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sentiranno lo sviluppo di varietà migliorate (per la produttività, adattabilità all’ambiente, rispondenza alle varie utilizzazioni industriali) e tecnologie di processing più predittive ed efficaci (Ranalli, 2000). BIBLIOGRAFIA Chaney R. L., Malik M., Li Y. M., Brown S. L., Angle J. S., Baker A. J. M., 1997. Phytoremediation of soil metals. Current Opinion in Biotechnology 8, 279-284. Gazzetta Ufficiale (1993). Supplemento alla seconda Gazzetta Ufficiale del 4 gennaio. 68 Agroindustria / Aprile 2002 Mannini P., 1997. Fitodepurazione. Inserto Agricoltura, 37-46 Meagher R. B., 2000. Phytoremediation of toxic elemental and organic pollutants. Plant Biotechnology 3, 153-162. Pilon-Smits E., Pilon M., 2000. Breeding mercury-breathing plants for environmental cleanup. Trends in Plant Science 5(6), 235- 236. Przemyslaw B., 1997. Industrial plants in cleanup of heavy metal polluted soils. Symposium Biorohstoff Hanf, 277-283. Ranalli P., 1998. Advances in Hemp Research. Food Products Press, an imprint of the Haworth Press. Ranalli P. et al., 1999. Hemp for sustainable agricultural systems. Agro-Food-Industry Hi-tech 2(10), 33-8. Ranalli P. e Mastromei G., 2000. La canapa: come le biotecnologie possono favorirne la reintroduzione in coltura. BioTec 5, 37-47 Salt D.E., Smith R.D., Raskin I., 1998. Phytoremediation. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 49, 643-668. Schultes R. E., 1973. “Man and marijuana”. Natural History, 59-82. Small E., Cronquist A., 1976. A practical and natural taxonomy for Cannabis. Taxon 25(4), 405-435.
Possibilità di impiego della canapa nella fitoestrazione di metalli pesanti in terreni contaminati: primi risultati Romano Giovanardi, Luca Marchiol, Gianni Tassan Mazzocco 1 , Fabio Zuliani. Dipartimento di Produzione Vegetale e Tecnologie Agrarie Università di Udine 1 Azienda Agraria universitaria “A. Servadei”, Università di Udine RIASSUNTO Le indicazioni bibliografiche disponibili attribuiscono alla coltura della canapa interessanti caratteristiche per essere impiegata nella fitoestrazione di metalli pesanti dai terreni e acque. Con la presente ricerca sono state studiate le potenzialità della coltura per il disinquinamento di un terreno agrario fortemente contaminato da Cd, Cr, Cu, Pb, e Zn. Operando in vaso ed in ambiente controllato sono state poste a confronto in combinazione fattoriale tre diluizioni del terreno considerato con sabbia (1/2, 1/4 e 1/8) e tre varietà di canapa da fibra commerciali (Kompolti, Fibranova e Carmagnola); la prova ha preso in esame una porzione limitata del ciclo vegetativo della coltura (fino all’altezza di circa 80 cm) in modo da evitare la perdita di foglie. Al termine della prova le frazioni vegetali (foglie, fusti e radici) sono state sottoposte ad analisi chimica per la determinazione del contenuto in metalli pesanti assorbiti dal terreno. Se, da un lato, è emerso come la canapa non abbia caratteristiche di pianta iperaccumulatrice, è stata anche evidenziata una notevole capacità della coltura di fissare nella biomassa elevate quantità degli elementi considerati, senza differenze tra le cultivar a confronto ma con risposte diverse nei confronti dei singoli elementi. In corrispondenza del livello più elevato di contaminazione del terreno, la coltura ha ridotto la quantità assorbita di Cu, Cr e Pb rispetto alle altre diluizioni; nel caso di Zn e Cd l’assobimento è risultato direttamente proporzionale alla concentrazione nel terreno. In considerazione di due ipotesi praticabili di asportazione di biomassa dal terreno (fusti+foglie e solo fusti) è stato evidenziato come le foglie rivestano un ruolo importante nell’accumulo di elementi assorbiti dall’intera pianta, da cui la necessità, al fine di massimizzare la fitoestrazione, di raccogliere la pianta in modo da avere le minori perdite delle stesse. Infine è apparso evidente che una quota consistente di elementi viene fissata nelle radici contribuendo in qualche modo a ridurre il rischio di lisciviazione degli stessi dal terreno. Parole chiave: canapa, metalli pesanti, fitoestrazione. ABSTRACT Possibility of using hemp in heavy metal phytoextraction from contaminated soils: preliminary results Fiber hemp has good prospects as a crop for phytoextraction programmes of contaminated soils, according to the high ability of soil exploration by the root system and the high levels of biomass production. As a result of the “difficult” position of the plant from a legal point of view (restriction/ban of cultivation for THC content of plant) investigations of the performance of the plant for phytoextraction of contaminated soils are