <strong>per</strong> lo<br />

stato solido Bruker ASX -300, usando un rotore<br />

(ZrO 2 ) di 7 mm. Il tempo di contatto di<br />

cross polarisation (CP) era 1 ms, mentre il<br />

tempo di ripetizione e l’impulso 1 H90°, rispettivamente<br />

di 4 s e 3,5 µs. I chemical<br />

shifts erano misurati rispetto alla glicina (riferimento<br />

esterno) a 42 ppm dal TMS. Per<br />

ogni spettro sono state accumulate da 500 a<br />

2000 registrazioni (1K data points). La veloc<strong>it</strong>à<br />

di rotazione del rotore era di 4.5 kHz;<br />

gli spettri sono stati fasati manualmente.<br />

RISULTATI E DISCUSSIONE<br />

Caratterizzazione isto-anatomica. Le fibre<br />

primarie occupano nel fusto una regione<br />

<strong>per</strong>iciclica che negli stadi iniziali<br />

dell’ontogenesi, e particolarmente in corrispondenza<br />

del<strong>le</strong> costolature, diviene<br />

Figura 4 - Composizione <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> della zona<br />

di fusto esterna al cambio cribro-<strong>le</strong>gnoso, a 50<br />

cm dalla base, 14 settimane dopo la semina.<br />

Figure 4 - Proportion of primary fibres,<br />

secondary fibres and other tissues in the bast<br />

zone of stem basal segment of cv Carmagnola<br />

and cv Fedora, at week 14 after sowing.<br />

Tabella 3 - Analisi composiziona<strong>le</strong> del<strong>le</strong> fibre stigliate.<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Compos<strong>it</strong>ional analysis of scutched fibres.<br />

Carmagnola<br />

(%)<br />

Fedora<br />

(%)<br />

Estrattivi 1,8 3,9<br />

Lignina solubi<strong>le</strong> 2,1 2,1<br />

Lignina insolubi<strong>le</strong> 2.3 2.7<br />

Lignina tota<strong>le</strong> 4,4 4,8<br />

Pentosani 8,0 7,9<br />

Ceneri 4,9 4,4<br />

Cellulosa (*)<br />

(*) Determinata come differenza<br />

80,9 79,1<br />

Figura 5 - Aspetto dei fascetti di fibre primarie a 100 cm di altezza nel fusto della cv Carmagnola (x 150).<br />

Figure 5 - Primary bast fibre bund<strong>le</strong>s in the stem of cv Carmagnola, 100 cm above ground (x 150).<br />

Figura 6 - Aspetto dei fascetti di fibre primarie a 100 cm di altezza nel fusto della cv Fedora (x 150).<br />

Figure 6 - Primary bast fibre bund<strong>le</strong>s in the stem of cv Fedora, 100 cm above ground (x 150).<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 61


Figura 7 - Fibre primarie in avanzato stadio di<br />

maturazione e scarso sviluppo del<strong>le</strong> fibre<br />

secondarie nel fusto della cv Carmagnola a<br />

50 cm dalla base (x 170).<br />

Figure 7 - Detail of cv Carmagnola stem, 50 cm<br />

above ground, showing nearly mature primary<br />

fibres and moderate development of secondary<br />

phloem fibres (x 170).<br />

pluristratificata. La distribuzione in fascetti<br />

separati (Figg. 1, 2) evidenzia che non tutte<br />

<strong>le</strong> cellu<strong>le</strong> della regione <strong>per</strong>iciclica si differenziano<br />

in fibre; a separare i singoli fascetti<br />

<strong>per</strong>mangono quindi cellu<strong>le</strong> di tipo<br />

parenchimatico, di picco<strong>le</strong> dimensioni e<br />

provviste di parete cellulosica sotti<strong>le</strong>. Il numero<br />

di fibre <strong>per</strong> fascetto risulta determinato<br />

molto precocemente e, in uno stesso individuo,<br />

non presenta significative variazioni<br />

a diverse altezze lungo il fusto.<br />

La maturazione del<strong>le</strong> fibre, indicata dalla<br />

progressiva deposizione di strati di parete<br />

cellulare secondaria, procede nell’amb<strong>it</strong>o di<br />

Figura 10 - Particolare del fusto della cv Fedora<br />

a 150 cm di altezza; <strong>le</strong> fibre primarie non sono<br />

differenziate (x 170).<br />

Figure 10 - Detail of cv Fedora stem, 150 cm<br />

above ground; differentiated primary fibres are<br />

not present (x 170).<br />

62 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Figura 8 - Particolare del fusto della cv<br />

Carmagnola a 150 cm dalla base; <strong>le</strong> fibre<br />

primarie mostrano minore diametro, ma buon<br />

grado di maturazione; non sono presenti fibre<br />

secondarie (x 170).<br />

Figure 8 - Detail of cv Carmagnola stem,<br />

150 cm above ground, showing good<br />

differentiation of thin primary fibres; secondary<br />

fibres are not visib<strong>le</strong> (x 170).<br />

ogni fascetto secondo gradiente, in senso<br />

radia<strong>le</strong> rispetto al centro del fusto (Fig. 3).<br />

Il processo di lignificazione è pure avviato<br />

molto precocemente, contemporaneamente<br />

all’inizio di formazione della parete secondaria:<br />

riguarda inizialmente la lamella mediana<br />

e la sotti<strong>le</strong> parete primaria, procede<br />

poi interessando, sebbene più debolmente,<br />

gli strati di parete secondaria.<br />

Le varietà Carmagnola e Fedora appaiono<br />

distintamente caratterizzate sia <strong>per</strong> la diversa<br />

consistenza dei fascetti (Tab. 1) che <strong>per</strong><br />

lo stato di maturazione del<strong>le</strong> fibre a date altezze<br />

lungo il fusto (Tab. 2).<br />

La cv Fedora presenta fibre primarie aggregate<br />

in fascetti consistenti e compatti,<br />

estesi in senso tangenzia<strong>le</strong>, a contorno irregolarmente<br />

sinuoso, spesso indistintamente<br />

separati (Figg. 6, 9).<br />

La maturazione del<strong>le</strong> fibre, a 14 settimane<br />

dalla semina, risulta molto avanzata fino a 100<br />

cm di altezza (Tab. 2). A 150 cm dalla base <strong>le</strong><br />

fibre presentano valori del rapporto P/L estremamente<br />

bassi: raramente è stato ottenuto un<br />

indice pari a 1, che rappresenta la condizione<br />

di comp<strong>le</strong>ta maturazione, va<strong>le</strong> a dire lume<br />

cellulare comp<strong>le</strong>tamente occluso. Il dato è<br />

facilmente giustificabi<strong>le</strong> se viene rifer<strong>it</strong>o all’altezza<br />

media (165 cm) del<strong>le</strong> piante campionate:<br />

il segmento di fusto pre<strong>le</strong>vato in questa<br />

cultivar a 150 cm dalla base è, in effetti,<br />

s<strong>it</strong>uato in prossim<strong>it</strong>à dell’apice vegetativo,<br />

<strong>per</strong>ciò ad esso corrispondono tessuti di recente<br />

formazione e relativamente immaturi.<br />

La produzione di fibre floematiche secondarie<br />

è evidente sia nella zona basa<strong>le</strong> del fusto<br />

(Fig. 9) che in quella mediana (Fig. 6),<br />

mentre risulta assente a 150 cm di altezza<br />

(Fig. 10).<br />

Figura 9 - Fibre primarie comp<strong>le</strong>tamente<br />

mature e consistente sviluppo di fibre<br />

secondarie nel fusto della cv Fedora a 50 cm<br />

dalla base (x 170).<br />

Figure 9 - Detail of cv Fedora stem, 50 cm<br />

above ground, showing development of fully<br />

mature primary fibres and secondary phloem<br />

fibres (x 170).<br />

Nella cv Carmagnola i fascetti appaiono<br />

meglio individuati, a contorno più regolare<br />

e significativamente più sottili in ogni segmento<br />

di fusto considerato (Figg. 5, 7;<br />

Tab. 1).<br />

Il grado di maturazione del<strong>le</strong> fibre, fino a<br />

100 cm di altezza, è inferiore a quello registrato<br />

in Fedora (Tab. 2); il valore del rapporto<br />

P/L si mantiene tuttavia costante nel<br />

segmento di fusto sovrastante, dove <strong>per</strong>altro<br />

<strong>le</strong> fibre presentano diametro minore<br />

(Fig. 8).<br />

Anche la scalar<strong>it</strong>à di produzione del<strong>le</strong> fibre<br />

secondarie rif<strong>le</strong>tte differenze significative<br />

nel modello di sviluppo e nel r<strong>it</strong>mo di<br />

accrescimento rispetto alla cv Fedora: a<br />

50 cm dalla base (Figg. 4, 7), la zona di fusto<br />

esterna al cambio (tiglio) è occupata <strong>per</strong><br />

il 25% da fibre secondarie e <strong>per</strong> il 43% da<br />

fibre primarie; nei segmenti di fusto successivi<br />

(Figg. 5, 8) la quant<strong>it</strong>à di fibre secondarie<br />

è irri<strong>le</strong>vante.<br />

Le valutazioni quant<strong>it</strong>ative consent<strong>it</strong>e dall’analisi<br />

microscopica concordano globalmente<br />

con quel<strong>le</strong> espresse <strong>per</strong> cultivar di<br />

canapa dioiche e monoiche sulla base di analisi<br />

di altro tipo (Horkay and Bócsa, 1996).<br />

Nel caso specifico, a par<strong>it</strong>à di età del<strong>le</strong> piante,<br />

<strong>le</strong> condizioni isto-anatomiche adeguate<br />

alla destinazione tessi<strong>le</strong> si riscontrano fino a<br />

150 cm di altezza nel fusto della cv<br />

Carmagnola e fino a 100 cm di altezza nel<br />

fusto della cv Fedora.<br />

Analisi chimica. L’analisi composiziona<strong>le</strong><br />

del<strong>le</strong> fibre stigliate è riportata in tabella 3.<br />

La composizione del<strong>le</strong> due varietà è sostanzialmente<br />

simi<strong>le</strong>; l’unica differenza significativa<br />

riguarda il contenuto di estrattivi – di<br />

probabi<strong>le</strong> natura lipidica, visto il tipo di sol-


180<br />

Figura 11 - Spettro 13 C CP-MAS NMR della cv<br />

Carmagnola.<br />

Figure 11 - 13 C CP-MAS NMR spectrum of cv<br />

Carmagnola.<br />

180<br />

160<br />

160<br />

140<br />

140<br />

120<br />

120<br />

100<br />

(ppm)<br />

100<br />

(ppm)<br />

Figura 12 - Spettro 13 C CP-MAS NMR della cv<br />

Fedora.<br />

Figure 12 - 13 C CP-MAS NMR spectrum of cv<br />

Fedora.<br />

vente utilizzato – sensibilmente su<strong>per</strong>iore<br />

nella cultivar Fedora. È verosimi<strong>le</strong> che la<br />

componente fibrosa isolata dal segmento<br />

subapica<strong>le</strong> del fusto di quest’ultima sia cost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>a<br />

da fibre immature e trattenga una<br />

maggiore quant<strong>it</strong>à di altri tessuti vivi: è quindi<br />

possibi<strong>le</strong> che i componenti lipoproteici<br />

cellulari incidano sui valori riscontrati.<br />

Spettroscopia NMR allo stato solido. Lo<br />

spettro 13 C CP-MAS NMR del<strong>le</strong> fibre<br />

stigliate della varietà Carmagnola (Fig. 11)<br />

mostra i segnali propri del<strong>le</strong> tre componenti<br />

polimeriche: lignina, pentosani e cellulosa,<br />

un<strong>it</strong>amente a quelli dei gruppi metilici, com-<br />

80<br />

80<br />

60<br />

60<br />

40<br />

40<br />

20<br />

20<br />

presi tra 20 e 40 ppm del<strong>le</strong> componenti non<br />

fibrose.<br />

Segnali relativi alla lignina sono presenti<br />

sia a campi alti che a campi bassi: il segna<strong>le</strong><br />

a 21 ppm è stato attribu<strong>it</strong>o ai gruppi metilici,<br />

mentre la spalla a 56 ppm ai gruppi<br />

metossilici presenti nella lignina, ma anche<br />

nei pentosani. Il segna<strong>le</strong> a 180 ppm è dovuto<br />

alla presenza nella struttura della lignina<br />

di gruppi carbonilici. I segnali dei carboni<br />

α, β e γ del<strong>le</strong> un<strong>it</strong>à di fenilpropano non sono<br />

distinguibili <strong>per</strong>ché sovrapposti a quelli della<br />

cellulosa, mentre i segnali dei carboni dell’anello<br />

del fenilpropano appaiono ampi e<br />

di debo<strong>le</strong> intens<strong>it</strong>à nell’intervallo 120-<br />

130 ppm. I segnali dei pentosani, oltre che a<br />

56 ppm, sono evidenti a campi bassi<br />

(175 ppm) e dovuti alla presenza di gruppi<br />

acetilici (Focher, 1992).<br />

Il segna<strong>le</strong> del carbonio anomerico C-1<br />

della cellulosa appare a 105 ppm, mentre i<br />

segnali a 89 ppm e la spalla a 84 ppm sono<br />

stati assegnati al carbonio C-4, presente rispettivamente<br />

nel<strong>le</strong> zone ordinate e meno<br />

ordinate della cellulosa. Anche il segna<strong>le</strong> del<br />

carbonio C-6 è scomposto nella componente<br />

ordinata (65 ppm) e meno ordinata<br />

(63 ppm). L’apparente doppietto nell’intervallo<br />

70-80 ppm è dovuto ai carboni C-2,<br />

C-3 e C-5 dell’anello anidroglucosidico che<br />

generalmente appare come trip<strong>le</strong>tto solo in<br />

composti cellulosici altamente cristallini.<br />

Il profilo dello spettro NMR del<strong>le</strong> fibre<br />

stigliate della cv Fedora (Fig. 12) mostra, a<br />

differenza dell’analisi chimica, una riduzione<br />

di intens<strong>it</strong>à dei segnali della lignina (intens<strong>it</strong>à<br />

prossima al lim<strong>it</strong>e di sensibil<strong>it</strong>à dello<br />

strumento). Anche i segnali dei pentosani<br />

mostrano una parzia<strong>le</strong> riduzione della loro<br />

intens<strong>it</strong>à.<br />

Lo spettro NMR della cv Carmagnola presenta<br />

un profilo tipico della cellulosa del<strong>le</strong><br />

fibre primarie di piante annuali (Focher et<br />

al., 2001) con un grado di cristallin<strong>it</strong>à, calcolato<br />

sul carbonio C-4, prossimo al 50%.<br />

Nello spettro della cv Fedora la larghezza<br />

di riga dei picchi relativi ai carboni C-4 e<br />

C-6, dovuta alla maggior presenza della componente<br />

meno ordinata della cellulosa, non<br />

<strong>per</strong>mette la determinazione della componente<br />

cristallina e necess<strong>it</strong>a <strong>per</strong>tanto di uno studio<br />

più approfond<strong>it</strong>o.<br />

CONCLUSIONI<br />

Pur presentando ampia variabil<strong>it</strong>à, i caratteri<br />

ri<strong>le</strong>vati con l’analisi isto-anatomica<br />

rispecchiano significative differenze varietali<br />

cost<strong>it</strong>utive e consentono valutazioni anche<br />

di ordine qual<strong>it</strong>ativo. Nel<strong>le</strong> condizioni s<strong>per</strong>imentali<br />

e meteoclimatiche relative ai campioni<br />

esaminati, la cv Carmagnola sembra<br />

presentare parametri di qual<strong>it</strong>à su<strong>per</strong>iore <strong>per</strong><br />

quanto riguarda la maturazione più veloce e<br />

più omogenea del<strong>le</strong> fibre primarie e la formazione<br />

di minori quant<strong>it</strong>à di fibre secondarie.<br />

Inoltre, la morfologia dei fascetti di<br />

fibre primarie, contraddistinti da bassa consistenza<br />

e da dimensioni relativamente omogenee,<br />

può rappresentare un e<strong>le</strong>mento di non<br />

secondaria importanza <strong>per</strong> la produzione di<br />

filato di e<strong>le</strong>vata finezza.<br />

Infine, benché <strong>le</strong> osservazioni si riferiscano<br />

a uno stadio di cresc<strong>it</strong>a non defin<strong>it</strong>ivo ai<br />

fini della raccolta, si evidenzia la possibil<strong>it</strong>à<br />

di utilizzazione del fusto della cv<br />

Carmagnola <strong>per</strong> un’altezza considerevolmente<br />

su<strong>per</strong>iore rispetto alla cv Fedora.<br />

Tra i dati ottenuti dall’analisi struttura<strong>le</strong><br />

risulta di particolare rilievo la struttura<br />

sopramo<strong>le</strong>colare più ordinata della cellulosa<br />

nella cv Carmagnola.<br />

La correlazione tra dati di tipo chimicostruttura<strong>le</strong><br />

e osservazioni isto-anatomiche<br />

può dunque fornire utili riferimenti nella<br />

definizione oggettiva del<strong>le</strong> proprietà della<br />

fibra richieste <strong>per</strong> diverse destinazioni d’uso,<br />

nonché indicazioni <strong>per</strong> programmi di se<strong>le</strong>zione<br />

e miglioramento.<br />

RINGRAZIAMENTI<br />

Si ringrazia il Dott. Luigi Maffettone, <strong>per</strong><br />

l’assistenza tecnica prestata nella composizione<br />

del<strong>le</strong> tavo<strong>le</strong>.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

