Anno 1 Numero 1 - Research Institute for Industrial Crops

RIVISTA QUADRIMESTRALE 

Anno 1 Numero 1 

Istituto Sperimentale per le Colture Industriali - Bologna 

Ministero delle Politiche Agricole e Forestali

Perché la Rivista “Agroindustria”? 

Gli scenari in cui si colloca 

Il settore agricolo fornisce la materia prima 

per molte industrie trasformatrici; il comparto 

(agroindustria) si presenta sempre più organizzato 

e integrato, con trend crescente di fatturato, 

di unità impegnate e di attività dell’indotto. 

Nel settore delle piante per usi alimentari 

(piante food), il consumo dei prodotti trasformati 

dall’industria (per esempio, gli 

orticoli) tende ad aumentare e si presenta molto 

diversificato: oltre al prodotto fresco (I gamma), 

a quello conservato in scatola (II gamma) 

ed a quello surgelato (III gamma), sono 

entrati nel mercato i prodotti della cosiddetta 

IV gamma (ortaggi lavorati, tagliati e confezionati, 

pronti per l’uso) e della V e VI gamma 

(prodotti precotti e grillati). Inoltre, l’alimentazione 

si scopre essere il più potente fattore 

di mantenimento della salute e di prevenzione 

nella comparsa di alcune patologie tra 

le più diffuse nella popolazione; attualmente, 

si sta perciò assistendo ad un progressivo rafforzamento 

dell’attenzione da una qualità della 

nutrizione ad una nutrizione finalizzata al miglioramento 

dello stato di salute; sicchè, i 

paradigmi che hanno declinato il settore alimentare 

possono essere considerati, in ordine 

temporale: quantità, qualità, nutrizione, prevenzione. 

Intanto, i tradizionali metodi di produzione 

agricola (caratterizzati da elevati apporti di 

energia sussidiaria, specializzazione estrema 

dei sistemi produttivi, riduzione della diversità 

genetica) hanno esasperato le caratteristiche 

proprie degli agroecosistemi, i cui effetti 

si sono manifestati con eccedenze produttive 

(concentrate nei Paesi sviluppati) e vivibilità 

compromessa dell’ambiente. È emersa sempre 

più la necessità di gestire l’azienda secondo 

i criteri dell’agricoltura sostenibile, riducendo 

l’inquinamento, l’impiego di mezzi tecnici 

ottenuti da materie prime non rinnovabili 

e promuovendo la valorizzazione delle risorse 

aziendali. In tale contesto, vanno assumendo 

importanza le colture a destinazione non 

alimentare, rappresentate da diverse specie, le 

più importanti delle quali (in base alle conoscenze 

disponibili, alle ricerche già svolte ed 

all’interessamento delle industrie 

trasformatrici) possono alimentare quattro 

grandi filiere: Amido, Energia, Fibra e 

Cellulosa, Oli industriali. 

Com’è noto, una caratteristica che accomuna 

le colture industriali (alimentari e non) è 

che il loro impiego risulta strutturato in filiere, 

con il collegamento stretto fra le successive 

fasi della catena: produzione in campo della 

materia prima, raccolta e trasferimento del 

prodotto all’industria di trasformazione, grande 

distribuzione organizzata dei prodotti derivati, 

distribuzione al dettaglio, consumo. Ciascun 

segmento della filiera presenta peculiarità 

proprie e sollecita interventi specifici di 

ricerca e sperimentazione; le informazioni che 

scaturiscono da questi interventi devono essere 

prontamente portate all’attenzione dei tecnici 

e degli operatori (utenti della ricerca) per 

essere calate nella realtà operativa e promuovere 

l’avanzamento delle conoscenze nei specifici 

settori. Tale concetto, ovvio e di validità 

generale, è particolarmente pertinente al settore 

agro-industriale, nel quale scelte sbagliate 

in un segmento della filiera possono avere 

conseguenze negative sia a valle che a monte 

della catena. La nuova rivista “Agroindutria” 

si propone come strumento essenziale per 

veicolare tali informazioni. 

Il profilo scientifico 

La rivista ospiterà lavori scientifici originali 

inerenti le tematiche (agronomiche, patologiche, 

genetiche e miglioramento genetico, 

fisiologiche, biologiche, biochimiche, tecnologiche, 

energetiche, economiche, ecc.) integrate 

nelle varie filiere. Tali informazioni saranno 

fruite da un pubblico di specialisti comprendente 

operatori del mondo della ricerca, 

docenti e studenti universitari e delle scuole 

superiori, tecnici agricoli. Esse saranno poi divulgate 

al mondo operativo ed al pubblico dei 

non specialisti ad opera dei tecnici di base e 

dei divulgatori locali che operano sul territorio. 

Perciò, lo spazio che la rivista si propone 

di occupare si colloca a monte di quello occupato 

dalle riviste divulgative (L’Informatore 

Agrario, Terra e Vita, Agrisole, Agrimese, 

ecc.) e subito a valle di quello occupato dalle 

riviste scientifiche internazionali. Senza sminuire 

l’importanza per un Ricercatore di pubblicare 

su riviste internazionali, alcuni risultati 

meritano di essere portati all’attenzione 

diffusa delle realtà scientifiche e sperimentali 

nazionali, più di quanto possa assicurare una 

rivista internazionale. 

La veste editoriale 

La rivista ha cadenza quadrimestrale ed è 

retta da un direttore responsabile, affiancato 

da un comitato scientifico e da una segreteria 

di redazione. L’editorial board include competenze 

che coprono le varie aree tematiche e 

disciplinari delle principali filiere 

agroindustriali. La direzione della rivista troverà 

nel comitato dei referee il supporto per 

garantire l’alto profilo scientifico dei contenuti 

e la loro aderenza al target della rivista. 

A sua volta, il comitato scientifico sarà 

supportato, nell’espletamento della propria 

attività, dalla segreteria di redazione; questa, 

d’intesa con la direzione, invia i lavori ai 

referee, recepisce le osservazioni che scaturiscono 

dal lavoro di revisione, le trasmette agli 

autori, tiene i contatti con il pubblico e gli 

abbonati. 

La rivista, in lingua italiana, ospiterà solamente 

lavori scientifici e review su particolari 

argomenti, queste ultime richieste dalla direzione 

a personalità autorevoli in questi settori. 

Gli articoli, organizzati nel modo tradizionale 

(testo, tabelle, grafici, figure), comprenderanno 

un riassunto in italiano ed uno in inglese; 

quest’ultimo, ampio, dovrà contenere 

con chiarezza tutte le informazioni utili ai lettori 

di lingua inglese per la piena comprensione 

del lavoro. 

Mentre esprimo gli auspici che la rivista 

possa essere apprezzata e rappresentare un 

punto di riferimento in virtù della sua indipendenza 

e della qualità scientifica e tecnica 

delle informazioni diffuse, desidero ringraziare 

il MiPAF che ha condiviso e apprezzato tale 

progetto, i colleghi dell’ISCI per la collaborazione 

che mi assicurano, nonché tutti gli 

amici che con le loro critiche, suggerimenti o 

proposte mi aiuteranno a migliorare il periodico 

ed a colmare le inevitabili lacune. 

Editoriale 

Why publish “Agroindustria”? 

Background scenario 

Agriculture supplies raw materials to many 

processing industries; it is a growing business 

currently upgrading and providing an increasing 

number of jobs with a positive knock-on effect in 

other sectors. Nowadays, large quantities of 

vegetables are processed by industry: for fresh, 

packaged and frozen foods, but also for pre-cut and 

pre-cooked foods. Food is, moreover, an important 

factor in health and the prevention of common 

illnesses; food production has thus gone from 

criteria based on quantity to quality, and from there 

to the increasing importance of nutrition and the 

prevention of diseases. 

Traditional agriculture has been a high energy 

user, a reducer of genetic diversity and an overproducer 

(in developed countries). All this has 

placed the environment at risk. Sustainable growth 

has become the buzz word of an entire generation 

of farmers leading to the reduction of pollution and 

use of non-renewable raw materials, but also to a 

general rethink of the role of agriculture in the 

modern world. Today agriculture produces not just 

food, but starch, energy, fibre, cellulose and 

industrial oils. 

Production – whether in food or non-food 

sectors – is based on a chain of suppliers, 

processors and distributors reaching consumers. 

Each link in the chain requires special attention 

and research to improve efficiency. This is 

particularly true in the agro-industrial sector where 

mistakes can impact heavily on both sides of the 

chain. “Agroindustria” is a journal dedicated to 

providing information to all links in the chain. 

Scientific content 

The journal will publish original scientific 

articles on subjects including agronomy, disease, 

genetics, plant breeding, biology, bio-chemistry, 

technology, energy, economics and others. This 

information is intended for specialist readers: 

researchers, University Professors, teachers and 

technicians. Our aim is not to add to the magazines 

addressed to the general public nor to copy leading 

international scientific journals. Some research 

requires a broad scientific audience, including 

domestic rather than only international specialists. 

Editorial content 

The journal will come out three times a year and 

is headed by a Director working with a scientific 

committee and editors skilled in all fields of the 

production chain. Referees will guarantee the high 

level of scientific reporting and suitability for the 

target readership. The editors will co-ordinate the 

work of referees, the Scientific Committee and 

authors, dealing with revisions and liasing with 

subscribers and readers. 

The Italian language journal will publish only 

scientific works and reviews on particular 

erquested topics. The lay-out will be conventional, 

with text, tables, graphs and figures. Each article 

will include an abstract in Italian and a longer one 

in English generally summarising all the data. 

It is our hope that the journal will make an 

authoritative and independent contribution to the 

development of agriculture in the coming years. I 

would like to thank my colleagues at ISCI for all 

their help, and friends for constructive criticism, 

suggestions and proposals today and in the future. 

Paolo Ranalli

Variabilità e mappatura di marcatori molecolari RAPD in Cannabis sativa L. 

G. Mandolino, A. Carboni, M. Bagatta, P. Crucitti e P. Ranalli 

Istituto Sperimentale per le Colture Industriali, Via di Corticella 133 - 40128 Bologna 

RIASSUNTO 

I marcatori molecolari sono stati impiegati con successo per l’analisi genetica e la caratterizzazione 

della struttura genetica di varietà e popolazioni di canapa, utilizzando la tecnica RAPD (Random 

Amplified Polymorphic DNA). Vengono presentati i risultati riguardanti l’analisi molecolare di sei 

diverse varietà di Cannabis sativa, e l’analisi della progenie di un incrocio fra una pianta femminile 

appartenente alla varietà Carmagnola e una pianta monoica appartenente ad una accessione proveniente 

da banca di germoplasma. I risultati evidenziano che il livello di polimorfismo entro le varietà dipende 

dal pedigree del materiale analizzato, essendo più elevato nelle varietà Carmagnola e Fibranova e via 

via più limitato nelle varietà monoiche e da droga. È stato inoltre possibile raggruppare loci RAPD in 

una mappa molecolare preliminare di Carmagnola e di una accessione monoica italiana. Infine, 

vengono discusse le applicazioni delle tecniche impiegate all’analisi del fenotipo chimico di Cannabis 

sativa L. 

Parole chiave: Cannabis, RAPD, variabilità genetica, mappa molecolare, chemotipo. 

ABSTRACT 

Variability and molecular mapping of RAPD markers in Cannabis sativa L. 

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

Cannabis sativa L. of different genetic structure. The cvs. studied were a dioecious ecotype 

(Carmagnola), a selection derived from it (C.S.), a cross-bred dioecious variety (Fibranova), a crossbred 

monoecious variety (Fibrimon), a full-sib dioecious drug strain (Northern Lights) and a female 

inbred line (b92.73.2.13). Five decamer primers were used on DNAs from 10 single individuals of each 

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

(85.5%), which also showed the highest number of scored loci (83), the lowest average allele frequency 

(0.42) and the highest levels of heterozygosity (0.26). Carmagnola and C.S. showed a slightly lower 

polymorphisms (79.4 and 78.9%), accompanied by a lower loci number (68 and 71) and heterozygosity 

(0.20) and by a higher average allele frequency (0.46-0.47). Northern Lights and Fibrimon showed 

lower polymorphism (61.3 and 57.3%), a lower number of loci (62 and 61) and lower heterozygosity 

(0.15), but a higher tendency to have fixed loci (av. allele frequency 0.64 and 0.67 respectively, 

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

upon partial sex reversion, showed the narrowest variability, with only 45 loci scored, 31.1% 

polymorphism, only a negligible heterozygosity (0.05) and a high number of fixed loci (av. allele 

frequency 0.79). 

The partition of variance evaluated by AMOVA showed that, considering cumulatively all the varieties, 

48.8% of the variance was due to differences between varieties, and 51.2% to differences between the 

individuals within varieties. These data confirm the high diversity found in Cannabis, and the existence 

of a single, widely shared gene pool. 

A 40-plants F progeny from a cross between a female Carmagnola plant and a monoecious accession 

1 

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

that 181 out of 674 total scorable loci (26.8%) segregate 1:1 in the F , allowing the construction of a 

1 

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

(43 markers distributed on 9 linkage groups). 

The consequences and possibilities of exploiting the obtained data for the marker-assisted selection for 

important traits, such as monoeciousness and chemotype, are also discussed. 

Key words: Cannabis, RAPD, variability, molecular linkage map, chemotype. 

INTRODUZIONE 

Negli ultimi 15 anni, l’uso dei marcatori 

molecolari per la caratterizzazione ed identificazione 

di genotipi vegetali o di specifici 

caratteri ha facilitato enormemente lo studio 

dei genomi vegetali. In particolare, l’avvento 

di tecniche di analisi molecolare basate 

sulla PCR (Polymerase Chain Reaction; 

Mullis, 1990) ha reso veloce e affidabile 

Autore corrispondente: G. Mandolino - Istituto 

Sperimentale Colture Industriali, Via di 

Corticella, 133 - 40128 Bologna, Italia 

Tel. (051) 6316832 - Fax (051) 374857 

e-mail: g.mandolino@isci.it. 

Lavoro svolto con finanziamento MiPAF 

nell’ambito del Progetto “Canapa per fibra 

tessile: dalla produzione alla utilizzazione”. 

l’impiego dei marcatori a DNA per il miglioramento 

genetico delle specie coltivate. 

Il costo unitario dell’utilizzo di queste tecniche 

si è abbassato sufficientemente da consentire 

la loro applicazione anche dalle ditte 

sementiere medio-piccole. Di conseguenza, 

le informazioni sui polimorfismi genetici, le 

mappe molecolari e i marcatori associati a 

determinati caratteri agronomici sono cresciuti 

esponenzialmente e sono stati estesi a 

specie vegetali poco studiate fino a pochi 

anni fa. La canapa non costituisce un’eccezione, 

dal momento che a partire dal 1995 

hanno cominciato a comparire sulle riviste 

internazionali articoli riguardanti la 

genomica della canapa. 

Sono noti i motivi che hanno suscitato 

l’interesse per l’introduzione della coltura 

della canapa, e sono stati trattati in dettaglio 

in altre sedi (Ranalli et al., 1999): necessità 

di una coltura che tolleri un basso input di 

fertilizzanti chimici e di pesticidi, potenziale 

alto valore aggiunto dei prodotti finali, 

riscoperta delle fibre e dei prodotti naturali. 

Allo stesso modo, sono ben note le difficoltà 

che si incontrano nelle varie fasi della utilizzazione 

della canapa, analizzate in dettaglio 

negli altri articoli di questo numero 

monografico. Dal punto di vista della genetica 

e della sua applicazione al miglioramento 

genetico, l’avvento delle tecniche di biologia 

molecolare ha permesso di approfondire 

le conoscenze su questa pianta. In particolare, 

i marcatori molecolari consentono 

di campionare i “loci” del genoma in studio, 

visualizzandone la variabilità presente fra 

diversi individui di una popolazione o varietà, 

fra diverse varietà e sottospecie, nonché 

di stimare parametri come il livello di 

eterozigosi di una specie o varietà, la percentuale 

di loci con alleli fissati, cioè non 

più segreganti, ed infine di riunire queste 

informazioni, identificate da singoli 

marcatori, in mappe di linkage che possono 

comprendere caratteri di interesse per la selezione 

(quali il chemotipo, cioè il tipo o la 

quantità di cannabinoidi), fornendo così uno 

strumento utile per la selezione (Marker 

Assisted Selection o MAS). 

I marcatori molecolari sono stati utilizzati 

con successo nello studio di diverse specie 

che hanno caratteristiche di allogamia 

simili alla canapa, quali Solanum tuberosum, 

Medicago sativa, Lolium perenne, Camellia 

sinensis e altre. In molti di questi studi sono 

stati impiegati marcatori RAPD (Random 

Amplified Polymorphic DNA; Williams et 

al., 1990), molto semplici da visualizzare, 

così che in tempi relativamente brevi possono 

essere individuati molti “loci” che però 

restano anonimi per quanto riguarda la funzione 

del relativo DNA. Tuttavia, per i 

marcatori RAPD occorre prestare particolare 

attenzione alla riproducibilità dei frammenti 

ottenuti mediante PCR. 

Nel presente lavoro, verranno illustrati i 

risultati ottenuti durante lo studio della struttura 

genetica di popolazioni e varietà di 

Cannabis sativa L., da fibra o da droga, utilizzando 

marcatori RAPD; verrà presentata 

una mappa molecolare preliminare derivante 

da un incrocio fra due piante di diversa 

provenienza, e i risultati verranno discussi 

con particolare riferimento alla genetica del 

chemotipo ed alla possibilità di individuare 

marcatori ad esso associati. I risultati ottenuti 

ampliano le conoscenze sui diversi 

Agroindustria / Aprile 2002 3

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

cumulativamente sono indicati nell’ultima riga. 

Table 1 - Statistical parameters for the loci identified by RAPD analysis in six hemp varieties. The cumulative data are shown in the last row. 

Varietà Loci Alleli 

materiali di interesse agroindustriale, fornendo 

una guida al selezionatore nell’individuare 

linee o popolazioni di possibile interesse 

agronomico. 

Figura 1 - Amplificazione da parte del primer 

OPG04 di sei campioni “bulk” di DNA, ognuno 

composto da quantità equimolari del DNA 

genomico delle 10 piante di ogni varietà. Le 

frecce indicano le bande di DNA cultivarspecifiche. 

Corsia 1, linea inbred b92.73.2.13; 

corsia 2, Fibrimon; corsia 3, Fibranova; corsia 4, 

Northern Lights; corsia 5, Carmagnola; corsia 6, 

C.S. M, marcatori di peso molecolare (1 kb 

ladder, Life Technologies). 

Figure 1 - Amplification by primer OPG04 

of six DNA bulks, each composed of 

equimolar amounts of the DNAs of 10 plants 

of each variety. Arrows indicate cultivar 

specific bands. Lane 1, line b92.73.2.13; 

lane 2, Fibrimon; lane 3, Fibranova; lane 4, 

Northern Lights; lane 5, Carmagnola; lane 

6, CS. M, molecular weight markers (1 kb 

ladder, Life Technologies). 

4 Agroindustria / Aprile 2002 

Numero Fissati Polimorfici 

% di loci 

polimorfici 

Cv. 

specifici 

MATERIALI E METODI 

Il lavoro di caratterizzazione delle varietà 

di Cannabis sativa L. è stato svolto su sei 

cultivar e linee a diversa base genetica: le 

cv italiane da fibra Carmagnola, C.S. e 

Fibranova, di cui la prima è sostanzialmente 

un ecotipo, la seconda una sua selezione e la 

terza una cv cross-bred (Carmagnola x la 

selezione di origine russa Bredemann Elite); 

tutte e tre le cv sono dioiche. Quindi la cv 

francese monoica Fibrimon, anch’essa crossbred 

ma a base genetica presumibilmente più 

ristretta a causa del lavoro di selezione necessario 

per il mantenimento del carattere 

monoico; la cv da droga Northern Lights, 

dioica e presumibilmente selezionata intensivamente 

per livelli alti ed uniformi di 

∆ 9 -tetraidrocannabinolo (∆ 9 -THC); infine, 

una linea femminile inbred, la b92.73.2.13, 

ottenuta mediante due cicli successivi di parziale 

reversione del sesso di piante femminili 

(Mohan Ram and Sett, 1982), e 

autofecondazione. Il seme delle cv 

Carmagnola, Fibranova e C.S. fa parte della 

collezione di accessioni di canapa mantenuta 

dall’Istituto Sperimentale per le Colture 

Industriali di Bologna; il seme della cv 

Fibrimon (costituita presso la Fédération 

Nationale des Producteurs de Chanvre) è stato 

gentilmente ceduto dal Prof. G. Venturi 

(Dip.to di Agronomia, Università di Bologna); 

il seme della cv Northern Lights è stato 

ottenuto dalla Polizia di Stato; il tessuto 

fogliare della linea b92.73.2.13 è stato gentilmente 

concesso dal dr. E. De Meijer - GW 

Pharmaceuticals (G.B.). 

Sono state valutate anche 40 singole piante 

della progenie F 1 ottenute dall’ibridazione 

fra una pianta femminile di Carmagnola (collezione 

ISCI) ed una dell’accessione italiana 

monoica “Sud Italia”, ottenuta dalla banca 

di germoplasma del Institute of Plant 

Genetics and Crop Plant Research - IPK 

Gatersleben (D). 

Porzioni di foglie di piante allevate in serra, 

sono state prelevate allo stadio di 4-6 foglie 

vere. Per ogni varietà dioica, sono state 

scelte 5 piante femminili e 5 piante maschili; 

invece per la varietà monoica Fibrimon 

sono state utilizzate 5 piante femminili, 

4 monoiche e 1 maschile. Per la linea inbred 

b92.73.2.13, sono state analizzate 10 piante 

femminili. In tutti i casi, il sesso maschile è 

Frequenza 

media 

dell’allele “1” 

Eterozigosi media 

Carmagnola 68 14 54 79.4% - 0.46 0.20 

CS 71 15 56 78.9% - 0.47 0.20 

Fibranova 83 12 71 85.5% - 0.42 0.26 

Fibrimon 62 24 38 61.3% - 0.64 0.15 

Northern Lights 61 26 35 57.3% 3 0.67 0.15 

b92.73.2.13 45 31 14 31.1% 5 0.79 0.05 

Tutte 102 3 99 97.1% 0.58 0.29 

stato determinato precocemente mediante 

l’uso di un marcatore SCAR precedentemente 

sviluppato (Mandolino et al., 1999; vedi 

anche Moliterni et al. nel presente numero 

di Agroindustria), mentre per la varietà 

monoica la distinzione fra piante femminili 

e piante monoiche si è basata sull’osservazione 

diretta delle infiorescenze a maturità 

della pianta. Il DNA genomico è stato preparato 

utilizzando il kit Nucleon Phytopure - 

Amersham Pharmacia Biotech (G.B.). L’analisi 

RAPD è stata condotta su 30 ng di DNA 

purificato, utilizzando primers decameri - 

Operon Technologies, Alameda (U.S.A.). 

Per l’analisi dei dieci individui appartenenti 

alle sei varietà sono stati utilizzati 5 primers 

Operon: 

- OPA08 (5’GTGACGTAGG3’), 

- OPA11 (5’CAATCGCCGT3’), 

- OPB06 (5’TGCTCTGCCC3’), 

- OPG04 (5’AGCGTGTCTG3’), 

- OPH01 (5’GGTCGGAGAA3’). 

La costruzione di una mappa molecolare 

RAPD dell’incrocio Carmagnola x Sud Italia 

è stata invece condotta utilizzando 

180 primers decameri della serie A-L della 

ditta Operon Technologies. Le condizioni di 

amplificazione in PCR e per la successiva 

elettroforesi su gel per la separazione dei 

frammenti di DNA amplificato, sono state 

descritte da Faeti et al. (1996). Il profilo 

elettroforetico ottenuto è stato convertito in 

matrici di valori 1 e 0 (presenza o assenza, 

rispettivamente, di una determinata banda di 

DNA). Le righe delle matrici rappresentavano 

i loci RAPD e le colonne le piante analizzate. 

In ogni riga, lo zero corrispondeva 

al genotipo omozigote per l’allele “assenza 

di amplificazione” ed 1 corrispondeva al 

genotipo omozigote od eterozigote per 

l’allele “presenza di amplificazione”. L’allineamento 

delle bande di gel ottenuti da 

diversi esperimenti è stato effettuato con il 

software Molecular Analyst – Fingerprinting 

Plus, versione 1.5 (BioRad, U.S.A.). L’elaborazione 

statistica delle matrici condotta 

mediante il software TFPGA (Tools for 

Population Genetic Analysis, versione 1.3; 

Miller, 1999) ha consentito di calcolare per 

le diverse cv vari parametri tra i quali: la 

percentuale di polimorfismo molecolare, la 

frequenza allelica media e l’eterozigosità ai 

loci RAPD. In particolare, la stima

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

contributo del sesso include solo le quattro varietà dioiche e 97 marcatori (parte superiore della tabella). 

L’analisi AMOVA è stata anche condotta su tutte le 60 piante delle sei varietà (parte inferiore della 

tabella), ignorando il contributo del sesso sulla varianza totale (102 markers). I parametri riportati 

includono i gradi di libertà (df), le medie quadrate (MS), i componenti della varianza (VC), la 

percentuale sulla variazione totale e il test di Bartlett’s (B). 

Table 2 - Variance composition due to dioeciousness and to variety. The data set for the contribution of 

sex included only the four dioecious varieties (97 markers, upper part). AMOVA analysis was also 

performed on all 60 plants belonging to the 6 varieties (lower part), ignoring the contribution of sex to 

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

variance components (VC), percent of the total variation and Bartlett’s test (B). 

Fonte di variazione df MS VC % del totale B 

Maschio-Femmina 1 25.15 0.51 3.3 * 0.06 ns 

Individui-Sesso 38 14.94 14.94 96.7 

Varietà 5 94.52 8.55 48.8*** 6.73*** 

Individui/Varietà 54 8.97 8.97 51.1 

***P

Figura 2 - Mappa molecolare per marcatori RAPD in canapa (varietà Carmagnola). Questa mappa è 

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

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

in percentuale di ricombinazione. 

Figure 2 - Molecular map of hemp (Carmagnola variety). This map was obtained at LOD = 3.0, 

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

the hyphens indicate the percent of recombination between the markers. 

dei 181 loci per i quali è stato ipotizzato il 

rapporto di segregazione 1:1 (8.8%), e per 

14 dei 46 loci che si presumeva segregassero 

secondo il rapporto 3:1 (30.4%). La mappa 

più avanzata ottenuta utilizzando il 

software MapMaker è quella di Carmagnola, 

nella quale finora sono entrati a far parte 66 

marcatori distribuiti su 11 gruppi di linkage 

(Fig. 2; Cannabis sativa possiede n=10 cromosomi); 

la mappa dell’accessione monoica 

italiana comprende invece 43 marcatori distribuiti 

su 9 gruppi di linkage. Sono attualmente 

in corso le analisi delle progenie delle 

piante F 2 , con l’obiettivo di costruire una 

mappa di linkage fra marcatori RAPD e loci 

che controllano il carattere “chemotipo”. I 

parentali scelti erano a chemotipo divergente 

e praticamente puro (CBD o THC), mentre 

tutte le piante F 1 analizzate sono risultate 

a chemotipo misto (CBD + THC). Pertanto, 

si dovrà esaminare la progenie F 2 per osservare 

segregazione del chemotipo e associare 

quest’ultimo a qualche marcatore RAPD. 

DISCUSSIONE 

I risultati presentati confermano ed estendono 

precedenti osservazioni (Faeti et al., 

1996) sull’elevato grado di variabilità, 

misurabile come polimorfismo molecolare 

dei marcatori RAPD, nella specie Cannabis 

sativa L. In effetti, tutte le piante esaminate 

sono risultate avere un diverso profilo 

RAPD, e quindi tutte distinguibili fra loro, 

per le bande ottenute dalla combinazione di 


uno o più primers. Questo livello così elevato 

di polimorfismo non sorprende dato che 

la canapa è un’allogama obbligata, ed è 

comparabile con altre specie allogame esaminate, 

quali la patata, dove è stato stimato 

un polimorfismo del 95% mediante 

marcatori RAPD (Gebhardt et al., 1989; 

Forapani et al., 1999), Lolium perenne, dove 

l’analisi RAPD ha rilevato che la diversità 

entro le cv era superiore a quella fra le cv 

(Sweeney e Danneberger, 1994) o Medicago 

sativa, in cui in alcuni studi il livello di 

polimorfismo molecolare RAPD è stato stimato 

intorno al 95% (Barcaccia et al., 1994). 

Anche i dati relativi al numero di loci sono 

compatibili con quanto noto sulla struttura 

genetica delle sei varietà esaminate. 

Carmagnola e C.S. sono da considerarsi 

ecotipi, anche se era da attendersi una base 

genetica più ristretta per C.S., che è una selezione 

da Carmagnola. Fibranova, invece, 

è un incrocio fra l’ecotipo Carmagnola e una 

linea di origine russa, la Bredemann Elite, e 

questa origine da “cross-bred” si riflette in 

un maggior polimorfismo ed una eterozigosi 

più elevata. Le due cv Fibrimon e Northern 

Lights, pur essendo di origine e caratteristiche 

molto diverse (una monoica e contenente 

quasi esclusivamente CBD, l’altra dioica e 

puro ∆ 9 -THC), condividono una base genetica 

molto più ristretta rispetto alle cv italiane, 

a causa del lavoro di selezione stretta che 

occorre effettuare per impedire la perdita dei 

caratteri che le contraddistinguono, il 

monoicismo e l’elevato tenore di ∆ 9 -THC, 

rispettivamente. Da questo derivano i livelli 

più bassi di polimorfismo, di eterozigosi, di 

frequenza allelica media, fino ad un più basso 

numero di bande individuabili: il lavoro di 

scelta e selezione che sta dietro queste cv 

provoca la perdita netta di un buon numero 

di alleli per la presenza di bande. Quest’ultimo 

fenomeno è ancora più marcato nella 

linea inbred b92.73.2.13, ottenuta attraverso 

due cicli di reversione del sesso ed 

autofecondazione. Qui i polimorfismi sono 

comparativamente molto ridotti rispetto alle 

cv italiane (31% contro circa 80%), c’è un 

numero più limitato di alleli per la presenza 

di bande, e la frequenza allelica media si 

avvicina ad 1, come atteso nel caso di “quasi 

fissazione” a molti loci, e l’eterozigosi è 

estremamente bassa (Forapani et al., 2001). 

Sono stati individuati 3 marcatori RAPD 

presenti solo nella cv da droga Northern 

Lights e 5 nella linea inbred b92.73.2.13, 

entrambe puro THC; questi marcatori risultano 

pertanto particolarmente interessanti. Le 

analisi statistiche effettuate sono state condotte 

su 10 piante di ogni cv, ma sono state 

analizzati un numero elevato di loci (102), 

il che conferisce validità generale alle conclusioni 

tratte (Nei, 1978). 