at an initial stage. The interest in the plant cultivated for fiber is increasing in Europe and America (Canada and USA) and, as a consequence, the good qualities of the crop are being rediscovered. An experiment was carried on to study the phytoextraction capability of the plant from a soil contaminated by different Heavy Metals (HM): Cu, Cd, Cr Pb and Zn. Different soil/sand mixturerates were used to cultivate three fiber hemp cultivars (Kompolti, Fibranova and Carmagnola). A limited part of the vegetative cycle was considered (max 80 cm height), in order to avoid loss of senesced leaves. Cultivation was carried out, monitoring crop growth and water consumption; at the end of the considered period yield of aboveground biomass was determined. Plant samples were analysed for HM content (in leaves, stem and roots) in order to determine HM uptake by the plants. In this study the hemp behaved as a non hyperaccumulating plant but was able to fix high levels of HM; differences on HM absorption were observed as affected by different HM: Cd, Cr, Cu, Pb, Zn but also due to HM level in the soil (dilution rate). In particular, Cd and Cu decreased HM phytoextraction at higher levels of HM content while Pb and Zn uptake was proportional to soil content at considered levels. No differences between cultivars were observed. Considering that HM uptake is higher in leaves, crop harvest for phytoextraction should consider minimising leaf losses through short crop cycles; HM fixation in root biomass reduces the risk of leaching losses. Key words: hemp, heavy metals, phytoextraction. Autore corrispondente: Romano Giovanardi Dipartimento di Produzione Vegetale e Tecnologie Agrarie - Università di Udine Via delle scienze, 208, 33100 Udine, Italia Tel. (0432) 558601 - Fax (0432) 558603. Lavoro svolto con finanziamento MiPAF nell’ambito del Progetto “Canapa per fibra tessile: dalla produzione alla utilizzazione”. INTRODUZIONE La contaminazione dei suoli da parte dei metalli pesanti di origine antropica deriva da attività industriali (es. siderurgica, tessile) ed agricole (impiego di fertilizzanti, antiparassitari, di compost e di fanghi di depurazione). La bonifica ed il recupero ambientale delle aree inquinate mediante l’impiego dei mezzi tradizionali richiede considerevoli risorse economiche e tecnologiche (Evanko e Dzombak, 1997). Per questo motivo negli ultimi anni si è sviluppato un grande interesse per le tecniche di bonifica basate su organismi vegetali (phytoremediation) e microrganismi (bioremediation) (Cunningham and Ow, 1996). In particolare, per l’intervento in aree contaminate da metalli pesanti è stato proposto l’impiego di piante iperaccumulatrici (Brooks et al., 1977), specializzate nell’accumulo di elevate concentrazioni di elementi inquinanti. I lavori fondamentali di Baker (1987) e Baker e Brooks (1989) dimostrarono che le specie iperaccumulatrici tendono ad essere molto efficienti per uno o due metalli, ma i suoli contaminati da fonti antropiche spesso contengono diversi elementi, determinando in sostanza condizioni lontane da quelle che hanno determinato la selezione naturale delle piante iperaccumulatrici. Questo è il motivo fondamentale per il quale la fitoestrazione viene considerata come una tecnica promettente ma ancora da mettere a fuoco (Marchiol e Zerbi, 2000). L’utilizzo su larga scala delle specie iperaccumulatrici adatte ai climi continentali è al momento non praticabile perchè quelle di cui si dispone hanno ridotta produzione di biomassa e soprattutto accrescimento particolarmente lento. Pertanto attualmente la ricerca è impegnata nello studio delle potenzialità di fitoestrazione anche di specie delle quali sono note, almeno in parte, le pratiche di gestione agronomica ma non si conoscono le prestazioni in termini di fitoestrazione; l’ipotesi allo studio è quella di compensare la minore efficienza di fitoestrazione dei metalli pesanti con la maggiore produzione di biomassa vegetale che sono capaci di produrre molte specie agrarie. Tra queste, la canapa (un tempo ampiamente diffusa nei nostri areali), risulta di particolare interesse per la sua elevata capacità di esplorare il terreno e perché fornisce un prodotto a destinazione non alimentare (tessile, cellulosa, energia, ecc.). Gli studi in tal senzo su questa coltura sono ancora molto limitati e prevalentemente rivolti a verificare le possibilità di fitodepurazione delle acque reflue derivanti da depuratori urbani con risultati che appaiono incoraggianti (Lauda et al., 1999; Michaloich et al., 1999; Wisniewsky et al., 1999; Filiepek et al., 1999). Agroindustria / Aprile 2002 69
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