Focher B., 1992. Physical characteristics of flax<br />

fibre. In: “The Biology and Processing of<br />

Flax Fibre”. H.S. Shekkar Sharma and<br />

C.F.Van Sumere Eds., M.Publications,<br />

Belfast, pp. 11-32.<br />

Focher B., Palma M.T., Canetti M., Torri G.,<br />

Cosentino C., Gastaldi G., 2001. Structural<br />

differences between non-wood plant<br />

celluloses: evidence from solid state NMR,<br />

vibrational spectroscopy and X-ray<br />

diffractometry. Ind. Crops Prod. 13,193-208.<br />

Hayward H.E., 1951. The structure of economic<br />

plants. The Macmillan Company, New York,<br />

pp. 214-245.<br />

Horkay E. and I. Bócsa, 1996. Objective basis<br />

for the evaluation of differences in fibre<br />

qual<strong>it</strong>y between ma<strong>le</strong>, fema<strong>le</strong> and<br />

monoecious hemp plants. J. Int. Hemp Ass. 3,<br />

67-69.<br />

Kel<strong>le</strong>r A., V. Mediavilla, M. Leupin, E.<br />

Wintermantel, 2001. Influence of the growth<br />

stage of industrial hemp on chemical and<br />

physical pro<strong>per</strong>ties of the fibres. Ind. Crops<br />

Prod. 13, 35-48.<br />

Mediavilla V., M. Leupin, A. Kel<strong>le</strong>r, 2001.<br />

Influence of the growth stage of industrial<br />

hemp on the yield formation in relation to<br />

certain fibre qual<strong>it</strong>y tra<strong>it</strong>s. Ind. Crops<br />

Prod. 13, 49-56.<br />

Sankari H.S., 2000. Comparison of bast fibre<br />

yield and mechanical fibre pro<strong>per</strong>ties of hemp<br />

(Cannabis sativa L.) cultivars. Ind. Crops<br />

Prod. 11, 73-84.<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 63


Impiego della canapa nella f<strong>it</strong>odepurazione da metalli pesanti<br />

A. Ciurli, A. Alpi e P. Perata1 Dipartimento di Biologia del<strong>le</strong> Piante Agrarie - Univers<strong>it</strong>à degli Studi di Pisa, Via Mariscoglio 34, 56124 Pisa<br />

1 Dipartimento di Scienze Agrarie - Univers<strong>it</strong>à degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Via Kennedy 17,<br />

42100 Reggio Emilia<br />

RIASSUNTO<br />

È stata effettuata l’analisi di germinazione ed individuato il tempo medio di germinazione di semi<br />

di Cannabis sativa var. Fibranova. La <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di germinazione è stata studiata inoltre in presenza<br />

di sali di zinco: solfato di zinco, ZnSO 4 , n<strong>it</strong>rato di zinco, Zn (NO 3 ) 2 e cloruro di zinco, ZnCl 2 ,<br />

usando concentrazioni 0 (controllo), 0.05, 0.1, 0.2, e 0.4 M, e <strong>per</strong> ogni sa<strong>le</strong>, sia in presenza di luce<br />

sia al buio. È stato messo a punto un sistema di coltivazione della canapa in coltura idroponica, in<br />

condizioni di cresc<strong>it</strong>a controllate, dopo la sua germinazione nel terreno. La <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di<br />

germinazione dei semi è circa del 18%, a causa della presenza di numerosi semi malformati e<br />

morti. La pianta invece si adatta bene alla cresc<strong>it</strong>a in coltura idroponica e non presenta “shock” da<br />

trapianto dopo il trapianto dal terreno all’idroponica stessa. Per evidenziare una soglia di tossic<strong>it</strong>à<br />

al metallo, quando <strong>le</strong> piante avevano raggiunto un’altezza di 30 cm, la soluzione nutr<strong>it</strong>iva<br />

dell’idroponica veniva sost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>a con una soluzione nutr<strong>it</strong>iva contenente gli stessi sali di Zn del<strong>le</strong><br />

prove di germinazione, rispettivamente al<strong>le</strong> concentrazioni 0.0 (controllo), 0.05, 0.1, 0.2 e 0.4 M.<br />

Sono stati evidenziati danni sul<strong>le</strong> piante al<strong>le</strong> diverse concentrazioni di sali di zinco ed individuata<br />

una soglia di tol<strong>le</strong>ranza della canapa ai sali di zinco nel terreno.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: canapa, metalli pesanti, f<strong>it</strong>odepurazione, coltura idroponica<br />

ABSTRACT<br />

Use of hemp for phytoremediation of soil metals<br />

Germination analyses were carried out for seeds of Cannabis sativa variety “Fibranova” and the<br />

relative average germination time was determined. Germination <strong>per</strong>centage was also studied in the<br />

presence of zinc salts such as zinc chloride (ZnCl 2 ) zinc sulphate (ZnSO 4 ), zinc n<strong>it</strong>rate (Zn(NO 3 ) 2 )<br />

at the following concentrations: 0.0, (control), 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 M, both in light and dark. We<br />

established a cultivation system in hydroponics culture for Cannabis plants in control<strong>le</strong>d growth<br />

chamber, after seed germination in soil.<br />

The aim of the present research was to evaluate the to<strong>le</strong>rance of Cannabis to zinc salts for restoration<br />

of soil metals. Although we observed a scarce adaptabil<strong>it</strong>y of Cannabis to zinc salts in the hydroponics<br />

cultivation system, we chose this growth method because of the need to obtain a repeatab<strong>le</strong><br />

ex<strong>per</strong>iment, regard<strong>le</strong>ss of soil compos<strong>it</strong>ion, intrinsically variab<strong>le</strong>.<br />

Germination <strong>per</strong>centage of Cannabis sativa seeds was about 18%, because of the presence of<br />

several deformed, broken, empty and dead seeds. On the contrary, the plants adapted to hydroponics<br />

culture cond<strong>it</strong>ion grew very well and did not present transplantation shock from soil to the<br />

hydroponics. When the plants reached a height of 30 cm, the nutr<strong>it</strong>ive solution was replaced w<strong>it</strong>h<br />

another containing zinc salts at: 0.0 M, (control), 0.05 M, 0.1 M, 0.2 M, 0.4 M.<br />

The toxic effects of the different salts were evaluated and a to<strong>le</strong>rance threshold for zinc toxic<strong>it</strong>y<br />

plant growth was determined. The obtained results demonstrate a low to<strong>le</strong>rance of hemp to the<br />

presence of ZnCl 2 in hydroponics cultivation (< 0.1 M), whereas the same concentration appears to<br />

be well to<strong>le</strong>rated by Cannabis grown in soil.<br />

Key words: hemp, heavy metal, phytoremediation, hydroponics cultivation.<br />

INTRODUZIONE<br />

La tecnica che prevede l’utilizzazione di<br />

piante <strong>per</strong> il trattamento di suoli contaminati<br />

e acque reflue inquinate, nota con il termine<br />

di “f<strong>it</strong>odepurazione”, è un processo di<br />

recente sviluppo che si sta imponendo come<br />

Autore corrispondente: Perata P. - Dipartimento<br />

di Scienze Agrarie - Univers<strong>it</strong>à degli Studi di<br />

Modena e Reggio Emilia, Via Kennedy 17,<br />

42100 Reggio Emilia, Italia - Tel. (0522)<br />

383232 - Fax (0522) 304217 - E-mail:<br />

<strong>per</strong>ata.pierdomenico@unimo.<strong>it</strong>.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

64 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

una soluzione efficace, a basso impatto ambienta<strong>le</strong><br />

ed applicabi<strong>le</strong> ad una ampia gamma<br />

di s<strong>it</strong>uazioni dove i sistemi tradizionali<br />

appaiono onerosi e di diffici<strong>le</strong> gestione. Questa<br />

nuova tecnologia risulta molto vantaggiosa<br />

anche <strong>per</strong> la notevo<strong>le</strong> abil<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> piante<br />

ad estrarre sequestrare e/o detossificare<br />

inquinanti presenti nel terreno o nel<strong>le</strong> acque<br />

(Meagher, 2000). Sebbene il termine<br />

f<strong>it</strong>odepurazione attribuisca una funzione predominante<br />

all’azione del<strong>le</strong> piante, in realtà<br />

il processo è molto più comp<strong>le</strong>sso e si basa<br />

sull’azione svolta da alcune specie vegetali<br />

sul refluo da depurare in stretta connessione<br />

con i batteri presenti nella rizosfera e nel<br />

suolo (Salt et al., 1998).<br />

Sia negli Stati Un<strong>it</strong>i che in diversi Paesi<br />

Europei sono stati realizzati negli ultimi anni<br />

numerosi impianti <strong>per</strong> la f<strong>it</strong>odepurazione di<br />

reflui provenienti da un’ampia gamma di<br />

attiv<strong>it</strong>à: trattamento secondario e terziario di<br />

reflui urbani, industriali, agricoli e<br />

zootecnici. Infine, da pochi anni, si stanno<br />

utilizzando organismi vegetali <strong>per</strong> la<br />

depurazione del<strong>le</strong> acque inquinate e/o<br />

eutrofiche tram<strong>it</strong>e la ricostruzione di<br />

ecosistemi acquatici (constructed wetland),<br />

aventi la funzione di filtro biologico e di tampone<br />

del<strong>le</strong> acque scaricate dai processi civili,<br />

industriali ed agricoli (Mannini, 1997).<br />

La f<strong>it</strong>odepurazione si attua secondo diverse<br />

strategie di depurazione, infatti, la<br />

f<strong>it</strong>oestrazione (phytoextraction) prevede la<br />

estrazione dell’inquinante (ad esempio metalli<br />

pesanti) da parte della pianta, che tende<br />

ad accumulare l’inquinante stesso nei suoi<br />

tessuti. L’impiego di vegetali in grado di produrre<br />

una notevo<strong>le</strong> biomassa è vantaggiosa<br />

in questo approccio. La f<strong>it</strong>oestrazione può<br />

essere ulteriormente suddivisa in<br />

“f<strong>it</strong>oestrazione indotta” e “f<strong>it</strong>oestrazione<br />

continua”: la distinzione è basata sulla necess<strong>it</strong>à<br />

di aggiunta di un fattore chelante <strong>per</strong><br />

indurre l’assorbimento del metallo pesante<br />

nel caso della f<strong>it</strong>oestrazione indotta, mentre<br />

la f<strong>it</strong>oestrazione continua si basa sull’impiego<br />

di piante tipiche di zone caratterizzate da<br />

terreni ricchi in metalli pesanti. Lo svantaggio<br />

di questo ultimo approccio è dato dal lim<strong>it</strong>ato<br />

tasso di cresc<strong>it</strong>a di tali piante, un<strong>it</strong>a<br />

alla frequente incapac<strong>it</strong>à di i<strong>per</strong>accumulare<br />

metalli pesanti quali piombo, cadmio, arsenico<br />

ed uranio (Salt et al. 1998).Alla<br />

f<strong>it</strong>oestrazione si affiancano altri processi,<br />

come la capac<strong>it</strong>à del<strong>le</strong> piante di “stabilizzare”<br />

un inquinante nel terreno (phytostabilization),<br />

di estrarlo e renderlo in segu<strong>it</strong>o<br />

volati<strong>le</strong> (phytovolatilization), oltre alla capac<strong>it</strong>à<br />

di alcune piante di degradare<br />

(phytodegradation) alcuni inquinanti (Pilon-<br />

Sm<strong>it</strong>s and Pilon, 2000; Salt et al., 1998).Inoltre,<br />

la pianta può, in particolari casi indurre<br />

la degradazione degli inquinanti da parte<br />

della microflora del terreno (phytostimulation).<br />

Attualmente la f<strong>it</strong>odepurazione di suoli<br />

contaminati da metalli pesanti rappresenta,<br />

tra i metodi di decontaminazione noti, quello<br />

a più basso costo. Tuttavia nella<br />

decontaminazione dei suoli da metalli,<br />

l’individuazione dei fenotipi naturali di piante<br />

i<strong>per</strong>accumulatrici ha un ruolo fondamenta<strong>le</strong>.<br />

La i<strong>per</strong>tol<strong>le</strong>ranza ai metalli rappresenta<br />

la caratteristica vegeta<strong>le</strong> chiave <strong>per</strong> ottenere


Tabella 1 - Nella tabella sono riportati gli effetti tossici ri<strong>le</strong>vati sul<strong>le</strong> piante di Cannabis sativa<br />

cresciute in coltura idroponica, in condizioni di cresc<strong>it</strong>a controllate:<br />

++++ essiccamento e morte della pianta tre giorni dopo l’inizio del trattamento<br />

+++ essiccamento e morte della pianta cinque giorni dopo<br />

++ appassimento del<strong>le</strong> foglie, essiccamento e morte della pianta otto giorni dopo<br />

+ appassimento e ripiegamento verso il basso del<strong>le</strong> foglie, essiccamento e morte della pianta dieci<br />

giorni dopo<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - The toxic effects of different zinc salts were evaluated on Cannabis sativa growth in<br />

hydroponics culture in control<strong>le</strong>d growth chamber, as reported:<br />

++++ plant drying up and death three days after the beginning of the treatment<br />

+++ plant drying up and death five days after the beginning of the treatment<br />

++ <strong>le</strong>aves wilted, plant drying up and death eight days after the beginning of the treatment<br />

+ <strong>le</strong>aves wilted and bending down, plant drying up and death ten days after the beginning of the<br />

treatment<br />

Concentrazione (M) Zn SO4 Zn(NO3)2 ZnCl2<br />

0<br />

0.05<br />

0.1<br />

0.2<br />

0.4<br />

0<br />

+<br />

++<br />

+++<br />

++++<br />

l’i<strong>per</strong>accumulazione degli stessi e la<br />

compartimentalizzazione vacuolare rappresenta<br />

la spiegazione dell’i<strong>per</strong>accumulazione.<br />

Sono noti dalla <strong>le</strong>tteratura esempi di<br />

“phytovolatilization” di Se o Hg ed emendamenti<br />

<strong>per</strong> phytostabilization dovuti<br />

all’inattivazione nel suolo di Pb e Cr +6 . Ancora<br />

scarse sono tuttavia <strong>le</strong> conoscenze relative<br />

al<strong>le</strong> basi mo<strong>le</strong>colari della phytoremediation,<br />

anche se recenti progressi sono<br />

stati raggiunti nella caratterizzazione dell’assorbimento<br />

di Fe, Cd e Zn in Arabidopsis.<br />

Inoltre mutanti di liev<strong>it</strong>o indicano probabili<br />

strategie <strong>per</strong> la cost<strong>it</strong>uzione di cultivar<br />

transgeniche <strong>per</strong> la f<strong>it</strong>odepurazione (Chaney<br />

R. L. et al., 1997).<br />

Il presente lavoro affronta una tematica<br />

particolarmente innovativa in quanto tratta<br />

0<br />

+<br />

++<br />

+++<br />

++++<br />

0<br />

+<br />

++<br />

+++<br />

++++<br />

la possibi<strong>le</strong> applicazione di tecniche di<br />

f<strong>it</strong>odepurazione impiegando una pianta ad<br />

e<strong>le</strong>vata biomassa qua<strong>le</strong> la Canapa, (Cannabis<br />

sativa L.), una pianta annua<strong>le</strong>, a sessi separati<br />

(dioica) che appartiene alla famiglia del<strong>le</strong><br />

Cannabinacee (Small and Conquist, 1976).<br />

Studi di tipo ecologico e f<strong>it</strong>ogeografico, condotti<br />

su ampie col<strong>le</strong>zioni, hanno <strong>per</strong>messo<br />

di separare dalla Cannabis sativa, comprendente<br />

<strong>le</strong> varietà coltivate <strong>per</strong> la produzione<br />

di fibra, la Cannabis indica, cui afferiscono<br />

i tipi caratterizzati da un maggior contenuto<br />

di cannabinoidi, in particolare di d9-tetraidrocannabinolo<br />

(THC), principa<strong>le</strong> agente<br />

psicotropico della canapa (Schultes, 1973;<br />

Ranalli e Mastromei, 2000). La canapa ha<br />

avuto in passato una grande tradizione di<br />

coltivazione nel nostro Paese; negli anni ’30<br />

Figura 1 - La figura mostra <strong>le</strong> piante di Cannabis nel sistema di coltura idroponica al<strong>le</strong>st<strong>it</strong>o: vasi con<br />

particolari fend<strong>it</strong>ure contenenti argilla espansa vengono immersi <strong>per</strong> pochi cm nella soluzione nutr<strong>it</strong>iva<br />

contenente i metalli pesanti, in condizioni di cresc<strong>it</strong>a controllata.<br />