Anche l’analisi di partizione della varianza 

osservata riflette in modo fedele la struttura 

delle cv analizzate. Comparando coppie di 

varietà, si nota che la variabilità fra le varietà 

diventa progressivamente più importante 

rispetto alla variabilità entro le varietà con 

l’aumentare del grado di selezione necessario 

a mantenere le caratteristiche delle cv 

confrontate. Così, comparando la linea 

inbred b92.73.2.13 e la cv da droga Northern 

Lights, il 76.3% della variabilità totale delle 

due cv è dovuta alla differenza tra cv, mentre 

nel confronto tra cv Carmagnola e C.S., 

solo il 12.8% della variabilità è dovuta alle 

differenze fra varietà, il resto essendo dovuto 

a differenze puramente individuali entro 

varietà. Considerando tutte le varietà analizzate, 

si ottiene che circa metà della variazione 

è dovuta alle differenze tra varietà 

(48.8%) e l’altra metà a differenze individuali 

(51.2%).Non è stato possibile discriminare 

mediante parametri statistici la cv 

Carmagnola dalla sua selezione C.S., e anche 

la percentuale di variabilità fra queste 

due cv (12.8%, tabella 3) è risultata dello 

stesso ordine di grandezza della variabilità 

di due diversi lotti di seme della cv 

Carmagnola, e quindi non significativa (dati 

non mostrati). L’elevata percentuale di 

varianza dovuta a differenze individuali più 

che a segregazione fra le varietà e gli ecotipi 

è in accordo con l’ipotesi dell’esistenza di 

un’unica specie in Cannabis (Cannabis 

sativa), e con l’esistenza di un unico pool 

genico per tutta la specie, sottolineata da vari 

autori, e indipendente da caratteristiche 

macroscopiche come il monoicismo e il tipo 

di cannabinoide (de Meijer, 1995; 1999).

Tale limitata separazione varietale si può 

presumibilmente giustificare con l’allogamia 

obbligata della specie, e con l’altissima capacità 

di dispersione del polline di canapa, 

che porta a livellare e disperdere la variabilità, 

soprattutto in assenza di uno stringente 

lavoro di selezione, che è almeno in molti 

casi venuto a mancare in tutto il lungo periodo 

di abbandono della coltura. 

L’elevato grado di eterozigosi rilevato 

mediante analisi RAPD delle varietà ha suggerito 

che è possibile costruire una mappa 

molecolare della canapa in F 1 . La progenie 

esaminata ha confermato che il numero di 

marcatori che segregano 1:1 in F 1 è sufficientemente 

elevato per costruire una mappa, 

anche se è possibile che per ottenere 

mappe più dense occorra applicare strategie 

che forniscano un numero più elevato di 

marcatori multi-locus (es. AFLP; Vos et al., 

1995), oppure a utilizzare progenie F 2 . Attualmente 

è in corso l’analisi RAPD e AFLP 

di progenie F 2 di canapa nelle quali viene 

osservata anche la segregazione del 

chemotipo, poiché i parentali erano divergenti 

per questo carattere. Una mappa preliminare 

di canapa è stata comunque ottenuta, 

e le informazioni relative al numero di 

marcatori segreganti 1:1, non segreganti, o 

segreganti 3:1 sono di grande utilità per la 

costruzione di future “mapping populations”. 

Va anche sottolineato che i dati ottenuti 

mostrano che solo una minoranza dei 

marcatori segreganti ha mostrato una distribuzione 

nella progenie che si è discostata 

dall’atteso (test χ 2 significativo), indice questo 

di una quantità trascurabile di segregazioni 

distorte ottenute, nonostante il numero 

di individui esaminati nella F 1 (40) non 

sia elevatissimo. 

I risultati ottenuti nel corso delle 

sperimentazioni descritte fanno ben sperare 

nella possibilità, scegliendo gli opportuni 

incroci e tipo di progenie, di individuare 

marcatori molecolari associabili al carattere 

“chemotipo”, e quindi, in un futuro non lontano, 

di poter effettuare la selezione per (o 

contro) un determinato chemotipo con 

l’ausilio delle tecniche di biologia 

molecolare, che permetterebbe la determinazione 

precoce del carattere e quindi renderebbe 

più veloce ed affidabile il miglioramento 

genetico per quel carattere. 

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Identificazione di marcatori molecolari associati al sesso e loro applicazione al 

breeding ed allo studio del differenziamento sessuale di Cannabis sativa L. 

V.M.Cristiana Moliterni, Giuseppe Mandolino, Luigi Cattivelli 1 , Paolo Ranalli. 

Istituto Sperimentale per le Colture Industriali, Via di Corticella, 133 (BO) 

1 Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura, Strada S. Protaso, 302 - Fiorenzuola d’Arda (PC) 

RIASSUNTO 

La Cannabis sativa è una specie dioica con dimorfismo sessuale che si manifesta in una fase molto 

tardiva dello sviluppo, poco prima della produzione dei fiori. Di qui la necessità di un sistema 

rapido di discriminazione dei due sessi, funzionale alla realizzazione dei programmi di breeding. 

L’analisi RAPD del genoma di individui di sesso maschile e femminile ha permesso di individuare 

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

marcatore SCAR che consente una discriminazione rapida e sicura dei due sessi. Tale marcatore è 

stato inoltre un supporto utile allo studio del differenziamento sessuale di Cannabis sativa. 

Parole chiave: Cannabis sativa, dioicismo, differenziamento sessuale, RAPD, SCAR, marcatori 

del sesso, C-DNA AFLP. 

ABSTRACT 

Sex-linked molecular markers as tools for breeding and studies on sexual differentiation of 

Cannabis sativa L. 

Cannabis sativa L. is a naturally dioecious species with heterogametic males (2n = 18+XY) and 

homogametic females (2n = 18+XX). It is characterized by unisexual flowers and shows sexual 

dimorphism. Despite the presence of sexual chromosomes, the sex of Cannabis sometimes shows 

some flexibility. Anomalies may in fact occur in floral development, such as the presence of the 

reproductive structure of the opposite sex or the development of bisexual inflorescence (monoecious 

phenotype). Sexual dimorphism generally occurs late in plant development, often leading to labourintensive 

steps during breeding programs. The development of a method for rapid sex determination 

in Cannabis sativa would therefore be advisable. By means of the RAPD technique, applied to 

male and female genomes, a marker of 400bp was identified to be male specific. It was named 

MADC2 (Male Associated DNA of Cannabis) according to Sakamoto et al. (1995). Despite its 

sex-specific association, the sequences corresponding to MADC2 were present in both staminate 

and carpellate plants, as revealed by Southern hybridization with the cloned RAPD band. MADC2 

was sequenced and specific primers were constructed corresponding to its 1-20 and 373-391 positions. 

These primers generated a male-specific SCAR marker, 391bp long, and two fragments about 560 

and 870bp long in the female and monoecious genotypes. A rapid method based on a PCR 

amplification directly from plant tissue was also developed from the original protocol by Klimyuk 

et al. (1993). This procedure, with the male-specific SCAR marker, gives a suitable method for a 

precise, early and rapid identification of males during breeding programs. 

The molecular mechanism of Cannabis sativa sexual differentiation was also investigated. By 

means of optical microscopy, the earliest step in apex sexual differentiation was identified as the 

leaves of the fourth node emerge. Most of the samples observed at this stage have indeed developed 

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

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

Several differentially expressed AFLP fragments were recovered and their sex specificity checked 

by Reverse Northern and Northern analysis, but only subcloning and sequencing will make it 

possible to track back to the genes having a differential expression at this stage. The rapid method 

of sex determination was of great importance for sex discrimination at the fourth node, because of 

the complete absence of sexual dimorphism between plants at this stage. 

Key words: Cannabis sativa, dioecy, sexual differentiation, RAPD, SCAR, sex linked molecular 

markers, cDNA AFLP. 

INTRODUZIONE 

La Cannabis sativa è una pianta erbacea 

annuale appartenente alla famiglia delle 

Cannabaceae e all’ordine delle Hurticales. 

Autore corrispondente: V.M.Cristiana Moliterni 

Istituto Sperimentale Colture Industriali, Via di 


Tel. (051) 6316811 - Fax (051) 374857. 





È una specie naturalmente dioica, con individui 

di sesso maschile e femminile, dotati 

di fiori unisessuali e caratterizzati da un 

dimorfismo sessuale che, oltre alla 

morfologia del fiore, si estende anche 

all’habitus della pianta. Infatti i maschi sono 

generalmente più alti ed esili delle femmine 

ed hanno un ciclo vitale più breve. I fiori 

unisessuali sono portati in infiorescenze dapprima 

terminali e successivamente laterali 

(Fig. 1). Negli individui di sesso maschile i 

fiori sono organizzati in numero variabile in 

panicoli pendenti ed a volte ramificati, generalmente 

privi di foglie. I fiori del panicolo 

possono essere singoli o raggruppati ed in 

questo caso ogni fiore è sostenuto da un sottile 

peduncolo. Ogni fiore maschile è costituito 

da un perianzio formato da cinque 

sepali che racchiude l’androceo composto da 

cinque stami sostenuti da sottili filamenti. 

Le antere portate all’estremità degli stami, a 

maturità deiscono longitudinalmente liberando 

il polline che può essere così trasportato 

dal vento (Mohan Rham & Nath, 1964). I 

fiori femminili sono invece organizzati in 

racemi che si sviluppano in posizione terminale 

od all’ascella di foglie o ramificazioni 

laterali. Nell’infiorescenza, all’ascella 

di una piccola foglia verde si sviluppano due 

fiori ciascuno sotteso ad una piccola stipola. 

Il fiore femminile ha una struttura molto 

semplice essendo costituito da una brattea 

verde che avvolge completamente il 

perianzio, appena abbozzato, e l’ovario. Lo 

stilo si differenzia nella porzione distale in 

uno stimma bifido. La brattea fiorale è particolarmente 

ricca di peli silicei e tricomi 

ghiandolari che secernono sostanze aromatiche 

e resinose (Mohan Rham & Nath, 

1964). 

Il corredo cromosomico di Cannabis 

sativa è composto da 9 coppie di autosomi 

ed una coppia di cromosomi sessuali. Il sesso 

maschile è definito dalla presenza della 

coppia eteromorfa XY mentre quello femminile 

è definito dalla coppia XX, similmente 

a quanto si verifica in altre specie dioiche 

come per esempio la Silene latifolia. Il cromosoma 

Y in Cannabis è subtelocentrico ed 

è caratterizzato dall’avere un satellite all’estremità 

del braccio corto ed un braccio 

lungo particolarmente sviluppato, tanto che 

si ritiene che la differenza nelle dimensioni 

dei genomi maschile e femminile (rispettivamente 

1683 Mbp e 1636 Mbp), sia quasi 

completamente attribuibile al cromosoma Y 

(Sakamoto et al., 1998). Il cromosoma X 

invece è submetacentrico e porta un satellite 

all’estremità del braccio corto. Come si 

verifica frequentemente nei cromosomi sessuali 

vegetali, anche il cromosoma Y di 

Cannabis è fortemente eterocromatico e ricco 

di sequenze ripetute che sono causa della 

sua forte condensazione in metafase 

(Sakamoto et al., 1998). Una buona parte 

del DNA ripetuto è costituito da sequenze 

del tipo LINE (Long Interspersed Elements) 

che rappresentano vestigia di elementi 

trasponibili al livello dei quali è possibile 

rilevare un basso livello di trascrizione per

Tabella 1 - Frammenti RAPD maschio specifici. 

Table 1 - Male specific RAPD markers. 

Primer Sequenza 

Dimensioni 

della banda 

RAPD 

OPA08 5’-GTGACGTAGG-3’ 400 bp 

OPA12 5’-TCGGCGATAG-3’ 700 bp 

OPC04 5’-CCGCATCTAC-3’ 1600 bp 

OPC08 5’-TGGACCGGTG-3’ 2700 bp 

OPC10 5’-TGTCTGGGTG-3’ 700 bp 

OPC14 5’-TGCGTGCTTG-3’ 1400 bp 

OPD05 5’-TGAGCGGACA-3’ 900 bp 

OPE02 5’-GGTGCGGGAA-3’ 1000 bp 

OPE14 5’-TGCGGCTGAG-3’ 400 bp 

OPI01 5’-ACCTGGACAC-3’ 1600 bp 

OPJ16 5’-CTGCTTAGGG-3’ 1400 bp 

la presenza di ORF ancora attive, relative 

ad enzimi connessi al meccanismo stesso 

della trasposizione. Le LINEs di Cannabis 

sativa (LINE-CS) sono rappresentate anche 

negli autosomi e nel cromosoma X ma, molto 

particolare è la loro specifica concentrazione 

all’estremità del cromosoma Y. Ciò fa 

pensare che esse possano avere un ruolo nel 

mantenimento della struttura dell’Y e che 

possano contribuire alla differenziazione 

morfologica e strutturale dei cromosomi sessuali 

creando delle regioni eteromorfiche al 

livello delle quali risulta repressa la 

ricombinazione (Sakamoto et al., 2000). 

Nonostante siano presenti i cromosomi 

sessuali, il sesso nella canapa è un carattere 

che manifesta una certa flessibilità. Infatti 

occasionalmente è possibile rilevare delle 

anomalie nello sviluppo fiorale che si manifestano 

con la comparsa degli organi ripro- 

Figura 1 - Infiorescenza maschile (sinistra), infiorescenza femminile (destra). 

Figure 1 - Male inflorescence (left), female inflorescence (right). 

duttivi del sesso opposto o con lo sviluppo 

di infiorescenze miste (recanti sia fiori maschili 

che femminili) che caratterizzano il 

fenotipo monoico. Un altro aspetto controverso 

della determinazione del sesso in 

Cannabis è dato dalla possibilità di ottenere 

per alcuni genotipi, la sua parziale o completa 

reversione. È noto infatti che il trattamento 

con sostanze mascolinizzanti o 

femminilizzanti, seguito dall’esposizione ad 

un fotoperiodo efficace per l’induzione alla 

fioritura, è in grado di determinare la comparsa 

degli organi riproduttivi del sesso opposto 

anche in individui che sono già in uno 

stadio avanzato del proprio differenziamento 

sessuale. Hanno un effetto mascolinizzante 

quelle sostanze che inibiscono la biosintesi 

o l’attività dell’etilene quali l’aminoetossi- 

3- vinilglicina, Ag(S O ) e AgNO3 , mentre 

2 3 2 

hanno un effetto femminilizzante i precur- 

sori o gli attivatori della biosintesi di questo 

ormone vegetale come l’etephon (Mohan 

Ram and Sett, 1982a; Mohan Ram and Sett, 

1982b). La possibilità di reversione è sicuramente 

un carattere a base genetica poiché 

esistono dei genotipi suscettibili e dei 

genotipi refrattari al trattamento di reversione. 

In pieno campo il ciclo vitale della canapa 

ha una durata di 5-6 mesi ed il 

raggiungimento della maturità sessuale si 

verifica dopo 3-4 mesi con la comparsa dei 

fiori unisessuali. Il dimorfismo sessuale si 

manifesta solo in uno stadio molto avanzato 

dello sviluppo quando, poco prima della produzione 

dei fiori, negli individui di sesso 

maschile si verifica un particolare allungamento 

degli ultimi internodi, fenomeno che 

rende i maschi più alti ed esili delle femmine. 

La possibilità di distinzione precoce del 

sesso costituisce un problema basilare in ogni 

programma di miglioramento genetico della 

canapa, essendo questa una specie tipicamente 

allogama. Per esempio, il metodo 

Bredeman di selezione per la qualità della 

fibra prevede un’analisi precoce qualitativa 

e quantitativa della fibra negli individui di 

sesso maschile, cui segue l’eliminazione e 

quindi l’esclusione dalla possibilità di 

impollinazione di quelli che non soddisfano 

i parametri stabiliti (Bredeman, 1938). 

L’obiettivo principale di questo lavoro è 

stato quindi la ricerca di un sistema che permettesse 

una discriminazione precoce ed affidabile 

dei due sessi e che potesse costituire 

un supporto utile ai programmi di miglioramento 

genetico di Cannabis sativa. 

L’altro aspetto investigato ha riguardato 

più direttamente il meccanismo di determinazione 

del sesso. Sebbene sia conosciuta 

la relazione tra cromosomi eteromorfici e 

sesso in Cannabis, nulla è ancora noto sui 

meccanismi molecolari che sottendono a 

questo processo. 

Il lavoro di ricerca si è quindi sviluppato 

da un lato verso l’analisi dei genomi di individui 

di sesso maschile e femminile, mediante 

la tecnica RAPD (Williams et al., 1990), 

al fine di identificare sequenze di DNA sesso-specifiche; 

e dall’altro verso la comprensione 

dei meccanismi molecolari del 

differenziamento sessuale in Cannabis. A 

tale scopo è stata condotta un’analisi dell’espressione 

genica differenziale, utilizzando 

la tecnica cDNA AFLP. 


Analisi dei genomi mediante la tecnica 

RAPD (Random Amplyfied Polymorphic 

DNA). Semi appartenenti a 13 varietà ed 

accessioni di Cannabis sativa, di diversa 

origine (Faeti et al., 1996), sono stati fatti 

germinare in serra e le plantule sviluppatesi 

sono state trasferite in pieno campo fino al 

raggiungimento della maturità sessuale, al 

fine di identificare con certezza il sesso di 


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

specifico. 

Table 2 - MADC2 sequence. Underlined regions correspond to the male specific SCAR marker primers. 

GTGACGTAGG TAGAGTTGAA TAACTAAGCA TGGACCTAAC GATTTCCAAA 

AGCGTGCGAT TTCTTCTTTC TGCAATTACA TTCTACTATG GAGTGCTAGG 

GGCAGTTAAT TGAGATTAAA TGCCAGGTTC GATCAAAAGA TCTTTGAACT 

GCATATCCAT ATATTCTCCA CCCCTATCAA TTCGCAAGAT CTATAAAGTT 

TTACCCAATT AGTTTTGAGC TAATGCAGGC TATTCCTGAA ACTTTTGAAA 

CGTTTCAGTG GTCCGCAAAG AAAGAACGTT TGGTCATCTT TCCTTCAAGG 

CAAGACTTGC GTACAGGTAA TTCACCTAAG ACGATATTTT TCAGTGGACC 

GTCTCTGGTT AACTTATTGA GTCTCTCATA GCCTACGTCA C 

ciascun individuo. Gli incroci e l’analisi delle 

progenie segreganti sono stati invece condotti 

in serra, in condizioni controllate, su 

un totale di circa 200 individui. Da ciascuna 

pianta sono state prelevate alcune foglie giovani 

ed utilizzate per l’estrazione del DNA. 

Il DNA genomico è stato estratto secondo il 

metodo indicato da Taylor e Powell con alcune 

modifiche minori (Faeti et al., 1996). 

Per l’analisi RAPD sono stati utilizzati 179 

primers decameri appartenenti alle serie A, 

B, C, D, E, G, H, I, J, disegnati dalla Operon 

Technologies, USA. Le amplificazioni 

RAPD ed i profili elettroforetici sono stati 

ottenuti secondo il protocollo riportato in 

Faeti et al. (1996). 

Clonaggio e sequenziamento dei frammenti 

RAPD. I frammenti RAPD associati 

putativamente al sesso maschile sono stati 

eluiti dal gel, clonati e sequenziati secondo 

la procedura descritta precedentemente 

(Mandolino et al., 1999). 

Southern Hybridization. La verifica della 

sesso-specificità di ciascun frammento è 


stata effettuata mediante ibridazione di filtri 

Southern prodotti secondo la procedura già 

riportata da Mandolino et al. (1999). 

Produzione di marcatori SCAR. Sulla 

base della sequenza nucleotidica dei frammenti 

RAPD, sono stati costruiti dei primers 

interni alla sequenza per l’ottenimento di 

marcatori SCAR. Per la produzione dei 

marcatori SCAR è stato seguito il protocollo 

dell’analisi RAPD (Faeti et al., 1996) a 

cui sono state apportate alcune modifiche 

riguardo la temperatura di annealing (60°C) 

e la concentrazione di MgCl 2 nella mix di 

amplificazione (1.5 mM). La verifica dell’associazione 

del marcatore SCAR al 

fenotipo è stata effettuata mediante l’analisi 

di progenie segreganti. 

Analisi dell’espressione genica mediante 

la tecnica cDNA AFLP (Amplyfied 

Fragment Length Polymophism). 

Materiale vegetale. Semi di canapa della 

cultivar Fibranova sono stati fatti germinare 

e mantenuti in serra con un fotoperiodo di 

11 ore e ad una temperatura media di 27°C. 

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

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

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

monoica, quattro individui (11-14). 

Figure 2 - SCAR analysis with the male-specific primers on genomic DNA from one male and one 

female of different cultivar: Carmagnola (1-2), Fibranova (3-4), Uniko (5-6), Kompolty Hybrid 

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

Molto precocemente è stata realizzata una 

determinazione rapida del sesso secondo il 

protocollo di Klimyuk et al. (1993), con alcune 

modifiche apportate per Cannabis 

sativa (vedi Risultati). 

Analisi microscopica della struttura degli 

apici. Apici maschili e femminili sono 

stati prelevati in vari momenti del 

differenziamento sessuale e fissati in 

glutaraldeide 3% per 24 ore. Successivamente 

sono stati inclusi in resina ed analizzati al 

microscopio ottico in sezioni semifini, colorate 

con Blu di Toluidina. 

Estrazione del m-RNA. Apici prelevati 

al 2° nodo ed apici maschili e femminili prelevati 

al 4° nodo sono stati polverizzati in 

un mortaio con azoto liquido e trasferiti nel 

buffer di estrazione (Buffer 1: 50 mM Tris- 

HCl, pH 9.0, 100 mM NaCl, 10 mM EDTA, 

2% SDS) scaldato a 37°C (5ml del buffer 

per 1 g di peso fresco). L’omogenato è stato 

trasferito in tubi di polipropilene sterili e 

sottoposto due volte ad estrazione con un 

egual volume della miscela fenolo/cloroformio/alcool 

isoamilico (25:24:1), e una volta, 

con un egual volume della miscela cloroformio/alcool 

isoamilico (24:1). Al sovranatante 

ottenuto dall’ultima estrazione è stata 

aggiunta Oligo-dT cellulosa (Boehringer 

Mannheim) in quantità pari a 150 mg ml -1 

ed NaCl fino ad una concentrazione finale 

pari a 0.4 M. I campioni sono stati posti in 

agitazione orizzontale (30-50 rpm) per 30' e 

quindi centrifugati a bassa velocità per ottenere 

una completa separazione della 

cellulosa dal sovranatante. La cellulosa è 

stata sottoposta a due lavaggi con 10ml di 

Buffer 2 (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 400 mM 

NaCl, 0.2% SDS) ed a due lavaggi con 10 ml 

di Buffer 3 (20 mM Tris-HCl, pH 7.5, 

100 mM NaCl). Ciascun lavaggio è stato seguito 

da una breve centrifugata a 800xg per 

20 minuti. Dopo l’ultimo lavaggio la 

cellulosa è stata trasferita in colonnine per 

cromatografia del volume di 10 ml e sottoposta 

a quattro lavaggi successivi con 10 ml 

di Buffer 3 per eliminare tutti gli acidi nucleici 

che non si erano legati per affinità all’OligodT 

cellulosa. L’RNA messaggero è stato eluito

Tabella 3 - Protocollo per la determinazione rapida del sesso in Cannabis sativa (da Klimyuk et 

al.,1993 modificato). 

Table 3 - Procedure for rapid PCR based sex determination. P21 and α 1 primers correspond to the 

1-20 and 373-391 position of the MADC2 sequence respectively. 

Protocollo per la determinazione rapida del sesso in Cannabis sativa 

(da Klimyuk et al.(1993 ), modificato) 

1. Prelevare dalla porzione distale di una giovane foglia un frammento lungo 4-5mm e largo 2-3mm ed 

introdurlo in una provetta da 1.5ml sterile 

2. Aggiungere 40µl di NaOH 0.25M ed effettuare una rapida centrifugata 

3. Incubare a 100°C per 35 secondi. netti 

4. Aggiungere 40µl di HCl 0.25M e 20µl di Tris-HCl 0.5M, pH 8, 0.25% Triton X-100 

5. Centrifugare brevemente ed incubare a 100°C per 2 minuti 

6. Prelevare ciascun frammento e trasferirlo sul fondo di una provetta da PCR 

7. Aggiungere ad ogni frammento 25µl della MIX di amplificazione 

MIX 

H2O 18.3µl 

Buffer 10X 2.5µl 

MgCl2 50mM 0.75µl 

α1 primer (100ng/µl) 1µl 

P21 primer (100ng/µl) 1µl 

dNTP mix (2.5mM each) 1.25µl 

Taq DNA Polymerase (5U/l) 0.2µl 

Realizzare un'amplificazione per SCAR (vedi Materiali e Metodi) 

N.B. I primers P21 e α1 corrispondono alle sequenze 1-20 e 373-391 del MADC2 

in quattro frazioni ottenute applicando sulla 

colonnina, per ogni frazione, un volume di 

400 µl di Buffer 4 (10 mM Tris-HCl, 

pH 7.5), scaldato a 65°C. L’RNA messaggero 

di ciascuna frazione è stato precipitato 

con 2.5 volumi di etanolo assoluto a -20°C 

O/N. Le frazioni precipitate sono state 

recuperate e quantificate spettrofotometricamente. 

Tutta la procedura del- 

l’estrazione è stata condotta utilizzando vetreria 

e supporti monouso sterili, nonché 

soluzioni prodotte con acqua distillata e 

DEPC, e successivamente autoclavate. 

Sintesi del cDNA. Il cDNA è stato sintetizzato 

a partire da 1µg di mRNA. La sintesi 

del primo filamento è stata realizzata utilizzando 

l’enzima Superscript II (Life 

Technologies), secondo il protocollo sugge- 

M M M F F F M M F F F F M F M F F M 

1Kb 1Kb 

Figura 3 - Visualizzazione degli amplificati ottenuti con il metodo rapido di determinazione del sesso. 

La freccia indica la banda relativa al marcatore SCAR maschio-specifico di 391bp. 

Figure 3 - Amplificate profiles obtained with the rapid methods for sex determination. The arrow 

indicates the male-specific SCAR marker of 391bp. 

rito dalla ditta. I’RNA ibrido ha fornito lo 

stampo per la sintesi del secondo filamento, 

catalizzata dall’enzima DNA Polymerase I 

(Life Technologies), in presenza di 

RNAaseH (Life Technologies). Anche per 

la sintesi del doppio filamento è stato seguito 

il protocollo suggerito dalla ditta produttrice 

dell’enzima. 

cDNA AFLP. L’analisi cDNA AFLP è stata 

condotta secondo il protocollo messo a 

punto da Bachem et al. (1996) utilizzando 

enzimi di restrizione diversi ed in particolare 

BstY1 come “rare cutter” ed Mse1 come 

“frequent cutter”. Le amplificazioni selettive 

sono state ottenute combinando i due primers 

BstY +C/+T con 30 primers Mse+3. Gli 

amplificati sono stati separati su gel di sequenza 

(poliacrilammide 6% in TBE 0.5X, 

urea 8 M) realizzato nell’apparato Sequi- 

Gen GT (Bio Rad). I profili AFLP sono stati 

rilevati mediante autoradiografia. 

Analisi Reverse Northern. I frammenti 

AFLP putativamente differenziali sono stati 

ritagliati dal gel di sequenza ed eluiti in 50 µl 

di TE 1X per riscaldamento a 65°C per 15'. 

Ogni frammento è stato nuovamente amplificato 

con la combinazione di primers che 

lo aveva generato, e separato in doppio su 

gel di agarosio al 1.5%. I frammenti sono 

stati successivamente trasferiti su filtro di 

nitrocellulosa (Southern Blotting) in modo 

tale da avere per ciascuna serie di frammenti, 

due filtri identici. I filtri sono stati ibridati 

separatamente con mRNA relativo al 4° nodo 

maschile e femminile, che era stato precedentemente 

marcato radioattivamente con 

α 32 P-dNTP (Sambrook et al., 1989). Per la 

marcatura interna del mRNA è stato è stato 

utilizzato come primer l’Oligo-dT (12-18) 

(Boehringer Mannheim) ed è stato seguito 

il protocollo suggerito da Sambrook et al. 

(1989). I pattern di ibridazione sono stati rilevati 

mediante autoradiografia. 

Analisi Northern. L’analisi Northern è stata 

condotta utilizzando 900ng/lane di mRNA 

relativo al 4° nodo maschile e femminile secondo 

la procedura riportata in Sambrook, et 

al. (1989). Le sonde utilizzate sono state marcate 

radioattivamente (γ 32 P-dNTP) con il metodo 

della marcatura terminale (Sambrook et 

al., 1989). 

RISULTATI E DISCUSSIONE 

L’analisi RAPD ha permesso di individuare 

numerosi marcatori polimorfici, rivelando 

l’elevato grado di polimorfismo esistente 

tra le varietà e le accessioni di canapa analizzate. 

Sorprendente è il livello dei 

marcatori polimorfici (circa 80%) riscontrato 

tra la varietà Carmagnola e la cultivar 

Fibranova (entrambe italiane), che invece 

risultano relativamente poco distanti 

geneticamente (Allavena, 1961); ciò è tuttavia 

comprensibile se consideriamo che la 

canapa è una specie dioica ed allogama obbligata. 

Dei 179 primers decameri testati, 11 

hanno prodotto dei marcatori associati al 


Figura 4 - Sezione longitudinale dell’apice al quarto nodo. 

Figure 4 - Longitudinal section of the apex at the fourth node. 

fenotipo maschile di dimensioni comprese 

tra 400 e 2700bp (Tab. 1). Uno di questi 

marcatori, quello generato dal primer 

OPA08, è stato clonato e sequenziato 

(Mandolino et al., 1998). Il frammento è stato 

chiamato MADC2 in accordo con la 

nomenclatura proposta da Sakamoto et al. 

(1995) ed ha una lunghezza di circa 400bp. 

Ha un contenuto di G+C del 40.3% e risulta 

privo di ORF al suo interno. Dalla ricerca 

nelle banche dati di GenBank, EMBL, DDBJ 

e PDB è emerso che questo frammento ha 

un basso livello di omologia con altre sequenze 

di DNA ripetitivo riscontrate in altre 

specie vegetali quali orzo, frumento, cocco, 

pino, ed Arabidopsis, inoltre non risulta avere 

omologie con il frammento MADC1 identificato 

da Sakamoto et al. (1995), nonostante 

la forte similitudine nel contenuto di G+C 

(39.9% in MADC1 e 40.3% in MADC2). 

La maschio-specificità del MADC2 è stata 

testata mediante una ibridazione Southern 

che ha rivelato tuttavia la presenza del frammento 

sia nel genoma maschile che femmi- 

Figura 5 - Sezione longitudinale dell’apice al secondo nodo. 

Figure 5 - Longitudinal section of the apex at the second node. 


nile (Mandolino et al., 1999). 

Sulla base della sequenza MADC2 

(Tab. 2) sono stati costruiti due primers, rispettivamente 

corrispondenti alle posizioni 

1-20 (5'-GTGACGTAGGTAGAGTTGAA-3') 

e 373-391 (5'-GTGACGTAGGCTATGAGAGA-3') 

del frammento. Questi primers hanno permesso 

di amplificare una regione di 391bp 

nel genoma maschile e due regioni, di circa 

560bp e 870bp, nel genoma degli individui 

di sesso femminile e monoici. La capacità 

del marcatore SCAR di 391bp di individuare 

il fenotipo maschile è stata inizialmente 

verificata su 41 individui di sesso maschile, 

femminile e monoico, appartenenti a 20 varietà 

ed accessioni diverse di canapa 

(Mandolino et al., 1998). In tutti i maschi 

analizzati è stata prodotta un unica banda di 

391bp mentre nelle femmine e nei monoici 

sono state prodotte le due bande di peso 

molecolare maggiore (Fig 2). L’analisi di tre 

progenie segreganti per il sesso ha permesso 

di confermare l’associazione del 

marcatore di 391bp al sesso maschile in 

quanto in nessun caso è stato possibile riscontrare 

ricombinazione per il marcatore. 

Questo permette di dire che il frammento di 

391bp costituisce un marcatore molecolare 

affidabile per l’identificazione del sesso maschile. 

La produzione dei due frammenti di 

560bp ed 870bp negli individui di sesso femminile 

e nei monoici da parte dei primers 

SCAR, nonché il risultato dell’analisi 

Southern, confermerebbe la presenza di sequenze 

simili nel genoma maschile e femminile. 

Evidentemente, però tali sequenze 

risultano organizzate in maniera diversa nei 

due sessi. È ormai ampiamente accettata la 

teoria secondo cui i cromosomi sessuali X e 

Y si sarebbero originati da una coppia di cromosomi 

omologhi attraverso l’instaurazione 

di un meccanismo di repressione della 

ricombinazione, che avrebbe portato i due 

cromosomi a differenziarsi anche 

morfologicamente (Charlesworth, 1991). 

D’altro canto l’assenza di ricombinazione 

avrebbe favorito l’accumulo di sequenze ripetute 

di cui i cromosomi sessuali vegetali 

sono particolarmente ricchi (Charlesworth, 

1991). L’assenza di ricombinazione per il 

marcatore di 391bp fa pensare che esso si 

trovi sul cromosoma Y, e benché non esista 

una dimostrazione diretta di ciò, questa ipotesi 

potrebbe essere comunque avvalorata 

dall’omologia esistente tra la sequenza del 

frammento SCAR e le sequenze riscontrate 

in regioni di DNA ripetitivo di altri organismi 

vegetali. Sulla base di questi dati 

possiamo dire che i nostri primers SCAR 

sono in grado di amplificare frammenti di 

DNA ripetuto presenti probabilmente nella 

regione di “non ricombinazione” dei due 

cromosomi sessuali e che per questo motivo, 

nel tempo, hanno acquisito una diversa 

organizzazione. La probabile localizzazione 

dei due frammenti di 560bp ed 870bp 

sul cromosoma X potrebbe essere dimostrata 

dalla possibilità di ottenere la loro amplificazione 

anche negli individui di sesso 

maschile, in opportune condizioni (minore 

stringenza). 

Accertata l’associazione tra il marcatore 

di 391bp ed il sesso maschile, si è cercato di 

produrre un sistema che permettesse una 

determinazione rapida ed affidabile del sesso, 

basato sulla presenza-assenza di questo 

marcatore. Sulla base di un protocollo modellato 

su Arabidopsis da Klimyuk et al. 

(1993), apportando le dovute modifiche per 

Cannabis, è stato messo a punto un sistema 

rapido di screening del sesso che consiste 

nella realizzazione di una amplificazione 

PCR direttamente su tessuto vegetale opportunamente 

trattato (Tab. 3, Fig. 3). La possibilità 

di determinazione del sesso nella canapa 

mediante lo SCAR rapido non solo 

costituisce uno strumento utile al miglioramento 

genetico ma ha avuto un ruolo fondamentale 

anche nel lavoro di ricerca finalizzato 

all’identificazione dei geni coinvolti nel 

differenziamento sessuale di Cannabis

M 

F 

Figura 6 - Analisi Reverse Northern: filtri identici contenenti i frammenti differenziali AFLP sono stati 

ibridati separatamente con mRNA marcato relativo al quarto nodo maschile e femminile. Gran parte dei 

frammenti sono risultati egualmente rappresentati in maschio e femmina al quarto nodo. Ogni banda 

corrisponde ad un singolo frammento AFLP. 

Figure 6 - Reverse Northern analysis: the same differential AFLP fragments, blotted on two 

membranes were separately hybridized with labeled mRNA from the male and female fourth node. The 

majority of them were equally represented in the male and female mRNA from the fourth node. Each 

lane corresponds to one AFLP fragment. 

sativa. 

Nelle nostre condizioni di crescita in serra 

(vedi Materiali e Metodi) il ciclo vitale 

della canapa si conclude in 3-4 mesi ed il 

raggiungimento della maturità sessuale, definito 

dalla comparsa dei fiori unisessuali, 

si realizza dopo 50-60 giorni dall’emergenza 

della plantula dal terreno, momento in cui 

la pianta ha quasi raggiunto le sue dimensioni 

definitive (3-4 metri). Dati in letteratura 

ed esperienze dirette hanno tuttavia rivelato 

che in alcune condizioni è possibile 

ottenere il completo differenziamento dei 

fiori unisessuali anche in stadi molto precoci 

dello sviluppo. È stato necessario quindi, 

effettuare un’analisi microscopica degli apici 

di Cannabis sativa, prelevati in momenti diversi 

dello sviluppo, al fine di individuare 

quale fosse lo stadio più precoce del 

differenziamento sessuale. Dall’analisi microscopica 

è emerso che il primo stadio in 

cui è possibile rilevare dei cambiamenti nella 

morfologia dell’apice corrisponde alla fase 

di emergenza delle foglioline del quarto 

nodo. In questo stadio la plantula ha delle 

dimensioni di 10-15cm che sono decisamente 

inferiori a quelle dell’adulto e non manifesta 

alcun dimorfismo sessuale. In tutti i 

campioni osservati al microscopio in questo 

stadio è stato possibile rilevare la presenza 

degli abbozzi dei meristemi laterali, all’ascella 

delle foglie del quarto nodo (Fig.4). 

Questi abbozzi, con ogni probabilità, saranno 

in grado di differenziarsi nei meristemi 

infiorescenziali all’estremità dei quali saranno 

portati i fiori unisessuali. L’analisi microscopica 

ha permesso di identificare lo stadio 

più precoce del differenziamento dell’apice 

di Cannabis sativa nella fase di emergenza 

delle foglioline del quarto nodo. In 

apici maschili e femminili prelevati in questo 

stadio è stata quindi effettuata un’analisi 

dell’espressione genica differenziale. Gli 

apici prelevati all’emergenza delle foglioline 

del 2° nodo hanno costituito il “controllo” 

nell’analisi, in quanto in tutti i campioni 

osservati in questo stadio non è mai stato 

possibile rilevare la presenza degli abbozzi 

dei meristemi laterali, all’ascella delle fo- 

glie apicali (Fig.5). Mediante il sistema rapido 

di determinazione del sesso è stato possibile 

discriminare precocemente (all’emergenza 

del primo palco di foglie) gli individui 

di sesso maschile da quelli di sesso femminile 

e prelevare con certezza gli apici, 

separatamente. Nei campioni prelevati al 

2°nodo ed al 4°nodo (maschile e femminile) 

abbiamo condotto l’analisi dell’espressione 

differenziale mediante la tecnica del 

c-DNA AFLP. Con lo screening dei profili 

AFLP è stato possibile individuare numerose 

centinaia di frammenti differenziali, che 

risultavano quindi essere presenti nel mRNA 

del 4°nodo di uno dei due sessi, ed assenti 

nell’altro e nel controllo. Questi frammenti 

putativamente differenziali sono stati sottoposti 

ad un primo livello di controllo costituito 

dall’analisi Reverse Northern (Fig.6). 

Dal Reverse Northern è emerso che gran 

parte dei frammenti AFLP in realtà erano 

egualmente rappresentati nel pool di geni 

espressi al quarto nodo sia nei maschi che 

nelle femmine. Tuttavia alcuni di questi 

frammenti, circa venti, hanno confermato la 

loro espressione differenziale che è stata sottoposta 

ad un ulteriore livello di controllo, 

costituito dall’analisi Northern. Soltanto sei 

dei frammenti hanno confermato la loro 

espressione differenziale con l’ibridazione 

Northern, risultando tutti maggiormente rappresentati 

nel mRNA relativo al quarto nodo 

femminile rispetto al maschile. 

Il clonaggio ed il sequenziamento dei 

frammenti differenziali darà la possibilità di 

risalire ai geni maschili e femminili 

differenzialmente espressi in questo stadio 

precoce dello sviluppo di Cannabis sativa 

CONCLUSIONI 

La capacità del marcatore SCAR di 391bp 

di produrre una discriminazione precoce e 

rapida dei due sessi ha avuto un ruolo determinante 

nel lavoro di ricerca sul 

differenziamento sessuale della canapa. Esso 

infatti ha reso possibile l’investigazione degli 

stadi più precoci di questo processo in 

cui molto probabilmente già cominciano ad 

esprimersi quei geni responsabili del 

differenziamento in senso maschile o 

femminile dell’apice. L’individuazione di 

questi geni, ed eventualmente il controllo degli 

stessi, è uno degli obiettivi che ci si propone 

di conseguire nell’immediato futuro. 

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Attività di miglioramento genetico per la costituzione di nuove varietà di canapa 

dioiche 

M. Di Candilo, P. Ranalli, M. Diozzi, G. Grassi 

Istituto Sperimentale Colture Industriali, Via di Corticella, 133 - 40128 Bologna, Italia. 

RIASSUNTO 

È stato avviato un programma di miglioramento genetico della canapa tessile, per la costituzione di 

nuove cultivar dioiche. La selezione sfrutta la variabilità disponibile e quella indotta mediante 

mutagenesi e si basa su procedure di selezione classiche delle piante allogame, finalizzate alla 

costituzione di popolazioni a fecondazione libera. L’attività di cui si riferisce è stata avviata nel 

1998 realizzando 11 combinazioni d’incrocio fra le cultivar e/o accessioni: Carmagnola, Fibranova, 

Kompolti, Superfibra, Eletta Campana, Red Petiole, Carmagnola Gigante, Ungherese e Bolognese. 

A partire dalla seconda generazione le popolazioni sono state sottoposte a selezione per le caratteristiche 

delle piante, quali: altezza, diametro dello stelo, portamento della canopy, resistenza ai 

patogeni e all’allettamento, nonché bassi livelli di tetraidrocannabinolo (THC). Le popolazioni in 

più avanzata fase di selezione vengono poi sottoposte a prove di confronto in parcelle replicate per 

le valutazioni produttive e qualitative. 

Il lavoro finora svolto ha portato alla costituzione di 11 nuove popolazioni, giunte a diverso stadio 

di selezione. La risposta alla selezione è stata buona soprattutto per i caratteri contenuto di THC 

della pianta e produzione di biomassa. I caratteri maggiormente correlati con la produzione di fibra 

sono risultati la biomassa (r = 0.687**), la sostanza secca (r = 0.359*), la percentuale di corteccia 

dello stelo (r = 0.345*) e la percentuale di fibra dello stelo (r = 0.638**). Fra le progenie in più 

avanzata fase di selezione, quelle discendenti dagli incroci “Kompolti x Fibranova” e “Carmagnola 

x Kompolti” hanno mostrato ottime performance, sia in termini di adattabilità all’ambiente padano, 

sia sotto il profilo produttivo (resa in biomassa, sostanza secca e fibra). 

Parole chiave: canapa, breeding, fibra tessile, cultivar dioiche. 

ABSTRACT 

Genetic improvement for the development of new dioecious hemp varieties 

At the ISCI (Research Institute for Industrial Crops), a work program for the development of new 

dioecious fibre hemp varieties is being carried out. The genetic resources utilised in the crossing 

program included germoplasm collected and stored at our Institute and accessions developed from 

mutagenis experiments. The selection work exploited the available variability and was based on 

the classic strategies adopted for allogamous species. The selection unit is therefore the population, 

evaluated on the basis of the main biometrics parameters (genetic variance and its components, 

hereditability, etc.). The work started in 1998 and involved 11 cross combinations between the 

following cultivars or accessions: Carmagnola, Kompolti, Superfibra, Eletta Campana, Red Petiole, 

Carmagnola Gigante, Ungherese and Bolognese. The F1s obtained were in some instances 

backcrossed to the parental, providing valuable traits to be introduced in the new population. From 

the F2 generation, the plants were subjected to selection for the following traits: height, stem diameter, 

canopy bearing, pathogen and lodging resistance, low tetrahydrocannabinol (THC) content. 

On the basis of these evaluations, all plants considered of no interest were discarded before flowering, 

thus avoiding the spread of the pollen and their contribution to the crosses. The selected populations 

were again evaluated in field trials, in replicate plots, for the production and qualitative assessments. 

The work performed led to the constitution of 11 new populations integrating different levels of 

selection advances and production characteristics: different earliness, extremely low THC, adequate 

vegetative vigour, good performance for biomass and fibre production. A relevant response to the 

selection was obtained especially for THC level and biomass production. The traits found to be 

most correlated with fibre production were biomass (r = 0.687**), dry matter (r = 0.359*), percentage 

of cortex in the stem (r = 0.345*) and fibre percentage in the stem (r = 0.638**). 

Among the most selected offsprings, good performances were observed for “Kompolti x Fibranova” 

and “Carmagnola x Kompolti” crosses, both for adaptability to the environment and for production 

(biomass, dry matter and fibre yield). 

Key words: hemp, breeding, textile fibre, dioecious cultivars. 

Autore corrispondente: Di Candilo M. 



Tel. (051) 6316833 - Fax (051) 374857. 





INTRODUZIONE 

In questi ultimi anni, in Italia, vi è un crescente 

interesse per la reintroduzione della 

coltura della canapa tessile, per motivi di 

ordine agricolo, industriale ed ambientale. 

Il mondo agricolo vede nella canapa una 

alternativa colturale alle grandi colture 

cerealicole sempre più eccedentarie e meno 

remunerative. Inoltre, gli imprenditori agricoli 

sanno che la canapa si inserisce bene 

negli ordinamenti colturali, richiede modesti 

input energetici e migliora la fertilità del 

terreno. 

Il mondo industriale, a sua volta, è molto 

interessato al prodotto di tale coltura a causa 

della crescente richiesta di fibre naturali, 

sia per il settore dell’abbigliamento, sia per 

il settore dell’arredamento e della biancheria 

per la casa, entrambi ad alto valore commerciale. 

Gli indumenti di canapa si contraddistinguono 

per senso di fresco, naturalezza, traspirabilità, 

resistenza ai raggi UV e durata 

nel tempo. 

Analogamente, nell’arredamento la canapa 

offre grandi vantaggi, quali: resistenza alla 

luce solare ed artificiale (importantissima per 

i tessili impiegati nel rivestimento mobili, 

pareti e pavimenti), buona resistenza all’abrasione 

e manutenzione più semplice rispetto 

ad altre fibre. 

Sotto il profilo ecologico la canapa è sicuramente 

una delle colture più rispettose 

dell’ambiente. Infatti, richiede modesti apporti 

di fertilizzanti, soffoca naturalmente le 

erbe infestanti, perciò non necessita di 

diserbo chimico, non richiede trattamenti 

fitosanitari, trattandosi di una pianta molto 

rustica, richiede modesti apporti irrigui, limitatamente 

al Sud Italia (Di Bari et al., 

2001), e risana i terreni contaminati da metalli 

pesanti (Baraniecki et al., 1995; Citterio, 

2001). 

La reintroduzione della coltura impone 

però un ammodernamento della filiera produttiva 

in termini di meccanizzazione della 

raccolta e industrializzazione delle fasi di 

macerazione e prima lavorazione della fibra; 

inoltre, è pure necessario acquisire una gamma 

varietale sufficientemente ampia e differenziata, 

idonea ai nostri ambienti. 

Riguardo a quest’ultimo punto, va considerato 

che le varietà italiane iscritte al Registro 

varietale sono solo quattro, di cui tre 

molto datate (Carmagnola, CS e Fibranova) 

ed una di recente costituzione (Red Petiole), 

che si contraddistingue dalle precedenti per 

un marcatore morfologico (colorazione 

antocianica dei piccioli fogliari) associato a 

bassissimo contenuto di THC (Ranalli et al., 

1996; Di Candilo et al., 1999 e 2000). A ciò 

va aggiunto che le varietà selezionate nel 

Centro-Nord Europa mal si adattano alle 

nostre latitudini per il diverso fotoperiodo 

(Crescini, 1951): spesso vanno rapidamente 

in prefioritura, con forte riduzione della

Tabella 1 - Caratteri biometrici e contenuto di THC delle piante 

Table 1 - Biometric characteristics and THC content of the plants 

produzione e decadimento qualitativo della 

fibra (Di Candilo et al., 2000b). 

Va ancora considerato che le varietà 

coltivabili non devono presentare livelli di 

THC nella pianta superiori allo 0.2% della 

sostanza secca, pena il sequestro e la distruzione 

della coltivazione da parte delle forze 

dell’ordine, nonché l’esclusione della varietà 

dall’elenco di quelle ammesse alla coltivazione 

dalla normativa europea. 

Sulla base di tali premesse, nell’ambito 

del Progetto “Canapa per fibra tessile: dalla 

produzione alla utilizzazione”, finanziato dal 

Ministero delle Politiche Agricole e 

Forestali, è stata avviata una attività di mi- 

% 

Popolazioni Piante m -2 

P-1 

P-2 

P-3 

P-4 

P-5 

P-6 

P-7 

Carmagnola 

Fibranova 

Kompolti 

1.8 

1.5 

1.2 

0.9 

0.6 

0.3 

0 

glioramento genetico, finalizzata alla costituzione 

di nuove cultivar dioiche. 

In questa sede si riferisce sul lavoro già 

svolto e sui primi risultati acquisiti. 


La selezione di nuove cultivar attinge da 

germoplasma in collezione all’ISCI, sfrutta 

la variabilità disponibile e quella indotta 

mediante mutagenesi e si basa su procedure 

di selezione classiche delle piante allogame, 

finalizzate alla costituzione di popolazioni 

a fecondazione libera. L’unità di selezione è 

quindi la popolazione, la quale è valutata rispetto 

ai principali parametri impiegati in 

THC CBD Totale 

Cannabinoidi 

Figura 1 - Percentuali di cannabinoidi nelle popolazioni prima e dopo la selezione. 

Figure 1 - Cannabinoid percent in the populations before and after selection. 

Piante (%) 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

0.00-0.05 

0.06-0.10 

0.11-0.15 

(n.) 

70.1 a 

73.0 a 

72.9 a 

68.5 a 

72.2 a 

71.0 a 

69.8 a 

70.3 a 

69.4 a 

71.5 a 

0.16-0.20 

0.21-0.25 

Altezza 

pianta 

(cm) 

254.8 ab 

255.5 ab 

255.3 ab 

274.1 ab 

245.6 bc 

280.2 a 

267.6 ab 

280.5 a 

270.2 ab 

223.7 c 

0.26-0.30 

0.31-0.35 

Diametro 

mediano 

stelo 

(mm) 

7.3 ac 

7.6 ab 

7.2 ac 

7.9 a 

7.1 ac 

7.8 ab 

7.9 a 

7.0 bc 

6.7 c 

7.6 ab 

0.36-0.40 

0.41-0.45 

0.46-0.50 

Classi THC (%) 

THC 

(% s.s.) 

0.033 bc 

0.030 bc 

0.020c 

0.020 c 

0.017 c 

0.017 c 

0.017 c 

0.047 b 

0.030 bc 

0.077 a 

Medie 70.9 260.7 7.4 0.031 

I valori della medesima colonna contrassegnati da lettere diverse differiscono 

statisticamente per P≤0.05 (test di Duncan). 

Figura 2 - Distribuzione del THC in classi di frequenza nella popolazione prima della selezione. 

Figure 2 - THC frequency distribution in the population before selection. 

0.51-0.55 

genetica di popolazione (varianza genetica 

e sue componenti, ereditabilità dei caratteri 

sottoposti a selezione, azioni geniche implicate 

nella espressione dei principali caratteri, 

ecc.). 

L’attività di miglioramento, di cui si riferisce, 

è stata avviata nel 1998, eseguendo le 

prime combinazioni d’incrocio. Le 

discendenze F1, derivate dagli incroci, in 

taluni casi sono state reincrociate con il parentale 

da cui si voleva il maggiore apporto 

di caratteri nella nuova popolazione. 

Più in particolare, sono stati realizzati incroci 

fra i seguenti parentali: Bolognese, 

Carmagnola, Carmagnola Gigante, Eletta 

Campana, Fibranova, Kompolti, Superfibra, 

Red Petiole e Ungherese. 

Sia gli incroci che gli allevamenti sono 

stati realizzati in isolamento spaziale, per 

evitare inquinamenti da polline estraneo. 

A partire dalla seconda generazione le 

popolazioni sono state sottoposte a selezione 

per le caratteristiche delle piante, quali: 

energia germinativa, vigore vegetativo, altezza, 

diametro dello stelo, portamento della 

canopy, resistenza ai patogeni e all’allettamento, 

nonché per bassi livelli di THC. 

Sulla base di tali valutazioni, prima della fioritura 

sono state eliminate dal campo di allevamento 

tutte le piante di scarso valore, in 

modo da escluderle dall’interincrocio. 

Il rilevamento del THC è stato effettuato 

in laboratorio inizialmente con metodo 

immunoenzimatico (Grassi et al., 1997), 

poiché molto più veloce del metodo ufficiale 

gas-cromatografico e, perciò, più adatto 

alle esigenze di dover saggiare in breve 

0.56-0.60 

0.61-0.70 

Prima della selezione 

Dopo la selezione 

0.71-0.75 

0.76-0.80 

0.81-0.85 

0.86-0.90 


Tabella 2 - Produzioni di biomassa e percentuali di sostanza secca. 

Table 2 - Biomass productions and dry matter ratios. 

Popolazioni 

P-1 

P-2 

P-3 

P-4 

P-5 

P-6 

P-7 

Carmagnola 

Fibranova 

Kompolti 

tempo un elevatissimo numero di piante; successivamente, 

quando il numero di individui 

da saggiare si è ridotto, è stato adottato 

il metodo gas-cromatografico. 

Su singole piante è stata rilevata la percentuale 

di fibra, sottoponendo tasselli di 

steli a macerazione in vasca, con addizione 

di ceppi batterici ad elevata azione 

pectinolitica (Di Candilo et al. 1999a e 

2000a). 

Le popolazioni in più avanzata fase di selezione 

sono state sottoposte a prove di confronto 

in parcelle replicate per le valutazioni 

produttive e qualitative. Il protocollo sperimentale 

di queste prove si è basato sui seguenti 

criteri operativi: 

- schema sperimentale a blocco randomizzato, 

con quattro ripetizioni e parcelle da 20 m 2 ; 

- semina a macchina nel periodo fine marzo-inizio 

aprile; 

- densità d’investimento di 110-120 piante m -2 , 

disposte su file distanti 20 cm l’una dall’altra; 

- raccolta in corrispondenza della piena fioritura; 

- rilievi per parcella alla raccolta: contenuto 

di THC, piante m -2 , altezza pianta, diametro 

basale e apicale dello stelo, produzione 

di biomassa, rapporto steli/biomassa, 

Piante (%) 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

0.00-0.05 

0.06-0.10 

Steli 

(t ha -1 ) 

24.7 de 

33.8 ab 

26.9 ce 

23.0 e 

30.6 ac 

34.7 a 

28.9 bd 

32.2 ab 

30.9 ac 

32.6 ab 

0.11-0.15 


0.16-0.20 

Biomassa Sostanza secca nelle componenti 

della biomassa 

Foglie 

(t ha -1 Infiore- 

) 

scenze 

(t ha -1 ) 

Totale 

(t ha -1 Infiore- 

) 

Stelo 

(%) 

Foglie 

(%) 

scenze 

(%) 

9.1 d 

11.8 ac 

8.7 d 

10.0 cd 

12.3 ab 

13.4 a 

12.7 ab 

9.7 cd 

9.3 d 

11.0 bd 

0.21-0.25 

rapporto foglie/biomassa, percentuali di 

sostanza secca negli steli, nelle foglie e 

nelle infiorescenze. Quindi sono stati calcolati 

i parametri: produzione di steli 

freschi defogliati, produzione di foglie 

fresche, produzione di sostanza secca 

totale e delle sue componenti. Inoltre, è 

stata rilevata la produzione di fibra, previa 

macerazione microbiologica delle bacchette 

in vasca, stigliatura e gramolatura 

dello stigliato. 

Adottando le metodologie esposte, nel 

2001 è stata proseguita l’attività di selezione 

in isolamento spaziale delle progenie non 

ancora stabilizzate. Inoltre, è stata effettuata 

una prova di confronto fra 7 progenie, in più 

avanzato stato di approntamento, e tre testimoni, 

rappresentati da due varietà italiane 

(Carmagnola e Fibranova) ed una ungherese 

(Kompolti). 

Quest’ultimo esperimento è stato effettuato 

ad Anzola dell’Emilia (BO), in terreno 

tendenzialmente argilloso, rappresentativo 

della Valle Padana. 

RISULTATI 

Attività di selezione. Il lavoro svolto ha 

portato alla costituzione di 11 nuove popo- 

0.26-0.30 

0.31-0.35 

0.8 b 

2.1 ab 

1.0 b 

0.6 b 

1.2 b 

1.2 b 

0.8 b 

1.1 b 

0.7 b 

0.5 b 

0.36-0.40 

0.41-0.45 

34.6 de 

47.7 ab 

36.6 ce 

33.6 e 

44.1 ab 

49.2 a 

42.4 ac 

43.0 ac 

40.9 bd 

44.1 ab 

0.46-0.50 

Classi THC (%) 

Figura 3 - Distribuzione del THC in classi di frequenza nella popolazione dopo la selezione. 

Figure 3 - THC class frequency distribution in the population after selection. 

0.51-0.55 

35.8 bc 

41.5 ab 

36.9 ab 

36.6 ab 

7.6 ab 

37.7 ab 

35.5 bc 

42.3 a 

38.5 ab 

29.9 c 

0.56-0.60 

lazioni dioiche, giunte a diverso stadio di 

selezione. Si tratta di una gamma di materiali 

caratterizzati da: diversa durata del ciclo 

biologico, assenza o scarsissima presenza 

di THC nelle piante, buon vigore 

vegetativo e buone potenzialità produttive 

in biomassa e in fibra. 

La risposta alla selezione è stata buona 

soprattutto per la riduzione dei cannabinoidi, 

in generale, e del THC in particolare. Osservando 

la figura 1 si può rilevare che nella 

popolazione di partenza il contenuto medio 

totale di cannabinoidi nelle piante (rappresentati 

quasi interamente da CBD e THC) 

era dell’1.60%, di cui 1.46% di CBD e 0.15% 

di THC. Dopo tre cicli di selezione il contenuto 

totale è sceso a 0.28%, di cui 0.26% di 

CBD e 0.02% di THC. 

Con riferimento al THC in particolare, in 

figura 2 si può osservare che nella popolazione 

di partenza, il 18% delle piante presentava 

livelli di THC che superavano la 

soglia, fino a raggiungere lo 0.9% della sostanza 

secca. Dopo la selezione (Fig. 3), il 

93% delle piante è afferito alla classe più 

bassa di THC (0.00-0.05%), il 5% è afferito 

alla classe subito sopra (0.06-0.10% di THC) 

e il restante 2% delle piante è risultato in- 

0.61-0.65 

0.66-0.70 

30.9 a 

29.3 a 

30.1 a 

29.8 a 

32.5 a 

30.1 a 

29.7 a 

31.7 a 

30.2 a 

31.0 a 

0.71-0.75 

0.76-0.80 

19.8 a 

20.6 a 

20.1 a 

18.2 a 

20.8 a 

21.0 a 

21.7 a 

20.6 a 

20.2 a 

21.5 a 

Medie 29.8 10.8 1.0 41.6 37.2 30.5 20.4 

I valori della medesima colonna contrassegnati da lettere diverse differiscono per P≤0.05 (test di 

Duncan) 

0.81-0.85 

0.86-0.90

Tabella 3 - Produzioni di sostanza secca e rapporto fra stelo e sue componenti. 

Table 3 - Dry matter productions and ratio between the stem and its components. 

Popolazioni 

P-1 

P-2 

P-3 

P-4 

P-5 

P-6 

P-7 

Carmagnola 

Fibranova 

Kompolti 

Stelo 

(t ha -1 ) 

8.8 d 

13.9 a 

9.9 cd 

8.4 d 

11.4 bc 

13.0 ab 

10.2 cd 

13.6 a 

11.9 ac 

9.8 cd 

cluso nella terza classe (0.11-0.15%). In 

sostanza, il criterio di eliminare da ciascuna 

popolazione, poco prima della fioritura, le 

piante a più elevati livelli di principio stupefacente 

e con minore vigoria ed altezza, si è 

confermato molto efficace per l’ottenimento 

di nuovi genotipi a scarsissimo contenuto di 

THC e ad elevata resa in biomassa. 

I caratteri maggiormente correlati con la 

produzione di fibra sono risultati la biomassa 

(r = 0.687**), la produzione di steli secchi 

(r = 0.359*), la percentuale di corteccia nello 

stelo (r = 0.345*) e la percentuale di fibra 

nello stelo (r = 0.638**). 

Valutazione di progenie in avanzata fase 

di approntamento. La prova ha avuto un 

ottimo avvio, grazie alla pronta ed uniforme 

emergenza delle plantule. Purtroppo in data 

18 maggio, quando le piante avevano raggiunto 

l’altezza di 80 cm circa, sono state 

colpite da una pesante grandinata che ha provocato 

la rottura di un gran numero di steli. 

Conseguentemente, si è preferito effettuare 

una cimatura generale a 8-10 cm da terra, ap- 

Foglie 

(t ha -1 ) 

2.8 c 

3.5 ac 

2.6 c 

3.0 bc 

4.0 a 

4.0 a 

3.8 ab 

3.1 ac 

2.8 c 

3.4 ac 

Tabella 4 - Produzioni di fibra delle popolazioni a confronto. 

Table 4 - Fibre productions of cultivars compared 

Sostanza secca 

Infiorescenze 

(t ha -1 ) 

0.2 b 

0.4 a 

0.2 b o 

o 

0.2 b 

0.2 b 

0.2 b 

0.1 b 

0.1 b 

pena sopra la prima coppia di foglie basali. 

In tabella 1 sono riportate le caratteristiche 

biometriche e i contenuti di THC delle 

popolazioni confrontate. 

La capacità di ricaccio delle piante è stata 

elevata, tuttavia l’investimento raggiunto è 

stato inferiore a quello precedente l’evento 

meteorico. Alla raccolta, la fittezza media 

rilevata è stata di 71 piante m -2 , con variabilità 

molto contenuta fra le tesi. 

L’altezza media delle piante è stata un po’ 

inferiore a quella riscontrata negli anni precedenti 

(261 cm), verosimilmente anche per 

effetto della cimatura (Di Candilo et al., 

2002). Tuttavia, talune progenie hanno superato 

sensibilmente il testimone Kompolti. 

I diametri degli steli sono risultati contenuti, 

seppure in presenza di investimenti inferiori 

a quello ottimale. Ciò, in quanto le 

piante che hanno ributtato hanno emesso due 

getti ciascuna, raddoppiando così il numero 

degli steli rispetto al numero delle piante. 

I livelli di THC sono risultati sensibilmente 

inferiori alla soglia dello 0.2% per tutti i 

Totale 

(t ha -1 ) 

11.8 e 

17.8 a 

12.7 de 

11.5 e 

15.6 ac 

17.2 a 

14.2 cd 

16.9 ab 

14.8 bd 

13.3 de 

Corteccia/ 

stelo 

(%) 

33.5 bc 

35.1 ab 

34.2 ac 

35.7 ab 

35.1 ab 

35.2 ab 

35.8 ab 

31.8 c 

33.7 bc 

37.0 a 

Canapulo/ 

stelo 

(%) 

Medie 11.1 3.3 0.2 14.6 34.7 65.3 

I valori della medesima colonna contrassegnati da lettere diverse differiscono statisticamente 

per P≤0.05 (test di Duncan). 