Figure 1 - Drawing showing Cannabis plants in hydroponics culture: pots containing expanded clay<br />

plunged in nutr<strong>it</strong>ive solution w<strong>it</strong>h heavy metals in control<strong>le</strong>d growth chamber.<br />

era coltivata su una su<strong>per</strong>ficie di oltre<br />

100.000 ha e produceva una fibra di eccel<strong>le</strong>nte<br />

qual<strong>it</strong>à. Successivamente la coltura<br />

andò in declino fino ad annullarsi agli inizi<br />

degli anni ’60, sia <strong>per</strong> la gravos<strong>it</strong>à degli interventi<br />

manuali necessari <strong>per</strong> la coltura che<br />

si scontravano con <strong>le</strong> esigenze di un’agricoltura<br />

che diventava sempre più di scala,<br />

sia <strong>per</strong> la diffusione dell’impiego, come stupefacenti,<br />

dei derivati della canapa (hashish<br />

e marijuana). Questi fatti portarono al bando<br />

della coltivazione della canapa indiana e<br />

di rif<strong>le</strong>sso anche della canapa comune. Infatti,<br />

l’art. 26 del D.P.R. n° 309 del 1990,<br />

sancisce il divieto della coltivazione di canapa<br />

indiana nel terr<strong>it</strong>orio dello Stato e poiché<br />

dal punto di vista botanico non esistono<br />

differenze univoche e riproducibili tra canapa<br />

da droga e da fibra, a parte il differente<br />

contenuto di THC, di conseguenza la coltivazione<br />

di canapa da fibra ha generato equivoci<br />

negli organi preposti alla repressione<br />

dell’uso degli stupefacenti; infatti, scambiando<br />

la canapa comune <strong>per</strong> canapa indiana si<br />

sono attivate spesso istruttorie con sequestro<br />

della coltura e sanzioni <strong>per</strong> l’agricoltore<br />

(Ranalli, 1998).<br />

Negli ultimi anni si è assist<strong>it</strong>o comunque<br />

ad un rinnovato interesse <strong>per</strong> la canapicoltura<br />

giustificato da fattori agronomici e dai molteplici<br />

impieghi della pianta e dei suoi derivati.<br />

Infatti, da un punto di vista agronomico,<br />

la canapa ha la proprietà di migliorare la<br />

fertil<strong>it</strong>à del terreno, di sopprimere <strong>le</strong> erbe<br />

infestanti (ev<strong>it</strong>ando l’uso di erbicidi) e di<br />

tol<strong>le</strong>rare molte f<strong>it</strong>opatie (riducendo l’uso di<br />

pesticidi e di disinfettanti del suolo). Per<br />

queste caratteristiche la canapa rientra <strong>per</strong>fettamente<br />

nel<strong>le</strong> attuali esigenze di coltura<br />

eco-compatibi<strong>le</strong>, a ridotto impatto ambienta<strong>le</strong><br />

(Ranalli et al., 1999). Accanto all’uso<br />

tradiziona<strong>le</strong> nell’industria tessi<strong>le</strong> e cartaria,<br />

la canapa, infatti, sta r<strong>it</strong>ornando oggi sul<br />

mercato da protagonista nel settore dell’abbigliamento;<br />

inoltre si assiste ad un impiego<br />

crescente dei derivati della canapa nei prodotti<br />

geotessili <strong>per</strong> contenere l’erosione dei<br />

terreni, nella bioedilizia come materia<strong>le</strong> isolante<br />

e <strong>per</strong> al<strong>le</strong>ggerire i conglomerati<br />

cementizi, nell’industria automobilistica<br />

come materia<strong>le</strong> fonoassorbente e in vari<br />

composti dell’industria chimico-farmaceutica.<br />

Il ruolo della canapa appare <strong>per</strong>tanto<br />

particolarmente ri<strong>le</strong>vante e rafforzato dal<br />

possibi<strong>le</strong> utilizzo nella f<strong>it</strong>odepurazione di<br />

terreni inquinati da metalli pesanti.<br />

MATERIALI E METODI<br />

Materia<strong>le</strong> vegeta<strong>le</strong>. Sono stati utilizzati<br />

semi di Cannabis sativa L. varietà<br />

Fibranova.<br />

Prodotti. Sali di zinco: ZnSO 4 al 99%,<br />

Zn(NO 3 ) 2 al 98%, ZnCl 2 , al 97% (Sigma).<br />

Soluzione nutr<strong>it</strong>iva Hoagland’s (Sigma).<br />

Germinazione in piastra. L’analisi di<br />

germinazione è stata effettuata in cella<br />

climatizzata ad una tem<strong>per</strong>atura di 22° C,<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 65


Figura 2 - L’analisi di germinazione è stata<br />

effettuata utilizzando 100 semi, in condizioni di<br />

cresc<strong>it</strong>a controllate. I dati rappresentano la<br />

media ± errore standard (SE, n = 4)<br />

semi germinati<br />

semi deformati, rotti o vuoti<br />

semi morti<br />

semi imbib<strong>it</strong>i ma non germinanti<br />

Figure 2 - Germination analyses carried out<br />

employing 100 seeds in control<strong>le</strong>d growth<br />

chamber. Data are mean ± SE (n = 4).<br />

germinated seeds<br />

deformed, broken or empty seeds<br />

dead seeds<br />

v<strong>it</strong>al soaked seeds but not germinating<br />

umid<strong>it</strong>à 65%. I dati sono stati ri<strong>le</strong>vati dopo<br />

una settimana di germinazione in piastre<br />

Petri, utilizzando 100 semi, la prova è stata<br />

replicata quattro volte mantenendosi il più<br />

possibi<strong>le</strong> in condizioni di steril<strong>it</strong>à (secondo<br />

i metodi Ufficiali di Analisi del<strong>le</strong> Sementi,<br />

Gazzetta Ufficia<strong>le</strong>, 1993). Per il calcolo del<br />

tempo medio di germinazione (TMG) è stata<br />

utilizzata la formula: TMG = ∑ (n x d) / N,<br />

(Gazzetta ufficia<strong>le</strong>, 1993).<br />

Le concentrazioni utilizzate nel<strong>le</strong> prove di<br />

germinazione in piastra e nella coltura<br />

idroponica, <strong>per</strong> i tre sali ZnCl 2 , ZnSO 4 ,<br />

Zn(NO 3 ) 2 sono state 0 (controllo), 0.05, 0.1,<br />

0.2 e 0.4, in acqua. La scelta di suddette concentrazioni<br />

deriva da precedenti es<strong>per</strong>imenti<br />

che utilizzavano terreno, (Przemyslaw, 1997).<br />

Figura 3 - Nella figura sono riportati i valori del<br />

tempo medio di germinazione (TMG) in<br />

condizioni di cresc<strong>it</strong>a controllata. I dati<br />

rappresentano la media ± errore standard (SE, n =<br />

4).<br />

Figure 3 - The figure shows the mean<br />

germination time (MGT) values in control<strong>le</strong>d<br />

growth cond<strong>it</strong>ions. The data represent<br />

the mean ± standard error (SE, no. = 4).<br />

66 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Cresc<strong>it</strong>a nel terreno. La canapa è stata<br />

preventivamente fatta germinare e crescere<br />

in vaso con terreno (miscela specia<strong>le</strong> di<br />

terriccio Haw<strong>it</strong>a-Flor), fino all’altezza desiderata<br />

ed in condizioni di cresc<strong>it</strong>a controllate,<br />

successivamente travasata in coltura<br />

idroponica.<br />

Cresc<strong>it</strong>a in coltura idroponica. Le piante<br />

di 30 o 50 cm al<strong>le</strong>vate nel terreno, sono<br />

state trapiantate in vasi da idrocoltura, dopo<br />

aver opportunamente lavato <strong>le</strong> radici <strong>per</strong> togliere<br />

ogni eventua<strong>le</strong> traccia di substrato,<br />

prestando attenzione che la parte termina<strong>le</strong><br />

del<strong>le</strong> radici raggiunga la zona basa<strong>le</strong> del<br />

vaso, che viene quindi opportunamente riemp<strong>it</strong>o<br />

con argilla espansa <strong>per</strong> idrocoltura<br />

(B<strong>le</strong>sana). I vasi, cinque <strong>per</strong> volta, sono collocati<br />

in appos<strong>it</strong>e vasche da coltura<br />

idroponica, dove viene mantenuta la soluzione<br />

nutr<strong>it</strong>iva contenente il sa<strong>le</strong> fino ad un<br />

adeguato livello (Fig. 1), e mantenuti in cella<br />

climatizzata ad una tem<strong>per</strong>atura di 22° C,<br />

umid<strong>it</strong>à 65%, con luce continua ad una intens<strong>it</strong>à<br />

luminosa di 250 µmol s -1 m -2 .<br />

RISULTATI<br />

L’analisi di germinazione evidenzia una<br />

<strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di germinazione molto bassa, al<br />

di sotto del 20% (Fig. 2). Circa il 45% dei<br />

semi risultano morti; il 30% degli stessi subisce<br />

un’imbibizione dei tegumenti ma non<br />

segue la germinazione e circa un 10% presentano<br />

spaccature e/o deformazioni del<br />

seme, <strong>per</strong>tanto risultano anch’essi compromessi<br />

<strong>per</strong> la germinazione. I semi in grado<br />

di germinare presentano tuttavia un buon<br />

TMG, raggiungendo il suo massimo intorno<br />

a 5 (Fig. 3). La <strong>per</strong>centua<strong>le</strong> di germinazione<br />

in piastra, è stata effettuata anche utilizzando<br />

i tre sali di Zn al<strong>le</strong> varie concentrazioni<br />

ed in presenza ed assenza di luce (Fig. 4).<br />

Dalla figura 4 si osserva che la % di<br />

germinazione al buio si mantiene moderatamente<br />

più e<strong>le</strong>vata di quella alla luce soltanto<br />

nel caso del controllo, mentre varia in presenza<br />

dei tre sali di zinco al<strong>le</strong> diverse concentrazioni.<br />

Nel caso del ZnCl 2 (Fig. 4A) si<br />

osserva una riduzione della germinazione<br />

all’aumentare della concentrazione del sa<strong>le</strong>,<br />

sia al buio sia alla luce. Un’analoga riduzione<br />

non si osserva invece con gli altri due<br />

sali (Fig. 4B e 4C). La presenza del sa<strong>le</strong> alla<br />

più bassa concentrazione (0.05 M) determina,<br />

rispetto al controllo, una forte riduzione<br />

della germinabil<strong>it</strong>à che tende a ridursi ulteriormente<br />

al<strong>le</strong> altre concentrazioni di<br />

Zn(NO 3 ) 2 ed alla luce, mentre al buio concentrazioni<br />

di 0.1 e 0.2 M incrementano la<br />

germinazione a livelli paragonabili al controllo.<br />

Nel caso del ZnSO 4 (Fig. 4B) al<strong>le</strong> concentrazioni<br />

di 0.1 e 0.2 M si può notare una<br />

forte ripresa della germinazione sia al buio<br />

sia alla luce, ma con un maggior incremento<br />

della germinazione alla luce, <strong>per</strong> poi diminuire<br />

di nuovo a concentrazioni di 0.4 M.<br />

La figura 5 mostra come apparivano <strong>le</strong><br />

piante di canapa (altezza di 30 cm), in coltura<br />

Figura 4 - Percentua<strong>le</strong> di germinazione di semi<br />

di Cannabis sativa in presenza dei seguenti sali:<br />

ZnCl , Zn SO , Zn(NO ) al<strong>le</strong> concentrazioni<br />

2 4 3 2<br />

0.0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 M<br />

alla luce ed al buio<br />

Figure 4 - Germination <strong>per</strong>centage of Cannabis<br />

sativa seeds in the presence of the following salts:<br />

ZnCl , Zn SO , Zn(NO ) at the concentrations of<br />

2 4 3 2<br />

0.0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 M and in light or<br />

dark<br />

idroponica, dopo una settimana dalla sost<strong>it</strong>uzione<br />

della soluzione nutr<strong>it</strong>iva con quella<br />

contenente ZnCl 2 , 0.4 M. A questa concentrazione,<br />

anche con gli altri sali di zinco,<br />

l’azione tossica è molto marcata; <strong>per</strong> semplificare<br />

la comprensione dei danni<br />

f<strong>it</strong>otossici si può osservare la Tabella 1, che<br />

evidenzia un’azione tossica direttamente<br />

proporziona<strong>le</strong> alla concentrazione dei tre sali<br />

di zinco. R<strong>it</strong>enendo che l’ent<strong>it</strong>à dei danni potesse<br />

derivare almeno in parte dall’utilizzo<br />

di piante troppo giovani (altezza di 30 cm)<br />

sono state replicate <strong>le</strong> prove in coltura<br />

idroponica utilizzando piante alte 50 cm, ma<br />

il risultato è rimasto immutato anche riducendo<br />

la concentrazione di zinco a 0.1 M<br />

come si può verificare osservando la figura<br />

6. Successivamente, utilizzando sempre<br />

piante di canapa a 50 cm di altezza e <strong>le</strong> stesse<br />

concentrazioni dei tre sali di zinco, ma<br />

crescendo <strong>le</strong> piante nel terreno anziché in<br />

coltura idroponica, abbiamo evidenziato che<br />

ZnCl 2 alla concentrazione 0.1 M consente<br />

la cresc<strong>it</strong>a della pianta (Fig. 7). Dopo due<br />

settimane dall’inizio del trattamento, la pianta


Figura 5 - La foto mostra in primo piano, come<br />

apparivano <strong>le</strong> piante di canapa, ad una altezza di<br />

30 cm, dopo una settimana dalla sost<strong>it</strong>uzione<br />

della soluzione nutr<strong>it</strong>iva pura con quella<br />

contenente ZnCl 2 0.4 M, rispetto al controllo in<br />

secondo piano.<br />

Figure 5 - Cannabis plants w<strong>it</strong>h a height of<br />

30 cm, in hydroponics culture, after one week<br />

from the replacement of the nutr<strong>it</strong>ive solution<br />

w<strong>it</strong>h another containing ZnCl 2 0.4 M.<br />

appariva in buone condizioni ed addir<strong>it</strong>tura<br />

sembrava aver sub<strong>it</strong>o un apprezzabi<strong>le</strong> allungamento<br />

degli internodi.<br />

DISCUSSIONE<br />

La scarsa germinazione dei semi osservabi<strong>le</strong><br />

in figura 2 può derivare presumibilmente<br />

dal<strong>le</strong> non idonee condizioni di raccolta<br />

e conservazione del seme, peculiar<strong>it</strong>à<br />

<strong>per</strong>altro già osservata da altri ricercatori nell’amb<strong>it</strong>o<br />

di questo progetto. L’andamento<br />

della germinazione (Fig. 4) in presenza dei<br />

sali: ZnSO 4 , Zn(NO 3 ) 2 , non è quello che ci<br />

si poteva attendere, cioè un calo della<br />

germinabil<strong>it</strong>à all’aumentare della concentrazione,<br />

come <strong>per</strong>altro avviene nel caso del<br />

ZnCl 2 . R<strong>it</strong>eniamo che questo fenomeno sia<br />

determinato presumibilmente da un effetto<br />

pos<strong>it</strong>ivo sulla germinazione, derivante dallo<br />

ione solfato e n<strong>it</strong>rato che contrastano parzialmente<br />

l’effetto inibente del metallo. Nel<br />

caso della cresc<strong>it</strong>a in suolo della canapa in<br />

presenza di ZnCl 2 , 0.1 M (Fig. 7) appare<br />

evidente l’effetto tampone eserc<strong>it</strong>ato dal terreno<br />

rispetto alla coltura idroponica. È possibi<strong>le</strong><br />

che i sali del metallo rimangano <strong>le</strong>gati<br />

alla sostanza organica del terreno, consentendo<br />

la sopravvivenza della pianta. Da successive<br />

prove effettuate su un maggior numero<br />

di individui sembra che l’allungamento<br />

degli internodi possa derivare da una variabil<strong>it</strong>à<br />

individua<strong>le</strong> piuttosto che ad un effetto<br />

del sa<strong>le</strong> stesso.<br />

Ulteriori studi devono essere intrapresi <strong>per</strong><br />

una più chiara comprensione del<strong>le</strong> soglie di<br />

tol<strong>le</strong>ranza della pianta ai metalli pesanti, nel<br />

sistema di idrocoltura messo a punto; sarà<br />

anche uti<strong>le</strong> mettere in evidenza la localizzazione<br />

cellulare dei metalli stessi.<br />

CONCLUSIONI<br />

Obiettivo dell’indagine era lo studio della<br />

tol<strong>le</strong>ranza della canapa ad alcuni sali di<br />

Zn. Abbiamo volutamente scelto di effettuare<br />

la nostra ricerca utilizzando la coltura<br />

idroponica in condizioni controllate, come<br />

substrato di cresc<strong>it</strong>a, anziché il terreno (in<br />

<strong>le</strong>tteratura il terreno è il substrato più utilizzato),<br />

<strong>per</strong> porci inequivocabilmente in condizioni<br />

di ripetibil<strong>it</strong>à dell’es<strong>per</strong>imento e <strong>per</strong><br />

svincolarci comp<strong>le</strong>tamente dal<strong>le</strong> interferenze<br />

della qual<strong>it</strong>à del terreno stesso. La<br />

s<strong>per</strong>imentazione condotta, infatti, evidenzia<br />

Figura 6 - La figura mostra un confronto fra<br />

piante di canapa cresciute in coltura idroponica.<br />

La sezione A rappresenta il Tempo 0<br />

dell’es<strong>per</strong>imento, la sezione B mostra <strong>le</strong> piante<br />

14 giorni dopo la sost<strong>it</strong>uzione della soluzione<br />

nutr<strong>it</strong>iva con un’altra contenente ZnCl 2 , 0.1 M<br />

(Tempo 14).<br />

Figure 6 - The figure shows a comparison of<br />

Cannabis plants grown in hydroponics<br />

culture. Section A represents Time 0 and<br />

section B shows the plants 14 days after the<br />

replacement of the nutr<strong>it</strong>ive solution w<strong>it</strong>h<br />

another one containing ZnCl 2 , 0.1 M (Time<br />

14).<br />

Figura 7 - La sezione A e la sezione B mostrano<br />

rispettivamente il Tempo 0 ed il Tempo 14 di un<br />

es<strong>per</strong>imento in cui <strong>le</strong> piante venivano cresciute<br />

in un terreno contenente ZnCl 2 , 0.1 M.<br />

Figure 7 - Sections A and B show Time 0 and<br />

Time 14 respectively of an ex<strong>per</strong>iment in which<br />

the plants were grown in contaminated soil w<strong>it</strong>h<br />

ZnCl 2 , 0.1 M.<br />

una bassa tol<strong>le</strong>ranza (< 0.1 M) della canapa<br />

ai sali di Zn, in coltura idroponica, mentre<br />

la stessa concentrazione nel terreno è ben<br />

tol<strong>le</strong>rata dalla pianta. Occorre <strong>per</strong>tanto fare<br />

una distinzione tra tol<strong>le</strong>ranza in idrocoltura<br />

e tol<strong>le</strong>ranza nei suoli; la prima risulta molto<br />

uti<strong>le</strong> <strong>per</strong> studi fisiologici della<br />

f<strong>it</strong>odepurazione e <strong>per</strong> uno “screening”<br />

varieta<strong>le</strong> volto ad individuare i fenotipi naturali<br />

più adatti; la seconda riguarda invece<br />

la verifica in campo di tutto ciò che emerge<br />

dagli studi di laboratorio.<br />

La canapa risulta una pianta ad e<strong>le</strong>vate<br />

potenzial<strong>it</strong>à produttive e ridotto impatto ambienta<strong>le</strong>.<br />