Popolazioni 

P-1 

P-2 

P-3 

P-4 

P-5 

P-6 

P-7 

Carmagnola 

Fibranova 

Kompolti 

Fibra 

lunga 

(t ha -1 ) 

1.20 de 

1.72 ab 

1.11 e 

1.33 ce 

1.40 be 

1.62 ac 

1.53 ac 

1.42 be 

1.52 ad 

1.76 a 

Fibra 

corta 

(t ha -1 ) 

0.36 cd 

0.62 bc 

0.35 d 

0.41 bd 

0.51 bd 

0.51 bd 

0.50 bd 

0.64 d 

0.67 b 

0.95 a 

Fibra 

totale 

(t ha -1 ) 

1.56 d 

2.34 ab 

1.46 d 

1.74 cd 

1.91 bd 

2.13 bc 

2.03 bc 

1.76 cd 

2.19 bc 

2.71 a 

Medie 1.46 0.52 1.98 

valori della medesima colonna contrassegnati da lettere 

diverse differiscono statisticamente per P =0.05 (test di Duncan) 

66.5 ab 

64.9 bc 

65.8 ac 

64.3 bc 

64.9 bc 

64.8 bc 

64.2 bc 

68.2 a 

66.3 ab 

63.0 c 

genotipi a confronto. Ciò indica sicuramente 

che le condizioni ambientali (temperature, 

umidità, piovosità, ecc.) del 2001 sono state 

poco favorevoli alla sintesi del THC da parte 

delle piante, tuttavia osservando i dati si 

può rilevare che almeno cinque nuove popolazioni 

hanno fatto riscontrare valori prossimi 

allo zero, significativamente inferiori a 

quelli di Kompolti e Carmagnola. Sulla base 

di tali evidenze, che peraltro confermano i 

riscontri dell’anno precedente, si può ragionevolmente 

ritenere che, anche in condizioni 

pedo-climatiche estremamente favorevoli 

alla sintesi del THC, in buona parte delle 

nuove popolazioni il contenuto di sostanza 

allucinogena in discorso dovrebbe rimanere 

abbondantemente al di sotto della soglia sopra 

riportata. 

La produzione media di biomassa fresca 

ha raggiunto 41.6 t ha -1 , alla quale hanno 

contribuito gli steli per il 71.6%, le foglie 

per il 26% e le infiorescenze per il 2.4% 

(Tab. 2). 

Le rese più elevate in biomassa sono state 

ottenute dalle progenie P-6, P-2, P-5 e P-7, 

nonché dai testimoni Kompolti e 

Carmagnola, con valori compresi fra 49.2 e 

42.4 t ha -1 , nell’ordine, non significativamente 

diversi fra loro. Gli stessi genotipi, ad eccezione 

di P-7, si sono evidenziati anche per 

la produzione di steli freschi defogliati, oscillata 

fra 30.6 t ha -1 (progenie P-5) e 34.7 t ha -1 

(progenie P-6). 

Interessante rilevare che le progenie sopra 

citate, oltre che per la resa in steli, si 

sono evidenziate anche per la produzione di 

foglie (11.8-13.4 t ha -1 ) a conferma della loro 

buona vigoria (Tab 2). 

Le percentuali medie di sostanza secca 

nelle componenti della parte aerea della pianta 

al momento della raccolta erano 37.2, 30.5 

e 20.4%, rispettivamente nello stelo, foglie 

e fiori. Fra i genotipi a confronto, 

Carmagnola ha fatto rilevare la percentuale 

di sostanza secca dello stelo tendenzialmente 

più elevata (42.3), mentre Kompolti ha 


evidenziato il valore significativamente più 

basso (29.9%). Cinque delle nuove progenie 

hanno mostrato valori variabili da 36.6 a 

41.5%, non significativamente diversi da 

quello di Carmagnola (Tab. 2). 

La produzione media complessiva in sostanza 

secca è stata di 14.6 t ha -1 , di cui il 

76% dovuto agli steli, il 22.6% alle foglie e 

l’1.4% alle infiorescenze. Anche per questo 

parametro si sono evidenziate le progenie P- 

2 e P-6, le cui rese (17.8 e 17.2 t ha -1 ) non si 

sono differenziate significativamente da 

quelle fornite da Carmagnola e dalla progenie 

P-5 (Tab. 3). 

Il contributo di sostanza secca dovuto agli 

steli ha raggiunto i valori massimi nelle progenie 

P-2 e P-6 (13.9 e 13.0 t ha -1 , rispettivamente), 

nonché nei testimoni Carmagnola 

e Fibranova (13.6 e 11.9 t ha -1 ) (Tab.3). 

L’incidenza dello strato corticale sullo stelo, 

correlata con la resa in fibra, è stata del 

34.7%. Fra le cultivar, Kompolti ha mostrato 

il valore più elevato in assoluto (37%), 

significativamente superiore a quelli degli 

altri due testimoni; per le nuove popolazioni, 

eccetto una, sono stati rilevati valori compresi 

fra 34.2 e 35.8% non statisticamente 

diversi da quello di Kompolti. 

Il rapporto canapulo/stelo in media è stato 

del 65.3%: le tesi con i maggiori valori di 

questo carattere sono state Carmagnola, P-1 

e Fibranova (Tab. 3). 

La produzione di fibra (Tab. 4) in media è 

stata di 1.98 t ha -1 , di cui 1.46 t ha -1 di fibra 

lunga (mannelle lunghe quanto gli steli) e 

0.52 t ha -1 di fibra corta (stoppa). Produzioni 

superiori alla media di campo sono state 

fornite soprattutto da Kompolti e dalla progenie 

P-2 (2.71 e 2.34 t ha -1 , rispettivamente); 

inoltre, rese superiori alle 2 t ha -1 sono 

state ottenute da Fibranova e dalla progenie 

P-6. 

Nei primi cinque posti della graduatoria 

produttiva per fibra lunga troviamo 

Kompolti, le progenie P-2, P-6 e P-7 e 

Fibranova, con valori compresi fra 1.76 e 

1.52 t ha -1 , nell’ordine. 

Per la fibra corta, la produzione significativamente 

più elevata è stata rilevata in 


Kompolti. 

CONCLUSIONI 

Anche se le nuove popolazioni selezionate 

necessitano di ulteriore affinamento e valutazione 

in altre situazioni pedo-climatiche, 

sembra si possa ritenere che l’attività di 

breeding finora svolta abbia avuto buon esito. 

Di fatto, le progenie P-2 e P-6, ottenute 

per selezione delle popolazioni derivanti, 

rispettivamente, dagli incroci “Kompolti x 

Fibranova” e “Carmagnola x Kompolti”, 

hanno mostrato ottime performance, sia in 

termini di adattabilità all’ambiente padano 

(da tali popolazioni non è mai stata rilevata 

sensibilità alla pre-fioritura), sia sotto il profilo 

produttivo (resa in biomassa, sostanza 

secca e fibra). 

Inoltre, tali progenie hanno evidenziato 

ottima energia germinativa, buon vigore e 

notevole rusticità. Il loro ciclo biologico può 

essere considerato tardivo: in condizioni 

normali giungono alla piena fioritura intorno 

a metà agosto. 

Altre due popolazioni interessanti sembrano 

essere le progenie P-5 e P-7, selezionate 

dalle discendenze degli incroci “Carmagnola 

x Fibranova” e “Carmagnola x Eletta Campana”, 

abbastanza competitive per produzione 

di fibra. 

Vi sono poi popolazioni derivate da incroci 

con l’accessione “Bolognese”, non 

ancora sottoposte a prove di valutazione in 

parcelle replicate, che hanno manifestato 

spiccata precocità di maturazione. 

In definitiva, si ritiene che da tali materiali 

dovrebbero derivare 2-3 nuove cultivar 

che, unitamente alle varietà italiane già iscritte 

al Registro, potrebbero costituire una 

gamma di varietà dioiche sufficientemente 

ampia e differenziata per ciclo di 

maturazione, tale da soddisfare le esigenze 

dei vari contesti colturali. 

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M. Di Candilo, D. Liberalato1 , A. Del Gatto, D. Laureti, V. Di Bari2 , R. Colucci2 , P. Tedeschi3 , L. Postiglione3 , 

M. Poli4 , M. Diozzi, G. Grassi, P. Ranalli 

Istituto Sperimentale per le Colture Industriali, Bologna. 

1 Zignago Tessile S.p.A., Fossalta di Portogruaro, Venezia 

2 Istituto Sperimentale Agronomico, Bari. 

3 Dipartimento di Ingegneria Agraria e Agronomia del Territorio, Università di Portici (NA) 

4 Azienda Sperimentale “M.Marani”, Ravenna 

RIASSUNTO 

Vengono riferiti i risultati di prove di confronto varietale svolte in diverse località nel biennio 2000- 

2001. Complessivamente sono state valutate 7 varietà dioiche, 2 monoiche e 8 ibridi sperimentali 

dioici. Le prove sono state svolte ad Anzola dell’Emilia (Bologna), Ravenna, Osimo (Ancona), 

Rutigliano (Bari) e Vitulazio (Caserta). Sono stati effettuati rilievi inerenti le caratteristiche 

biometriche e produttive delle piante, nonchè i contenuti di ∆ 9 tetraidrocannabinolo (THC) delle 

stesse piante e le caratteristiche qualitative della fibra per uso tessile. I risultati ottenuti hanno 

evidenziato come più meritevoli le cultivar italiane Carmagnola, C.S. e Fibranova per adattabilità 

ambientale, stabilità produttiva e livelli di produzione. Inoltre, buone performance sono state 

evidenziate da taluni ibridi sperimentali che hanno unito alle buone caratteristiche agronomiche 

una buona qualità della fibra (resa in pettinato e finezza). 

Parole chiave: canapa, cultivar, produttività, fibra tessile, qualità. 

ABSTRACT 

Morphological, production and qualitative behaviour of hemp cultivars (Cannabis sativa L.) 

in several Italian locations 

Results of comparative trials between several hemp varieties carried out in various Italian localities 

in the 2000-2001 period are presented. The evaluation included nine varieties (7 dioecius and 2 

monoecius) and eight experimental dioecius hybrids. The locations experimented were Anzola 

dell’Emilia (Bologna), Ravenna, Osimo (Ancona), Rutigliano (Bari) and Vitulazio (Caserta). 

Evaluation concerned plant biometric characteristics (plant density, height, stem diameter), THC 

content (determined by EC official methodology), biomass production, stem dry matter percentage, 

bark/stem ratio and dry matter production. In addition, stems of only one locality were water retted 

and scutched. The textile quality of the fibre was evaluated by organoleptic assessment, hackling 

yield and fineness. The performance of hemp cultivars showed the possibility of obtaining the 

same productivity both in Northern Italy, under dry weather conditions, and Southern Italy, under 

growing conditions supported by heavy irrigation. In Central Italy, the yields were extremely low 

although the rainfall was not notably lower than in the Emilia-Romagna localities. In particular, the 

rainfall distribution in Osimo was, as usual, more uneven than Northern areas, with an extremely 

dry July. Consequently, in this locality, and very likely in all Central Italy, it is necessary to apply 

irrigation during the last growing period of the cultivation. As far as cultivars are concerned, 

Carmagnola, CS and Fibranova showed the greatest stability and good fibre yield. Kompolti, a 

Polish dioecius variety, demonstrated a high bark/stem ratio in all localities and a good fibre yield; 

unfortunately, the fibre quality was poor. Fedora and Futura, French monoecius varieties, had a 

lower performance than dioecius cultivars due to their high flowering sensitivity. The experimental 

hybrids Hy2, Hy3 and Hy4, respectively coming from “Carmagnola x Kompolti”, “Carmagnola x 

Fibranova” and “Carmagnola x Carmagnola Gigante”, demonstrated a positive performance, the 

first two exhibiting good dry matter production and the third a valuable fibre quality and hackling 

yield. 

Key words: hemp, cultivars, production, textile fibre, quality. 

INTRODUZIONE 

In Italia, da 4-5 anni, si sta cercando di 

reintrodurre la coltivazione della canapa da 




Tel. (051) 6316833 - Fax (051) 374857 

E-mail: dicandilo@libero.it. 




fibra sulla spinta di esigenze agronomiche 

(necessità di individuare alternative produttive 

alle grandi colture, sempre più 

eccedentarie), industriali (necessità di 

reperire in loco la materia prima, sempre più 

richiesta a livello mondiale) ed ambientali 

(esigenza di introdurre colture richiedenti 

bassi input energetici, ecocompatibili). 

Sotto quest’ultimo aspetto la coltura della 

canapa è sicuramente una delle più interessanti, 

in quanto non richiede interventi chi- 

mici di difesa e di diserbo; inoltre, almeno 

nel Nord Italia non richiede neppure l’irrigazione. 

Ciò, grazie alle sue spiccate caratteristiche 

di rusticità, al suo accelerato ritmo 

di crescita ed azione soffocante sulle 

malerbe, nonché al suo apparato radicale 

molto sviluppato e profondo. 

Di fatto però, nonostante il grande interesse 

per la coltura e le buone performance 

produttive della pianta, la superficie complessiva 

investita a canapa dal 1999 rimane 

estremamente ridotta (poco più di 150 ettari), 

soprattutto per la mancanza di centri industriali 

in grado di effettuare la prima lavorazione 

del prodotto raccolto. In altre parole, 

la coltura non decolla, poiché la filiera 

produttiva è incompleta. 

La reintroduzione della canapa impone un 

aggiornamento dell’agrotecnica (Di Candilo 

et al., 2000a), la valutazione delle cultivar 

disponibili per una oculata scelta varietale, 

la meccanizzazione della raccolta secondo 

le esigenze imposte dalle successive operazioni 

di processing, lo studio e la messa a 

punto del processo di macerazione da adottare 

nei centri industriali di prima lavorazione 

del prodotto (Di Candilo et al., 2000b; 

Mastromei et al., 2001). 

Con tali finalità, il Ministero delle Politiche 

Agricole e Forestali ha promosso e finanziato 

il Progetto di ricerca “Canapa per 

fibra tessile : dalla produzione alla utilizzazione”, 

giunto al secondo anno di attività. 

Con riguardo alle cultivar, in vista del 

rilancio della coltura, si ritiene doveroso riprendere 

la valutazione del germoplasma 

disponibile, anche perché il panorama 

varietale attuale, salvo poche eccezioni, è 

cambiato rispetto al passato: accanto alle 

varietà italiane sono disponibili numerose 

cultivar straniere; queste ultime non sempre 

si adattano alle condizioni ambientali del 

nostro Paese, evidenziando spesso spiccata 

sensibilità alla pre-fioritura, con forte 

penalizzazione della produzione. Inoltre, 

taluni materiali, provenienti dai Paesi dell’Est, 

nelle nostre condizioni colturali possono 

raggiungere livelli di THC superiori 

alla soglia massima (0.2% della s.s.), creando 

notevoli difficoltà di ordine legale ed economico 

agli agricoltori, oltre a disaffezionarli 

alla coltura. Ecco quindi che una appropriata 


Tabella 1 - Principali notizie riguardanti la conduzione delle prove. 

Table 1 - Principal data on trial management. 

sperimentazione varietale assume grande 

importanza per la scelta delle cultivar più 

idonee alle nostre possibili aree canapicole. 

Inoltre, tale studio ha notevole valenza anche 

per i breeders impegnati nella costituzione 

varietale, che possono scegliere oculatamente 

i parentali per la realizzazione di 

nuove combinazioni d’incrocio. 

In questa sede si riferisce su un biennio di 

sperimentazione condotta in diverse località 

della Penisola, con varietà iscritte al Registro 

e con materiali sperimentali. 


Parte agronomica. Le prove sono state 

svolte nel biennio 2000-2001. Nel primo anno 

sono stati confrontati 14 materiali, di cui 

6 varietà dioiche, 2 monoiche e 6 ibridi sperimentali; 

nel secondo anno le tesi a confronto 

erano 13, di cui 5 varietà dioiche (4 già provate 

nel primo anno) e 8 ibridi sperimentali (di cui 6 

Steli (t ha -1 s.s.) 

Operazioni 

colturali 

Tipo di terreno 

Precessione colt. 

Concimazione 

- pre-semina 

- copertura 

Semina 

Regime irriguo 

Volume irriguo 

N. interventi 

Data di raccolta 

20 

15 

10 

5 

0 

Carmagnola 

Anzola 

Emilia 

Argilloso 

F. tenero 

100 Kg/ha 

P2O5 

100 Kg/ha N 

Asciutto 

-- 

6/7-7/8 

Fibranova 


Anno 2000 Anno 2001 

Ravenna 

Limoso 

Mais 

100 Kg/ha 

P2O5 

100 Kg/ha 

K2O 

150 Kg/ha N 

Asciutto 

-- 

15/6-4/8 

Red Petiole 

Campocavallo 

Medio- 

Impasto 

F. duro 

100 Kg/ha 

P2O5 

150 Kg/ha N 

Asciutto 

già provati l’anno precedente). 

Nel 2000 la prova è stata effettuata ad 

Anzola dell’Emilia (BO), Ravenna, San 

Biagio di Osimo (AN), Campocavallo di 

Osimo (AN) e Rutigliano (BA); nel 2001 si 

è operato ad Anzola dell’Emilia, Ravenna e 

Vitulazio (CE). 

In tutte le località e per entrambi gli anni 

è stata adottata la medesima metodologia 

sperimentale, basata sui seguenti criteri operativi: 

- schema sperimentale: blocco randomizzato 

con 4 ripetizioni; 

- parcella: 20 m 2 , comprendente 22 file di 

piante; 

- concimazione commisurata alla fertilità 

del terreno; 

- semina: prima metà di marzo, su fila pressoché 

continua, con distanza di 20 cm fra 

le file; 

- diradamento: alla differenziazione della 

Carmagnola 

Hy 

S.Biagio Rutigliano 

Figura 1 - Effetti combinati delle cultivar e degli ambienti sulla produzione di sostanza secca, anno 2000. 

Figure 1 - Effects of the “cultivars x localities” interaction on dry matter production, year 2000. 

-- 

21/6-31/7 

Limoargilloso 

F. duro 

100 Kg/ha 

P2O5 

150 Kg/ha N 

Asciutto 

-- 

22/6-3/8 

Hy2 

Terra rossa 

F. duro 

100 Kg/ha 

P2O5 

50 Kg/ha 

K2O 

150 Kg/ha N 

Hy4 

Anzola 

Emilia 

quarta foglia vera, adottando una distanza 

di 5 cm sulla fila; 

- conduzione della coltura: in asciutto nelle 

località del Centro-Nord, in irriguo in 

quelle del Sud. 

In tabella 1 è riportata la scheda agronomica 

dei singoli campi, nella quale figurano 

gli interventi colturali, le dosi dei mezzi tecnici 

impiegati e le date di raccolta. 

Rilievi per parcella nel corso del ciclo 

colturale: 

- data emergenza: quando circa 2/3 delle 

piante attese presentavano le due foglie 

cotiledonari dispiegate; 

- data fioritura; 

- manifestazioni parassitarie: data di comparsa 

e gravità degli attacchi. 

Rilievi alla raccolta (alla piena fioritura 

delle piante): 

- Su apposita area di saggio/parcella (1 m 2 ): 

numero di piante presenti; peso della 

Futura 

Ravenna Vitulazio 

21/3, (mecc.) 23/3, (mecc.) 31/3, (mecc.) 13/4, (mecc.) 31/3, (mecc.) 26/3, (mecc.) 23/3, (mecc.) 31/3, (mecc.) 

Irriguo 

4355 m 3 /ha 

12 interventi 

12/6-4/8 

Argilloso 

F. tenero 

100 Kg/ha 

P2O5 

100 Kg/ha N 

Asciutto 

-- 

24/7-7/8 

Limoso 

Mais 

10 Kg/ha 

P2O5 

100 Kg/ha 

K2O 

150 Kg/ha N 

Asciutto 

-- 

15/6-4/8 

Anzola Emilia 

Ravenna 

Campocavallo 

S.Biagio 

Sabbiolimoso 

F. duro 

142 Kg/ha 

P2O5 

200 Kg/ha 

K2O 

100 Kg/ha N 

Irriguo 

3200 m 3 /ha 

5 interventi 

24/7-2/8 

Rutigliano

Tabella 2 - Effetti medi degli ambienti sulle caratteristiche biometriche e produttive delle cultivar, anno 2000 

Table 2 - Average effects of the localities on biometric and production characteristics of the cultivars, year 2000. 

Caratteri 

Piante m -2 

Altezza pianta 

Diametro basale stelo 

Biomassa 

Steli freschi 

Sostanza secca steli 

Steli secchi 

Corteccia/stelo 

THC 

biomassa; peso degli steli defogliati e 

cimati (la cimatura è stata effettuata asportando 

la parte apicale della pianta non 

fibrosa); peso delle foglie e “cime”. 

- Su campioni di 20 piante di ciascuna area 

di saggio: altezza delle piante e diametro 

basale degli steli. 

- Su campioni di 5 piante per ciascuna area 

di saggio: percentuale di sostanza secca 

(lasciando i campioni in stufa a 65 °C per 

36 ore; rapporto ponderale corteccia/stelo 

(sul “fresco” e sul secco): cinque steli 

sono stati tagliati in tre parti uguali, per 

operare sul terzo mediano la separazione 

della corteccia dal canapulo. 

- Sull’intera parcella: peso della biomassa 

prodotta. 

Limitatamente alle prove di Anzola 

Emilia, è stata effettuata anche la 

macerazione in acqua delle bacchette di ciascuna 

cultivar, impiegando appositi vasconi 

di cemento affondati nel terreno. 

Inoltre, nel corso dei cicli colturali in tutte 

le località sono stati rilevati gli andamenti 

dei principali parametri climatici (temperature 

e precipitazioni) e raffrontati con le 

medie storiche. 

Parte industriale. Le caratteristiche 

qualitative della fibra stigliata e gramolata 

ottenuta ad Anzola Emilia sono state valutate 

presso lo stabilimento della Zignago Tessile. 

In particolare, campioni delle varie 

THC (% s.s.) 

0.7 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

0.1 

0 

Carmagnola 

Fibranova 

(n.) 

(cm) 

(mm) 

(t ha -1 ) 

(t ha -1 ) 

(%) 

(t ha -1 ) 

(%) 

(%) 

Anzola 

Emilia 

117.6 a 

238.2 a 

8.2 b 

42.6 a 

32.2 a 

37.8 c 

12.5 a 

32.7 b 

0.15 ab 

Red Petiole 

cultivar sono stati classificati secondo la griglia 

di classificazione CIPALIN utilizzata per 

il lino e comprende i seguenti parametri 

qualitativi: colore, macerazione, finezza, resistenza, 

lunghezza, omogeneità, stigliatura, 

proprietà, aspetto, densità e “mano”. I parametri, 

seppur con nomi diversi, sono gli stessi 

che storicamente sono stati usati per la 

determinazione qualitativa della fibra di canapa. 

La gradazione dei valori di queste variabili 

va da 1 a 5 (classifica a ranghi). Il 

materiale è stato quindi condizionato in sala 

pettinatura per 48 ore, a temperatura ed umidità 

controllate. Prima della lavorazione il 

materiale è stato cimato e tagliato in spezzoni 

di lunghezza variabile tra gli 80 e i 110 cm, 

per adeguarlo alle specifiche tecniche della 

macchina, quindi pesato misurando inoltre 

la percentuale d’umidità mediante igrometro 

ad aghi EKV/M. La pettinatura è stata eseguita 

su pettinatrice Liebb. La resa è stata 

calcolata come percentuale tra materiale in 

uscita (mannelle pettinate) e materiale entrante 

(filaccia stigliata e gramolata). Per la 

misurazione della finezza il pettinato è stato 

condizionato in ambiente controllato (20 °C; 

UR=65%) per 48 ore. Da ogni lotto è stato 

prelevato un campione di circa 20 g; ogni 

campione è stato tagliato omogeneamente 

alla lunghezza di circa 20 mm e miscelato 

attraverso Fibre Blender, presso IAF di 

Reutlingen in Germania. Dal tampone di fibre 

Carmagnola 

HY 

Ravenna 

93.7 b 

240.4 a 

8.8 a 

42.2 a 

33.4 a 

38.5 c 

13.0 a 

28.6 c 

0.17 a 

Figura 2 - Effetti combinati delle cultivar e degli ambienti sul contenuto di THC delle piante, anno 2000. 

Figure 2 - Effects of the “cultivars x localities” interaction on THC levels, year 2000. 

HY2 

Campocavallo 

86.5 b 

195.9 b 

8.0 b 

21.8 c 

16.2 c 

43.7 a 

7.2 b 

26.0 d 

0.14 b 

HY4 

San Biagio Rutigliano Medie 

50.7 c 

188.0 b 

8.2 b 

17.0 d 

12.4 d 

43.9 a 

5.5 c 

26.0 d 

0.16 ab 

così ottenuto sono stati prelevati 5 campioni 

di 1.2 g (± 1 mg) ciascuno (Norme française 

G 07 074) la cui misura, mediante airflow 

WIRA, è stata ripetuta tre volte per un totale 

di 15 misurazioni per campione. La 

calibrazione dello strumento è stata effettuata 

utilizzando campioni standard di lino di finezza 

nota (unità di misura I.F.S.= indice di 

finezza standard), forniti dall’Istituto Tessile 

Francese. 

Analisi dei dati. L’analisi statistica dei 

dati è stata effettuata per anno, dato che non 

tutti i materiali genetici e non tutte le località 

sono stati considerati per entrambi gli anni. 

Il confronto fra le medie è stata effettuata 

mediante il test di Duncan, nel caso degli 

effetti principali, e con il calcolo delle differenze 

minime significative (DMS), nel caso 

delle interazione. 

Andamento meteo. Nel primo anno, durante 

il periodo interessato dalle prove (marzo-agosto) 

la piovosità è stata di 277 mm ad 

Anzola Emilia, 192 mm a Ravenna, 244 mm 

ad Osimo e 71 mm a Rutigliano. 

La distribuzione delle precipitazioni nel 

tempo è stata abbastanza regolare nella località 

emiliana, un po’ meno a Ravenna, con 

scarsità in maggio e giugno. Ad Osimo, invece, 

la piovosità è stata scarsa dall’inizio 

di luglio fino al termine del ciclo colturale. 

A Rutigliano le precipitazioni sono state 

pressoché assenti dall’inizio della seconda 

Futura 

116.1 a 

194.0 b 

6.8 c 

39.3 b 

29.3 b 

41.5 b 

12.3 a 

49.6 a 

0.11 c 

Anzola Emilia 

Ravenna 

Campocavallo 

S.Biagio 

92.9 

211.3 

8.0 

32.6 

24.7 

41.1 

10.1 

32.6 

0.15 

Rutigliano 


Tabella 3 - Caratteristiche biometriche e produttive delle cultivar (medie di 5 località), anno 2000. 

Table 3 - Biometric and production characteristics of the cultivars (averages for 5 localities), year 2000. 

Cultivar Piante 

m 

Diametro 

-2 

Altezza 

pianta 

basale 

stelo 

Biomassa 

(t ha -1 (n.) (cm) (mm) 

) 


stelo 

(%) (t ha 

Corteccia/ 

stelo 

Fibra* 

(filaccia) THC 

-1 ) (%) (t ha -1 ) (% s.s.) 

Carmagnola 

C.S. 

Fibranova 

Carmagnola G. 

Red Petiole 

Eletta Campana 

Carmagnola HY 

HY1 

HY2 

HY3 

HY4 

HY5 

Futura 

Fedora 

decade di aprile fino alla raccolta. 

Le temperature minime nelle località del 

nord sono state costantemente inferiori a 

quelle riscontrate nel Centro-Sud di 1-2 °C. 

I valori massimi, invece, nelle diverse località 

si sono differenziati sensibilmente solo 

nel periodo inizio luglio-inizio agosto, con 

livelli di 3-4 °C in più nella località del Sud. 

Nel 2001 la piovosità nel periodo sopra 

indicato è stata di 302 mm ad Anzola Emilia, 

310 mm a Ravenna e 153 mm a Vitulazio. 

Anche in questa annata la distribuzione 

delle piogge è stata più omogenea nella località 

emiliana; a Ravenna, invece, si sono 

avute precipitazioni abbondanti in aprile e 

carenti dalla seconda decade di giugno fino 

Punteggio Cipalin 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

Carmagnola 

C.S. 

85.4 cd 

92.2 bd 

87.0 cd 

95.3 bc 

71.7 e 

93.1 bd 

81.4 de 

93.3 bd 

83.0 ce 

103.1 ab 

109.5 a 

104.5 ab 

89.0 cd 

112.5 a 

Fibranova 


Carmagnola Gigante 

241.7 a 

239.8 a 

231.2 ab 

191.4 d 

230.3 ab 

223.4 b 

241.1 a 

206.3 c 

241.5 a 

233.2 ab 

231.0 ab 

208.1 c 

139.7 e 

99.1 f 

Kompolti 

Red Petiole 

Figura 3 - Classificazione organolettica della fibra. 

Figure 3 - Fibre organoleptic classification. 

alla raccolta. A Vitulazio si è avuta una 

piovosità analoga alle località del nord solo 

in marzo e aprile, successivamente l’andamento 

stagionale è stato molto siccitoso. 

Le temperature nelle diverse località si 

sono differenziate solo per i valori minimi 

che per tutto il periodo delle prove sono state 

di 2-3 °C più alte al sud. 

RISULTATI 

Anno 2000 

Aspetti agronomici 

a) Effetti ambientali 

L’ambiente di coltivazione ha influito significativamente 

sulle caratteristiche biometriche 

e produttive delle piante (Tab. 2). 


8.7 bc 

9.2 a 

8.4 cd 

7.3 f 

9.0 ab 

7.9 e 

9.2 a 

7.8 e 

8.7 bc 

8.6 bc 

8.1 de 

7.2 f 

6.6 g 

5.4 h 

Carmagnola HY 

HY1 

36.7 a 

34.2 bd 

35.2 ac 

31.4 e 

33.3 ce 

35.7 ab 

35.5 ab 

32.6 de 

36.9 a 

36.4 ab 

35.6 ab 

37.0 a 

20.5 f 

15.4 g 

HY2 

HY3 

41.9 ab 

43.4 ab 

43.4 ab 

40.6 bc 

42.7 ab 

42.8 ab 

43.3 ab 

43.0 ab 

44.1 a 

40.5 bc 

40.9 bc 

38.9 c 

33.6 d 

36.0 d 

HY4 

HY5 

12.0 ab 

11.3 bc 

11.7 ac 

9.3 d 

11.0 c 

11.4 bc 

11.5 bc 

9.9 d 

12.5 a 

11.6 ac 

11.0 c 

11.1 bc 

4.3 e 

2.7 f 

HY6 

Di fatto, la produzione di biomassa verde è 

variata fortemente passando da poco più di 

42 t ha -1 , ottenute ad Anzola Emilia e 

Ravenna, a 21.8 e 17.0 t ha -1 realizzate nelle 

due prove di Osimo. I forti cali di produzione 

in quest’ultima località sono risultati associati 

a densità di investimento 

marcatamente inferiori a quelle degli altri 

ambienti, oltre che a minore altezza delle 

piante. 