La resistenza a molti insetti tellurici,<br />

la tol<strong>le</strong>ranza a molte f<strong>it</strong>opatie fungine,<br />

batteriche e virotiche, associate ad una e<strong>le</strong>vata<br />

compet<strong>it</strong>iv<strong>it</strong>à <strong>per</strong> <strong>le</strong> erbe infestanti, (poiché<br />

trattandosi di pianta ad e<strong>le</strong>vata biomassa<br />

riesce a sopprimer<strong>le</strong>), ed alla capac<strong>it</strong>à di<br />

esplorare e<strong>le</strong>vati volumi di terreno, rendono<br />

questa pianta adatta ad una agricoltura sostenibi<strong>le</strong>.<br />

Il suo ruolo nella tutela dell’ambiente<br />

appare ancora più ri<strong>le</strong>vante allorché<br />

si consideri il suo utilizzo nella<br />

f<strong>it</strong>odepurazione di terreni inquinati. La canapa<br />

può contribuire al risanamento ed al<br />

recu<strong>per</strong>o di aree compromesse da lunghi<br />

<strong>per</strong>iodi di agricoltura intensiva, depau<strong>per</strong>ate<br />

e contenenti inquinanti nel suolo e nel<strong>le</strong> acque<br />

di falda.<br />

Il trasferimento e la imp<strong>le</strong>mentazione a<br />

livello applicativo di tali conoscenze con-<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 67


sentiranno lo sviluppo di varietà migliorate<br />

(<strong>per</strong> la produttiv<strong>it</strong>à, adattabil<strong>it</strong>à all’ambiente,<br />

rispondenza al<strong>le</strong> varie utilizzazioni industriali)<br />

e tecnologie di processing più pred<strong>it</strong>tive<br />

ed efficaci (Ranalli, 2000).<br />

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Possibil<strong>it</strong>à di impiego della canapa nella f<strong>it</strong>oestrazione di metalli pesanti in terreni<br />

contaminati: primi risultati<br />

Romano Giovanardi, Luca Marchiol, Gianni Tassan Mazzocco 1 , Fabio Zuliani.<br />

Dipartimento di Produzione Vegeta<strong>le</strong> e Tecnologie Agrarie Univers<strong>it</strong>à di Udine<br />

1 Azienda Agraria univers<strong>it</strong>aria “A. Servadei”, Univers<strong>it</strong>à di Udine<br />

RIASSUNTO<br />

Le indicazioni bibliografiche disponibili attribuiscono alla coltura della canapa interessanti caratteristiche<br />

<strong>per</strong> essere impiegata nella f<strong>it</strong>oestrazione di metalli pesanti dai terreni e acque. Con la presente<br />

ricerca sono state studiate <strong>le</strong> potenzial<strong>it</strong>à della coltura <strong>per</strong> il disinquinamento di un terreno<br />

agrario fortemente contaminato da Cd, Cr, Cu, Pb, e Zn. O<strong>per</strong>ando in vaso ed in ambiente controllato<br />

sono state poste a confronto in combinazione fattoria<strong>le</strong> tre diluizioni del terreno considerato<br />

con sabbia (1/2, 1/4 e 1/8) e tre varietà di canapa da fibra commerciali (Kompolti, Fibranova e<br />

Carmagnola); la prova ha preso in esame una porzione lim<strong>it</strong>ata del ciclo vegetativo della coltura<br />

(fino all’altezza di circa 80 cm) in modo da ev<strong>it</strong>are la <strong>per</strong>d<strong>it</strong>a di foglie.<br />

Al termine della prova <strong>le</strong> frazioni vegetali (foglie, fusti e radici) sono state sottoposte ad analisi<br />

chimica <strong>per</strong> la determinazione del contenuto in metalli pesanti assorb<strong>it</strong>i dal terreno.<br />

Se, da un lato, è emerso come la canapa non abbia caratteristiche di pianta i<strong>per</strong>accumulatrice, è<br />

stata anche evidenziata una notevo<strong>le</strong> capac<strong>it</strong>à della coltura di fissare nella biomassa e<strong>le</strong>vate quant<strong>it</strong>à<br />

degli e<strong>le</strong>menti considerati, senza differenze tra <strong>le</strong> cultivar a confronto ma con risposte diverse<br />

nei confronti dei singoli e<strong>le</strong>menti. In corrispondenza del livello più e<strong>le</strong>vato di contaminazione del<br />

terreno, la coltura ha ridotto la quant<strong>it</strong>à assorb<strong>it</strong>a di Cu, Cr e Pb rispetto al<strong>le</strong> altre diluizioni; nel<br />

caso di Zn e Cd l’assobimento è risultato direttamente proporziona<strong>le</strong> alla concentrazione nel terreno.<br />

In considerazione di due ipotesi praticabili di asportazione di biomassa dal terreno (fusti+foglie e<br />

solo fusti) è stato evidenziato come <strong>le</strong> foglie rivestano un ruolo importante nell’accumulo di e<strong>le</strong>menti<br />

assorb<strong>it</strong>i dall’intera pianta, da cui la necess<strong>it</strong>à, al fine di massimizzare la f<strong>it</strong>oestrazione, di<br />

raccogliere la pianta in modo da avere <strong>le</strong> minori <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e del<strong>le</strong> stesse.<br />

Infine è apparso evidente che una quota consistente di e<strong>le</strong>menti viene fissata nel<strong>le</strong> radici contribuendo<br />

in qualche modo a ridurre il rischio di l<strong>isci</strong>viazione degli stessi dal terreno.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: canapa, metalli pesanti, f<strong>it</strong>oestrazione.<br />

ABSTRACT<br />

Possibil<strong>it</strong>y of using hemp in heavy metal phytoextraction from contaminated soils: preliminary<br />

results<br />

Fiber hemp has good prospects as a crop for phytoextraction programmes of contaminated soils,<br />

according to the high abil<strong>it</strong>y of soil exploration by the root system and the high <strong>le</strong>vels of biomass<br />

production.<br />

As a result of the “difficult” pos<strong>it</strong>ion of the plant from a <strong>le</strong>gal point of view (restriction/ban of<br />

cultivation for THC content of plant) investigations of the <strong>per</strong>formance of the plant for phytoextraction<br />

of contaminated soils are at an in<strong>it</strong>ial stage. The interest in the plant cultivated for fiber is increasing<br />

in Europe and America (Canada and USA) and, as a consequence, the good qual<strong>it</strong>ies of the crop are<br />

being rediscovered.<br />

An ex<strong>per</strong>iment was carried on to study the phytoextraction capabil<strong>it</strong>y of the plant from a soil<br />

contaminated by different Heavy Metals (HM): Cu, Cd, Cr Pb and Zn. Different soil/sand mixturerates<br />

were used to cultivate three fiber hemp cultivars (Kompolti, Fibranova and Carmagnola). A<br />

lim<strong>it</strong>ed part of the vegetative cyc<strong>le</strong> was considered (max 80 cm height), in order to avoid loss of<br />

senesced <strong>le</strong>aves.<br />

Cultivation was carried out, mon<strong>it</strong>oring crop growth and water consumption; at the end of the<br />

considered <strong>per</strong>iod yield of aboveground biomass was determined. Plant samp<strong>le</strong>s were analysed for<br />

HM content (in <strong>le</strong>aves, stem and roots) in order to determine HM uptake by the plants.<br />

In this study the hemp behaved as a non hy<strong>per</strong>accumulating plant but was ab<strong>le</strong> to fix high <strong>le</strong>vels of<br />

HM; differences on HM absorption were observed as affected by different HM: Cd, Cr, Cu, Pb, Zn<br />

but also due to HM <strong>le</strong>vel in the soil (dilution rate). In particular, Cd and Cu decreased HM<br />

phytoextraction at higher <strong>le</strong>vels of HM content whi<strong>le</strong> Pb and Zn uptake was proportional to soil<br />

content at considered <strong>le</strong>vels.<br />

No differences between cultivars were observed.<br />

Considering that HM uptake is higher in <strong>le</strong>aves, crop harvest for phytoextraction should consider<br />

minimising <strong>le</strong>af losses through short crop cyc<strong>le</strong>s; HM fixation in root biomass reduces the risk of<br />

<strong>le</strong>aching losses.<br />

Key words: hemp, heavy metals, phytoextraction.<br />

Autore corrispondente: Romano Giovanardi<br />

Dipartimento di Produzione Vegeta<strong>le</strong> e<br />

Tecnologie Agrarie - Univers<strong>it</strong>à di Udine<br />

Via del<strong>le</strong> scienze, 208, 33100 Udine, Italia<br />

Tel. (0432) 558601 - Fax (0432) 558603.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

INTRODUZIONE<br />

La contaminazione dei suoli da parte dei<br />

metalli pesanti di origine antropica deriva<br />

da attiv<strong>it</strong>à industriali (es. siderurgica, tessi<strong>le</strong>)<br />

ed agrico<strong>le</strong> (impiego di fertilizzanti,<br />

antiparass<strong>it</strong>ari, di compost e di fanghi di<br />

depurazione).<br />

La bonifica ed il recu<strong>per</strong>o ambienta<strong>le</strong> del<strong>le</strong><br />

aree inquinate mediante l’impiego dei mezzi<br />

tradizionali richiede considerevoli risorse<br />

economiche e tecnologiche (Evanko e<br />

Dzombak, 1997). Per questo motivo negli<br />

ultimi anni si è sviluppato un grande interesse<br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> tecniche di bonifica basate su<br />

organismi vegetali (phytoremediation) e<br />

microrganismi (bioremediation)<br />

(Cunningham and Ow, 1996). In particolare,<br />

<strong>per</strong> l’intervento in aree contaminate da<br />

metalli pesanti è stato proposto l’impiego di<br />

piante i<strong>per</strong>accumulatrici (Brooks et al.,<br />

1977), specializzate nell’accumulo di e<strong>le</strong>vate<br />

concentrazioni di e<strong>le</strong>menti inquinanti. I lavori<br />

fondamentali di Baker (1987) e Baker e<br />

Brooks (1989) dimostrarono che <strong>le</strong> specie<br />

i<strong>per</strong>accumulatrici tendono ad essere molto<br />

efficienti <strong>per</strong> uno o due metalli, ma i suoli<br />

contaminati da fonti antropiche spesso contengono<br />

diversi e<strong>le</strong>menti, determinando in<br />

sostanza condizioni lontane da quel<strong>le</strong> che<br />

hanno determinato la se<strong>le</strong>zione natura<strong>le</strong> del<strong>le</strong><br />

piante i<strong>per</strong>accumulatrici. Questo è il motivo<br />

fondamenta<strong>le</strong> <strong>per</strong> il qua<strong>le</strong> la f<strong>it</strong>oestrazione<br />

viene considerata come una tecnica promettente<br />

ma ancora da mettere a fuoco (Marchiol<br />

e Zerbi, 2000).<br />

L’utilizzo su larga scala del<strong>le</strong> specie<br />

i<strong>per</strong>accumulatrici adatte ai climi continentali<br />

è al momento non praticabi<strong>le</strong> <strong>per</strong>chè<br />

quel<strong>le</strong> di cui si dispone hanno ridotta produzione<br />

di biomassa e soprattutto accrescimento<br />

particolarmente <strong>le</strong>nto. Pertanto attualmente<br />

la ricerca è impegnata nello studio del<strong>le</strong><br />

potenzial<strong>it</strong>à di f<strong>it</strong>oestrazione anche di specie<br />

del<strong>le</strong> quali sono note, almeno in parte, <strong>le</strong><br />

pratiche di gestione agronomica ma non si<br />

conoscono <strong>le</strong> prestazioni in termini di<br />

f<strong>it</strong>oestrazione; l’ipotesi allo studio è quella<br />

di compensare la minore efficienza di<br />

f<strong>it</strong>oestrazione dei metalli pesanti con la maggiore<br />

produzione di biomassa vegeta<strong>le</strong> che<br />

sono capaci di produrre molte specie agrarie.<br />

Tra queste, la canapa (un tempo ampiamente<br />

diffusa nei nostri areali), risulta di particolare<br />

interesse <strong>per</strong> la sua e<strong>le</strong>vata capac<strong>it</strong>à<br />

di esplorare il terreno e <strong>per</strong>ché fornisce un<br />

prodotto a destinazione non alimentare (tessi<strong>le</strong>,<br />

cellulosa, energia, ecc.).<br />

Gli studi in tal senzo su questa coltura sono<br />

ancora molto lim<strong>it</strong>ati e preva<strong>le</strong>ntemente rivolti<br />

a verificare <strong>le</strong> possibil<strong>it</strong>à di<br />

f<strong>it</strong>odepurazione del<strong>le</strong> acque reflue derivanti<br />

da depuratori urbani con risultati che appaiono<br />

incoraggianti (Lauda et al., 1999;<br />

Michaloich et al., 1999; Wisniewsky et al.,<br />

1999; Filiepek et al., 1999).<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 69


Tabella 1 - Caratteristiche chimico-fisiche del suolo e della sabbia utilizzati <strong>per</strong> la ricerca in vasi.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Physical and chemical analysis of soil and sand used for the pot trial.<br />

Risultati<br />

Parametri Metodo<br />

Terreno Sabbia<br />

Sche<strong>le</strong>tro (>2 mm) setacciatura % p/p 0 0<br />

Terra fine (


Tabella 3 - Effetti della cultivar e del<strong>le</strong> concentrazioni di metalli pesanti (diluizioni del terreno) sulla<br />

produzione di biomassa secca e sul<strong>le</strong> sue principali componenti (g ss vaso -1 ).<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - Effects of cultivar and heavy metal concentration (dilution of soil) on dry matter and <strong>it</strong>s main<br />

components (g dm pot -1 )<br />

Cultivar Tota<strong>le</strong><br />

(g ss vaso -1 )<br />

Produzione di biomassa secca<br />

Foglie<br />

(g ss vaso -1 )<br />

Fusti<br />

(g ss vaso -1 )<br />

Radici<br />

(g ss vaso -1 )<br />

Carmagnola 19.0 8.4 8.7 ab 1.8 ab<br />

Fibranova 17.4 8.0 7.8 b 1.6 b<br />

Kompolti 19.7 8.4 9.2 a 2.1 a<br />

Diluizione del<br />

terreno con sabbia<br />

1 /2 6.9 b 4.1 b 2.3 b 0.5 b<br />

1 /4 24.6 a 10.3 a 11.8 a 2.5 a<br />

1/ 8 24.6 a 10.6 a 11.6 a 2.5 a<br />

Figura 1 - Contenuto in metalli pesanti (a) nella pianta (ppm) e rapporto (b) con la concentrazione nel<br />

terreno (%).<br />

Figure 1 - Heavy metals in plant tissues (a) and rate (b) of plant/soil content (%).<br />

Tabella 4 - Effetti della cultivar e del<strong>le</strong> concentrazioni di metalli pesanti sulla assimilazione<br />

fotosintetica (CER), traspirazione (T) ed efficienza d’uso dell’acqua (WUE).<br />