Al contrario, nel marchigiano sono risultate 

significativamente più elevate le percentuali 

di sostanza secca dello stelo, sia rispetto 

a quella rilevata nel barese, sia, soprattutto, 

nei confronti di quelle riscontrate in 

Emilia-Romagna. Tuttavia, la produzione 

HY7 

30.8 de 

29.8 df 

30.6 de 

31.2 de 

30.2 de 

28.9 ef 

34.9 c 

38.4 b 

31.9 d 

29.8 df 

27.6 f 

41.1 a 

34.1 c 

37.2 b 

Futura 

Fedora 

2.21 c 

2.28 c 

2.24 c 

0.96 e 

1.94 cd 

2.07 c 

2.69 ab 

1.64 d 

2.99 a 

2.33 bc 

1.94 cd 

2.05 cd 

0.76 e 

0.25 f 

Medie 92.9 211.3 8.0 32.6 41.1 10.1 32.6 1.88 0.14 

0.08 ef 

0.09 de 

0.11 de 

0.11 de 

0.05 f 

0.43 a 

0.17 c 

0.26 b 

0.20 c 

0.08 ef 

0.05 f 

0.17 c 

0.12 d 

0.11 de 

2000 2001

Tabella 4 - Effetti medi degli ambienti sulle caratteristiche biometriche e produttive delle cultivar, anno 2001. 

Table 4 - Average effects of the localities on biometric and production characteristics of the cultivars, year 2001. 

Caratteri Anzola E. Ravenna Vitulazio Medie 

Piante m -2 

Altezza pianta 

Diametro basale stelo 

Biomassa 

Steli freschi 

Sostanza secca steli 

Steli secchi 

Corteccia/stelo 

THC 

tendenzialmente più elevata di sostanza secca, 

dovuta agli steli defogliati e cimati, è stata 

ottenuta a Ravenna (13 t ha-1 (test di Duncan) 

). Rese non significativamente 

diverse sono state raggiunte 

ad Anzola Emilia e a Rutigliano; ad Osimo, 

invece, si è avuto, in media, un dimezzamento 

della produzione. 

La marcata riduzione della resa verificatasi 

nel marchigiano, sebbene la piovosità 

complessiva sia stata superiore a quella di 

Ravenna e leggermente inferiore a quella di 

Anzola Emilia, è stata indotta verosimilmente 

dalla più disomogenea distribuzione delle 

piogge rispetto alle località del nord. Di 

fatto, ad Osimo nell’ultima fase del ciclo 

colturale (luglio-inizio agosto) sono caduti 

solo 27 mm di pioggia, ovvero 47 mm in 

meno rispetto ad Anzola Emilia e 60 mm in 

meno rispetto a Ravenna. In sostanza, tale 

evidenza conferma precedenti risultati, circa 

la necessità di supportare la coltivazione 

con l’irrigazione anche nel centro Italia (Del 

Gatto et al., 1999; Di Candilo et al., 2001), 

oltre che nel Sud del Paese (Di Bari et al., 

2001). 

resa % 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Carmagnola 

C.S. 

Fibranova 


Kompolti 

Figura 4 - Resa di pettinatura delle cultivar. 

Figure 4 - Hackling yield of the cultivars. 

(n.) 

(cm) 

(mm) 

(t ha -1 ) 

(t ha -1 ) 

(%) 

(t ha -1 ) 

(%) 

(% s.s.) 

Red Petiole 

Altre differenze produttive molto marcate 

hanno riguardato il rapporto corteccia/stelo 

che nel barese ha raggiunto il valore massimo 

di 49.6%, mentre ad Osimo sono stati 

ottenuti quelli significativamente più bassi. 

In questo caso le differenze sono da imputare 

alla diversa fittezza delle piante che ha 

influito, a sua volta, sul diametro degli steli. 

È noto infatti che l’investimento è un fattore 

agronomico in grado di influire in modo significativo 

e consistente sia sulle caratteristiche 

biometriche che produttive delle piante. 

Gli investimenti più alti favoriscono lo 

sviluppo di steli di diametro inferiore, conseguentemente 

la superficie corticale (m -2 ) 

risulta superiore (Van Der Werf et al., 1994; 

Di Candilo et al., 1996). Fra l’altro, la produzione 

di steli sottili influisce positivamente 

sulla qualità della fibra, grazie alla presenza 

di una maggiore percentuale di fibre primarie, 

qualitativamente migliori rispetto alle 

fibre secondarie, più abbondanti negli steli 

grossi (Dempsey, 1975). 

I livelli di THC nelle piante in tutte le località 

sono rimasti sotto la soglia massima 


Carmagnola HY 

73.4 a 

258.8 b 

10.6 b 

42.9 c 

31.4 b 

37.4 b 

11.8 b 

33.7 a 

0.07 c 

HY1 

HY2 

HY3 

56.0 c 

317.8 a 

14.2 a 

46.8 b 

40.2 a 

40.7 a 

16.4 a 

30.7 b 

0.09 b 

HY4 

HY5 

HY6 

consentita (0.2% della sostanza secca). Tuttavia, 

sono state riscontrate differenze significative 

fra gli ambienti, con il valore più 

basso rilevato a Rutigliano (0.11%) e quello 

più alto ottenuto a Ravenna (0.17%). 

b) Effetti delle cultivar 

Le cultivar a confronto si sono differenziate 

significativamente per tutti i caratteri 

considerati (Tab. 3). 

Circa la densità di investimento, è emerso 

che la varietà Fedora e gli ibridi HY-4, HY-5 

e HY-3 hanno mostrato le maggiori fittezze 

(otre 100 piante m -2 ), mentre Red Petiole ha 

evidenziato il valore più basso (72 piante m - 

2 ). 

Per l’altezza delle piante si sono distinte 

positivamente Carmagnola, HY-2, Carmagnola 

HY e C.S. che hanno raggiunto almeno 

i 240 cm; valori non significativamente 

diversi sono stati ottenuti per HY-3, HY-4 e 

Red Petiole. Le cultivar più basse in assoluto 

sono state le monoiche Fedora e Futura, 

rispettivamente con 99 e 140 cm. Al riguardo, 

va sottolineato che tali genotipi dopo 

appena 50-60 giorni dalla semina, hanno fio- 

HY7 

127.9 a 

312.3 a 

10.7 b 

50.3 a 

40.9 a 

39.1 a 

16.4 a 

26.8 c 

0.10 a 

Futura 

Fedora 

85.8 

296.3 

11.8 

46.7 

37.5 

39.1 

14.9 

30.4 

0.09 

I valori delle singole righe contrassegnati da lettere diverse differiscono significativamente per P≤0.05 

2000 2001 


Tabella 5 - Caratteristiche biometriche e produttive delle cultivar (medie di 3 località), anno 2001. 

Table 5 - Biometric and production characteristics of the cultivars (averages for 3 localities), year 2001. 

Cultivar Piante 

m 

Diametro 

-2 

(n.) 

Altezza 

pianta 

(cm) 

basale 

stelo 

(mm) 

Biomassa 

(t ha 


stelo 

Corteccia/ 

Stelo 

Fibra* 

(filaccia) THC 

-1 ) (%) (t ha -1 ) (%) (t ha -1 ) (% s.s.) 

Carmagnola 

C.S. 

Fibranova 

Red Petiole 

Kompolti 

Carmagnola HY 

HY1 

HY2 

HY3 

HY4 

HY5 

HY6 

HY7 

rito, bloccando così la loro crescita. Per la 

stessa ragione anche i diametri degli steli di 

queste due varietà sono risultati rilevantemente 

inferiori a quelli delle altre cultivar. 

La produzione di biomassa fresca ha raggiunto 

i valori tendenzialmente più elevati 

(oltre le 36 t ha -1 ) con le cultivar HY-5, HY-2 

e Carmagnola; rese non significativamente 

diverse sono state ottenute da HY-3, HY-4, 

Eletta Campana, Carmagnola HY e Fibranova, 

mentre Fedora e Futura, a causa del 

loro ridottissimo sviluppo, hanno fornito le 

produzioni statisticamente più basse (15.4 e 

20.5 t ha -1 , rispettivamente). 

La percentuale di sostanza secca dello stelo 

in almeno 8 cultivar ha superato il 40%. 

Futura e Fedora sono risultate poco interes- 

I.F.S. 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Carmagnola 

C.S. 

98.1 a 

93.1 ab 

93.4 ab 

78.5 ce 

82.5 bd 

77.7 ce 

72.1 de 

84.8 ad 

93.2 ab 

94.2 ab 

90.9 ac 

68.3 e 

88.3 ac 

Fibranova 



Figura 5 - Finezza della fibra pettinata. 

Figure 5 - Hackled fibre fineness. 

312.2 ab 

308.4 ab 

304.3 ab 

288.0 cd 

269.5 e 

296.5 bd 

254.5 f 

311.6 ab 

307.4 ab 

301.8 ac 

283.1 de 

301.0 ac 

313.8 a 

Kompolti 

Red Petiole 

12.0 ac 

12.0 ac 

11.8 bd 

12.1 ac 

11.1 de 

12.6 a 

10.9 e 

12.5 ab 

11.5 ce 

11.8 bd 

11.5 ce 

12.3 ab 

11.9 ac 

santi anche sotto tale aspetto. 

Le produzioni di sostanza secca nei casi 

più meritevoli (HY-2, Carmagnola, 

Fibranova e HY-3) si sono collocate sulle 

12 t ha -1 . In tutti gli altri casi, ad eccezione 

di Futura, Fedora e Carmagnola Gigante, si 

sono avute rese comprese fra 10 e 11 t ha -1 . 

Il rapporto corteccia/stelo è risultato molto 

favorevole per Fedora, HY-1 e, soprattutto, 

HY-5 (37-41%), mentre per HY4, HY3, 

Eletta Campana e C.S. si sono avuti i valori 

più bassi, inferiori al 30%. 

Per la produzione di fibra, stigliata e 

gramolata (filaccia), si sono particolarmente 

distinti HY2 e Carmagnola HY (2.99 e 

2.69 t ha -1 , rispettivamente). Subito dopo si 

è collocato HY-3 (2.33 t ha -1 ) e poi, man 


Carmagnola HY 

49.3 ab 

46.2 bd 

46.2 bd 

44.0 d 

51.7 a 

45.5 bd 

45.8 bd 

49.4 ab 

48.4 ac 

45.1 cd 

46.3 bd 

43.8 d 

44.8 cd 

HY1 

HY2 

HY3 

40.5 ad 

42.3 a 

40.9 ab 

39.3 be 

34.5 f 

38.2 e 

35.0 f 

40.0 be 

40.6 ac 

38.6 ce 

38.3 de 

40.1 be 

39.8 be 

HY4 

16.7 a 

16.6 ab 

15.9 ac 

13.7 ef 

12.8 fg 

13.8 ef 

12.4 g 

16.3 ab 

16.3 ab 

14.5 de 

13.7 ef 

15.0 cd 

15.5 bd 

HY5 

HY6 

28.2 de 

28.8 de 

29.9 cd 

27.6 e 

41.2 a 

29.7 cd 

29.2 ce 

31.0 c 

28.2 de 

27.3 e 

30.0 cd 

33.3 b 

31.0 c 

mano, tutte le altre cultivar, fino a Futura e 

Fedora in fondo alla graduatoria. 

Il contenuto di THC delle piante, in media, 

è stato basso (0.14% della s.s.); tuttavia, 

l’ibrido HY-1 e, soprattutto, la cultivar 

Eletta Campana hanno superato la soglia 

ammessa con valori di 0.26 e 0.43%, rispettivamente. 

I livelli più rassicuranti del 

cannabinoide sono stati rilevati per Red 

Petiole e HY-4, che non hanno superato lo 

0.05%. A questo riguardo però, va 

evidenziato che c’è stata interazione fra 

cultivar e ambienti, come si vedrà di seguito. 

c) Interazione “cultivar x ambienti” 

L’interazione fra cultivar e ambienti ha 

interessato diversi caratteri, tuttavia per ra- 

HY7 

Futura 

Fedora 

1.46 e 

1.42 ef 

2.01 bc 

1.54 de 

2.22 ab 

1.57 de 

1.05 g 

2.35 a 

1.82 cd 

1.17 fg 

1.63 de 

1.51 e 

1.65 de 

Medie 85.8 296.3 11.8 46.6 39.1 14.9 40.4 1.65 0.09 

I valori delle singole colonne contrassegnati da lettere diverse differiscono significativamente per P≤0.05 (test di 

Duncan). * I dati relativi alla produzione di fibra si riferiscono alla sola località di Anzola Emilia. 

0.06 e 

0.06 e 

0.05 e 

0.05 e 

0.10 cd 

0.12 bc 

0.14 ab 

0.15 a 

0.09 d 

0.04 e 

0.10 cd 

0.10 cd 

0.09 d 

2000 2001


20 

18 

16 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

Carmagnola 

C.S. 

Fibranova 

Red Petiole 

gioni di spazio vengono qui presentate solo 

quelle più importanti, relative alla produzione 

di sostanza secca (Fig. 1) e al contenuto di 

THC delle piante (Fig. 2). 

La produzione di sostanza secca delle 

cultivar ha risentito significativamente dell’ambiente 

di coltivazione, così ad Anzola 

Emilia i tipi più produttivi sono stati HY-2, 

Red petiole, Carmagnola, HY-3 e Fibranova; 

a Ravenna si sono particolarmente 

evidenziate HY-3, HY-4 e HY-2, ad Osimo 

sono risultate più meritevoli Carmagnola 

HY, HY-1 e HY-3 nella prova di S. Biagio e 

Fibranova e HY-2 nella prova di 

Campocavallo; a Rutigliano, infine, si sono 

evidenziate HY-5 e HY-1. 

Riguardo al THC, Eletta Campana ha superato 

la soglia in tutte le località, con differenze 

notevoli in Emilia-Romagna e a 

Osimo-S. Biagio e meno marcate negli altri 

due ambienti. Analogamente, HY-1 ha superato 

detta soglia in tutte le località, eccetto 

Rutigliano. Inoltre, per lo stesso motivo 

si sono distinti negativamente Carmagnola 

Gigante ad Anzola Emilia, nonché HY-1 e 

Carmagnola HY ad Osimo. Al contrario, Red 

Petiole e HY-4 in tutte le località hanno 

mostrato i contenuti più bassi (0.04-0.05%). 

Aspetti qualitativi 

a) Classificazione organolettica 

La media dei valori dei parametri 

organolettici è risultata pari a 2.61. Il punteggio 

nettamente più elevato (4.6) è stato 

ottenuto dall’ibrido HY-4 seguito dalla Red 

Petiole (3.7) e con valori medi prossimi a 3 

da Carmagnola Gigante, Carmagnola HY, 

Eletta Campana, HY-1 e HY-2. Al contrario, 

le varietà monoiche Fututra e Fedora 

hanno conseguito i punteggi più bassi 

(Fig. 3). 

b) Pettinatura 

La resa media è risultata piuttosto bassa, 

Kompolti 

Figura 6 - Effetti combinati delle cultivar e degli ambienti sulla produzione di sostanza secca, anno 2001. 

Figure 6 - Effects of the “cultivars x localities” interaction on dry matter production, year 2001. 

Carmagnola HY 

HY1 

HY2 

HY3 

HY4 

pari al 26.2%. I valori più interessanti, prossimi 

al 35%, sono stati rilevati per le cultivar 

Kompolti, Carmagnola HY e HY-1. Carmagnola 

Gigante, invece, è stata la peggiore 

sotto tale profilo (Fig. 4). 

c) Finezza 

L’indice di finezza standard in media è risultato 

di 67.5. La varietà Carmagnola Gigante, 

contrariamente a quanto fatto rilevare 

per la pettinatura, spicca positivamente 

con il valore di 42.1 seguita dagli ibridi HY-4 

e HY-5 con rispettivamente 55 e 59.8. Le 

fibre più grossolane sono state evidenziate 

da Carmagnola, C.S., Fibranova, Red Petiole 

e HY-2 (Fig. 5). 


Prima di illustrare i risultati ottenuti va 

evidenziato che in questo secondo anno la 

coltura impiantata ad Anzola Emilia, in data 

8 maggio, quando le piante avevano già raggiunto 

l’altezza di 1 m circa, è stata fortemente 

danneggiata da una grandinata. Successivamente, 

le piante spezzate hanno ributtato, 

emettendo ciascuna due getti. A fine 

ciclo, nell’ambito di ciascuna parcella le 

piante apparivano abbastanza uniformi; purtroppo, 

come si vedrà dai dati rilevati, l’altezza 

media delle piante è risultata sensibilmente 

inferiore a quella dell’anno precedente, 

con conseguenze negative sulla produzione. 

Parte agronomica 

a) Effetti ambientali 

Analogamente a quanto riscontrato nel 

2000, anche nel secondo anno di prova l’ambiente 

di coltivazione ha provocato effetti 

significativi su quasi tutti i caratteri considerati 

(Tab. 4). 

La produzione di biomassa, contrariamente 

a quanto osservato nel primo anno, è risultata 

significativamente più elevata nel sud Ita- 

HY5 

HY6 

HY7 

Anzola Emilia 

Ravenna 

Vitulazio 

lia, grazie alla maggiore densità di investimento 

e all’irrigazione, più che compensativa 

della minore piovosità rispetto alle località del 

Nord. Ad Anzola Emilia, per la ragione sopra 

evidenziata, è stata ottenuta la resa significativamente 

più bassa, associata ad una minore 

altezza delle piante (-17.9%, in media). 

Passando alla sostanza secca degli steli, 

sia in percento che in assoluto, contrariamente 

a quanto emerso per la biomassa, non ci 

sono state differenze di rilievo fra la prova 

di Ravenna e quella di Vitulazio. Evidentemente, 

la coltura condotta nel casertano, al 

momento della raccolta, presentava una 

maggiore fogliosità rispetto a quella svolta 

in Romagna, e ciò è spiegato, verosimilmente, 

dalle numerosi irrigazioni effettuate a 

Vitulazio fino a poco prima della raccolta 

(Tab. 1). 

Il rapporto corteccia/stelo è risultato significativamente 

più elevato ad Anzola 

Emilia (33.7%), per effetto del ricaccio delle 

piante. Infatti, come già accennato, le piante 

spezzate dalla grandine hanno ributtato 

due getti ciascuna, che grazie ai loro diametri 

ridotti rispetto allo stelo unico, hanno fornito 

una maggiore superficie corticale. 

Il contenuto medio di THC delle piante, 

contrariamente a quanto riscontrato nel 2000, 

è stato significativamente più alto al Sud, 

anche se notevolmente inferiore alla soglia 

ammessa. Ad Anzola Emilia è stato riscontrato 

il valore più basso (0.07%). 

b) Effetti delle cultivar 

Anche nel 2001 sono state riscontrate differenze 

significative fra le cultivar per tutti i 

parametri considerati (Tab. 5). 

Le densità di investimento più elevate 

sono state rilevate per Carmagnola, HY-4, 

Fibranova, HY-3, C.S. e HY-5, i cui valori 

(98.1-90.9 piante m -2 ) non si sono differenziati 

statisticamente. La fittezza più bassa, 


invece, è stata riscontrata per HY-6 

(68.3 piante m -2 ). 

Per l’altezza delle piante si sono evidenziate 

8 tesi, con valori superiori a 300 cm, di 

queste 3 sono rappresentate da Carmagnola, 

C.S. e Fibranova, mentre le altre 5 sono costituite 

da ibridi sperimentali. Kompolti e 

HY-1 hanno mostrato le piante significativamente 

più basse (269.5 e 254.5 cm, rispettivamente). 

I diametri basali degli steli sono risultati piuttosto 

elevati, con valori compresi fra 10.9 mm 

di HY-1 e 12.6 mm di Carmagnola HY. 

Per la produzione di biomassa fresca si 

sono particolarmente distinti Kompolti, 

HY-2, Carmagnola e HY-3, con rese variabili 

da 51.7 a 48.4 t ha -1 , non significativamente 

diverse fra loro. 

Le percentuali di sostanza secca degli steli 

sono risultate più elevate in C.S., Fibranova, 

Carmagnola e HY-3 (>40%) e significativamente 

più basse in Kompolti e HY-1. 

Conseguentemente a quanto appena sopra 

evidenziato e alle altezze raggiunte dalle 

piante, le cultivar che hanno prodotto più 

sostanza secca sono state Carmagnola, C.S., 

HY-2, HY-3 e Fibranova, le cui rese hanno 

oscillato da 16.7 a 15.9 t ha -1 , nell’ordine), 

mentre Kompolti e HY-1 si sono mostrate le 

meno produttive. 

Al contrario, Kompolti si è evidenziata per 

il migliore rapporto corteccia/stelo (41.2%), 

le altre cultivar, invece, hanno fatto rilevare 

valori notevolmente più bassi. 

Per la produzione di fibra l’ibrido HY-2 si 

è confermato come più interessante 

(2.35 t ha -1 ). Inoltre, ottime rese sono state 

raggiunte da Kompolti e Fibranova (2.01- 

2.22 t ha -1 ), le altre cultivar si sono attestate 

su valori compresi fra 1.82 t ha -1 di HY-3 e 

1.01 t ha -1 di HY-1. 

Infine, per il THC i valori medi di tutte le 

THC (% s.s.) 

0.18 

0.16 

0.14 

0.12 

0.1 

0.08 

0.06 

0.04 

0.02 

0 

Carmagnola 

C.S. 


Fibranova 

Red Petiole 

cultivar sono risultati inferiori alla soglia; i 

livelli più bassi sono stati rilevati per Red 

Petiole, Fibranova (0.05%), Carmagnola e 

C.S. (0.06%), mentre quelli significativamente 

più alti sono stati ottenuti da HY-1 e 

HY-2 (0.14 e 0.15%). 

c) Interazione “Cultivar x ambienti” 

Anche nel 2001 il comportamento 

biometrico-produttivo delle cultivar è variato 

in funzione dell’ambiente di coltivazione. Di 

fatto, gli effetti combinati hanno interessato 

soprattutto l’altezza delle piante, la produzione 

di sostanza secca (Fig. 6), il rapporto 

corteccia/stelo ed il contenuto di THC delle 

piante (Fig. 7). 

Più in particolare, ad Anzola Emilia si sono 

distinte per vigorosità Carmagnola, HY-4, 

Fibranova e HY-7. Le prime tre di esse, 

unitamente a C.S. e HY-3, sono risultate le 

più produttive in sostanza secca (13.4-14.3 t 

ha -1 ), mentre Kompolti, HY-6 e HY-7 si sono 

evidenziate per i più elevati rapporti “corteccia/stelo” 

(39.7-36.4%). 

Riguardo al THC, Red Petiole e 

Fibranova, ancor più delle altre cultivar, hanno 

mostrato livelli estremamente ridotti 

(0.03% della s.s.). 

A Ravenna le cultivar più sviluppate sono 

state HY-6 e HY-7 che hanno superato i 

340 cm di altezza. Peraltro, HY-7 è stata la 

maggiore produttrice di sostanza secca, assieme 

a C.S., Hy2, Carmagnola e HY-3 (circa 

18 t ha -1 ). 

Per il rapporto corteccia/stelo anche in 

questa seconda località spicca Kompolti con 

un valore del 42%; livelli interessanti, anche 

se sensibilmente inferiori a quello di 

Kompolti, sono stati ottenuti da HY-6 e HY-5. 

I contenuti di THC più bassi (0.02-0.06%) 

sono stati ottenuti da HY-4, Carmagnola e 

C.S. 

A Vitulazio le cultivar più sviluppate sono 

Figura 7 - Effetti combinati delle cultivar e degli ambienti sul contenuto di THC delle piante, anno 2001. 

Figure 7 - Effects of the “cultivars x localities” interaction on THC levels of the plants, year 2001. 

Kompolti 

Carmagnola HY 

HY1 

HY2 

HY3 

HY4 

state HY-2, Carmagnola, C.S. e Fibranova. 

Fra queste, Carmagnola, in exaequo con 

HY-7, è stata anche la maggiore produttrice 

di sostanza secca (18.3 t ha -1 ). Inoltre, rese 

importanti sono state fornite da Fibranova, 

C.S., Carmagnola HY, HY-2 e HY-3. 

Per il rapporto corteccia/stelo anche a 

Vitulazio il valore più elevato, in assoluto, 

è stato ottenuto da Kompolti (41.8%). 

Riguardo al THC le cultivar più interessanti 

sono state Red Petiole e Fibranova 

(0.04%). 

Caratteristiche qualitative 

a) Classificazione organolettica 

La media dei valori dei parametri 

organolettici è risultata pari a 2.52, non significativamente 

diversa da quella del 2000. 

I punteggi più elevati sono stati ottenuti da 

HY-5 e C.S., entrambi con valore medio di 

3.6; subito dopo si sono collocati HY-3 (3.3), 

Carmagnola (3.2) e HY-6 (3.0) (Fig. 3). 

b) Pettinatura 

Anche per il 2001 la resa media è risultata 

piuttosto bassa (30.2%) e non significativamente 

diversa da quella del 2000. L’ibrido 

HY-4 ha raggiunto una resa del 50% circa, 

di gran lunga superiore alle altre cultivar. 

L’ibrido HY-1 ha confermato i valori raggiunti 

nel 2000 (38%), eguagliato dalla Fibranova. 

Leggermente inferiori sono risultati C.S. e 

HY-7, mentre l’ibrido HY-3 si è collocato in 

fondo alla graduatoria di merito (Fig. 4). 

c) Finezza 

L’indice di finezza standard in media è risultato 

di 58.6, significativamente migliore 

di quello rilevato per il 2000. Contrariamente 

a quanto osservato per il primo anno i migliori 

valori di finezza sono stati osservati 

rispettivamente per HY-2, HY-3, Fibranova 

e HY-4; peraltro, quest’ultimo ha confermato 

i dati dell’annata precedente. Nettamente 

peggiore sotto tale profilo la varietà Kompolti 

HY5 

HY6 

HY7 

Anzola Emilia 

Ravenna 

Vitulazio

(Fig. 5). 

DISCUSSIONE E CONCLUSIONI 

Riguardo agli ambienti, le prove svolte 

hanno evidenziato che nel Sud Italia è possibile 

raggiungere produzioni analoghe a 

quelle ottenibili in asciutto nel nord del Paese 

a condizione di sostenere pesantemente 

la coltura con l’irrigazione. Nel centro della 

Penisola, sebbene la piovosità non sia stata 

sensibilmente inferiore a quelle delle località 

emiliano-romagnole, le produzioni sono 

risultate estremamente più basse. In realtà 

ad Osimo la distribuzione delle precipitazioni 

è risultata, come di consueto, più 

disomogenea rispetto al nord, con forte deficit 

in luglio. Conseguentemente, anche in 

tale località e, verosimilmente in tutto il centro 

Italia, è necessario ricorrere all’irrigazione 

nell’ultima fase di crescita della coltura. 

Per quanto attiene alle cultivar, 

Carmagnola, C.S. e Fibranova sono risultate 

quelle a comportamento più stabile e fra 

le più produttive. 

La varietà dioica polacca Kompolti ha 

evidenziato in tutte le località un elevato rapporto 

corteccia/stelo, indice di un’ottima resa 

in fibra. Purtroppo, le caratteristiche 

qualitative di quest’ultima sono risultate scadenti, 

in accordo con quanto rilevato in precedenti 

esperienze (Liberalato, 2000). 

Le varietà monoiche Futura e Fedora sono 

risultate nettamente inferiori alle dioiche a 

causa della loro spiccata sensibilità alla prefioritura. 

D’altra parte, già negli anni ’60 i 

ricercatori italiani avevano riscontrato per le 

monoiche di allora grande instabilità di comportamento 

e minore produttività rispetto alle 

dioiche italiane (Venturi, 1967 e 1969; 

Amaducci, 1969). Anche a livello qualitativo 

della fibra le monoiche sperimentate non 

hanno brillato, evidenziando modestissime 

rese e scarsa finezza. 

Gli ibridi sperimentali non hanno 

evidenziato fenomeni di eterosi nel senso 

classico (lussureggiamento vegetativo), 

presumibilmente sia per il livello di 

eterozigosi dei parentali utilizzati (Forapani 

et al., 2001), sia per la vicinanza genetica 

delle popolazioni incrociate. Tuttavia alcuni 

di essi sembrano abbastanza interessanti 

per le capacità produttive o per la qualità 

della fibra. Ci si riferisce in particolare a HY- 

2 e HY-3, derivanti rispettivamente dall’incrocio 

“Carmagnola x Kompolti” e 

“Carmagnola x Fibranova”, e HY-4 ottenuto 

dall’incrocio “Carmagnola x Carmagnola 

Gigante”, distintisi molto positivamente per 

le caratteristiche qualitative della fibra e per 

la resa alla pettinatura. Probabilmente, conviene 

indagare ulteriormente tale indirizzo 

perché potrebbe rappresentare il mezzo per 

combinare in varia misura le caratteristiche 

possedute dalle cultivar parentali (Venturi, 

1970). 

Sotto il profilo più strettamente qualitativo 

va sottolineato che la classificazione 

organolettica è risultata applicabile solo in 

parte, dato che per alcuni parametri non vi è 

stata variabilità, mentre per qualche altro la 

valutazione è risultata difficile. Rientrano nel 

primo caso la qualità della stigliatura, risultata 

insufficiente per la quasi totalità dei campioni, 

così come la “proprietà” (leggasi pulizia), 

per la frequente presenza di residui di 

canapulo, il colore e la lunghezza della 

filaccia, sempre superiore a 2 metri. Quest’ultimo 

parametro apparentemente poco 

importante rende il prodotto industrialmente 

poco competitivo per il costo del lavoro 

legato al taglio della fibra per poter essere 

pettinata. Nel secondo caso rientra invece il 

grado di macerazione, generalmente disomogeneo, 

con notevole differenza fra parte basale 

e parte apicale dello stelo. Tuttavia, dal 

giudizio medio delle due annate risulta che 

l’ibrido HY-4, assieme a Red Petiole, 

Carmagnola e C.S. si sono distinti positivamente 

sotto il profilo qualitativo. 

Riguardo alla pettinatura, premesso che i 

dati ottenuti sono puramente indicativi in 

ragione delle ridotte dimensioni dei singoli 

campioni, si sottolinea una generale bassa 

percentuale di resa, le cui cause sono probabilmente 

molteplici (fibre aggrovigliate, grado 

di macerazione, presenza di resti di 

canapulo), ma che devono essere risolte per 

ottenere rese competitive. 

Il parametro finezza è variato sensibilmente 

fra le due annate, con risultati talvolta contrastanti 

per alcune cultivar. In media, le fibre 

della serie di ibridi HY1÷HY5 sono risultate 

significativamente più fini rispetto a 

quelle delle altre cultivar. L’ibrido HY-4 è 

risultato quello più interessante e per il quale 

si può prevedere di ottenere un filato di 

titolo metrico pari almeno a 26. 

Relativamente ai contenuti di THC delle 

piante, anche se non sono mancati taluni tipi 

che hanno superato la soglia dello 0.2%, la 

maggioranza dei materiali sperimentati sembra 

offrire buone garanzie. Ciò è particolarmente 

valido per i materiali di recente costituzione 

come Red Petiole o per le cultivar 

Carmagnola, C.S. e Fibranova sottoposte a 

riselezione per bassi livelli di THC. 