Tab<strong>le</strong> 4 - Effects of cultivar and heavy metal concentration (dilution of soil) on gas exchange of plants<br />

and water use efficiency.<br />

Cultivar Consumo<br />

idrico<br />

WUE<br />

(g ss-1)<br />

CER<br />

(µmol CO2 m -2 s -1 )<br />

T<br />

(mmol H2O m -2 s -1 WUE<br />

) (mmol CO2 mmol H2O)<br />

Carmagnola 10.18 ab 1.73 30.2 a 4.18 7.52<br />

Fibranova 9.88 b 1.65 26.3 ab 3.51 8.28<br />

Kompolti 10.37 a 1.82 25.5 b 2.94 9.46<br />

Diluizione del<br />

terreno con sabbia<br />

1 /2 7.68 b 0.88 b 25.1 b 3.69 6.92<br />

1 /4 11.53 a 2.14 a 28.8 a 3.81 8.40<br />

1/ 8 11.21 a 2.19 a 29.1 a 3.47 9.23<br />

aspetti vegetativi e produttivi (Tab. 4). Su<br />

tali parametri sono apparse evidenti anche<br />

variazioni dipendenti dal rapporto tra la traspirazione<br />

e l’evaporazione della coltura che<br />

è risultato inferiore nel caso della diluizione<br />

1/2.<br />

Le varietà a confronto non si sono differenziate<br />

sia a livello di consumo idrico che<br />

di efficienza di uso dell’acqua.<br />

Gli effetti dei fattori considerati si sono<br />

manifestati anche sulla intens<strong>it</strong>à degli scambi<br />

gassosi (acqua e CO 2 ) ri<strong>le</strong>vati in prossim<strong>it</strong>à<br />

della raccolta.<br />

Con riferimento a una giornata tipo, l’assimilazione<br />

fotosintetica più e<strong>le</strong>vata è stata<br />

ri<strong>le</strong>vata in Carmagnola e, <strong>per</strong> quanto concerne<br />

il flusso traspirativo, in Carmagnola e<br />

Fibranova (Tab. 4). La maggiore concentrazione<br />

di metalli pesanti ha influenzato negativamente<br />

il flusso di CO 2 .<br />

Concentrazione e fissazione di metalli<br />

pesanti nella biomassa. Nel caso del rame,<br />

dello zinco e del cadmio il loro contenuto<br />

nei tessuti vegetali è risultato maggiore nei<br />

terreni caratterizzati dal<strong>le</strong> concentrazioni<br />

degli stessi più e<strong>le</strong>vate (diluizione 1/2). Precisamente,<br />

a fronte di una maggiore concentrazione<br />

del 300% nel terreno dilu<strong>it</strong>o 1/2,<br />

rispetto a quello dilu<strong>it</strong>o 1/8, sono stati riscontrati<br />

incrementi dell’80% nel caso del rame,<br />

del 218% nel caso dello zinco e del 280%<br />

nel caso del cadmio (Tab. 5).<br />

Per il cromo l’assorbimento è al contrario<br />

diminu<strong>it</strong>o nella misura del 48% circa in corrispondenza<br />

del<strong>le</strong> concentrazioni più e<strong>le</strong>vate<br />

mentre è rimasto pressoché invariato nel<br />

caso del piombo.<br />

Per quanto riguarda l’assorbimento dei<br />

metalli pesanti il comportamento del<strong>le</strong> tre<br />

cultivar non si è differenziato ad eccezione<br />

dell’assorbimento del cromo, risultato maggiore<br />

nel caso della varietà Kompolti.<br />

Per valutare l’efficienza di f<strong>it</strong>oestrazione<br />

della coltura è stato calcolato il rapporto tra<br />

<strong>le</strong> concentrazioni dei singoli metalli nei tessuti<br />

vegetali e nei terreni.<br />

Da questa analisi la canapa non ha<br />

evidenziato <strong>le</strong> caratteristiche tipiche del<strong>le</strong><br />

specie i<strong>per</strong>-accumulatrici di metalli pesanti<br />

(ovvero un rapporto su<strong>per</strong>iore all’un<strong>it</strong>à), presentando<br />

concentrazioni degli stessi nei tessuti<br />

sempre inferiori a quel<strong>le</strong> presenti nel<br />

terreno (Fig. 1). In ogni caso la coltura è<br />

apparsa in grado di assorbire cospicue quant<strong>it</strong>à<br />

di e<strong>le</strong>menti, in rapporto al norma<strong>le</strong> range<br />

di variazione degli stessi nei tessuti vegetali.<br />

Le concentrazioni di metalli pesanti nel<strong>le</strong><br />

frazioni vegetali hanno raggiunto valori<br />

massimi intorno al 15-20% rispetto a quel<strong>le</strong><br />

ri<strong>le</strong>vate nel terreno <strong>per</strong> il rame, lo zinco ed il<br />

cadmio senza comportare sensibili decrementi<br />

produttivi. In particolare, passando<br />

dalla diluizione 1/2 a 1/8, il rapporto <strong>per</strong>centua<strong>le</strong><br />

tra <strong>le</strong> concentrazioni di metalli presenti<br />

nei tessuti vegetali e nel terreno è aumentato<br />

sensibilmente nel caso del rame e<br />

del piombo, è diminu<strong>it</strong>o nel caso dello zin-<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 71


Tabella 5 - Influenza dei fattori in studio sul<strong>le</strong> concentrazioni dei metalli pesanti sulla biomassa (ppm).<br />

Tab<strong>le</strong> 5 - Effects of considered factors on heavy metal concentration in plant biomass (ppm)<br />

Fattori in studio: Cr Cu Pb Zn Cd<br />

Diluizione 1 /2 1.41 b 19.8 a 7.63 820 a 5.38 a<br />

terreno 1 /8 2.71 a 11.0 b 10.26 196 b 1.41 b<br />

Cultivar<br />

co ed è rimasto invariato nel caso del cadmio.<br />

Anche <strong>le</strong> quant<strong>it</strong>à comp<strong>le</strong>ssive di metalli<br />

pesanti presenti nella biomassa sono variate<br />

sensibilmente in relazione sia all’e<strong>le</strong>mento<br />

considerato che alla concentrazione dello<br />

stesso nel terreno (Tab. 6).<br />

In corrispondenza dei livelli più e<strong>le</strong>vati di<br />

contaminazione l’assorbimento di cromo,<br />

rame e piombo è diminu<strong>it</strong>o mentre quello di<br />

zinco e cadmio è rimasto invariato. In particolare<br />

<strong>per</strong> il cromo, precedentemente segnalato<br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> basse concentrazioni nel<strong>le</strong><br />

piante al<strong>le</strong>vate nei terreni maggiormente<br />

contaminati, l’assorbimento è risultato pari<br />

ad appena il 15% di quello relativo ai terreni<br />

meno contaminati.<br />

Un comportamento analogo ma meno accentuato<br />

si è osservato nel caso del piombo<br />

e del rame.<br />

La fissazione dello zinco nella biomassa<br />

è apparsa poco influenzata dal livello di<br />

contaminazione del terreno; questo metallo,<br />

è stato assunto in quant<strong>it</strong>à molto e<strong>le</strong>vate (circa<br />

1 mg <strong>per</strong> pianta), ed appare ben sopportato<br />

dalla canapa anche al<strong>le</strong> concentrazioni più<br />

e<strong>le</strong>vate.<br />

Solo nel caso del cromo <strong>le</strong> tre cultivar si<br />

sono differenziate nella capac<strong>it</strong>à di assorbimento<br />

dei metalli pesanti mostrando, nell’ordine,<br />

una maggiore abil<strong>it</strong>à <strong>per</strong> Kompolti se-<br />

72 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

Carmagnola 1.82 16.6 7.32 499 3.19<br />

Fibranova 1.94 15.5 9.92 505 2.58<br />

Kompolti 2.43 14.1 9.59 520 4.41<br />

Medie 2.06 15.4 8.94 508 3.39<br />

gu<strong>it</strong>a da Fibranova e Carmagnola.<br />

I rapporti tra <strong>le</strong> quant<strong>it</strong>à di metalli pesanti<br />

accumulate nella pianta e quel<strong>le</strong> presenti nel<br />

terreno risultano sempre molto bassi; anche<br />

a causa della forte sproporzione tra massa<br />

del terreno considerato e biomassa vegeta<strong>le</strong><br />

in esso sviluppata, essi raggiungono appena<br />

lo 0.4 - 0.5‰ nel caso di rame, zinco e<br />

cadmio e valori poco su<strong>per</strong>iori allo 0.1‰ nel<br />

caso del piombo (Tab. 7).<br />

Essi, inoltre, appaiono tendenzialmente<br />

minori in presenza di concentrazioni di metalli<br />

nel terreno più alte.<br />

Ripartizione nella biomassa e potenziali<br />

asportazioni dei metalli pesanti. La diversa<br />

ripartizione dei metalli pesanti nel<strong>le</strong> varie<br />

parti della biomassa (foglie, fusti e radici)<br />

(Tab. 8), ha messo in evidenza risultati<br />

molto diversi in funzione del<strong>le</strong> due differenti<br />

ipotesi di raccolta della biomassa stessa (fusti<br />

+ foglie e solo fusti) (Tab. 9).<br />

Con riferimento alla asportazione dal terreno<br />

di tutta la parte aerea, la quant<strong>it</strong>à comp<strong>le</strong>ssiva<br />

di metalli asportata dal suolo ha raggiunto<br />

circa 4.1 mg vaso -1 , mentre con<br />

l’asportazione dei soli fusti, essa ha raggiunto<br />

circa 0.9 mg vaso -1 . Le due ipotesi considerate<br />

ipotizzano ovviamente anche due differenti<br />

destinazioni dei prodotti asportati dal<br />

campo: produzione di energia, nel primo<br />

Tabella 6 - Influenza dei fattori in studio sull’accumulo dei metalli pesanti nella biomassa tota<strong>le</strong> (µg vaso -1 ).<br />

Tab<strong>le</strong> 6 - Effects of considered factors on heavy metal concentration in plant biomass (µg pot -1 ).<br />

caso, e <strong>per</strong> uso tessi<strong>le</strong> o <strong>per</strong> cellulosa, nel<br />

secondo.<br />

La frazione di biomassa più interessata<br />

all’accumulo dei metalli pesanti è risultata<br />

<strong>per</strong>centualmente quella del<strong>le</strong> radici. Poiché<br />

non è possibi<strong>le</strong> effettuare la raccolta di questa<br />

componente, si può comunque ipotizzare<br />

un beneficio della coltura derivante dalla<br />

consistente nella temporanea fissazione dei<br />

metalli nella sostanza organica non asportata<br />

del suolo con riduzione del rischio di<br />

dilavamento degli stessi dal terreno.<br />

In relazione ai metalli pesanti pre<strong>le</strong>vati dal<br />

terreno, <strong>le</strong> asportazioni nel caso di zinco e<br />

cadmio sono variate in misura proporziona<strong>le</strong><br />

al contenuto di metalli del terreno, mentre<br />

sono risultate maggiori nel caso di cromo,<br />

rame e piombo con diluizione 1/8.<br />

CONCLUSIONI<br />

Dai primi risultati ottenuti, l’impiego della<br />

canapa da fibra <strong>per</strong> la f<strong>it</strong>oestrazione di<br />

metalli pesanti è risultata interessante in relazione<br />

sia alla capac<strong>it</strong>à della coltura di<br />

esplorare il terreno in profond<strong>it</strong>à, assorbendo<br />

grandi volumi di acqua e cospicue quant<strong>it</strong>à<br />

di e<strong>le</strong>menti posti in soluzione, sia alla<br />

sua buona produttiv<strong>it</strong>à e tol<strong>le</strong>ranza nei riguardi<br />

dei metalli pesanti.<br />

La diversa ripartizione nel<strong>le</strong> frazioni del-<br />

Fattori in studio: Cr Cu Pb Zn Cd<br />

Diluizione 1 /2 9.7 b 126 b 56 b 5528 37.6<br />

terreno 1 /8 65.1 a 267 a 246 a 4688 33.5<br />

Cultivar<br />

Carmagnola 28.5 c 197 121 4474 25.1<br />

Fibranova 37.9 ab 194 197 4659 25.9<br />

Kompolti 45.7 a 199 136 6191 55.6<br />

Medie 37.4 197 151 5108 35.5


Tabella 7 - Influenza dei fattori in studio sul rapporto (‰ del valore inizia<strong>le</strong>) tra metalli pesanti<br />

presenti nella pianta e nel terreno.<br />

Tab<strong>le</strong> 7 - Effects of considered factors on plant/soil concentration rate (‰ of soil original value).<br />

Fattori in studio: Cu Pb Zn Cd<br />

Diluizione 1 /2 0.092 b 0.015 b 0.175 b 0.212 b<br />

terreno 1 /8 0.779 a 0.260 a 0.592 a 0.756 a<br />

Cultivar<br />

la biomassa ed il particolare accumulo dei<br />

metalli nel<strong>le</strong> foglie, suggerisce la raccolta<br />

anticipata della coltura prima che inizi la<br />

natura<strong>le</strong> defogliazione della pianta, asportando<br />

l’intera parte aerea al fine di massimizzare<br />

l’effetto di f<strong>it</strong>oestrazione.<br />

L’eccessiva presenza di metalli pesanti<br />

deprime, in genera<strong>le</strong>, <strong>le</strong> potenzial<strong>it</strong>à di bonifica<br />

dei terreni da parte della coltura, con<br />

l’eccezione di alcuni e<strong>le</strong>menti che sono par-<br />

ticolarmente ben tol<strong>le</strong>rati come lo zinco.<br />

I genotipi a confronto, caratterizzati da<br />

analoghe capac<strong>it</strong>à produttive, non hanno<br />

evidenziato una diversa abil<strong>it</strong>à nella f<strong>it</strong>oestrazione.<br />

La ricerca, ancora in fase di comp<strong>le</strong>tamento,<br />

si propone innanz<strong>it</strong>utto la conferma<br />

del<strong>le</strong> indicazioni fin d’ora acquis<strong>it</strong>e e, sulla<br />

base di ulteriori aprofondimenti, di ampliare<br />

<strong>le</strong> conoscenze con riferimento a nuovi<br />

Tabella 8 - Concentrazione di metalli pesanti sul<strong>le</strong> varie frazioni della pianta (ppm).<br />

Tab<strong>le</strong> 8 - Heavy metals concentration in plant fractions (ppm).<br />

Frazioni<br />

della pianta<br />

genotipi, diversi substrati pedologici e tecniche<br />

di intervento (ricorso a composti chelanti).<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

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dicembre 2000. Società Italiana della Scienza<br />

del Suolo - ENEA, Roma, 14-15 dicembre<br />

2000.<br />

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Univers<strong>it</strong>atis-Agriculturae-Stetiniensis,<br />

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Univers<strong>it</strong>atis-Agriculturae-Stetiniensis,<br />

Agricoltura 77, 379-385.<br />

Tabella 9 - F<strong>it</strong>oestrazione di metalli pesanti (µg vaso -1 ) in relazione alla diluizione del terreno e a differenti ipotesi di asportazione della biomassa.<br />

Tab<strong>le</strong> 9 - Phytoextraction of heavy metals (µg pot -1 ) related to soil dilution and different biomass harvesting hypotheses.<br />

Frazioni della<br />

pianta<br />

Carmagnola 0.478 0.123 0.378 0.400<br />

Fibranova 0.430 0.199 0.344 0.380<br />

Kompolti 0.399 0.090 0.427 0.673<br />

Medie 0.436 0.137 0.383 0.484<br />

Diluizioni<br />

del terreno<br />

Diluizioni<br />

del terreno<br />

Cr Cu Pb Zn Cd<br />

Foglie<br />

1 /2<br />

1 /8<br />

0.63 b<br />

2.80 a<br />

15.98 a<br />

4.00 b<br />

0.36 b<br />

9.47 a<br />

916 a<br />

238 b<br />

2.83 a<br />

0.42 b<br />

Medie 1.71 9.99 4.91 577 1.62<br />

Fusti<br />

1 /2<br />

1 /8<br />

0.45 b<br />

1.15 a<br />

16.04 a<br />

8.81 b<br />

6.86 a<br />

2.58 b<br />

494 a<br />

50 b<br />

2.43 a<br />

0.27 b<br />

Medie 0.80 12.42 4.72 273 1.35<br />

Radici<br />

1 /2<br />

1 /8<br />

8.94<br />

9.61<br />

58.4<br />

48.6<br />

51.3<br />

46.0<br />

1303 a<br />

692 b<br />

30.3 a<br />

10.6 b<br />

Medie 9.28 53.5 48.6 997 20.4<br />

Cr Cu Pb Zn Cd<br />

Foglie + Fusti<br />

1 /2<br />

1 /8<br />

3.9 b<br />

40.8 a<br />

97.7<br />

144.2<br />

24.2<br />

132.4<br />

4764 a<br />

2964 b<br />

17.1 a<br />

7.2 b<br />

Medie 22.3 121.0 78.3 3864 12.1<br />

Fusti<br />

1 /2<br />

1 /8<br />

0.9 b<br />

12.9 a<br />

33.1 b<br />

103.2 a<br />

22.7<br />

32.4<br />

1024 a<br />

584 b<br />

5.6<br />

3.0<br />

Medie 6.9 68.2 27.6 804 4.3<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 73


Utilizzo in pieno campo dei reflui da macerazione della canapa: influenza sulla<br />

microflora tellurica<br />

C. Gamba, C. Piovanelli, S. Simoncini, M. Di Candilo 1<br />

<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> lo Studio e la Difesa del Suolo - Piazza M. D’Azeglio 30, FI<br />

1 <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>, <strong>Bologna</strong>.<br />

RIASSUNTO<br />

In una prova di campagna sono state distribu<strong>it</strong>e, sul terreno coltivato a grano, diverse quant<strong>it</strong>à di<br />

acque reflue da macerazione della canapa <strong>per</strong> studiarne l’influenza sulla microflora del suolo.<br />

La biomassa microbica nei suoli trattati aumenta soprattutto quando si innalza la tem<strong>per</strong>atura che<br />

stimola la cresc<strong>it</strong>a dei microrganismi eterotrofi. Questo aumento della biomassa è pos<strong>it</strong>ivo poiché,<br />

come dimostrano la costanza del tasso di mineralizzazione della S.O. e la diminuzione del quoziente<br />

metabolico, non determina condizioni anoma<strong>le</strong> nel terreno.<br />

L’attiv<strong>it</strong>à respiratoria e il contenuto della S.O. del terreno non sono influenzati dalla somministrazione<br />

dei reflui.<br />

Dopo un ripetuto apporto di reflui al suolo si è verificata una inibizione dell’attiv<strong>it</strong>à ureasica lim<strong>it</strong>ata<br />

alla prima settimana dallo spandimento. Ad un mese dal trattamento si osserva invece un<br />

aumento, proporziona<strong>le</strong> al<strong>le</strong> dosi di refluo, della fosfatasi. L’attiv<strong>it</strong>à ammonio-ossidante presenta<br />

trans<strong>it</strong>orie variazioni pos<strong>it</strong>ive una settimana dopo lo spandimento. L’attiv<strong>it</strong>à enzimatica den<strong>it</strong>rificante<br />

assume valori considerevoli solo nel <strong>per</strong>iodo autunna<strong>le</strong>, caratterizzato da piogge intense, allorché<br />

presenta anche modeste variazioni dovute all’apporto di acque da macerazione.<br />