Circa le possibili indicazioni per il breeder, 

si ritiene che qualsiasi programma di miglioramento 

genetico della canapa tessile non 

possa prescindere dal coinvolgimento delle 

varietà storiche italiane, visto che anche in 

tale sperimentazione si sono collocate mediamente 

ai vertici delle graduatorie produttive, 

evidenziando, fra l’altro, grande stabilità 

di comportamento e adattabilità ambientale. 

D’altra parte, la stessa sperimentazione 

ha messo in risalto taluni materiali come, per 

esempio, Carmagnola Gigante e l’ibrido 

HY-4 per l’elevata finezza della fibra, che è 

sicuramente il carattere qualitativo più importante 

per ottenere filato ad alto titolo, idoneo 

per tessuti da abbigliamento. 

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sativa L.). Rivista di Agronomia 3, 140-153. 


Influenza dell’epoca di semina e di raccolta sulle caratteristiche biometriche 

produttive della canapa da seme (Cannabis sativa L.) 

Mario Di Candilo, Michele Diozzi e Paolo Ranalli 


RIASSUNTO 

Allo scopo di individuare le soluzioni colturali più idonee per la meccanizzazione della raccolta del 

seme di canapa è stata svolta una prova di confronto fra due epoche di semina (30 aprile e 30 

maggio), in combinazione con due cultivar dioiche (Carmagnola e Fibranova) e con cinque epoche 

di raccolta. L’esperimento è stato effettuato ad Anzola dell’Emilia (Bologna), con schema sperimentale 

a split-plot. Per ciascuna raccolta sono stati rilevati i caratteri: densità d’investimento, 

altezza della pianta, diametro mediano dello stelo, produzione di seme, produzione di steli, peso 

1000 semi e germinabilità del seme. I risultati ottenuti hanno messo in evidenza effetti significativi 

indotti dalle variabili singolarmente ed in interazione fra loro. Carmagnola, rispetto all’altra cultivar, 

ha mostrato maggiore densità d’investimento, maggiore altezza della pianta e maggiore produzione 

di sostanza secca. Fra le due epoche di semina, quella posticipata ha indotto riduzione della 

densità d’investimento, riduzione dell’altezza della pianta, incremento del diametro mediano dello 

stelo, aumento della produzione di seme e minore produzione di steli. L’epoca di raccolta, a sua 

volta, ha influito sulla resa in seme, sul peso 1000 semi e sulla germinabilità degli stessi, nonché 

sulla produzione di steli. Oltre a tali aspetti vengono discussi gli effetti indotti dalle interazioni 

“cultivar x epoche di raccolta” e “epoche di semina x epoche di raccolta” sulle caratteristiche 

biometriche e produttive delle piante. 

Parole chiave: canapa da seme, epoche di semina, epoche di raccolta, raccolta meccanica. 

ABSTRACT 

Influence of sowing and harvest date on the biometric and productive characteristics of seed 

hemp (Cannabis sativa L.) 

In Italy, initial experiments on the mechanical harvesting of hemp seed with combine machines 

revealed problems due mainly to the height of the plants; the huge fibrous mass of the plants causes 

considerable stress and frequent obstruction of the machine. 

In order to identify the culture options most suited to mechanical seed harvesting, a trial was 

carried out, comparing the combinations of two sowing dates (April 30 th and May 30 th ), two dioecious 

cvs. (Carmagnola and Fibranova) and five harvesting dates. The harvesting dates were staggered at 

one-week intervals and started at the first appearance of brown achenes wrapped by partially necrotic 

bracts (September 11 th ). The experiment was carried out at Anzola Emilia (Bologna), with a splitplot 

design. Four replications were made, and the cultivars in the different plots were randomised, 

as well as the sowing periods in the sub-plots and the harvesting periods in the sub-sub-plots. For 

each harvest, the following characters were measured: plant density, plant height, stem diameter at 

half-height, seed production, stem production, 1000-seed weight and seed germinability. 

The results obtained showed significant effects of the variables both individually and in combination. 

Carmagnola showed higher final plant density, greater height and better dry matter production. The 

later sowing date caused reduced plant density and height, an increase in the stem diameter and in 

seed production, but lower stem production. 

The harvesting date also influenced seed yield, 1000-seed weight, seed germinability and stem 

production. The combined effects “cultivar x harvesting date” and “sowing date x harvesting date” 

were also very interesting for their influence on biometric and production characters of the plants. 

Key words: seed hemp, sowing dates, harvesting dates, mechanical harvesting. 

INTRODUZIONE 

Il crescente interesse per le colture da fibra 

è dovuto fondamentalmente ai seguenti 

tre motivi: 1) grande potenzialità, a livello 

internazionale, delle fibre naturali, sia per 

impiego tessile, sia per impieghi alternativi 

(materiali compositi, componentistica per 

auto, bioedilizia, ecc.), per i quali si prevede 




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una notevole espansione; 2) forte interesse 

del mondo agricolo per le colture industriali 

non alimentari alternative a quelle tradizionali, 

sempre più eccedentarie e meno 

remunerative; 3) crescente sensibilità per le 

problematiche ambientali che spinge sempre 

più ad utilizzare risorse rinnovabili, quali 

le piante erbacee da fibra in sostituzione di 

piante legnose (per la salvaguardia del patrimonio 

forestale) o di altre colture erbacee 

richiedenti elevati input energetici (in termini 

di combustibili, diserbo chimico, concimazione, 

irrigazione, ecc.). 

La canapa, indubbiamente, è la pianta che 

risponde meglio a tali esigenze, in quanto presenta 

elevate potenzialità produttive, ottima 

idoneità per svariati usi, buona rusticità e 

capacità fitodepurative del terreno da metalli 

pesanti (Przemyslaw et al., 1995); inoltre, 

è in grado di soffocare le infestanti. Dunque, 

la coltura non richiede interventi di difesa, 

trattamenti di diserbo chimico e neppure 

l’irrigazione, per lo meno nel Nord Italia. 

Tuttavia, la sua reintroduzione negli ordinamenti 

colturali richiede un forte 

ammodernamento del processo produttivo, 

al fine di semplificare la coltivazione e renderla 

economicamente competitiva nei confronti 

di altre colture e di produzioni estere. 

La meccanizzazione integrale della coltivazione 

sarà fondamentale per il rilancio 

della canapicoltura in Italia. In tale contesto, 

la meccanizzazione della raccolta del 

seme riveste un ruolo molto importante per 

l’abbattimento dei costi della fase agricola 

di tutte le possibili filiere (tessile, cellulosa, 

energetica, seme, ecc.). 

In Francia, dove le varietà (monoiche) 

sono di taglia più ridotta rispetto a quelle 

italiane (dioiche) si è imposta la 

mietitrebbiatura con macchine tradizionali 

ad una altezza di taglio di 1.5 m. I vantaggi 

evidenti di tale soluzione consistono nel 

contenimento dei costi di investimento e 

nella gestione di macchine già largamente 

utilizzate e diffuse. 

In Italia, le prime esperienze di raccolta 

meccanica con mietitrebbiatrici, effettuate con 

le varietà ‘Carmagnola’ e ‘Fibranova’, hanno 

messo in evidenza la notevole complessità del 

problema, dovuta fondamentalmente ai seguenti 

principali motivi: i) la canapa, a causa 

della sua allogamia obbligata, presenta variabilità 

genetica, che può essere fortemente 

aggravata da fallanze, irregolarità di semina, 

diverso grado di ramificazione delle piante 

(Venturi, 1970) ; ii) il seme presenta 

maturazione scalare e una volta maturo, cade 

facilmente dalla pianta; iii) le piante normalmente 

raggiungono altezze notevoli (fino a 5 

m), perciò la raccoglitrice meccanica è costretta 

a lavorare su una massa elevata che 

comporta forti sollecitazioni e frequenti 

intasamenti della macchina stessa; iv) il materiale 

fibroso attorcigliandosi sugli organi 

rotanti della raccoglitrice (aspo, rulli, dischi, 

battitore) ne blocca i movimenti, costringendo 

a soste forzate per la pulizia degli stessi 

organi anche dopo breve periodo di impiego 

della macchina (Di Candilo et al., 2000). 

Tenendo conto di tale problematica, nell’ambito 

del progetto di ricerca “Canapa per fibra 

tessile: dalla produzione alla utilizzazione” è 

stata avviata una sperimentazione finalizzata 

ad individuare le soluzioni meccaniche e

Tabella 1 - Caratteristiche biometriche e produttive delle cultivar. 

Table 1 - Cultivar biometric and production characteristics. 

Cultivar 

Altezza Diametro Produzione 

Piante m -2 

pianta mediano stelo steli 

(n.) (cm) (mm) (t ha -1 s.s.) 

Carmagnola 22.0* 278.8** 9.3 11.1** 

Fibranova 20.1 273.0 9.9** 10.2 

Medie 21.0 275.9 9.6 10.6 

* = significativo a P =0.05; ** = significativo a P≤0.01 (test F). 

colturali idonee per la meccanizzazione della 

raccolta del seme. Con riferimento a queste 

ultime, nel 2001 sono stati investigati gli effetti 

svolti dall’epoca di semina e di raccolta 

sulla produzione di seme e sulle principali caratteristiche 

qualitative di quest’ultimo. 


La sperimentazione è stata svolta ad 

Anzola dell’Emilia (BO), impiegando le varietà 

Carmagnola e Fibranova in combinazione 

con due epoche di semina (30 aprile e 

30 maggio, scelte sulla base di precedenti 

esperienze) e con cinque epoche di raccolta, 

intervallate di una settimana l’una dall’altra 

e con avvio alla comparsa dei primi acheni 

imbruniti avvolti da brattee parzialmente 

necrotizzate (11 settembre). 

L’esperimento è stato impostato secondo 

lo schema sperimentale a split-plot, con quattro 

ripetizioni e randomizzazione delle 

cultivar nei parcelloni, delle epoche di semina 

nelle sub-parcelle e delle epoche di 

raccolta nelle sub-sub-parcelle. 

Le semine sono state effettuate con 

seminatrice parcellare pneumatica a distanze 

di 50 cm fra le file e 3 cm sulla fila. 

Ciascuna parcella elementare, con superficie 

di 16 m 2 , comprendeva 8 file di piante lunghe 

4 m. Due settimane dopo l’emergenza è 

stato effettuato il diradamento, lasciando le 

piantine sulla fila a distanza di 6 cm l’una 

dall’altra, pari ad un investimento di 

33.3 piante m -2 . 

Per ciascuna epoca di raccolta sono stati 

rilevati i seguenti caratteri: densità 

Figura 1 - Temperature e precipitazioni registrate nel corso delle prove a confronto con i valori medi poliennali. 

Figure 1 - Temperature and rainfall recorded during the test period and mean levels of the twenty years. 

d’investimento, altezza della pianta, diametro 

mediano dello stelo, produzione di seme, 

peso 1000 semi, produzione di steli e germinabilità 

del seme. 

Nel corso delle prove sono stati rilevati i 

principali parametri climatici (precipitazioni 

e temperature, sia nei valori minimi che massimi), 

per il raffronto con le medie storiche. 

I dati rilevati sono stati sottoposti ad analisi 

della varianza, con scomposizione di 

quest’ultima nelle quote relative alle diverse 

fonti di variazione (effetti principali, effetti 

di interazione ed errore). 

Il confronto fra le medie è stato effettuato 

mediante il test di Duncan, nel caso degli 

effetti principali, e con il calcolo delle differenze 

minime significative, nel caso delle 

interazioni. 

Andamento meteo. La piovosità cumulata 

nel periodo aprile-settembre è stata di 316 mm, 

contro i 289 mm della norma. Le maggiori precipitazioni 

si sono avute in maggio, luglio e 

settembre, mentre in giugno ed agosto esse 

sono state inferiori ai valori del poliennio. 

Le temperature minime decadiche si sono 

collocate quasi sempre al di sopra dei valori 

della norma durante le fasi di crescita delle 

piante, fioritura ed allegagione; a fine ciclo, 

invece, sono risultate sensibilmente inferiori 

ai valori del poliennio. Le temperature 

massime, anch’esse generalmente superiori 

a quelle poliennali, hanno raggiunto i valori 

più elevati nella prima decade di agosto, poi 

si sono progressivamente ridotte (Fig. 1). 

RISULTATI 

I risultati ottenuti hanno messo in evidenza 

effetti significativi semplici, indotti dalle 

singole variabili allo studio, ed effetti di 

interazione fra le stesse variabili. 

a) Effetti semplici. Fra le due cultivar, 

Carmagnola ha mostrato maggiore densità 

d’investimento (+9.5%), maggiore altezza 

della pianta (+2.1%), minore diametro dello 

stelo (-6.1%) e maggiore produzione di steli, 

espressa in sostanza secca (+8.8%) (Tab. 1). 

Riguardo alle epoche d’impianto della 

coltivazione è emerso che per quella posticipata 

(fine maggio) sono stati ottenuti: minore 

densità d’investimento (-40.5%), riduzione 

dell’altezza della pianta (-13.3%), incremento 

del diametro mediano dello stelo 

(+18.2%), maggiore resa in seme (+32.6%) 

e minore produzione di sostanza secca 

(-9.8%) (Tab. 2). 

L’epoca di raccolta, a sua volta, ha influito 

sulla resa in seme, sul peso 1000 semi e 

sulla germinabilità del seme, nonché sulla 

produzione di steli. Di fatto, la resa in seme 

è aumentata significativamente passando 

dalla prima alla seconda raccolta e da quest’ultima 

alla terza, con incrementi pari a 

104.2 e 36.7%. Nelle successive due raccolte 

la produzione non ha più subito variazioni 

significative. 

Il peso 1000 semi è stato significativamente 

più basso nelle prime due raccolte, poi è 


Tabella 2 - Effetti medi delle epoche di semina sulle caratteristiche biometriche e produttive delle 

piante. 

Table 2 - Average effects of the sowing dates on plant biometric and production characteristics. 

Epoche 

di semina 

cresciuto progressivamente fino all’ultima 

raccolta. 

La germinabilità del seme è aumentata 

sensibilmente in seconda raccolta (+14.5% 

rispetto alla prima); successivamente, ha teso 

a ridursi in quarta raccolta e ad aumentare 

nell’ultima raccolta, ma non in modo significativo. 

Stesso andamento è stato riscontrato per 

la produzione di steli secchi, per la quale si 

sono avuti incrementi del 6.1 e 13.1% passando 

dalla prima alla seconda e poi alla terza 

raccolta (Tab. 3). 

b) Effetti di interazione. Le cultivar hanno 

interagito con le epoche di semina influenzando 

sensibilmente la produzione di 

sostanza secca (steli), così mentre per 

Carmagnola la seconda epoca d’impianto ha 

provocato una riduzione contenuta della resa, 

per Fibranova, invece, la flessione produttiva 

indotta dalla posticipazione della semina 

è stata molto più consistente (-15.5%) 

(Fig. 2). 

Inoltre, le cultivar hanno interagito con le 

epoche di raccolta evidenziando comportamenti 

produttivi differenziati. Di fatto, la 


15 

10 

5 

0 


produzione di seme di Carmagnola ha teso a 

crescere progressivamente passando dalla 

prima alla quinta raccolta, con incrementi 

statisticamente significativi fra la prima e la 

seconda e fra la terza e la quinta raccolta. La 

produzione di Fibranova, invece, ha raggiunto 

il valore massimo già in terza raccolta, 

con incrementi molto significativi fra la prima 

e la seconda (+117.4%) e fra quest’ultima 

e la terza (+56%), successivamente si è 

avuta una riduzione della resa (Fig. 3). 

Altri effetti combinati sono stati indotti 

dalle variabili epoche di semina ed epoche 

di raccolta sulla produzione di seme (Fig. 4) 

e sulla germinabilità dello stesso seme 

(Fig. 5). In sostanza, le rese in seme per le 

due epoche d’impianto, analoghe alla prima 

raccolta, hanno poi mostrato incrementi 

molto più marcati per la seconda epoca di 

semina, sia in seconda che in terza raccolta 

(+130.4 e +47.2% rispettivamente, contro i 

corrispondenti 73.1 e 24.4% della prima epoca 

d’impianto). 

Analogamente, la germinabilità del seme 

ha risentito delle raccolte in relazione all’epoca 

di semina: per il primo impianto si è 

Carmagnola Fibranova 

Figura 2 - Effetti dell’interazione “cultivar x epoche di semina” sulla produzione di steli. 

Figure 2 - Effects of the “cultivars x sowing dates” interaction on stem production. 

Seme (t ha -1 ) 

1 

0,5 

0 

Altezza Diametro Produzione Produzione 

Piante m -2 

pianta mediano stelo seme steli 

(n.) (cm) (mm) (t ha -1 ) (t ha -1 s.s.) 

30 Aprile 26.4** 295.6** 8.8 0.46 11.2** 

30 Maggio 15.7 256.3 10.4** 0.61** 10.1 

Medie 21.0 275.9 9.6 0.53 10.6 

** = significativo a P≤0.01 (test F). 

I II III IV V 

Raccolte 

Figura 3 - Effetti dell’interazione “cultivar x epoche di raccolta” sulla produzione di seme. 

Figure 3 - Effects of “cultivars x harvesting dates” interaction on seed production. 

avuta una germinabilità dell’80% già in prima 

raccolta, che non è poi variato significativamente 

nelle successive raccolte; per il 

secondo impianto, invece, la germinabilità 

è stata bassa in prima raccolta (69%), è aumentata 

poi molto marcatamente in seconda 

raccolta (+25.5%), ha teso a crescere ulteriormente 

in terza raccolta, superando significativamente 

il corrispondente valore della 

prima semina. 

DISCUSSIONE E CONCLUSIONI 

La posticipazione dell’epoca di semina in 

canapa, al fine di ridurre l’altezza della pianta 

per facilitare la raccolta meccanica del seme 

ha avuto effetti positivi, anche se inferiori a 

quanto desiderato. Di fatto, proprio per le 

peculiari caratteristiche di rusticità, di vigoria 

ed elevato ritmo di accrescimento della 

specie, la pianta ha risentito in misura contenuta 

dello scostamento di un mese dall’epoca 

usuale di semina. Tuttavia, considerando 

che l’altezza massima di taglio delle 

normali mietitrebbie è di 1.5 m e che le piante 

della coltura con semina posticipata hanno 

presentato un’altezza media di 2.56 m, all’interno 

della raccoglitrice transiterebbero 

segmenti di piante di circa un metro di lunghezza, 

corrispondenti a poco più delle parti 

fruttifere (portasemi). 

Il ritardo dell’impianto, a causa della minore 

disponibilità di umidità nel terreno, può 

comportare problemi di emergenza e, quindi, 

di scarso investimento. Perciò, per le semine 

di fine maggio bisogna mettere in conto 

leggeri interventi irrigui ripetuti subito 

dopo la semina, evitando la formazione di 

crosta nel terreno. 

Nell’impianto posticipato della prova, nonostante 

simili accorgimenti, è stata ottenuta 

Semina 30 APR. 

Semina 30 MAG. 

Carmagnola 

Fibranova

Tabella 3 - Effetti medi delle epoche di raccolta sulle caratteristiche produttive e sulla qualità del seme. 

Table 3 - Average effects of the harvesting dates on production characteristics and seed quality. 

Produzione Germinabilità Peso Produzione 

Raccolte 

seme 

(t ha 

seme 1000 semi steli 

-1 ) (%) (g) (t ha -1 s.s.) 

1 a 

2 a 

3 a 

4 a 

5 a 

una densità d’investimento significativamente 

inferiore a quella della prima semina; conseguentemente, 

le piante hanno presentato steli 

con diametro mediano maggiore. Ovviamente, 

nei casi in cui tali diametri risultassero 

eccessivi potrebbero insorgere difficoltà nell’azione 

di taglio da parte della raccoglitrice. 

La produzione di steli, espressa in sostanza 

secca, più che del diametro delle bacchette, 

pare essere stata influenzata soprattutto 

dall’altezza e dal numero di piante. 

L’incremento significativo della produzione 

di seme indotto dalla seconda epoca d’impianto 

della coltura non era atteso ed è di 

non facile spiegazione. Si potrebbe forse 

ipotizzare che le piante del secondo impianto 

abbiano penalizzato la fase vegetativa a 

vantaggio di quella riproduttiva. Molto più 

probabilmente però le differenti produzioni 

di seme riscontrate per le due epoche d’impianto 

sono da ricollegare alle differenti disponibilità 

idriche nel terreno. Di fatto, 

l’11 agosto, in concomitanza della piena 

fioritura delle piante della seconda semina, 

Seme (t ha -1 ) 

allorché quelle della prima semina erano 

giunte a fine fioritura, sono caduti 25 mm di 

pioggia che hanno verosimilmente consentito 

una maggiore allegagione nella coltura 

del secondo impianto. Ne consegue che nel 

Nord Italia, contrariamente a quanto si fa per 

la coltura da fibra generalmente condotta in 

asciutto, potrà essere necessario supportare 

la coltura da seme con un intervento irriguo 

di soccorso all’epoca dell’antesi. 

Relativamente all’epoca ottimale di raccolta 

va ricordato che per entrambe le epoche 

d’impianto la massima produzione di seme 

è stata raggiunta in terza raccolta, ovvero 

a distanza di due settimane dalla comparsa dei 

primi semi imbruniti avvolti da brattee parzialmente 

necrotizzate. Sempre a tale riguardo 

va tenuto in considerazione anche il diverso 

comportamento delle due cultivar nel 

senso che Fibranova è parsa più precoce e forse 

più sensibile alla crodatura del seme maturo 

rispetto a Carmagnola. Quest’ultima supposizione 

deriva dalla constatazione che per Fibranova 

dopo la terza raccolta la produzione di 

Figura 4 - Effetti dell’interazione “epoche di semina x epoche di raccolta” sulla produzione di seme. 

Figure 4 - Effects of “sowing dates x harvesting dates” interaction on seed yield. 

Germinabilità (%) 

1 

0.5 

0 

100 

50 

0.24 c 

0.49 b 

0.67 a 

0.62 a 

0.65 a 

0 

74.6 c 

85.4 ab 

85.7 ab 

82.7 b 

87.7 a 

15.9 bc 

15.4 c 

16.4 b 

17.8 a 

18.3 a 

9.9 c 

10.5 b 

11.2 a 

10.9 ab 

10.7 ab 

Medie 0.53 83.2 16.8 10.6 

I valori della medesima colonna contrassegnati da lettere diverse differiscono 

significativamente per P≤0.05 (test di Duncan). 

I II III 

Raccolte 

IV V 

I II III 

Raccolte 

IV V 

Figura 5 - Effetti dell’interazione “epoche di semina x epoche di raccolta” sulla germinabilità del seme. 

Figure 5 - Effects of “sowing dates x harvesting dates” interaction on seed germinability. 

seme si è ridotta molto sensibilmente, mentre 

per Carmagnola la resa è cresciuta progressivamente 

fino all’ultima raccolta. 

Carmagnola si è distinta dall’altra cultivar 

anche per un maggior numero di piante 

sopravissute alla raccolta e per la maggiore 

produzione di steli. 

Per una ulteriore riduzione dell’altezza 

della pianta e per l’incremento della produzione 

di seme si ritiene opportuno proseguire 

le ricerche avviate allargandole anche alla 

concimazione azotata e alla fittezza delle 

piante. È noto infatti che l’azoto esercita un 

potente stimolo sull’accrescimento delle 

piante, le quali rispondono prontamente con 

una maggiore rigogliosità. Un attento 

dosaggio di tale elemento potrebbe, quindi, 

consentire una minore vigoria della pianta 

ed una diminuzione della scalarità di fioritura 

e maturazione del seme. A loro volta, il 

numero ottimale di piante per unità di superficie 

ed un appropriato sesto d’impianto 

assumono notevole importanza, date le loro 

conseguenti ripercussioni sul L.A.I. (leaf 

area index) e perciò sull’efficienza fotosintetica 

della coltura. 

BIBLIOGRAFIA 

Di Candilo M., Laureti D., De Zanche C., 

Sartori L., Ranalli P., 2000. Messa a punto di 

una mietitrebbiatrice per la raccolta del seme 

di canapa. L’Informatore Agrario 16, 81-84. 

Przemyslaw B., Grabowska L., and Mankowski 

J., 1995. Recultivation of degraded areas 

through cultivation of hemp. Proceedings of 

Biorohstoff Hanf Symposium, Frankfurt am 

Main, Germany, 2-5 March 1995. 

Venturi G., 1970. Ricerche sulle modalità 

colturali nella canapacciaia al fine di 

facilitare la raccolta meccanica. Rivista di 

Agronomia 1/2, 25-34. 






Influenza dell’epoca di semina e del regime irriguo sulla canapa nel Sud d’Italia 

Vito Di Bari, Pasquale Tedeschi 1 , Rosa Colucci, Marcello Mastrorilli, Franco Carone 2 

Istituto Sperimentale Agronomico, Bari 

1 CNR – ISPAIM, Ercolano (NA) 

2 DIAAT, Università Federico II, Portici (NA) 

RIASSUNTO 

Lo studio svolto dal 1999 a 2001 a Rutigliano (BA) ha avuto l’obiettivo di valutare i consumi idrici 

e la miglior data di semina della canapa. Nel 2001 la prova irrigua è stata realizzata anche a Vitulazio 

(CE). Sono state esaminate tre epoche di semina (inizio, metà e fine marzo) e diversi regimi idrici 

che hanno previsto, al momento programmato dell’irrigazione, la restituzione di percentuali diverse 

dell’acqua disponibile. Le rese migliori sono state ottenute nell’anno 1999 che ha presentato una 

piovosità superiore alla norma; al contrario, le rese si sono ridotte nelle altre due annate, 

climaticamente peggiori. Le rese in biomassa verde e di corteccia secca sono aumentate con l’elevarsi 

dei volumi irrigui erogati. In generale, in entrambi gli ambienti di prova, la tesi che ha previsto 

la restituzione del 66% dell’acqua disponibile (70% a Vitulazio) ha fornito i risultati produttivi 

migliori, con consumi stagionali di 400-460 mm. Circa le epoche, quella di fine marzo ha presentato 

piante più sviluppate ma la produzione finale in corteccia secca non si è differenziata statisticamente 

tra le tesi esaminate. 

Parole chiave: epoca di semina, irrigazione, consumi idrici, genotipi, canapa. 

ABSTRACT 

Sowing time and water regime affecting hemp productivity in Southern Italy 

The paper reports the results achieved in hemp, from a series of field trials aiming to optimise 

sowing time and irrigation volume in Southern Italy environments. Experiments were carried out 

for three years (1999-2001) at Rutigliano (BA). In 2001 the irrigation trial was repeated at Vitulazio 

(CE). The split-plot experimental design, replicated four times (surface of each sub-plot equal to 20 

m²), was adopted to evaluate separately the effects of the sowing time and of the water regimes 

(main plots) on different genotypes (sub-plot). 

As for the first objective, three sowing times (the beginning, middle and end of March) and two 

genotypes (Carmagnola and Red petiole) were compared. Despite the greater size in height and in 

basal diameter of the plants from the third sowing time, their productivity in dry cortex did not 

differ statistically from the plants sown earlier. Performances of “Carmagnola” were better than 

those of “Red petiole”. 

As for the second objective, the study was carried out in two steps. The first step aimed to evaluate 

the effect of different irrigation volumes on the behaviour of two genotypes: “Fibranova” and “Red 

petiole”. They grew under two water regimes: I 100 (irrigation volume equal to 100% of the amount 

of water required to bring a soil layer of 0.40 m in depth to “field capacity”), and I 66 (the irrigation 

volume was reduced to 66%). Irrigations were scheduled whenever the soil moisture, detected 

weekly by the gravimetric method, was close to the “soil wilting point”. Since the I 100 treatment 

consumed huge water amounts, in the second step (in 2001) three genotypes (Fibranova, Red 

petiole, and Kompolti) and three reduced water regimes were compared. At Rutigliano the water 

regimes were I 66 , I 50 , and I 33 , while at Vitulazio they were I 70 , I 35 and I 0 (rainfed). 

In Italy the hemp season started in March and ended at the beginning of August. During the 1999 

season, the air temperature was not different from the long-term average, and rainfall was well 

distributed; in 2001 air temperature was higher and the scarce rainfall fell within the first half of 

May. 

As a general result, the hemp showed a good adaptation to the tested environment, where it adequately 

yielded both biomass and dry cortex, even under dramatic climatic seasons. Among the water 

treatments, I 66 (I 70 at Vitulazio) seems the most suitable, in that it limits water consumption 

(400-460 mm) without losing hemp productivity in terms of fiber quantity. The Kompolti genotype 

showed best water use efficiency in the irrigation experiments. 

Key words: sowing time, irrigation, water requirements, genotypes, hemp. 

Autore corrispondente: Vito Di Bari - Istituto 

Sperimentale Agronomico, Bari via Celso 

Ulpiani, 5 - 70125 Bari, Italia 

Tel. (080) 5475011 - Fax (080) 5475023 

e-mail: agronmba@interbussines.it. 





INTRODUZIONE 

La canapa è stata una delle colture da fibra 

più coltivate in Italia sino alla prima metà 

del XX secolo. Successivamente, nel 1965, 

con il divieto di coltivazione della canapa 

da marijuana, anche la superficie destinata 

alla specie da fibra si è lentamente ridotta 

sino ad azzerarsi completamente, dato che i 

due tipi di piante sono praticamente identici 

ed erano e sono spesso confuse dai tutori 

dell’ordine pubblico. 

Negli ultimi anni c’è stata una riscoperta 

della Canapa da fibra la cui utilizzazione può 

trovare impiego in molteplici settori, da quello 

dell’industria tessile (l’Italia è uno dei produttori 

principali) a quello della carta, combustibili, 

costruzioni, isolanti termici, ecc. 

(Amaducci, 1969; Venturi ed Amaducci, 

1999). 

Attualmente, anche se la superficie coltivata 

è ancora minima ed inferiore a quella 

di altre nazioni europee, sono molte le ricerche 

che riguardano questa coltura, grazie 

soprattutto al MiPAF che ha finanziato diversi 

progetti finalizzati (Casarini, 1994; 

Ranalli e Casarini, 1997). 

Questi studi sono articolati in diversi settori 

e per quanto concerne le tecniche 

agronomiche, prevedono ricerche in diversi 

ambienti. 

Nel Sud d’Italia esse riguardano, in particolare, 

il momento più idoneo in cui effettuare 

la semina e lo studio dei consumi idrici 

della coltura, dato che in molti areali l’irrigazione 

risulta il fattore limitante per ottenere 

rese economicamente remunerative. 


Si è operato in due ambienti meridionali 

ubicati in Puglia e Campania; le principali 

caratteristiche dei terreni, sedi delle prove, 

sono state riportate nella tabella 1. 

In questa nota sono riportati i risultati ottenuti 

nel triennio 1999-2001; in particolare, 

nel 1999-2000 a Rutigliano sono stati 

confrontati due genotipi (Fibranova e Red 

petiole) e due regimi irrigui: l’irrigazione era 

programmata al raggiungimento del punto 

di appassimento e il volume irriguo della tesi 

ottimale era pari al 100% dell’acqua disponibile 

(quantità d’acqua necessaria a riportare 

alla capacità di campo lo strato di suolo 

profondo 40 cm) = I 100 ; si riduceva al 66% 

nella tesi sub-ottimale = I 66 . 