Paro<strong>le</strong> chiave: canapa; reflui da macerazione; biomassa microbica; quoziente metabolico; attiv<strong>it</strong>à<br />

enzimatiche.<br />

ABSTRACT<br />

Effects on soil microflora of the use of hemp wastewater in the open air<br />

During a test carried out in the country, different quant<strong>it</strong>ies of wastewater coming from the soaking<br />

of hemp were spread over a soil cultivated w<strong>it</strong>h wheat (0.80 and 160 m ha in the year 2000 and<br />

doub<strong>le</strong> doses, repeated after six months, in the following year). The aim of this test was to see, by<br />

means of biochemical techniques, how the soil microflora compos<strong>it</strong>ion and <strong>it</strong>s activ<strong>it</strong>y is affected<br />

by the treatment w<strong>it</strong>h wastewater in the long run.<br />

The microbial biomass turns out to be greatly stimulated by the treatment, especially when a rise of<br />

tem<strong>per</strong>ature produces a stimulus in the heterotrophic micro-organisms feeding on the nutrients in<br />

the soil. This rise of the biomass can be considered a pos<strong>it</strong>ive fact because, as shown by the<br />

invariariabil<strong>it</strong>y of the S.O. mineralization rate and the decrease in the metabolic quotient, <strong>it</strong> does<br />

not cause any anomalous cond<strong>it</strong>ions in the treated soil.<br />

Respiration is not notably affected by wastewater doses, as this parameter changes especially as a<br />

result of the seasonal rise in tem<strong>per</strong>ature. The contents of S.O. in the soil are also not affected by the<br />

wastewater.<br />

As for the study of enzymatic activ<strong>it</strong>y, an inhib<strong>it</strong>ion of the ureasic activ<strong>it</strong>y in the soils treated w<strong>it</strong>h<br />

wastewater during the first week following the treatment can be seen; this inhib<strong>it</strong>ion disappears<br />

comp<strong>le</strong>tely after the first month. On the contrary, during the subsequent <strong>per</strong>iod there is an increase<br />

in the phosphates proportional to the doses which were spread over the soil. The ammonification<br />

turns out to be stimulated by the wastewater add<strong>it</strong>ion, although this effect does not last beyond the<br />

first week after the treatment. Due to the incoherent nature of the soil, the enzymatic den<strong>it</strong>rification<br />

activ<strong>it</strong>y is rather moderate and slightly increased as a result of the wastewater add<strong>it</strong>ion. In autumn,<br />

when heavy rain occurs, the potential den<strong>it</strong>rification activ<strong>it</strong>y reaches considerably high values,<br />

showing the effect of the soaking waters only for the intermediate dose.<br />

Key words: hemp; wastewater; microbial biomass; metabolic quotient; enzymatic activ<strong>it</strong>ies.<br />

INTRODUZIONE<br />

La macerazione degli steli di canapa è normalmente<br />

esegu<strong>it</strong>a in appos<strong>it</strong>e vasche con<br />

Autore corrispondente: Piovanelli C - <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong><br />

<strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> lo Studio e la Difesa del Suolo<br />

Piazza M. D’Azeglio 30 Firenze, Italia - Tel.<br />

(055) 2491227 - Fax (055) 241485 - E mail:<br />

piovanelli@issds.<strong>it</strong> oppure gamba@issds.<strong>it</strong>.<br />

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF<br />

nell’amb<strong>it</strong>o del Progetto “Canapa <strong>per</strong> fibra<br />

tessi<strong>le</strong>: dalla produzione alla utilizzazione”.<br />

74 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

acqua stagnante; alla fine del ciclo si ha un<br />

refluo ricco di sostanze organiche e con alta<br />

carica microbica, che potrebbe essere utilmente<br />

impiegato in agricoltura, direttamente<br />

o tram<strong>it</strong>e compostaggio. La rest<strong>it</strong>uzione<br />

ai suoli coltivati di questi reflui può rappresentare<br />

una soluzione <strong>per</strong> ridurre l’impoverimento<br />

in sostanza organica dei terreni poiché,<br />

di sol<strong>it</strong>o, <strong>le</strong> sostanze organiche contenute<br />

nei reflui migliorano <strong>le</strong> caratteristiche<br />

chimiche e biologiche del suolo (Piccone,<br />

1991).<br />

Scarsi sono in bibliografia i dati concernenti<br />

gli effetti della somministrazione di<br />

reflui da macerazione della canapa sul<strong>le</strong><br />

piante e sulla comun<strong>it</strong>à batterica del suolo.<br />

A tal fine è stata impostata una prova di campagna<br />

distribuendo, sul terreno coltivato a<br />

grano, diverse quant<strong>it</strong>à di refluo, <strong>per</strong> seguire<br />

nel tempo l’influenza che esso ha sulla<br />

composizione della microflora del suolo e<br />

sul<strong>le</strong> sue attiv<strong>it</strong>à biochimiche, nonché sulla<br />

vegetazione della coltura.<br />

Per <strong>le</strong> analisi biochimiche, su terreni pre<strong>le</strong>vati<br />

in epoche successive, abbiamo determinato<br />

la biomassa microbica tota<strong>le</strong>, col metodo<br />

SIR (Substrate-Induced Respiration).<br />

Sebbene la biomassa microbica sia solo una<br />

piccola parte (dall’ 1 al 4%) del C organico<br />

del terreno (Jenkinson e Ladd, 1981;<br />

Anderson e Domsch, 1989) essa ha una grande<br />

importanza <strong>per</strong> la nutrizione della pianta<br />

(Schnürer et al., 1985) e i suoi valori sono<br />

riconosciuti essere molto sensibili al<strong>le</strong> variazioni<br />

che si verificano nel suolo<br />

(Powlson et al., 1987; Brookes, 1995; Kaiser<br />

et al., 1995) <strong>per</strong> cui la sua determinazione è<br />

frequentemente impiegata nel confronto di<br />

diversi trattamenti agronomici (Lynch e<br />

Panting, 1980; Drury et al., 1991; Sm<strong>it</strong>h et<br />

al., 1995). Abbiamo altresì determinato l’attiv<strong>it</strong>à<br />

respiratoria della microflora, <strong>per</strong>ché<br />

questa attiv<strong>it</strong>à rif<strong>le</strong>tte la veloc<strong>it</strong>à di degradazione<br />

della sostanza organica da parte dei<br />

microrganismi (Nannipieri, 1991) ed è un<br />

uti<strong>le</strong> indice <strong>per</strong> quantificare l’attiv<strong>it</strong>à<br />

microbiologica globa<strong>le</strong> del suolo. Poiché nel<br />

terreno trattato si può avere una esaltazione<br />

dei processi catabolici, abbiamo calcolato<br />

l’indice di mineralizzazione del C<br />

(Florenzano, 1982) e il quoziente metabolico<br />

(qCO 2 ) (Anderson e Domsch, 1985), che<br />

sono indici adatti a quantificare lo stato di<br />

efficienza e di affaticamento della microflora.<br />

Inoltre, dal momento che l’aggiunta al suolo<br />

di substrati organici labili contenuti nei<br />

reflui di macerazione può stimolare <strong>le</strong> attiv<strong>it</strong>à<br />

enzimatiche, soprattutto di quel<strong>le</strong> coinvolte<br />

nel ciclo dell’azoto, abbiamo esteso <strong>le</strong><br />

nostre indagini allo studio dell’attiv<strong>it</strong>à<br />

den<strong>it</strong>rificante potenzia<strong>le</strong> (DEA), che risulta<br />

generalmente ben correlata al contenuto di<br />

sostanza organica facilmente assimilabi<strong>le</strong><br />

(Burford e Bremner, 1975), dell’attiv<strong>it</strong>à ammonio<br />

ossidante potenzia<strong>le</strong> (PNA),<br />

dell’ureasi, nonché della fosfatasi. I cambiamenti<br />

del<strong>le</strong> attiv<strong>it</strong>à enzimatiche sono spesso<br />

utilizzati <strong>per</strong> valutare la fertil<strong>it</strong>à del suolo<br />

(Nannipieri, 1994), poiché <strong>per</strong>mettono di integrare<br />

gli studi biochimici sulla microflora,


Tabella 1 - Contenuto medio di carbonio organico, respirazione e coefficiente di mineralizzazione del<br />

suolo sottoposto allo spandimento di reflui il 2/03/00.<br />

Tab<strong>le</strong> 1 - Organic carbon amount, soil respiration and organic carbon mineralization after<br />

wastewater spreading (02/02/01).<br />

10/03/00<br />

19/04/00<br />

29/05/00<br />

dal momento che <strong>le</strong> attiv<strong>it</strong>à enzimatiche<br />

extracellulari svolgono un ruolo indipendente<br />

dai microrganismi e non risentono dei fattori<br />

che influenzano la v<strong>it</strong>a di questi ultimi.<br />

MATERIALI E METODI<br />

Piano s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong>. La prova di campagna<br />

è stata effettuata ad Anzola dell’Emilia<br />

(BO), presso l’azienda “Ca’ Rossa”, dell’<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong><br />

<strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong>.<br />

Il terreno del<strong>le</strong> parcel<strong>le</strong> è pianeggiante, franco,<br />

posto in zona a regime climatico tem<strong>per</strong>ato,<br />

con piovos<strong>it</strong>à di 618 mm (media annua<br />

ventenna<strong>le</strong>), classificato come Udifluvent<br />

tipico (Soil Survey Staff, 1996).<br />

Il piano s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong> prevede il confronto<br />

fra parcel<strong>le</strong> coltivate a frumento tenero<br />

(cv Serio), trattate con tre diversi volumi di<br />

acque reflue: 0, 80 e 160 m 3 ha -1 nell’anno<br />

2000 e volumi doppi nel 2001. È stato adottato<br />

uno schema s<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong> a blocco<br />

randomizzato, con quattro ripetizioni e parcel<strong>le</strong><br />

da 25 m 2 (Fig. 1). Le o<strong>per</strong>azioni<br />

colturali, come nella norma, sono state lim<strong>it</strong>ate<br />

alla concimazione minera<strong>le</strong> e al diserbo<br />

chimico. La prima è stata realizzata con apporti<br />

all’impianto della coltura (160 kg ha -1<br />

di P 2 O 5 e 100 kg ha -1 di N sotto forma<br />

ammoniaca<strong>le</strong>) e in co<strong>per</strong>tura (78 kg ha -1 di<br />

N sotto forma n<strong>it</strong>rica).<br />

Nel primo anno i reflui sono stati distribu<strong>it</strong>i<br />

il 2 marzo, pre<strong>le</strong>vandoli da conten<strong>it</strong>ori<br />

in cui erano state stoccate <strong>le</strong> acque utilizzate<br />

<strong>per</strong> la macerazione della canapa. Circa<br />

2,5 quintali di steli, riun<strong>it</strong>i in mannelli, sono<br />

stati immersi in una vasca di 9 m 3 contenente<br />

acqua di falda e sono stati lasciati a macerare<br />

<strong>per</strong> 7 giorni (Fig. 2). La distribuzione in<br />

campo è stata effettuata con apparato artigiana<strong>le</strong><br />

riprodotto in figura 3. Le acque di<br />

spargimento sono il risultato di 2 cicli di<br />

macerazione. I prelievi del terreno <strong>per</strong> <strong>le</strong> analisi<br />

sono stati effettuati il 10 marzo, il 19 apri<strong>le</strong><br />

e il 29 maggio, a 0-20 cm di profond<strong>it</strong>à.<br />

Nell’anno successivo la prova è stata realizzata<br />

su terreni contermini; i reflui sono<br />

stati distribu<strong>it</strong>i il 24 apri<strong>le</strong> e, sempre sul<strong>le</strong><br />

stesse parcel<strong>le</strong>, una seconda volta il 16 ottobre,<br />

al fine di valutare l’effetto di dosi ripetute.<br />

I prelievi, esegu<strong>it</strong>i con la stessa metodica<br />

Tabella 2 - Contenuto di carbonio organico, respirazione e coefficiente di mineralizzazione del suolo<br />

sottoposto allo spandimento di reflui il 24/04/01 ed il 16/10/01.<br />

Tab<strong>le</strong> 2 - Organic carbon amount, soil respiration and organic carbon mineralization after<br />

wastewater spreading (24/01/01 and 16/10/01).<br />

24/05/01<br />

03/07/01<br />

23/10/01<br />

19/11/01<br />

C.O.<br />

%<br />

C.O.<br />

%<br />

Respirazione<br />

mgCO2 kg -1 dm 24h -1<br />

Respirazione<br />

mgCO2 kg -1 dm 24h -1<br />

Coef. min. C<br />

%<br />

Test 0.985 ± 0.006 62.69 ± 0.98 1.202 ± 0.181<br />

80 1.013 ± 0.063 67.16 ± 0.32 1.259 ± 0.139<br />

160 0.994 ± 0.014 70.61 ± 0.51 1.343 ± 0.101<br />

Test 1.010 ± 0.030 73.53 ± 0.49 1.377 ± 0.128<br />

80 1.117 ± 0.003 96.93 ± 0.84 1.639 ± 0.143<br />

160 1.027 ± 0.027 66.34 ± 0.38 1.230 ± 0.037<br />

Test 0.996 ± 0.021 105.90 ± 1.40 2.008 ± 0.254<br />

80 1.023 ± 0.026 105.73 ± 0.72 1.955 ± 0.179<br />

160 1.115 ± 0.028 103.95 ± 0.52 1.788 ± 0.112<br />

Coef. min. C<br />

%<br />

Test 0.991 ± 0.001 55.25 ± 5.39 1.054 ± 0.103<br />

160 0.944 ± 0.007 64.39 ± 14.57 1.289 ± 0.292<br />

320 0.924 ± 0.082 51.47 ± 10.08 1.052 ± 0.206<br />

Test 0.927 ± 0.027 93.82 ± 5.99 1.912 ± 0.122<br />

160 0.934 ± 0.031 91.58 ± 13.79 1.853 ± 0.279<br />

320 0.888 ± 0.031 92.80 ± 12.09 1.975 ± 0.257<br />

Test 0.889 ± 0.093 69.85 ± 3.84 1.485 ± 0.082<br />

160 0.954 ± 0.008 66.30 ± 3.82 1.313 ± 0.075<br />

320 0.862 ± 0.129 68.86 ± 8.81 1.509 ± 0.193<br />

Test 0.895 ± 0.025 70.87 ± 12.66 1.496 ± 0.267<br />

160 0.868 ± 0.099 59.74 ± 1.98 1.301 ± 0.043<br />

320 0.852 ± 0.031 61.92 ± 2.60 1.373 ± 0.058<br />

dell’anno precedente, sono stati effettuati il<br />

24 maggio ed il 3 luglio, dopo il primo trattamento,<br />

ed il 23 ottobre e il 19 novembre<br />

dopo il trattamento ripetuto. Per tutti i prelievi<br />

il terreno è stato vagliato a 2 mm e conservato<br />

in frigorifero a +4°C. Prima del<strong>le</strong><br />

analisi biochimiche, esso è stato umidificato<br />

alla capac<strong>it</strong>à di campo e preincubato <strong>per</strong> una<br />

settimana a +24°C.<br />

Analisi biochimiche. Il carbonio organico<br />

(C.O.) è stato determinato, sia nel terreno<br />

che nel<strong>le</strong> acque di macerazione, <strong>per</strong><br />

ossidazione a caldo con bicromato di potassio,<br />

in presenza di acido solforico, e successiva<br />

t<strong>it</strong>olazione con sa<strong>le</strong> di Möhr<br />

(Yeomans e Bremner, 1988). La misurazione<br />

dell’attiv<strong>it</strong>à respiratoria del suolo è stata<br />

effettuata incubando 100 grammi di terreno<br />

in conten<strong>it</strong>ori chiusi e determinando<br />

la CO 2 prodotta <strong>per</strong> differenza di pesata utilizzando<br />

calce sodata (Edwars, 1982; Raich<br />

et al., 1990). La biomassa microbica è stata<br />

valutata col metodo SIR (Anderson e<br />

Domsch, 1978), incubando il terreno con<br />

l’aggiunta di glucosio e determinando la<br />

CO 2 prodotta <strong>per</strong> via gascromatografica,<br />

con rivelatore TCD. Dal rapporto fra la respirazione,<br />

misurata su 7 giorni, ed il contenuto<br />

di carbonio organico si evince il<br />

coefficiente di mineralizzazione del<br />

carbonio (Dommergues, 1960). Il quoziente<br />

metabolico (qCO 2 ) è espresso dal rapporto<br />

fra C-CO 2 emessa dal suolo in 24 ore<br />

e C della biomassa (Anderson e Domsch,<br />

1985).<br />

L’attiv<strong>it</strong>à enzimatica den<strong>it</strong>rificante (DEA)<br />

è stata determinata utilizzando il metodo di<br />

Sm<strong>it</strong>h e Tiedje (1979) e successive modifiche<br />

(Tiedje, 1994), che prevede l’incubazione<br />

del terreno con una soluzione di KNO 3<br />

(1 mM) e glucosio (1 mM) in presenza di<br />

cloramfenicolo (1 g l -1 ), in beute chiuse con<br />

atmosfera priva di ossigeno e con il 10% di<br />

aceti<strong>le</strong>ne (Yoshinari e Know<strong>le</strong>s, 1976). La<br />

<strong>le</strong>ttura dell’N 2 O prodotta è effettuata <strong>per</strong><br />

gascromatografia, con rivelatore ECD, su<br />

colonna capillare 1000plot.<br />

L’attiv<strong>it</strong>à enzimatica ammonio-ossidante<br />

potenzia<strong>le</strong> (PNA) è stata valutata col metodo<br />

proposto da Belser e Mays (1982) con<br />

cui si incuba il terreno <strong>per</strong> 6 ore a 26°C, in<br />

soluzione tampone con aggiunta di solfato<br />

d’ammonio 2 mM. La produzione di –NO 2<br />

e –NO 3 è determinata <strong>per</strong> via colorimetrica<br />

con autoanalyzer.<br />

L’ureasi è stata determinata col metodo<br />

proposto da Kande<strong>le</strong>r e Gerber (1988) usando<br />

urea come substrato e misurando la quant<strong>it</strong>à<br />

di ammonio prodotto con spettrofotometro<br />

a 690 nm. La fosfatasi è stata valutata<br />

utilizzando la metodologia proposta<br />

da Tabatabai e Bremner (1969), basata sulla<br />

determinazione con spettrofotometro a<br />

400 nm della quant<strong>it</strong>à di paran<strong>it</strong>rofenolo<br />

(PNF) formatosi <strong>per</strong> idrolisi enzimatica a<br />

pH 6,5 dal paran<strong>it</strong>rofenilfosfato, dopo un’ora<br />

di incubazione a 37°C.<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 75


Figura 1 - Parcel<strong>le</strong> s<strong>per</strong>imentali.<br />

Figure 1 - Ex<strong>per</strong>imental plots.<br />

Tutte <strong>le</strong> misure microbiologiche e biochimiche<br />

sono state effettuate in triplo. I risultati<br />

sono stati elaborati statisticamente con analisi<br />

della varianza (ANOVA) a due vie con<br />

blocchi comp<strong>le</strong>tamente randomizzati, <strong>le</strong> medie<br />

sono state comparate impiegando il test<br />

di Duncan (Duncan’s multip<strong>le</strong> range test).<br />

RISULTATI<br />

Il contenuto di carbonio organico del suolo<br />

mostra del<strong>le</strong> differenze statisticamente significative<br />

solo nel primo anno di prova<br />

(Tab. 1); nella seconda prova, nonostante il<br />

maggior apporto di refluo non si riscontrano<br />

differenze apprezzabili rispetto al testimone<br />

in nessuna data di campionamento (Tab. 2).<br />

L’attiv<strong>it</strong>à respiratoria e la mineralizzazione<br />

del carbonio organico non risentono in maniera<br />

notevo<strong>le</strong> dell’apporto dei reflui; la variazione<br />

di questi parametri risulta maggiormente<br />

<strong>le</strong>gata allo stagiona<strong>le</strong> innalzamento di<br />

tem<strong>per</strong>atura, che determina un norma<strong>le</strong> incremento<br />

del<strong>le</strong> attiv<strong>it</strong>à metaboliche della<br />

microflora, sia nel primo come nel secondo<br />

anno di prova, indipendentemente dal<strong>le</strong> dosi<br />

di refluo aggiunte, poiché valori più e<strong>le</strong>vati<br />

si riscontrano in prossim<strong>it</strong>à della piena<br />

al<strong>le</strong>gagione (primo anno) o comp<strong>le</strong>ta<br />

maturazione del grano (secondo anno).<br />

La biomassa microbica risulta essere molto<br />

stimolata dalla presenza del refluo, indipendentemente<br />

dal<strong>le</strong> dosi somministrate<br />

Tabella 3 - Attiv<strong>it</strong>à enzimatica ammonioossidante<br />

del suolo (mgN g-1 6h-1 ). Lettere<br />

diverse indicano differenze significative tra <strong>le</strong><br />

medie secondo il Test di Duncan.<br />

Tab<strong>le</strong> 3 - The enzymatic ammoniumoxidation<br />

of soil (mgN g-1 6h-1 ). Different<br />

<strong>le</strong>tters show significant differences (Duncan’s<br />

test).<br />

10/03/00 19/04/00 29/05/00<br />

Test 4.379 b 2.562 a 6.491 a<br />

80 9.023 a 2.623 a 4.228 a<br />

160 7.489 a 2.148 b 5.153 a<br />

76 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

(Fig. 4), questo è più evidente nei mesi primaverili–estivi<br />

(fine di maggio nel primo<br />

anno e inizio di luglio nel secondo), allorché<br />

l’aumento della tem<strong>per</strong>atura genera uno stimolo<br />

nei microrganismi eterotrofi che utilizzano<br />

i nutrienti disponibili nel terreno <strong>per</strong><br />

la loro cresc<strong>it</strong>a.<br />

Il quoziente metabolico della biomassa del<br />

suolo (qCO 2 ), dopo lo spandimento del<br />

Figura 2 - Vasche di macerazione della canapa.<br />

Figure 2 - Hemp soaking tanks.<br />

refluo, tende a diminuire gradualmente in<br />

funzione della dose distribu<strong>it</strong>a (Fig. 5); come<br />

si può osservare nel secondo anno, in segu<strong>it</strong>o<br />

a somministrazioni di dosi doppie e ripetute,<br />

<strong>le</strong> differenze si manifestano fra testimone<br />

e refluo, indipendentemente dal<strong>le</strong> dosi.<br />

Per quanto concerne <strong>le</strong> attiv<strong>it</strong>à enzimatiche<br />

studiate, nel primo anno di prova si sono riscontrate<br />

variazioni statisticamente significative<br />

<strong>per</strong> l’attiv<strong>it</strong>à ammonio-ossidante nei<br />

terreni trattati con diversi apporti di refluo<br />

(Tab. 3): dopo circa una settimana dalla<br />

somministrazione del refluo si verifica un<br />

incremento trans<strong>it</strong>orio dell’attiv<strong>it</strong>à<br />

enzimatica nei terreni trattati, che si esaurisce<br />

in breve tempo e non è ri<strong>le</strong>vabi<strong>le</strong> nei mesi<br />

successivi.<br />

L’attiv<strong>it</strong>à enzimatica den<strong>it</strong>rificante è risultata<br />

nel comp<strong>le</strong>sso modesta, vista la natura<br />

abbastanza sciolta del terreno (Fig. 6). Si<br />

osserva in luglio un incremento dell’attiv<strong>it</strong>à<br />

di riduzione dei composti azotati nei terreni<br />

trattati con refluo, indipendentemente dal<strong>le</strong><br />

dosi somministrate. L’attiv<strong>it</strong>à enzimatica è<br />

molto più stimolata nel <strong>per</strong>iodo autunna<strong>le</strong>,<br />

non tanto dalla somministrazione del refluo<br />

quanto dall’aumento dell’umid<strong>it</strong>à del suolo<br />

che, diminuendo la disponibil<strong>it</strong>à di ossigeno<br />

nei pori, favorisce i processi di riduzione<br />

enzimatica.<br />

In conseguenza allo spandimento<br />

autunna<strong>le</strong> dei reflui si osserva una repentina<br />

Tabella 4 - Attiv<strong>it</strong>à enzimatiche del suolo a diversi intervalli di tempo dallo spandimento dei reflui.<br />

Lettere diverse indicano differenze significative tra <strong>le</strong> medie secondo il Test di Duncan.<br />

Tab<strong>le</strong> 4 - Soil enzymatic activ<strong>it</strong>ies at different times from the wastewater spreading. Different<br />

<strong>le</strong>tters show significant differences (Duncan’s test).<br />

Ureasi (µgN-NH4 g -1 dm 2h -1 ) Fosfatasi (µgPNF g -1 dm h -1 )<br />

03/07/01 23/10/01 19/11/01 23/10/01 19/11/01<br />

Test 48.90 b 62.11 a 40.30 a 547.86 a 567.09 c<br />

160 43.72 b 45.31 b 37.16 a 539.13 a 657.31 b<br />

320 68.12 a 41.67 c 41.61 a 538.24 a 719.25 a


Figura 3 - Apparecchiatura <strong>per</strong> la distribuzione del<strong>le</strong> acque reflue.<br />

Figure 3 - Wastewater spreading equipment.<br />

Ln(mgC 100g -1 )<br />

Ln(mgC 100g -1 )<br />

1000<br />

100<br />

10<br />

1000<br />

100<br />

10<br />

1<br />

1<br />

a<br />

Biomassa C<br />

a b a<br />

c<br />

b<br />

b<br />

10/03/00 19/04/00 29/05/00<br />

Biomassa C<br />

a a<br />

b a a<br />

a a a a<br />

a<br />

24/05/01 03/07/01 23/10/01 19/11/01<br />

b<br />

b<br />

a<br />

a<br />

Test<br />

Test<br />

Figura 4 - Biomassa microbica C nel suolo trattato con diverse dosi di refluo da macerazione della<br />

canapa. Le frecce indicano il <strong>per</strong>iodo dello spandimento del refluo. Lettere diverse indicano differenze<br />

significative fra <strong>le</strong> medie (Duncan’s test).<br />

Figure 4 - Microbic biomass C in the soil treated w<strong>it</strong>h various wastewater doses. The arrows<br />

show the <strong>per</strong>iod of treatment w<strong>it</strong>h wastewater. Different <strong>le</strong>tters show significant differences<br />

among the means (Duncan’s test).<br />

80<br />

160<br />

160<br />

320<br />

inibizione dell’attiv<strong>it</strong>à ureasica proporziona<strong>le</strong><br />

alla dose somministrata (Tab. 4); ta<strong>le</strong> inibizione<br />

scompare già dopo un mese dal trattamento.<br />

Nel precedente prelievo primaveri<strong>le</strong>,<br />

corrispondente a circa 3 mesi dal primo<br />

trattamento, si verifica una ripresa dell’attiv<strong>it</strong>à<br />

enzimatica nel suolo trattato con refluo.<br />

L’attiv<strong>it</strong>à fosfatasica, dopo un <strong>per</strong>iodo di<br />

latenza di circa un mese dalla seconda<br />

somministrazione, in cui non si osservano<br />

differenze significative fra <strong>le</strong> tesi, mostra una<br />

stretta correlazione con <strong>le</strong> dosi di acque di<br />

macerazione distribu<strong>it</strong>e, manifestando un<br />

aumento dell’attiv<strong>it</strong>à enzimatica proporziona<strong>le</strong><br />

al<strong>le</strong> quant<strong>it</strong>à di refluo (Tab. 4).<br />

DISCUSSIONE<br />

Con la distribuzione del<strong>le</strong> acque di<br />

macerazione, contenenti circa lo 0,1‰ di<br />

carbonio, si effettua un modesto apporto al<br />

suolo di carbonio organico, stimabi<strong>le</strong> in 8 e<br />

16 kg ha -1 , rispettivamente <strong>per</strong> i trattamenti<br />

effettuati nell’anno 2000 e del doppio <strong>per</strong><br />

quelli effettuati nel 2001. Nel comp<strong>le</strong>sso<br />

questo apporto di sostanza organica determina<br />

un lieve incremento del contenuto di<br />

C.O. del suolo. Si riscontra invece un aumento<br />

della biomassa in funzione del refluo<br />

somministrato. La biomassa è un indice<br />

molto sensibi<strong>le</strong> al<strong>le</strong> variazioni che si verificano<br />

nel suolo; la sua misurazione è stata<br />

spesso utilizzata <strong>per</strong> confrontare diversi trattamenti<br />

e gestioni del suolo (Sm<strong>it</strong>h et al.,<br />

1995) e può servire come un preallarme <strong>per</strong><br />

tali effetti molto prima che possono essere<br />

evidenziati in altri modi (Brookes, 1995).<br />

Nel<strong>le</strong> nostre prove abbiamo riscontrato un<br />

aumento della biomassa tellurica soprattutto<br />

nei mesi più caldi; questo evidenzia come<br />

<strong>le</strong> sostanze apportate al terreno mediante <strong>le</strong><br />

acque reflue da macerazione della canapa<br />

siano state metabolizzate dai microrganismi<br />

tellurici, stimolando la riproduzione cellulare<br />

e la cresc<strong>it</strong>a comp<strong>le</strong>ssiva della microflora.<br />

Da notare che questo aumento è accompagnato<br />

da una paral<strong>le</strong>la diminuzione del qCO 2<br />

nei terreni trattati mostrando così l’assenza<br />

di condizioni anoma<strong>le</strong>, poiché non vi è necess<strong>it</strong>à<br />

da parte dei microrganismi tellurici<br />

di ossidare una maggior quant<strong>it</strong>à di C.<br />

Il qCO 2 , che esprime la quant<strong>it</strong>à di CO 2<br />

sviluppata <strong>per</strong> un<strong>it</strong>à di biomassa, è<br />

unanimemente considerato un indicatore di<br />

stress ambienta<strong>le</strong> molto preciso (Piovanelli<br />

et al., 1999) e molto sensibi<strong>le</strong> al<strong>le</strong> <strong>per</strong>turbazioni<br />

dell’ecosistema <strong>per</strong>ché, quando la<br />

biomassa microbica è sottoposta a condizioni<br />

di v<strong>it</strong>a non ottimali, il quoziente metabolico<br />

aumenta, cioè una maggior quant<strong>it</strong>à di C viene<br />

ossidata <strong>per</strong> un<strong>it</strong>à di biomassa, al fine di<br />

riparare e mantenere attiva la macchina biochimica<br />

della cellula (Nannipieri et al.,<br />

1995).<br />

Il più alto grado di efficienza della<br />

microflora nei terreni trattati, è confermato<br />

dall’assenza di aumento della mineralizzazione<br />

del carbonio organico che, se non sarà<br />

Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 77


*10 -3<br />

* 10 -3<br />

Figura 5 - Quoziente metabolico della microflora nel suolo trattato con diverse dosi di refluo da<br />

macerazione della canapa. Le frecce indicano il <strong>per</strong>iodo dello spandimento del refluo. Lettere diverse<br />

indicano differenze significative fra <strong>le</strong> medie (Duncan’s test).<br />

Figure 5 - Metabolic quotient of the microflora in the soil treated w<strong>it</strong>h various wastewater<br />

doses. The arrows show the <strong>per</strong>iod of treatment w<strong>it</strong>h wastewater. Different <strong>le</strong>tters show<br />

significant differences among the means (Duncan’ s test).<br />

ln(µgN-N 2O g -1 )<br />

4.5<br />

4<br />

3.5<br />

3<br />

2.5<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

0<br />

4.5<br />

4<br />

3.5<br />

3<br />

2.5<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

0<br />

10000<br />

1000<br />

100<br />

10<br />

1<br />

a<br />

78 Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002<br />

a<br />

a<br />

a<br />

b<br />

a<br />

ab<br />

a<br />

a<br />

a<br />

b<br />

a<br />

b<br />

q CO 2<br />

ab<br />

10/03/00 19/04/00 29/05/00<br />

q CO 2<br />

24/05/01 03/07/01 23/10/01 19/11/01<br />

DEA<br />

b<br />

a<br />

24/05/01 03/07/01 23/10/01<br />

a<br />

b<br />

a<br />

b<br />

Test<br />

160<br />

320<br />

Figura 6 - Attiv<strong>it</strong>à enzimatica den<strong>it</strong>rificante del suolo (DEA) trattato con diverse dosi di refluo da<br />

macerazione della canapa. Le frecce indicano il <strong>per</strong>iodo dello spandimento del refluo. Lettere diverse<br />

indicano differenze significative fra <strong>le</strong> medie (Duncan’s test).<br />

Figure 6 - Den<strong>it</strong>rification Enzyme Activ<strong>it</strong>y (DEA) of the soil treated w<strong>it</strong>h various wastewater<br />

doses. The arrows show the <strong>per</strong>iod of treatment w<strong>it</strong>h wastewater. Different <strong>le</strong>tters show<br />

significant differences among the means (Duncan’s test).<br />

b<br />

a<br />

a<br />

a<br />

a<br />

b<br />

a<br />

a<br />

c<br />

a<br />

Test<br />

80<br />

160<br />

Test<br />

160<br />

320<br />

attuata una rotazione coltura<strong>le</strong> depau<strong>per</strong>atrice,<br />

nel tempo si tramuterà in un accumulo<br />

di C nel terreno con aumento della<br />

S.O..<br />

Per quanto concerne <strong>le</strong> attiv<strong>it</strong>à enzimatiche<br />

è da ri<strong>le</strong>vare che gli enzimi svolgono un ruolo<br />

importante nell’ecologia del suolo, poiché<br />

catalizzano numerose reazioni correlate con<br />

<strong>le</strong> trasformazioni del<strong>le</strong> sostanze nutr<strong>it</strong>ive<br />

(Madejón et al., 2001). Nel<strong>le</strong> nostre prove<br />

si sono riscontrate solo modeste e trans<strong>it</strong>orie<br />

influenze sull’attiv<strong>it</strong>à ammonio ossidante,<br />

con aumento dell’attiv<strong>it</strong>à segu<strong>it</strong>a dopo<br />

poco tempo dal suo riequilibrio, e sull’ureasi,<br />

con un inizia<strong>le</strong> effetto inib<strong>it</strong>orio, segu<strong>it</strong>o a<br />

distanza di qualche mese dallo spandimento,<br />

da un incremento dell’attiv<strong>it</strong>à in<br />

concom<strong>it</strong>anza con l’aumento della biomassa<br />

microbica. Un concreto stimolo dell’attiv<strong>it</strong>à<br />

enzimatica, imputabi<strong>le</strong> all’effetto del refluo,<br />

si è riscontrato nella fosfatasi, dopo un <strong>per</strong>iodo<br />

di latenza in cui non si sono osservate<br />

differenze fra trattamenti. L’attiv<strong>it</strong>à<br />

den<strong>it</strong>rificante potenzia<strong>le</strong> risulta <strong>le</strong>ggermente<br />

stimolata dall’apporto di sostanza organica<br />

labi<strong>le</strong> contenuta nel<strong>le</strong> acque di<br />

macerazione indipendentemente dal<strong>le</strong> dosi<br />

somministrate; <strong>le</strong> <strong>per</strong>d<strong>it</strong>e di azoto tram<strong>it</strong>e<br />

questo processo sono <strong>per</strong>ciò da r<strong>it</strong>enersi<br />

trascurabili. Il maggior stimolo <strong>per</strong> ta<strong>le</strong> attiv<strong>it</strong>à<br />