Nel 2001 sono stati esaminati 3 genotipi 

(Fibranova, Red petiole, Kompolti) e, per 

l’irrigazione, scartata la I 100 perché troppo 

dispendiosa, alla I 66 sono state aggiunte due 

tesi che prevedevano apporti irrigui inferiori 

(I 50 e I 33 = restituzione rispettivamente del 

50 e 33% dell’acqua disponibile). 

A Vitulazio, nel 2001, si è operato con gli 

stessi genotipi ma, per l’irrigazione, accanto 

a 2 tesi irrigue (I 70 e I 35 = restituzione del 

70 e 35% dell’acqua disponibile) del tutto

Tabella 1 - Principali caratteristiche dei terreni sedi delle prove. 

Table 1 - Main soil characteristics of the experimental sites. 

simili alle I 66 e I 33 di Rutigliano, è stato confrontato 

un testimone in asciutto (I 0 ). 

L’umidità del terreno è stata monitorata 

settimanalmente (metodo gravimetrico). 

La semina è avvenuta normalmente a fine 

marzo. 

Accanto a queste, nel 2001 a Rutigliano è 

stata effettuata una prova che prevedeva 3 

diverse epoche di semina (inizio, metà e fine 

marzo) per 3 genotipi di canapa 

(Carmagnola, Red petiole e Kompolti). 

Per tutte le prove è stato adottato un disegno 

sperimentale a split-plot, ripetuto 4 volte, 

considerando come effetto principale l’irrigazione 

(o l’epoca di semina) e secondario 

i genotipi; la parcella elementare era di 

20 m 2 , con interfila di 20 cm (25 cm a 

Vitulazio). 

Tranne che per l’irrigazione, le colture 

sono state sottoposte alle normali tecniche 

Rutigliano Vitulazio 

sabbia grossa (%) 1,10 10,90 

sabbia fine (%) 10,40 28,90 

limo grosso (%) 11,00 12,20 

limo fino (%) 26,50 23,70 

argilla (%) 51,00 24,30 

N totale (%) 0,08 0,08 

s.o. (%) 1,40 1,66 

CIC (-0.03 MPa) (%) 29,20 29,50 

PA (-1,50 MPa) (%) 17,10 12,00 

acqua disponibile* (%) 12,10 17,50 

acqua disponibile* (m 3 ha -1 ) 530 700 

strato 0 – 40 cm 

agronomiche; in particolare, prima della semina 

sono stati interrati 150 kg ha -1 di P 2 O 5 

e 100 kg ha -1 di K 2 O (200 kg a Vitulazio) e 

in copertura sono stati distribuiti in 2 volte 

150 kg ha -1 di N (a Vitulazio, avendo seminato 

dopo un medicaio, la dose si è ridotta a 

60 kg). 

La raccolta delle piante è avvenuta in tutte 

le annate tra la fine di luglio e l’inizio di 

agosto, a fioritura completa delle piante 

maschili. 

Durante il ciclo colturale sono state rilevate 

le principali fenofasi e a piena fioritura, 

sono state asportate le cime di 50 piante 

femminili che, opportunamente trattate, sono 

state utilizzate per la determinazione del contenuto 

in THC (analisi eseguite presso la sede 

dell’Istituto Sperimentale per le Colture Industriali). 

Alla raccolta, sono state rilevate 

le principali caratteristiche biometriche e 

Tabella 2 - Rutigliano (BA): principali parametri produttivi e qualitativi rilevati alla raccolta della 

canapa seminata in tre epoche diverse nel 2001. 

Table 2 - Rutigliano (BA): yield and main bio-morphology and quality parameters measured at 

harvesting of hemp crops sown at three different dates in 2001. 

Piante m -2 

Genotipi Date di semina 

Carmagnola Red petiole 5/03 15/03 30/03 

(n.) 87,00 b 91,00 a 88,88 b 94,38 a 83,75 c 

Altezza piante (cm) 188,69 a 186,37 a 183,03 b 182,44 b 197,11 a 

Diam basale (mm) 7,08 a 7,25 a 6,72 b 7,37 a 7,41 a 

Biomassa (t ha -1 ) 30,97 a 28,59 b 29,49 b 31,11 a 28,73 b 

Steli freschi (t ha -1 ) 24,17 a 21,78 b 22,37 a 24,03 a 22,51 a 

Steli secchi (t ha -1 ) 9,92 a 9,02 b 8,82 b 9,47 ab 10,12 a 

Corteccia (t ha -1 ) 5,14 a 4,26 b 4,44 a 4,79 a 4,87 a 

THC (%) 0,05 a 0,04 a 0,04 a 0,04 a 0,05 a 

Le medie non aventi in comune alcuna lettera sono significativamente differenti per 

P < 0,05 (SNK Test) 

produttive delle piante, secondo il protocollo 

sperimentale stabilito in sede collegiale. I 

principali parametri sono stati sottoposti all’analisi 

della varianza e per la significatività 

è stato adottato il test SNK e per soglia lo 

0.05 P. 

Per quanto riguarda l’andamento climatico 

durante il ciclo della canapa, a Rutigliano 

il triennio di prove è stato caratterizzato da 

temperature superiori alla norma (di poco nel 

1999 ma nel biennio 2000-2001 le massime 

hanno superato spesso i 35-40 °C, con punte 

di 46 °C a luglio 2000). La piovosità è 

stata buona nel 1999 (da aprile a luglio 

215.8 mm vs, 133.5 della “norma”), praticamente 

assente nel 2000 (8.2 mm per l’intero 

ciclo) e nel 2001 di poco inferiore alla 

norma nella fase iniziale e nulla da fine maggio 

a luglio. 

Anche a Vitulazio le temperature sono risultate 

superiori alla media (ma inferiori di 

quelle di Rutigliano) e le precipitazioni hanno 

interessato la parte iniziale del ciclo 

(78.8 mm di piogge utili); da metà maggio 

alla raccolta non è stato registrato alcun evento 

utile alla coltura. 

RISULTATI 

Rutigliano (BA): epoche di semina, 

anno 2001. Poiché nell’analisi della varianza 

eseguita sui principali parametri produttivi 

non è mai risultata significativa l’interazione 

”epoche x genotipi”, nella tabella 2 sono state 

riportate le medie dei soli effetti principali. 

Si può osservare come, pur in presenza di 

differenze statisticamente significative, i valori 

tra le 3 epoche esaminate non siano 

molto differenti. 

L’altezza delle piante è risultata inferiore 

di circa 14 cm nelle due semine più precoci 

(in media, 182 vs. 197 cm); minime, invece, 

le variazioni dei diametri basali. 

Le rese più elevate della produzione in 

biomassa verde sono stati ottenute nella tesi 

intermedia (31 t ha -1 vs. 29 t circa delle altre 

due) ma la produzione in corteccia non si è 

differenziata statisticamente (da 4.44 a 4.87 

t ha -1 ). 

Il contenuto in THC non è variato in funzione 

degli effetti in prova (epoche e varietà). 

In generale, i risultati conseguiti non permettono 

di trarre alcuna valida indicazione, 

sia perché riguardano una sola annata di prova 

ma, soprattutto, perché l’intervallo temporale 

prescelto (inizio – fine marzo) è risultato 

troppo breve per evidenziare differenze 

morfoproduttive notevoli tra le piante. 

Considerando che normalmente la semina 

della canapa si effettua entro la seconda 

metà di marzo, negli ambienti meridionali 

l’operazione potrebbe essere anticipata anche 

in febbraio (Ranalli e Casarini, 1998). 

Per quanto riguarda poi i genotipi in prova, 

questi hanno presentato altezza e diametri 

basali simili ma, a livello produttivo, 

“Carmagnola” ha garantito migliori perfor- 


mm/d 

8 

6 

4 

2 

0 

90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 

giorni del 2001 

mance di “Red petiole”. 

Rutigliano (BA): prova irrigua, biennio 

1999-2000. Sono stati esaminati 2 differenti 

regimi idrici (I 100 e I 66 = restituzione del 100 

o 66% dell’acqua disponibile) e due genotipi 

(Fibranova e Red petiole). 

L’analisi statistica ha evidenziato la 

significatività tra gli anni e dei trattamenti 

irrigui mentre i genotipi si sono differenziati 

solo per i parametri produttivi (Tab. 3). 

Delle interazioni, la “anni x irrigazione x 

genotipi” non è mai risultata significativa 

così come “anni x genotipi” e “irrigazione x 

genotipi”; al contrario, quella “anni x irrigazione” 

è stata significativa per tutti i parametri 

esaminati, tranne che per la densità di 

piante alla raccolta. 

L’andamento climatico rilevato durante il 

ciclo della canapa nei 2 anni di prova è ri- 


66% (409 mm) 50% (338 mm) 33% (262 mm) 

Figura 1 - Rutigliano (BA): andamento dell’evapotraspirazione giornaliera (mm d -1 ) della canapa nel 2001. 

Figure 1 - Rutigliano (BA): daily evapotranspiration trend (mm d -1 ) of hemp during the 2001 season. 

sultato molto diverso; ad un 1999 poco più 

caldo della media ma caratterizzato da una 

piovosità superiore ai valori normali, è seguito 

un 2000 più caldo e senza piogge: è 

stato, così, necessario aumentare il ritmo 

delle irrigazioni tanto che nel 2000 il volume 

stagionale si è raddoppiato rispetto al 

1999 e sono state necessarie anche 2 

irrigazioni di soccorso per evitare stress 

irreversibili alla coltura (Di Bari et al, 2000). 

Conseguentemente, nel 1999 le piante 

sono risultate più alte e caratterizzate da 

maggiori dimensioni degli steli (Tab. 3). 

Anche le rese in biomassa si sono differenziate 

statisticamente ma la maggior produzione 

sembra sia stata determinata dalla presenza 

di foglie, notevole nel 1999 ma inferiore 

nell’anno successivo per le eccessive 

temperature e per la notevole ventosità di 


canapa sottoposta a due differenti regimi irrigui nel biennio 1999-2000. 


harvesting of hemp crops grown under two different water regimes in 1999 and 2000. 

Piante m -2 

Genotipi Regimi idrici Anni 

Fibranova Red petiole I100 I66 1999 2000 

(n.) 90,00 a 89,33 a 93,33 a 86,00 b 85,67 a 93,67 a 

Altezza piante (cm) 227,26 a 220,77 a 231,40 a 216,37 b 245,70 a 202,34 b 

Diam basale (mm) 8,40 a 8,65 a 9,04 a 8,00 b 10,30 a 6,74 b 

Biomassa (t ha -1 ) 43,44 a 37,96 b 42,52 a 38,87 b 43,99 a 37,40 b 

Steli freschi (t ha -1 ) 31,74 a 27,26 b 31,22 a 27,78 b 29,20 a 29,80 a 

Steli secchi (t ha -1 ) 13,72 a 11,92 b 13,08 a 12,56 a 12,00 a 13,64 a 

Corteccia (t ha -1 ) 6,86 a 5,08 b 6,25 a 5,68 a 5,76 a 6,18 a 

THC (%) 0,15 a 0,04 b 0,16 a 0,05 b 0,11 a 0,05 b 

Le medie non aventi in comune alcuna lettera sono significativamente differenti per P < 0,05 (SNK 

Test) 

luglio che hanno determinato la precoce 

defogliazione delle piante, accellerandone la 

maturazione: alla raccolta, infatti, la percentuale 

di sostanza secca è stata superiore a 

quella riscontrata nelle piante coltivate nel 

1999. 

Circa i regimi idrici esaminati, i volumi 

più elevati erogati nella tesi ottimale (I 100 ) 

hanno favorito nei due anni lo sviluppo delle 

dimensioni delle piante; anche le rese in 

biomassa e steli freschi della I 66 sono state 

statisticamente inferiori ma le differenze si 

sono annullate a livello di steli secchi e di 

resa in corteccia. 

Tra i due genotipi in prova i risultati produttivi 

migliori sono stati ottenuti da 

“Fibranova” (Tab. 3). 

Circa il contenuto in THC, questo è risultato 

più elevato in “Fibranova” del 1999, 

sottoposta ad irrigazione ottimale: questo 

valore, forse anomalo, ha poi determinato la 

significatività tra regimi e gli anni di prova; 

in ogni caso, si tratta sempre di valori inferiori 

a quelli previsti dalla U.E. 

Rutigliano (BA): prova irrigua, anno 

2001. La prova prevedeva il confronto di 3 

regimi irrigui (I 33 , I 50 e I 66 = restituzione del 

33, 50 e 66% dell’acqua disponibile), in 

interazione con 3 genotipi (Fibranova, Red 

petiole e Kompolti). 

Trattandosi di una sola annata di prova, le 

considerazioni successive hanno semplice 

valore indicativo. 

L’analisi statistica ha evidenziato differenze 

significative per effetto dei due fattori 

principali; l’interazione tra i due è scattata 

solo per la densità finale di piante e le rese 

in biomassa e steli freschi. 

L’irrigazione ha condizionato soprattutto 

l’altezza delle piante, che aumenta da 160 a 

192 cm passando dalla I 33 alla I 66 ; per gli altri 

caratteri le due tesi meno irrigate si sono 

normalmente attestate sullo stesso livello di 

significatività, differenziandosi dalla I 66 , che 

ha fornito normalmente le medie più elevate 

(Tab. 4). 

Non è stata registrata alcuna variazione 

del contenuto di THC al variare degli effetti 

in esame. 

Tra i genotipi, “Kompolti” sembra essersi 

meglio adattato alle condizioni ambientali, 

dato che ha mostrato una buona produttività 

anche nelle condizioni irrigue più difficili. 

Infatti, l’interazione “irrigazione x genotipi” 

ha evidenziato come i 3 genotipi abbiano 

fornito produzioni in biomassa pressoché 

simili in corrispondenza dei volumi irrigui 

massimi (da 26 t ha -1 per Red petiole a circa 

29 t per gli altre due); con il ridursi dell’irrigazione, 

mentre le rese di “Red petiole” e 

“Fibranova” si sono ridotte a 20-22 t ha -1 

(valori pressoché simili tra I 50 e I 33 ), 

“Kompolti” ha prodotto 27.2 t ha -1 con il 

regime irriguo più basso (I 33 ). 

Se confrontiamo i risultati conseguiti in 

questa annata da “Fibranova” e “Red petiole” 

nel regime I 66 con quelli ottenuti nel biennio


canapa sottoposta a tre differenti regimi irrigui nel 2001. 


harvesting of hemp crops grown under three different water regimes in 2001. 

Piante m -2 

precedente, sempre per lo stesso livello 

irriguo, si può notare come, pur avendo presentato 

consumi irrigui pressoché simili 

(460 mm circa nel biennio vs 409 del 2001), 

le piante siano state caratterizzate da altezze, 

diametri e resa in biomassa decrescenti 

dalla prima alla terza annata di prova: le condizioni 

climatiche hanno influenzato i risultati 

più delle tesi in esame. 

Nonostante questo, la produzione in corteccia 

non si è molto diversificata nel 

triennio, variando da 5 a 6 t ha -1 , in funzione 

soprattutto del genotipo; la maggior produzione 

di biomassa verde è stata annullata 

dalle maggiori percentuali di sostanza secca 

e dai più elevati rapporti corteccia/stelo che 

le piante hanno presentato nelle annate più 

siccitose. In ogni caso, solo le analisi 

qualitative sulla fibra potranno servire a 

meglio interpretare i risultati ottenuti in questa 

ricerca. 

Vitulazio (CE): prova irrigua, anno 

2001. La ricerca prevedeva il confronto di 

Genotipi Regimi idrici 

Fibranova Red petiole Kompolti I66 I50 I33 

(n) 101,00 b 88,75 c 113,50 a 98,33 b 99,00 b 105,92 a 

Altezza piante (cm) 178,13 a 169,43 b 174,81 ab 192,04 a 170,25 b 160,08 c 

Diam basale (mm) 7,45 a 7,08 b 6,91 b 7,46 a 7,23 a 6,76 b 

Biomassa (t ha -1 ) 23,92 b 22,25 c 26,90 a 28,09 a 21,84 c 23,14 b 

Steli freschi (t ha -1 ) 18,72 b 17,20 c 20,71 a 22,13 a 16,98 b 17,52 b 

Steli secchi (t ha -1 ) 7,56 a 6,79 b 7,58 a 8,77 a 6,53 b 6,64 b 

Corteccia (t ha -1 ) 4,55 b 3,73 b 6,07 a 5,55 a 4,42 b 4,39 b 

THC (%) 0,04 b 0,03 b 0,09 a 0,06 a 0,05 a 0,06 a 

edie non aventi in comune alcuna lettera sono significativamente differenti per P < 0,05 (SNK Test) 

3 regimi irrigui (I 0 = test non irrigato, I 35 e 

I 70 = restituzione del 35 o 70% dell’acqua disponibile, 

nello strato 0-40 cm) sulle stesse 

varietà esaminate a Rutigliano. 

Dal punto di vista statistico, l’irrigazione 

ha determinato differenze significative su 

tutti i parametri analizzati mentre minore è 

risultata l’azione del genotipo; l’interazione 

tra i due ha influito solo sulla resa di steli 

secchi e corteccia. 

Dai dati in tabella 5 si può notare come 

entrambe le tesi irrigue si siano differenziate 

dal testimone, tranne che per la densità di 

piante alla raccolta; inoltre, le medie più elevate 

sono state ottenute sempre nella tesi più 

irrigata (I 70 ). Tra i genotipi, “Fibranova” ha 

fornito le rese maggiori di biomassa verde, 

steli freschi e secchi; gli altri 2 genotipi, 

meno produttivi, si sono attestati normalmente 

sulla stessa soglia di significatività. 

Se però esaminiamo le rese in corteccia, i valori 

più elevati sono stati ottenuti da 

“Fibranova” e “Kompolti” (4.05 e 4.27 t ha -1 ) 

Tabella 5 - Vitulazio (Ce): principali parametri produttivi rilevati alla raccolta della canapa sottoposta a 

tre differenti regimi irrigui nel 2001. 

Table 5 - Vitulazio (CE): yield and main bio-morphology parameters measured at harvesting of hemp 

crops grown under three different water regimes in 2001. 

Piante m -2 

Genotipi Regimi idrici 

Fibranova Red petiole Kompolti I70 I35 I0 

(n.) 71,56 a 66,22 a 76,89 a 78,89 a 73,67 ab 62,11 b 

Altezza piante (cm) 254,44 a 253,44 a 239,89 a 280,67 a 254,56 b 212,56 c 

Diam basale (mm) 10,48 a 10,13 a 10,98 a 11,12 a 10,76 a 9,71 b 

Biomassa (t ha -1 ) 45,72 a 39,11 b 36,78 b 49,94 a 44,11 b 27,56 c 

Steli freschi (t ha -1 ) 35,82 a 30,98 b 28,75 b 39,44 a 34,58 b 21,54 c 

Steli secchi (t ha -1 ) 14,56 a 12,15 b 10,61 c 16,38 a 13,24 b 7,69 c 

Corteccia (t ha -1 ) 4,05 a 3,28 b 4,27 a 5,09 a 4,09 b 2,42 c 

medie non aventi in comune alcuna lettera sono significativamente differenti per P < 0,05 (SNK Test) 

in cui la bassa produzione di steli secchi è 

stata compensata da maggiori rapporti percentuali 

tra corteccia e steli. 

Le due interazioni significative presentano 

andamenti simili: mentre “Fibranova” e 

“Kompolti” hanno aumentato le loro rese in 

steli secchi e corteccia in modo direttamente 

proporzionale ai volumi erogati, la “Red 

Petiole” ha raggiunto il suo massimo produttivo 

in corrispondenza della tesi I 35 e non 

ha evidenziato ulteriori incrementi di produzione 

con l’aumentare del volume stagionale. 

Consumi idrici ed efficienza dell’acqua. 

Nella tabella 6 sono stati riportati i consumi 

idrici calcolati in base al bilancio idrico. Essi 

risultano massimi nella tesi ottimale (I 100 ), 

aumentano nelle annate caratterizzate da 

temperature elevate e piovosità ridotte. Con 

la riduzione dei volumi di adacquamento, i 

consumi stagionali tendono proporzionalmente 

a diminuire. 

Superata la fase iniziale (con il conseguente 

calo dovuto al diradamento), la canapa raggiunge 

i valori massimi di evapotraspirazione 

(ET = 6 mm d -1 nelle condizioni idriche migliori) 

due mesi dopo la semina e li conserva 

nei mesi più caldi dell’anno, sino alla raccolta, 

dato che questa è normalmente programmata 

a piena fioritura delle piante. 

Questo andamento è stato osservato anche 

nel 2001 differenziando i volumi irrigui 

(Fig. 1). La figura mette in evidenza una brusca 

riduzione dell’ET verso la fine del ciclo, 

dovuta alle temperature elevate associate a 

venti di notevole intensità, che hanno accelerato 

la defogliazione delle piante. 

In generale, tra le tesi confrontate, la I 66 

(a Rutigliano) e la I 70 (a Vitulazio) hanno conseguito 

i migliori risultati produttivi (in termini 

di resa in steli secchi e corteccia) col 

minor impiego di acqua irrigua. Un consumo 

stagionale di acqua compreso tra 400 e 

450 mm può, quindi, essere considerato 

ottimale per la canapa allevata nell’ambiente 

meridionale. Confrontando, comunque, i 

consumi idrici della canapa con quelli di altre 

specie coltivate nella stessa azienda di 

Rutigliano, essi sono risultati più elevati di 

quelli della soia (344 mm), simili a quelli 

del girasole (400 mm), ma inferiori a quelli 

del sorgo da granella (545 mm) o zuccherino 

(550 mm). 

Nella tabella 6 si riportano i valori di efficienza 

di utilizzazione dell’acqua (WUE), 

calcolata come rapporto tra corteccia secca 

prodotta (che rappresenta il prodotto utile, 

in g m -2 ) e l’acqua perduta per evapotraspirazione 

dalle colture (l m -2 ). Come per altre 

colture da biomassa (Mastrorilli et al., 1999) 

o da granella (Mastrorilli et al., 1995) allevate 

in ambiente meridionale, i valori più 

elevati di WUE sono stati riscontrati adottando 

i regimi idrici più ridotti (1.67 g l -1 nel 

trattamento I 33 di Rutigliano e 1.32 g l -1 nel 

trattamento I 0 di Vitulazio). Questi regimi 

irrigui molto ridotti, però, non consentono alla 


Tabella 6 - Consumi idrici stagionali (mm) e WUE (g l -1 ). 

Table 6 - Seasonal water consumption (mm) and WUE (g l -1 ). 

canapa di esprimere al meglio la propria 

potenzialità produttiva negli ambienti meridionali. 

Il pieno soddisfacimento dei fabbisogni 

idrici non si è rivelata una buona strategia 

irrigua nemmeno in termini di WUE. Altre 

colture, infatti, in condizioni idriche ottimali 

utilizzano più efficacemente l’acqua irrigua: 

con 1 litro di acqua la canapa produce 2.1g 

(a Rutigliano) di biomassa secca, mentre 

5.2 g il sorgo zuccherino, 3.6 il girasole, 3.7 

il sorgo da granella e 2.8 la soia (Mastrorilli 

et al., 1997). 

Infine, dei tre genotipi a confronto i migliori 

risultati in termini di WUE sono stati 

raggiunti da “Kompolti” (1.84 g l -1 a 

Rutigliano e 1.51 g l -1 a Vitulazio, come 

media dei tre trattamenti irrigui). 

CONCLUSIONI 

Lo studio dei consumi idrici della canapa 

ha evidenziato come, in molti ambienti del 

Sud d’Italia, siano soprattutto le condizioni 

climatiche a condizionare i risultati produttivi 

(Di Candilo et al., 2001). In annate caratterizzate 

da scarsa pluviometria ed elevate 

temperature, anche aumentando i volumi 

stagionali non si riesce a compensare la riduzione 

delle rese. 

La canapa ha comunque mostrato di adattarsi 

all’ambiente di prova. In genere, le rese 

ottenute in queste ricerche sono comunque 

state simili o superiori a quelle ottenute in 

altre ricerche effettuate in ambienti simili con 

genotipi diversi (Basso e Ruggiero, 1976; 

Rivoira e Marras, 1976). 

Pur sottoposta a volumi stagionali ridotti 

rispetto a quello ottimale (I 100 ), la coltura 


Regimi idrici (mm) 

I100 I66 I50 I33 

mm g l -1 

mm g l -1 

mm g l -1 

mm g l -1 

Rutigliano 1999 545 1,24 453 1,04 - - 

Vitulazio* 

2000 680 0,84 460 1,44 - - 

2001 - 409 1,35 338 1,31 262 1,67 

2001 423 1,20 302 1,35 184 1,32 

Vitulazio i regimi idrici I66, I50 e I33 corrispondono rispettivamente a I70, I35 e I0. 

ha mostrato rese valide in termini di steli e 

corteccia. Restituendo ad ogni intervento 

il 66% dell’acqua disponibile (tesi I 66 ) a 

Rutigliano la canapa ha prodotto da 28 a 

38 t ha -1 di biomassa verde, con consumi 

stagionali di 410-460 mm. 

Più elevate le produzioni ottenute a 

Vitulazio, dove con consumi di 400 mm si 

sono avute rese di 48 t ha -1 . 

Le produzioni di corteccia secca sono comunque 

risultate simili in entrambe le località: 

le minori produzioni di biomassa verde 

di Rutigliano sono state compensate da valori 

maggiori di sostanza secca e dei rapporti 

corteccia/steli, che hanno finito per livellare 

i dati finali. 

Purtroppo, non avendo a disposizione le 

analisi quanti-qualitative sulla produzione di 

fibra, non è possibile stilare un giudizio 

obiettivo sulla validità dei risultati ottenuti. 

In generale, i consumi e l’efficienza nell’utilizzazione 

dell’acqua della canapa nell’ambiente 

pugliese sono stati superiori a 

quelli della soia, simili a quelli del girasole 

ma inferiori a quelli ottenuti con il sorgo da 

granella o zuccherino. 

Anche la scelta del genotipo assume notevole 

importanza: nei due ambienti la 

“Kompolti” ha presentato l’efficienza maggiore. 

In realtà, sarebbe auspicabile avere a 

disposizione nuovo materiale genetico e soprattutto 

acquisizioni idonee ad ambienti 

particolarmente difficili, come alcuni areali 

del Sud d’Italia. 

Per quanto riguarda l’epoca di semina, 

non si possono fornire conclusioni certe 

perché si dispone dei risultati di una singola 

annata; inoltre, le tre date considerate 

(inizio, metà e fine marzo) sono apparse 

troppo ravvicinate, e in ogni caso manca il 

confronto con una tesi in cui la semina della 

coltura venga ulteriormente anticipata 

(l’inizio di febbraio) per valutare effettivamente 

la resistenza alle basse temperature 

e il contributo delle piogge primaverili all’alimentazione 

idrica della canapa. 

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rientrerà tra le colture del 2000? 

L’Informatore Agrario 1, 61-65.

Valutazione triennale del contenuto di THC nella canapa da fibra 

G. Grassi, M. Diozzi. M. Doimo, T. Baschieri, M. Fiorilli e M. C. Moliterni 


RIASSUNTO 

Negli ultimi tre anni è stato rilevato l’andamento delle concentrazioni del tetraidrocannabinolo 

(THC) nelle coltivazioni di canapa da fibra realizzate in Italia. Sono stati considerati e confrontati 

i metodi di campionamento per le analisi del THC in modo da poter equiparare ed uniformare i 

dati raccolti nei vari anni ed al fine di rispettare i diversi limiti massimi del cannabinoide che la UE 

ha nel tempo imposto sulle coltivazioni di canapa da fibra. Tra i fattori che hanno evidenziato 

maggiore effetto sulla sintesi di THC, quelli genetici svolgono il ruolo predominante, anche se i 

fattori ambientali sono da tenere in stretta considerazione, in modo particolare la disponibilità 

idrica. 

Parole chiave: CBD, gas-cromatografo, stress idrico, canapa. 

ABSTRACT 

Triennial evaluation of fibre hemp THC content 

Over the last three years the concentrations of tetrahydrocannabinol (THC) have been monitored 

in hemp crops in Italy. The THC sampling and analysis methods were chosen and assessed to 

compare the data collected, as regards time and succession, thus obtaining a uniform evaluation of 

the various maximum cannabinoid limits, imposed by the EU over time on hemp crops for fibre 

production. Amongst the factors which revealed the greatest effect on THC synthesis, genetic 

aspects played a predominant role, even if the ambient factors must be kept in mind, especially 

availability of water. 

Keywords: CBD, gas-chromatography, hemp, water stress. 

INTRODUZIONE 

Il tetraidrocannabinolo (THC) è l’unico 

terpenoide, dei 60 prodotti dalla Cannabis 

sativa L., che induce effetti psicotropi 

(Turner et al. 1980). In base al contenuto di 

THC la legislazione italiana e quella europea 

stabiliscono che la Cannabis sia ammessa 

alla coltivazione per la produzione di fibra, 

semi e altri prodotti; condizioni per poter 

anche avere dei contributi che l’UE concede 

per questa coltura (regolamento CE n° 

2860/2000). 

Fino al 2000 il livello di THC tollerato 

nelle varietà di canapa da fibra era lo 0.3%, 

mentre, dal 2001, questo limite è stato portato 

allo 0.2%, con una tolleranza dello 

0.03%. Va precisato che questo limite ha 

valore solo ai fini della concessione dei contributi. 

Agli effetti legali, invece, il limite 

che discrimina una pianta di canapa da fibra 

da una per droga è pari allo 0.5% della sostanza 

secca (Avico e Zuccaro, 1984, Froldi 

et al., 1987). 

L’abbassamento del limite massimo di 

THC nelle varietà di canapa ha obbligato i 

costitutori e i sementieri, interessati alla produzione 

di seme di canapa, a selezionare ul- 

Autore corrispondente: Grassi Gianpaolo 



Tel. (051) 6316833 - Fax (051) 374857 

e-mail: g.grassi@isci.it. 




teriormente le varietà incluse nella lista di 

quelle ammesse a contributi. 

Per usufruire dei sostegni pubblici, ogni 

Paese ha dovuto organizzare anche un servizio 

di controllo della canapa coltivata. Fino 

al 1999 il metodo ufficiale adottato per accertare 

il contenuto di THC era basato sull’analisi 

gas cromatografica di un estratto 

ottenuto da un campione fogliare ricavato 

da 500 parti di altrettante piante (regolamento 

CE n. 1164/89). Nel 2000, il metodo di 

analisi è stato rivisto e con il nuovo (regolamento 

CE n. 1177/2000), sono state date 

nuove disposizioni per eseguire i controlli 

del contenuto di THC sulle coltivazioni. 

A partire dal 1999 l’Istituto Sperimentale 

per le Colture Industriali (ISCI) è stato incaricato 

dal Ministero delle Politiche Agricole 

e Forestali (MiPAF) di effettuare i controlli 

richiesti dall’UE. Ogni Paese membro, in 

quell’anno, ha avuto la possibilità di eseguire 

la valutazione del contenuto di THC nella 

canapa riferendosi al metodo ufficiale riportato 

nel regolamento del 1989, eventualmente 

adeguato, in maniera da renderlo più praticabile 

e semplice. È stato possibile perciò, 

apportare delle modifiche, salvo ottenere dei 

dati “equivalenti” a quelli ottenibili con il 

metodo ufficiale. 