è il grado di saturazione idrica del suolo<br />

che diminuendo la disponibil<strong>it</strong>à di ossigeno<br />

favorisce i processi di riduzione (Fireston,<br />

1982; Williams et al., 1992; Arcara et al.,<br />

1999).<br />

CONCLUSIONI<br />

I reflui derivanti dalla macerazione della<br />

canapa sono prodotti naturali, privi di e<strong>le</strong>menti<br />

xenobiotici, ottenuti senza manipolazioni<br />

chimiche e, come tali, non dovrebbero<br />

presentare prob<strong>le</strong>mi tossicologici <strong>per</strong> i<br />

microrganismi tellurici. Tuttavia il loro apporto<br />

al terreno ha comprensibili rif<strong>le</strong>ssi su<br />

tutte <strong>le</strong> caratteristiche pedologiche ed implica<br />

la conoscenza dei comp<strong>le</strong>ssi prob<strong>le</strong>mi di<br />

ordine agronomico e ambienta<strong>le</strong> <strong>le</strong>gati al loro<br />

uso, poiché i substrati organici labili contenuti<br />

nel<strong>le</strong> acque di vegetazione possono stimolare<br />

nel terreno processi catabolici e nuove<br />

sintesi, <strong>per</strong> l’esaltazione alla cresc<strong>it</strong>a dei<br />

microrganismi eterotrofi. Nel comp<strong>le</strong>sso la<br />

somministrazione al terreno di acque derivanti<br />

da macerazione della canapa, al<strong>le</strong> dosi<br />

da noi s<strong>per</strong>imentate, <strong>per</strong>altro assai e<strong>le</strong>vate<br />

se rapportate al<strong>le</strong> dosi <strong>per</strong>messe <strong>per</strong> <strong>le</strong>gge<br />

<strong>per</strong> altri reflui, non sembra avere influenze<br />

negative sulla microflora tellurica e sul<strong>le</strong><br />

attiv<strong>it</strong>à biochimiche ed enzimatiche indagate.<br />

Si ri<strong>le</strong>va un lieve trans<strong>it</strong>orio incremento<br />

del tenore di sostanza organica del terreno<br />

e dell’attiv<strong>it</strong>à enzimatica ammonio-ossidante,<br />

e un aumento più significativo della<br />

biomassa microbica. La diminuzione del<br />

qCO 2 e l’aumento della fosfatasi nei terreni<br />

trattati, testimoniano il miglior grado di<br />

efficienza della microflora e, come i reflui


somministrati, determinino effetti pos<strong>it</strong>ivi sul<br />

metabolismo del comp<strong>le</strong>sso microbico, anche<br />

al<strong>le</strong> dosi più e<strong>le</strong>vate. Le trans<strong>it</strong>orie<br />

modificazioni del<strong>le</strong> attiv<strong>it</strong>à enzimatiche di<br />

den<strong>it</strong>rificazione e di idrolisi dell’urea sono di<br />

modesta ent<strong>it</strong>à e tali da non avere influenze<br />

negative determinanti sulla fertil<strong>it</strong>à del suolo.<br />

I risultati del<strong>le</strong> ricerche ci sembrano sufficientemente<br />

validi nel dimostrare una comp<strong>le</strong>ta<br />

assenza di effetti negativi sulla<br />

microflora tellurica dei reflui derivanti dalla<br />

macerazione della canapa, almeno al<strong>le</strong><br />

dosi e <strong>per</strong> gli aspetti indagati, e <strong>per</strong>mettono<br />

di ipotizzare che tali reflui possono essere<br />

distribu<strong>it</strong>i al suolo senza <strong>per</strong>icolo di alterare<br />

l’equilibrio del sistema della microflora.<br />

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Agroindustria / Apri<strong>le</strong> 2002 79


Norme <strong>per</strong> i collaboratori<br />

La Rivista Agroindustria è un <strong>per</strong>iodico<br />

quadrimestra<strong>le</strong> ed<strong>it</strong>a dall’<strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong><br />

<strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong> <strong>Industriali</strong> (<strong>Bologna</strong>); essa pubblica<br />

lavori originali a carattere scientifico riguardanti<br />

<strong>le</strong> colture che alimentano <strong>le</strong> varie<br />

filiere dell’agroindustria (colture ortico<strong>le</strong>, da<br />

energia, da biomassa, da fibra e cellulosa, da<br />

oli alimentari e industriali). I lavori proposti devono<br />

riguardare l’agronomia genera<strong>le</strong>, <strong>le</strong><br />

agrotecniche, il miglioramento genetico con tecniche<br />

convenzionali e innovative, <strong>le</strong> tecnologie<br />

di trasformazione, gli impieghi dei prodotti industriali<br />

food e no-food. Agroindustria pubblica<br />

soltanto articoli redatti in lingua <strong>it</strong>aliana; non<br />

vengono accettati lavori già pubblicati o in via<br />

di pubblicazione su altre riviste <strong>it</strong>aliane o straniere.<br />

Gli articoli pubblicati dalla Rivista fanno<br />

riferimento al<strong>le</strong> seguenti due categorie:<br />

1) Articoli di sintesi (Review). Comprende lavori<br />

che esaminano e discutono in maniera<br />

origina<strong>le</strong> e con comp<strong>le</strong>tezza un particolare<br />

prob<strong>le</strong>ma scientifico del comparto<br />

dell’agroindustria e forniscono un quadro<br />

esauriente e sintetico dello stato del<strong>le</strong> conoscenze<br />

su un determinato argomento.<br />

2) Ricerche s<strong>per</strong>imentali. Comprende lavori che<br />

espongono e discutono i risultati di una ricerca<br />

origina<strong>le</strong> mirante allo studio di un preciso<br />

prob<strong>le</strong>ma scientifico o tecnico.<br />

1. INVIO DEI LAVORI<br />

- Gli articoli devono essere inviati in tre copie<br />

su carta ed una su floppy disk (Microsoft ®<br />

Word <strong>per</strong> Windows ® ) comp<strong>le</strong>te di testo, riassunto,<br />

summary, bibliografia, tabel<strong>le</strong>,<br />

didascalie del<strong>le</strong> figure e figure, al Direttore<br />

Responsabi<strong>le</strong> della Rivista: Dr. Paolo<br />

Ranalli, <strong>Ist<strong>it</strong>uto</strong> <strong>S<strong>per</strong>imenta<strong>le</strong></strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> <strong>Colture</strong><br />

<strong>Industriali</strong>, Via di Corticella 133, 40128 -<br />

<strong>Bologna</strong> Tel. (051) 6316847 - Fax (051)<br />

374857 e-mail: p.ranalli@<strong>isci</strong>.<strong>it</strong><br />

- La versione defin<strong>it</strong>iva dei lavori, cioè dopo<br />

aver apportato <strong>le</strong> correzioni sugger<strong>it</strong>e dai Revisori,<br />

dovrà essere inviata su dischetto e<br />

come dattiloscr<strong>it</strong>to sempre al Direttore della<br />

Rivista.<br />

2. STESURA DEI LAVORI<br />

- I lavori devono essere scr<strong>it</strong>ti su carta formato<br />

A4, su una sola facciata del foglio, usando<br />

una interlinea a doppio spazio e con margini<br />

di almeno 3 cm <strong>per</strong> consentire <strong>le</strong> note dei<br />

Revisori. Le pagine vanno numerate ed ogni<br />

pagina deve contenere 43 righe (pagina<br />

standard). Il carattere tipografico utilizzato<br />

dovrebbe essere il Times o un carattere<br />

equiva<strong>le</strong>nte con 12 punti. Al fine di agevolare<br />

il lavoro dei revisori <strong>le</strong> righe di ogni pagina<br />

devono essere numerate. Si raccomanda<br />

che il testo non su<strong>per</strong>i <strong>le</strong> 15 cartel<strong>le</strong><br />

dattiloscr<strong>it</strong>te <strong>per</strong> <strong>le</strong> “ricerche s<strong>per</strong>imentali”<br />

e <strong>le</strong> 35 cartel<strong>le</strong> <strong>per</strong> gli “articoli di sintesi”.<br />

- I dattiloscr<strong>it</strong>ti degli articoli relativi al<strong>le</strong> Ricerche<br />

s<strong>per</strong>imentali devono essere organizzati<br />

nel modo seguente: 1) T<strong>it</strong>olo, Autore/i,<br />

Ist<strong>it</strong>uzione/i di appartenenza; 2) Riassunto e<br />

Abstract; 3) Introduzione, 4) Materiali e Metodi;<br />

5) Risultati o Risultati e discussione,<br />

6) Discussione dei risultati o Discussione dei<br />

risultati e conclusioni; 7) Ringraziamenti;<br />

8) Bibliografia, 9) Didascalie del<strong>le</strong> tabel<strong>le</strong> e<br />

del<strong>le</strong> figure; 10) Tabel<strong>le</strong>; 11) Figure.<br />

- Per gli articoli di sintesi (Review) non è richiesta<br />

alcuna particolare suddivisione del<br />

manoscr<strong>it</strong>to.<br />

- Sulla prima pagina del manoscr<strong>it</strong>to devono<br />

essere indicati: 1) il t<strong>it</strong>olo dell’articolo; 2) il<br />

nome e cognome di ciascun Autore segu<strong>it</strong>i dal<br />

nome e dall’indirizzo comp<strong>le</strong>to della Ist<strong>it</strong>uzione<br />

cui l’Autore appartiene; 4) il cognome<br />

e l’inizia<strong>le</strong> del nome dell’Autore a cui inviare<br />

tutta la corrispondenza con i relativi numeri<br />

di te<strong>le</strong>fono e di fax e l’indirizzo di posta<br />

e<strong>le</strong>ttronica; 5) la provenienza dell’eventua<strong>le</strong><br />

contributo finanziario ottenuto <strong>per</strong> la ricerca.<br />

- Nel<strong>le</strong> successive pagine del manoscr<strong>it</strong>to devono<br />

essere riportati il riassunto in lingua<br />

<strong>it</strong>aliana e in lingua ing<strong>le</strong>se, quest’ultimo preceduto<br />

dal t<strong>it</strong>olo dell’articolo e <strong>le</strong> paro<strong>le</strong> chiavi.<br />

- Il riassunto in <strong>it</strong>aliano deve avere la dimensione<br />

usua<strong>le</strong>, mentre il riassunto ing<strong>le</strong>se<br />

(abstract) deve essere più ampio (almeno una<br />

pagina standard dattiloscr<strong>it</strong>ta) e deve contenere<br />

con chiarezza tutte <strong>le</strong> informazioni utili<br />

ai <strong>le</strong>ttori di lingua ing<strong>le</strong>se <strong>per</strong> la piena comprensione<br />

del lavoro.<br />

- Le c<strong>it</strong>azioni bibliografiche nel testo vanno<br />

messe tra parentesi indicando il cognome dell’Autore<br />

e l’anno di pubblicazione. Nel caso<br />

di più Autori, al nome del primo seguirà l’abbreviazione<br />

et al. Nel caso di più lavori nello<br />

stesso anno dello stesso Autore, all’anno si<br />

faranno seguire <strong>le</strong>ttere progressive in minuscolo<br />

(es. 1980a, 1980b).<br />

- La bibliografia, dei soli lavori c<strong>it</strong>ati nel testo,<br />

deve essere e<strong>le</strong>ncata in ordine alfabetico,<br />

senza numerazione. I lavori di uno stesso Autore<br />

saranno disposti seconda la data di pubblicazione;<br />

<strong>per</strong> quelli pubblicati da uno stesso<br />

Autore in uno stesso anno verrà utilizzata<br />

una <strong>le</strong>ttera dell’alfabeto da inserire sub<strong>it</strong>o<br />

dopo l’anno.<br />

- Alcuni esempi di c<strong>it</strong>azione sono riportati di<br />

segu<strong>it</strong>o:<br />

- Articolo pubblicato su di una rivista scientifica:<br />

Martin C., Sm<strong>it</strong>h A.M., 1995. Starch<br />

biosynthesis. The Plant Cell 7, 971-985.<br />

- Articolo contenuto in un libro o in un’o<strong>per</strong>a<br />

che ha un Coordinatore: Zieg<strong>le</strong>r P.<br />

1995. Carbohydrate degradation during<br />

germination. In: Kigel J., Galili G.(eds).<br />

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Marcel Dekker, New York, pp. 447-474.<br />

- Libro con Autore: Eames A.J., 1961.<br />

Morphology of Angios<strong>per</strong>ms. McGraw<br />

Hill, New York.<br />

- Gli stessi dati non possono essere presentati<br />

in tabel<strong>le</strong> e in figura. Nel testo, <strong>le</strong> c<strong>it</strong>azioni<br />

del<strong>le</strong> tabel<strong>le</strong> e del<strong>le</strong> figure se inser<strong>it</strong>e tra parentesi<br />

tonde devono usare la abbreviazione<br />

Tab. e Fig., mentre se non inser<strong>it</strong>e tra parentesi<br />

devono essere scr<strong>it</strong>te in carattere minuscolo<br />

e non abbreviate.<br />

- Le didascalie del<strong>le</strong> tabel<strong>le</strong> e del<strong>le</strong> figure,<br />

dattiloscr<strong>it</strong>te a parte, dovranno essere<br />

autoesplicative e scr<strong>it</strong>te in lingua <strong>it</strong>aliana ed<br />

ing<strong>le</strong>se.<br />

- Le tabel<strong>le</strong>, presentate su foglio a parte, devono<br />

essere lim<strong>it</strong>ate al minimo indispensabi<strong>le</strong>,<br />

devono riportare dati arrotondati alla pri-<br />

ma cifra decima<strong>le</strong>, devono essere intelligibili<br />

senza dover ricorrere alla <strong>le</strong>ttura del testo e<br />

numerate con numero arabo progressivo. Le<br />

un<strong>it</strong>à di misura debbono essere chiaramente<br />

indicate.<br />

- Le illustrazioni, riportate separatamente dal<br />

testo su fogli singoli, saranno solo in bianco<br />

e nero, tutte indicate come figure (foto, disegni,<br />

grafici), numerate con numero arabo progressivo.<br />

- Le linee e <strong>le</strong> <strong>le</strong>ttere dei grafici devono essere<br />

di colore nero e di dimensioni e n<strong>it</strong>idezza tali<br />

da essere riprodotte senza essere ridisegnate,<br />

tenendo conto che la base del<strong>le</strong> figure stampate<br />

potrà essere di 5.8 (1 colonna),<br />

12.2 (2 colonne), 18.5 cm (tutta la pagina).<br />

3. TERMINOLOGIA<br />

- Le un<strong>it</strong>à di misura e relativi simboli devono<br />

essere quel<strong>le</strong> del sistema internaziona<strong>le</strong> (S.I.).<br />

Il simbolo, senza punto, deve seguire il valore<br />

numerico da cui sarà spaziato da uno spazio.<br />

Nel riportare brevi formu<strong>le</strong> matematiche<br />

nel testo, si deve fare uso dell’esponente negativo<br />

invece del segno di frazione (g m -2 d -1<br />

invece di g/m 2 d). Le espressioni latine, i nomi<br />

del<strong>le</strong> ent<strong>it</strong>à sistematiche, <strong>le</strong> paro<strong>le</strong> straniere,<br />

lim<strong>it</strong>ate a quel<strong>le</strong> <strong>per</strong> <strong>le</strong> quali non esiste il corrispondente<br />

termine <strong>it</strong>aliano, saranno sottolineati<br />

<strong>per</strong>ché siano stampati in corsivo o riportati<br />

direttamente in corsivo (es.: in s<strong>it</strong>u;<br />

Cannabis sativa). Il nome <strong>it</strong>aliano del<strong>le</strong> specie<br />

deve essere scr<strong>it</strong>to con l’inizia<strong>le</strong> minuscola<br />

(es.: barbabietola). Il nome del<strong>le</strong> cultivar o<br />

di un ibrido va scr<strong>it</strong>to con la prima <strong>le</strong>ttera<br />

maiuscola, senza virgo<strong>le</strong>tte. L’abbreviazione<br />

della cultivar è cv senza punto.<br />

4. REVISIONE DEL MANOSCRITTO<br />

- Il Direttore responsabi<strong>le</strong> della Rivista<br />

Agroindustria esamina l’articolo appena ricevuto<br />

valutandone l’attinenza agli scopi della<br />

Rivista stessa. Qualora ciò non si riscontrasse<br />

il Direttore si riserva la possibil<strong>it</strong>à di<br />

rifiutarne la pubblicazione senza inviarlo ai<br />

Revisori. I lavori vengono inviati, a giudizio<br />

del Direttore, ad uno o più Revisori es<strong>per</strong>ti<br />

degli argomenti in essi trattati. I rilievi dei<br />

Revisori vengono trasmessi all’Autore corrispondente<br />

del lavoro. L’Autore deve provvedere,<br />

nel più breve tempo possibi<strong>le</strong>, ad apportare<br />

<strong>le</strong> modifiche proposte e ad inviare<br />

(entro 7 giorni) alla Redazione della Rivista<br />

due copie dell’articolo corretto su carta e una<br />

su floppy disk, nonché copie riviste dai Revisori<br />

con la scheda riportante <strong>le</strong> loro osservazioni.<br />

Qualora <strong>le</strong> bozze corrette non <strong>per</strong>vengano<br />

in tempo uti<strong>le</strong> e il fascicolo sia già pronto<br />

<strong>per</strong> la stampa, <strong>le</strong> bozze verranno corrette<br />

d’ufficio lim<strong>it</strong>atamente agli errori e ai reflui<br />

della tipografia. In questo caso la Redazione<br />

declina ogni responsabil<strong>it</strong>à <strong>per</strong> <strong>le</strong> inesattezze<br />

di nomi, di simboli o di concetti che si potranno<br />

ri<strong>le</strong>vare a stampa avvenuta.<br />

- Il lavoro accettato sarà pubblicato nella versione<br />

defin<strong>it</strong>iva senza invio del<strong>le</strong> bozze <strong>per</strong><br />

la correzione.<br />

5. RESPONSABILITÀ<br />

- La responsabil<strong>it</strong>à del contenuto dell’articolo<br />

spetta interamente all’Autore.

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