Nel 2001 è stato definitivamente 

formalizzato un accordo con l’agenzia responsabile 

della distribuzione dei contributi 

per la coltivazione della canapa (AGEA), in 

modo da fissare le modalità di esecuzione 

dei controlli. In questo lavoro si riferisce sui 

dati riguardanti il contenuto di THC rilevati 

sulle coltivazioni italiane di canapa da fibra 

effettuate negli ultimi tre anni. 


Prove di campo. Nel triennio 1999-2001, 

sono stati effettuati controlli ufficiali per la 

determinazione del contenuto di THC nelle 

aziende dove era coltivata la canapa da fibra. 

Nel primo anno, 1999, le indagini hanno 

interessato una percentuale di aziende e, di 

conseguenza, di superfici investite a canapa, 

più ampia di quella richiesta dalle norme 

che prevedevano inizialmente il controllo 

di almeno il 5% delle superfici. Si è voluto 

infatti associare a questi controlli un’indagine 

più allargata, per stimare come variasse 

la concentrazione del THC in funzione 

delle varietà utilizzate e degli ambienti di 

coltivazione. 

Nel 1999 sono arrivate dagli assessorati 

regionali le segnalazioni di 51 aziende in cui 

era stata seminata canapa, per complessivi 

180.08 ha e di queste ne sono state campionate 

43, pari al 78% della superficie (141.59 

ha). Le aziende erano distribuite in prevalenza 

nelle regioni dell’Italia centrosettentrionale, 

25 in Toscana, 8 in Piemonte e 7 in 

Emilia-Romagna. Le varietà di canapa interessate 

sono state: Kompolti, Fedora, Futura, 

Carmagnola, Fedrina e Felina. Il campione 

raccolto ed analizzato in ogni parcella 

con superficie massima di 2 ettari, era costituito 

da 30 cime di 10 cm derivate da altrettante 

piante femminili. Quindi, l’Istituto 

Sperimentale per le Colture Industriali 

(ISCI), deputato ai controlli, ha ridotto (rispetto 

alle norme Comunitarie), sia il numero 

dei campioni effettuati 30 piante anziché 

500, sia la parte di pianta campionata 10 cm 

anziché il terzo superiore. La riduzione della 

parte campionata da 1/3 della pianta a soli 

10 cm della cima, ha indotto l’ISCI al calcolo 

di un coefficiente di correzione. Tale 

coefficiente è stato determinato su due varietà 

allevate a Bologna, Carmagnola e 

Kompolti TC. 

Il contenuto di THC è stato valutato su 

ogni singola pianta. In totale sono stati presi 

20 individui femminili per varietà. Il campione 

analizzato è stato ricavato dalla polvere 

prodotta attraverso la frantumazione 

delle singole cime, da cui sono stati eliminati 

i semi e la parte legnosa. Da ogni pianta 

è stata raccolta separatamente la restante parte 

che formava la cima di 40 cm, in modo da 

accertare quale fosse il rapporto tra le concentrazioni 

dei cannabinoidi in queste due 

parti (10 e 40 cm di cima). Il processo di estrazione 

ed analisi mediante gas-cromatografo 


Tabella 1 - Concentrazioni del THC, rapporti tra CBD e THC rilevati su due apici (di 10 e 40 cm) di 

piante appartenenti a due varietà di canapa da fibra. 

Table 1 - THC concentration, CBD and THC ratio found in the two top parts (10 cm and 40 cm) of 

plants derived from two fibre hemp varieties. 

Varietà Piante 

singole 


THC % 

(apice 10) 

THC % 

(apice 40) 

CBD/THC 

(apice 10) 

CBD/THC 

(apice 40) 

Coef. Corr. 

40/10 

Carmagnola 1 0.09 0.09 80.0 80.0 0.96 

2 0.26 0.18 70.0 58.0 0.68 

3 0.09 0.07 77.0 74.0 0.79 

4 0.06 0.06 83.0 81.0 1.03 

5 0.12 0.09 76.0 79.0 0.73 

6 2.49 1.56 0.5 0.1 0.63 

7 0.14 0.08 80.0 77.0 0.57 

8 0.13 0.05 73.0 84.0 0.38 

9 0.13 0.06 72.0 80.0 0.46 

10 0.11 0.08 86.0 79.0 0.73 

11 0.11 0.08 78.0 82.0 0.73 

12 0.17 0.11 71.0 78.0 0.65 

13 0.20 0.16 81.0 79.0 0.80 

14 0.13 0.10 75.0 68.0 0.77 

15 0.15 0.11 80.0 80.0 0.73 

16 0.16 0.11 61.0 67.0 0.69 

17 0.15 0.11 71.0 66.0 0.73 

18 2.82 1.05 1.9 2.3 0.37 

19 3.04 2.06 2.0 2.1 0.68 

20 0.20 0.14 56.0 55.0 0.70 

Media 0.54 0.32 63.7 63.6 0.69 

Kompolti TC 1 2.55 1.96 2.5 2.7 0.77 

2 0.09 0.10 0.0 0.3 1.11 

3 2.32 1.37 0.0 0.3 0.59 

4 0.18 0.43 34.6 34.3 2.41 

5 1.80 1.53 4.3 7.0 0.85 

6 2.73 0.28 2.3 2.3 0.10 

7 1.14 0.68 2.8 2.8 0.60 

8 1.48 0.81 3.8 3.8 0.55 

9 2.41 1.36 0.0 0.0 0.56 

10 0.10 0.07 66.3 66.0 0.70 

11 0.23 0.13 57.0 57.0 0.57 

12 0.22 0.10 52.0 52.0 0.45 

13 1.55 0.83 1.8 1.8 0.54 

14 1.13 0.72 3.5 3.5 0.64 

15 3.15 2.17 0.2 0.2 0.69 

16 1.26 1.15 7.2 7.2 0.91 

17 0.20 0.08 35.0 35.0 0.40 

18 1.68 1.25 4.3 4.3 0.74 

19 2.47 2.44 2.4 2.4 0.99 

20 0.03 0.04 35.0 35.0 1.33 

Media 1.34 0.87 15.8 15.9 0.77 

è stato effettuato in maniera uguale a quello 

previsto dal metodo ufficiale. Dalla medesima 

analisi, oltre al THC è stato possibile rilevare 

anche il contenuto di cannabidiolo 

(CBD) e pure questo dato è stato utilizzato 

per valutare il chemotipo delle piante. 

Nel secondo anno, 2000, sono state segnalate 

dagli assessorati 64 aziende per equivalenti 

143.93 ha e di queste ne sono state visitate 

e campionate 52, pari a più del 86% 

della superficie a canapa. 

A seguito dell’approvazione in sede Comunitaria 

del nuovo metodo di valutazione 

del THC, è stata impostata una seconda prova 

finalizzata ad accertare se il nuovo metodo 

fosse rispondente ed equivalente a quello 

previsto nel precedente regolamento, sulla 

base del quale era stato definito il limite 

massimo di THC da rispettare. Rispetto all’annata 

precedente la valutazione del contenuto 

di THC ha interessato due varietà 

italiane (Carmagnola e Fibranova), sempre 

allevate a Bologna. Sono state raccolte 

200 piante femminili per ogni varietà all’epoca 

della piena fioritura e sono stati ricavati 

4 sotto gruppi di 50 individui ciascuno. 

Nella prova le 200 piante erano state scelte 

alte 360 cm in modo che il terzo superiore 

fosse pari a 120 cm. Da ogni pianta sono 

stati ricavati due frammenti: il primo era costituito 

dall’apice di 30 cm, il secondo era la 

parte sottostante di 90 cm che rappresentava 

la frazione rimanente del terzo superiore. 

Il materiale vegetale è stato essiccato in stufa 

a 50°C per due giorni dopodiché la parte 

fogliare, depurata degli steli, è stata frantumata, 

omogeneizzata e setacciata con una 

maglia della larghezza di 1 mm. Sono stati 

isolati da prima i campioni di polvere ottenuta 

dai 4 sottogruppi costituiti dalle cime 

di 30 cm, poi i campioni delle rimanenti parti 

di 90 cm del terzo superiore e infine sono 

stati ricavati i campioni delle polveri derivate 

dall’unione delle due frazioni precedentemente 

indicate. Le tre classi di campioni 

sono state estratte in doppio come prevede 

il metodo ufficiale del 2000 ed analizzati al 

gas cromatografo due volte. I dati ottenuti 

sono stati utilizzati per definire un coefficiente 

di correzione che permettesse di riportare il 

valore ottenuto, analizzando la cima di 30 cm 

(da prelevare da 50 individui con la procedura 

A del nuovo metodo ufficiale), al valore 

ottenuto dal campione corrispondente al terzo 

superiore della pianta (parte richiesta nell’analisi 

prevista nel metodo del 1989). 

Nel terzo anno, 2001, ci si è attenuti agli 

impegni definiti dal contratto con l’AGEA, 

quindi, sono stati visitati ed analizzati i campi 

corrispondenti ad una percentuale appena più 

elevata di quella richiesta dalle nuove norme 

(30% della superficie). Le denunce segnalate 

dall’agenzia erano di 60 aziende per 

complessivi 175.64 ha e di questi ne sono 

stati campionati 64.12 ha, corrispondenti a 

15 aziende per circa il 36% delle superfici. 

Dati climatici. Dal momento in cui, la

THC % s.s. 

0.60 

0.50 

0.40 

0.30 

0.20 

0.10 

0.00 

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 

produzione di THC è fortemente influenzata 

dalle condizioni climatiche verificatesi durante 

il ciclo vegetativo della coltura, nelle 

due prove preliminari effettuate a Bologna 

negli anni 1999-2000 sono stati considerati 

i dati climatici registrati dalla stazione meteorologica 

dell’azienda sperimentale di 

Budrio (BO) distante circa 20 km dai campi 

dove si sono svolte le prove. Per brevità abbiamo 

considerato le prime 39 settimane 

dell’anno, periodo che comprende l’intervallo 

più significativo del ciclo di sviluppo della 

canapa. 

RISULTATI 

Anno 1999. Nel primo anno, le prove preliminari 

indirizzate a definire un metodo di 

valutazione del THC più praticabile, ha confermato 

che in funzione della dimensione 

della parte apicale della pianta considerata 

si ottengono dei campioni il cui il tenore di 

N° Azienda 

Figura 1 - Livelli di THC nelle coltivazioni di canapa del 1999. 

Figure 1 - THC level of the hemp crops in 1999. 

THC è sensibilmente diverso: esso è più 

basso per i campioni ottenuti dalle cime di 

40 cm (Tab.1). 

La varietà Carmagnola ha mostrato un 

contenuto medio di THC pari allo 0.32%, 

quando il campione era costituito da cime di 

40 cm, mentre ha evidenziato un valore di 

0.54%, se il campione derivava da cime di 

10 cm, con il rapporto medio tra i valori ottenuti 

dall’analisi dei due tipi di campioni 

pari a 0.69. Il rapporto tra il contenuto di 

CBD e THC di ogni singola pianta è stato 

costante nei due campioni costituiti dalle due 

diverse parti di pianta, a conferma della stabilità 

e attendibilità di questo parametro per 

il giudizio sul chemiotipo della canapa analizzata. 

Nelle piante di Carmagnola a più 

basso contenuto di THC questo rapporto ha 

oscillato costantemente tra 70 e 80, mentre, 

nelle piante ad alto contenuto di principio 

stupefacente questo rapporto è stato sempre 

Tabella 2 - Variazione del contenuto di THC e CBD nelle diverse parti apicali di Carmagnola e 

Fibranova nel 2000. 

Table 2 - Variability of THC and CBD content in the top parts of Carmagnola and Fibranova in the 

year 2000. 

Varietà Prelievo Media Media Media Media Media 

cm 50 p. 50 p. 50 p. 50 p. 4 gruppi 

Cannabinoide A B C D Coef. corr. 

30 0.09 0.10 0.14 0.12 0.11 

THC (%) 120-30 0.07 0.05 0.10 0.06 0.07 

120 0.07 0.07 0.10 0.08 0.08 

Carmagnola C = 0.72 

30 1.43 1.24 1.80 1.67 1.53 

CBD (%) 120-30 0.90 0.85 1.41 1.17 1.30 

120 0.96 1.05 1.46 1.28 1.18 

C = 0.77 

30 0.11 0.09 0.05 0.21 0.11 

THC (%) 120-30 0.07 0.05 0.03 0.09 0.06 

120 0.07 0.05 0.03 0.12 0.07 

Fibranova C = 0.64 

30 1.19 1.41 1.32 1.37 1.32 

CBD (%) 120-30 0.73 0.91 0.83 0.82 0.82 

120 0.74 0.91 0.96 0.91 0.88 

C = 0.67 

inferiore a 5. 

Anche per la varietà Kompolti TC i risultati 

hanno confermato che la concentrazione 

di THC è sempre più alta nella cima della 

pianta e con un rapporto tra i valori derivati 

dai due diversi tipi di campioni (cima di 

10 cm e cima di 40 cm) pari a 0.77. Il contenuto 

medio di THC nella varietà Kompolti 

TC è risultato più del doppio nelle corrispondenti 

porzioni di pianta della varietà italiana 

e anche in questa cultivar il rapporto tra CBD 

e THC è rimasto costante nella stessa pianta 

e indipendente dalla parte analizzata. 

In entrambe le popolazioni di canapa da 

fibra erano presenti individui con livelli sensibilmente 

alti di THC e solo il dato medio 

nella Carmagnola ha rispettato il limite CE, 

considerando anche la tolleranza, solo quando 

è stata campionata la cima di almeno 

40 cm. 

Sulla base di queste indicazioni sono stati 

eseguiti i campionamenti e le analisi sulle 

coltivazioni del territorio nazionale. In figura 

1 sono rappresentate le concentrazioni rilevate 

nelle aziende campionate. I dati finali 

sono stati prodotti tenendo conto delle evidenze 

raccolte preliminarmente sulla distribuzione 

dei cannabinoidi. Il valore del THC 

nel campione raccolto è stato corretto moltiplicando 

il dato originale per un fattore pari 

a 0.7 (ricavato dalla prova preliminare dello 

stesso anno) . Nelle 4 aziende in cui il valore 

del THC ha superato il limite massimo 

dello 0.3% era coltivata la varietà Fedora. 

La stessa varietà, anche in altri Paesi europei 

e nel medesimo anno, ha presentato spesso 

valori superiori al limite. Le aziende in 

cui il THC è stato più elevato erano localizzate 

nelle province di Viterbo, Ascoli Piceno, 

Piacenza e Asti. 

I dati meteorologici nel 1999 (Fig. 2), 

mostrano come nell’intervallo che va dalla 

25 a alla 31 a settimana (metà giugno fine di 

luglio) le precipitazioni siano state abbastanza 

inconsistenti (circa 11 mm), facendo ipotizzare 

che la disponibilità idrica nel periodo 

più caldo (cioè di maturazione della canapa) 

sia stata insufficiente. 

Anno 2000. Il nuovo metodo UE di analisi 

del THC non considera l’applicazione 

di un fattore di correzione. Il fattore medio 

di correzione (0.68), ottenuto mediante la 

prova preliminare effettuata nel 2000 sulle 

due varietà italiane (Tab. 2) non si discosta 

molto da quello calcolato nella prova preliminare 

del 1999. 

I risultati dei rilievi riguardanti il contenuto 

di THC e CBD sulle due varietà italiane 

coltivate nei campi sperimentali a Bologna 

hanno messo in evidenza la costante 

maggiore concentrazione di entrambi i 

cannabinoidi nella cima di 30 cm. Il rapporto 

tra le concentrazioni di THC rilevate sulle 

due parti della cima (30 cm e 120 cm) è 

risultato abbastanza simile nelle due varietà: 

era di 0.72 nella varietà Carmagnola e 

0.64 nella varietà Fibranova. Va rilevato che, 


Temp. °C / mm H 2 O 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

-10 

0 5 10 15 20 

Settimana 

25 30 35 

Temp. Media 

Temp. Minima 

Temp. Massima 

mm pioggia 

40 

Figura 2 - Andamento meteorologico dell’anno 1999 

Figure 2 - Meteorological trend for the year 1999 

mentre le concentrazioni dei due 

cannabinoidi erano relativamente costanti 

nei quattro sotto campioni della prima varietà, 

i valori variavano un po’ di più nella 

seconda cultivar. In questa prova le concentrazioni 

di THC nelle due varietà italiane 

sono risultate molto basse rispetto a quelle 

ottenute nel 1999 e ben al di sotto del limite 

europeo, anche analizzando il campione costituito 

dall’insieme delle cime di 30 cm. 

Nelle indagine sulle colture nazionali effettuate 

nel secondo anno, è stato applicato 

per la prima volta il nuovo metodo di valu- 

THC % s.s. 

0.70 

0.60 

0.50 

0.40 

0.30 

0.20 

0.10 


Livelli di THC nelle coltivazioni 

di canapa del 2000 

tazione del THC ed i dati ottenuti sono riportati 

in figura 3. I campioni fogliari analizzati, 

come prevede il metodo ufficiale, 

erano costituiti da 50 cime di 30 cm. Delle 

52 aziende campionate, solo 32 presentavano 

il livello di THC delle coltivazioni entro 

il limite dello 0.3% ed in alcuni casi il valore 

del THC superava lo 0.5%. In quest’anno 

la varietà Fedora non è stata coltivata e la 

quasi totalità dei campioni che hanno superato 

il limite erano derivati da coltivazioni 

della varietà Kompolti. 

Per quanto riguarda le condizioni climati- 

0.00 

1 4 7 101316192225283134374043464952 

N° Azienda 



che registrate nel 2000, vedi in figura 4, occorre 

sottolineare come le precipitazioni, rispetto 

all’anno precedente, sono state meglio 

distribuite nel periodo di crescita e 

maturazione della canapa ed anche le temperature 

si sono mantenute entro limiti normali. 

Anno 2001. I risultati dell’indagine sul 

contenuto del THC delle coltivazioni del terzo 

anno sono riportate nella figura 5. Delle 

15 aziende sorteggiate da cui sono stati raccolti 

i campioni, 4 (26% del totale) hanno 

evidenziato un valore del THC superiore al 

nuovo limite dello 0.2%. In quest’anno la 

varietà di canapa più coltivata è stata ancora 

la Kompolti (più dell’70% della superficie) 

ed i campioni in cui il THC ha superato il 

limite derivavano tutti da questa varietà straniera. 

~ ~ ~ 

Dei tre anni di valutazione effettuati sulle 

coltivazioni di canapa è emerso che il livello 

di THC ha subito delle variazioni rilevanti 

nel corso del tempo, infatti nel 1999 la 

media generale del contenuto di THC, ottenuta 

dall’esame delle 43 aziende era 0.24%, 

nel 2000 dall’esame di 52 aziende è risultata 

una media di 0.31%, mentre nell’ultimo 

anno, con 15 aziende saggiate, il valore medio 

di THC è risultato lo 0.18%. 

A livello europeo, nell’ultimo anno del 

triennio, si è provveduto a divulgare i dati 

relativi alle valutazioni del THC nei vari Paesi, 

principalmente allo scopo di appurare 

se le varietà incluse nella lista rispettavano 

il limite massimo di THC stabilito dal regolamento. 

I dati riportati in tabella 3 mettono 

in evidenza come, delle 13 varietà di canapa 

impiegate in Europa, solo due sono dioiche, 

di cui una è italiana e l’altra è ungherese 

(Kompolti). Al momento è proprio quest’ultima 

varietà quella che più spesso ha mostrato 

valori di THC vicini o anche superiori 

al limite di THC ammesso. I quasi 600 campioni 

analizzati riferibili a circa 3000 ettari 

di canapa hanno fornito dati sul livello di 

THC che per le medesime varietà sono abbastanza 

uniformi nei diversi Paesi. L’unica 

varietà italiana presente in questi controlli 

(Carmagnola) è caratterizzata da un contenuto 

di THC ben al di sotto del limite massimo 

(0.14%) e la varietà che ha presentato il 

valore mediamente più basso in quasi tutti i 

Paesi in cui è stata coltivata (0.04%), è risultata 

la USO 31 che è monoica, di origine 

ucraina. 

CONCLUSIONI 

Le prove eseguite in questo lavoro hanno 

confermato le esperienze riportate in letteratura 

(Fetterman et al., 1971) che dimostrano 

il variare crescente del contenuto di THC 

nelle porzioni più alte che compongono la 

cima della canapa. Pare opportuno che la 

Commisiione europea tenga conto di queste 

indicazioni e che introduca un coefficiente 

di correzione che trasformi il dato ottenuto

Tabella 3 - Livelli di THC nelle coltivazioni di canapa da fibra rilevati nel 2001 in Europa 

Table 3 - THC content of fibre hemp crops surveyed in Europe in 2001 

Varietà Rilievi EU Germania Francia Italia Olanda Austria 

Carmagnola N°campioni 2 2 

(dioica) THC-max. 0.15 0.15 

THC-min. 0.13 0.13 

THC-med. 0.14 0.14 

Beniko N°campioni 12 9 3 

(monoica) THC-max. 0.15 0.15 0.03 

THC-min. 0.00 0.04 0.02 

THC-med. 0.05 0.08 0.02 

Bialobrzeskie N°campioni 13 8 5 


THC-min. 0.02 0.08 0.02 

THC-med. 0.11 0.12 0.05 

Epsilon 68 N°campioni 20 10 9 1 

(monoica) THC-max. 0.15 0.06 0.15 0.05 

THC-min. 0.03 0.03 0.04 0.05 

THC-med. 0.05 0.05 0.05 0.05 

Fedora 17 N°campioni 192 47 107 12 26 

(monoica) THC-max. 0.14 0.14 0.11 0.06 0.08 

THC-min. 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01 

THC-med. 0.05 0.06 0.03 0.04 0.05 

Fedora 19 N°campioni 13 5 1 7 


THC-min. 0.05 0.06 0.09 0.05 

THC-med. 0.10 0.13 0.09 0.08 

Felina 34 N°campioni 212 19 106 1 16 70 


THC-min. 0.00 0.04 0.01 0.07 0.02 

THC-med. 0.09 0.11 0.07 0.07 0.12 

Ferimon N°campioni 15 15 

(monoica) THC-max. 0.10 0.10 

THC-min. 0.02 0.02 

THC-med. 0.04 0.04 

Futura N°campioni 64 2 1 61 


THC-min. 0.00 0.04 0.08 0.09 

THC-med. 0.09 0.05 0.08 0.15 

Futura 75 N°campioni 7 4 3 


THC-min. 0.03 0.03 0.04 

THC-med. 0.07 0.07 0.07 

Uso 14 N°campioni 2 2 

(monoica) THC-max. 0.03 0.03 

THC-min. 0.01 0.01 

THC-med. 0.02 0.02 

Kompolti N°campioni 14 1 1 10 2 

(dioica) THC-max. 1.03 0.28 1.025 0.31 0.19 

THC-min. 0.06 0.28 1.025 0.06 0.21 

THC-med. 0.43 0.28 1.025 0.20 0.20 

Uso 31 N°campioni 29 17 1 10 1 


THC-min. 0.00 0.01 0.05 0.01 0.11 

THC-med. 0.04 0.01 0.05 0.01 0.11 

Totale N° camp. 595 

Ha coltiv. 8300 

Ha saggiati 3000 

dall’analisi del campione formato dalle cime 

di 30 cm nel dato derivante dall’analisi del 

campione costituito dall’insieme dei terzi 

superiori della pianta, visto che è proprio su 

questo ultimo campione che sono stati definiti 

i limiti massimi di THC da rispettare. 

In precedenti lavori è stata accertata una 

stretta relazione tra contenuto di CBD e THC 

nella medesima pianta (Small e Beckstead, 

1973). Se prendiamo come parametro di giudizio 

il rapporto tra il contenuto di CBD e 

THC (Braut-Boucher et al., 1980), si può 

rilevare che nei dati relativi alla prova preliminare 

del 1999 (Tab. 1), solo tre piante di 

Carmagnola hanno presentato un rapporto 

CBD/THC inferiore a 3 e proprio queste 

piante avevano il contenuto di THC più elevato 

(superiore al 2%). In tutte le altre il rapporto 

è stato almeno superiore a 50 e il contenuto 

relativo di THC non superava lo 0.2%. 

Una popolazione di Carmagnola interamente 

costituita da individui in cui il rapporto 

tra CBD e THC fosse stato superiore a 50 

avrebbe mostrato un contenuto medio di 

THC pari a 0.14% (media di 17 piante), anche 

se si fosse analizzato il campione ottenuto 

dalle cime di 10 cm. Anche le poche 

piante della varietà Kompolti TC che hanno 

rispettato questa condizione (rapporto CBD/ 

THC > di 30), hanno mostrato il livello medio 

di THC di 0.16%. Questi risultati ci 

portano ad affermare che per rispettare agevolmente 

il limite massimo di THC consentito 

dall’UE, le varietà di canapa dovrebbero 

essere costituite da un insieme di individui 

il cui rapporto tra CBD e THC sia quanto 

più possibile vicino a 50. A confermare 

questa ipotesi sono i dati sul contenuto di 

THC, non riportati in questa nota, raccolti 

sulle tre cultivar italiane (Fibranova, 

Carmagnola e C.S.). A seguito di selezione 

individuale mediante analisi dei due 

cannabinoidi, da ognuna di queste tre varietà 

sono stati eliminati tutti gli individui che 

presentavano un rapporto CBD/THC minore 

di 20. Le analisi delle successive 

discendenze delle tre varietà selezionate, effettuata 

con il nuovo metodo ufficiale, hanno 

confermato che il valore medio del THC 

non raggiunge lo 0.2% e si colloca mediamente 

attorno allo 0.15%. In definitiva, per 

valutare correttamente una varietà di canapa 

da fibra, è necessario misurare il contenuto 

in valore assoluto del THC. Però, aggiungendo 

a questo dato il rapporto tra il contenuto 

di CBD e THC, si ottiene un secondo 

parametro di valutazione che risulta più stabile 

nelle diverse porzioni di pianta analizzata 

e che è strettamente correlato con il 

chemiotipo della pianta. 

La domanda a cui manca al momento una 

chiara risposta è quella relativa alla stabilità 

di questa condizione nel prosieguo delle riproduzioni 

del seme. Certamente l’isolamento 

e l’assenza nelle vicinanze dei centri di 

moltiplicazione di coltivazioni clandestine 

di canapa ad alto contenuto di THC è fonda- 


Temp. °C / mm H 2 O 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

-10 

0 5 10 15 20 

Settimana 

25 30 35 40 

Figura 4 - Andamento meteorologico dell’anno 2000 

Figure 4 - Meteorological trend for the year 2000. 

mentale. Per limitare questo problema sarebbe 

preferibile utilizzare varietà monoiche 

in quanto l’eventuale contaminazione con 

polline dioico (e le varietà da droga sono 

quasi tutte dioiche), causerebbe anche la contemporanea 

comparsa di piante maschili all’interno 

della popolazione monoica. Mediante 

epurazione quanto meno il 50% di 

piante dioiche, cioè quelle maschili, potrebbero 

essere eliminate nella successiva riproduzione, 

prima che i fiori rilascino il polli- 

THC % s.s. 

0.35 

0.30 

0.25 

0.20 

0.15 

0.10 

0.05 

0.00 


Temp. Media 

Temp. Minima 

Temp. Massima 

mm pioggia 

ne, infatti in queste piante al carattere maschio 

potrebbe essere associato l’alto contenuto 

di THC. Sfuggirebbero comunque le 

piante femminili dioiche non distinguibili 

morfologicamente dalle monoiche. 

L’indagine triennale sul contenuto di THC 

della canapa da fibra coltivata in Italia ha 

consentito, nel limite derivante dalle variazioni 

avvenute in corso d’opera (metodi di 

analisi, selezione delle varietà, diversi momenti 

delle semine e terreni investiti di diversi 

Livelli di THC nelle coltivazioni 

di canapa del 2001 

1 3 5 7 9 11 13 15 

N° Azienda 



zone), di poter stimare la variazione del contenuto 

medio del THC nelle coltivazione 

della canapa. Il dato più elevato è stato rilevato 

nel 2000 (0.31%), mentre quello più 

basso è stato raggiunto nel 2001 (0.18%). In 

questi due anni il metodo di analisi è stato lo 

stesso ed anche le semine sono avvenute circa 

nello stesso periodo (inizio di maggio). 

L’elemento di variabilità che ha probabilmente 

influito in maniera più significativa 

sull’esito dei rilievi, per il quale al momento 

non possiamo riferire compiutamente, è 

dato dall’effetto derivante dalla selezione per 

bassi livelli di THC delle varietà coltivate. 

La varietà di canapa Kompolti più coltivata 

in Italia avrebbe dovuto essere già ben selezionata 

e da quanto è dato sapere (comunicazione 

personale del Prof. Bocsa), il contenuto 

medio di THC avrebbe dovuto essere 

ampiamente sotto lo 0.2%. Ciononostante, 

in Francia, l’unico campione valutato della 

varietà in questione ha superato l’1% di THC 

e la conseguente decisione della Commissione 

europea è stata quella di escludere 

definitivamente la Kompolti dalla lista delle 

varietà ammesse a contributi. 

È noto che la sintesi dei cannabinoidi è 

influenzata da vari fattori ambientali che 

sono stati studiati in precedenti lavori sperimentali. 

Tra i più significativi sono stati indicati 

l’alta temperatura (Hakim et al., 1986), 

l’intensità dei raggi ultravioletti (Lydon et 

al., 1987, Pate, 1983), alcuni elementi nutritivi, 

la composizione e la conseguente 

struttura del terreno e certamente molto influente 

è la disponibilità d’acqua (Murari et 

al., 1983, Pate, 1994). Lo stress idrico è stato 

da noi valutato in prove in fitotrone e si è 

visto che gioca un ruolo significativo (dati 

non pubblicati). 

I dati raccolti nei due anni in cui sono state 

fatte le prove sperimentali, anche se prodotti 

da una stazione collocata un po’ distante 

dai campi di Bologna, consentono di avanzare 

prudenti considerazioni. In particolare, 

pare che la distribuzione e la quantità delle 

piogge, nel 1999, nel periodo che va tra la 

25 a settimana (metà giugno), alla 31 a settimana 

(fine luglio) sia stata ben diversa di 

quella registrata nel 2000. Nel primo anno 

nell’intervallo di tempo considerato sono 

caduti 11 mm di pioggia e nello stesso periodo 

nel 2000 ne sono caduti più di 80 mm. 

Le rilevanti differenze di concentrazione del 

THC riscontrate nella stessa varietà saggiata 

nei due anni (Carmagnola) probabilmente 

possono anche essere la conseguenza di 

questo evento. 

Sulla base di quest’ultima deduzione, qualora 

attraverso il miglioramento genetico si 

raggiungesse il limite al di sotto del quale 

non fosse possibile portate il contenuto di 

THC, e questo limite non fosse abbastanza 

più basso di quello previsto dalle norme 

CEE, l’unico intervento agronomico possibile, 

che avrebbe probabilmente un effetto 

sul contenimento della sintesi dei canna-

inoidi ed in particolare del THC, potrebbe 

essere quello dell’irrigazione di soccorso nei 

periodi più caldi ed asciutti. Tale pratica è 

sicuramente vantaggiosa se si prevede di 

raccogliere oltre alla pianta, anche il seme. 

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Meccanizzazione della raccolta della canapa da seme 

Cesare De Zanche, Luigi Sartori, Stefano Beria, Mario Di Candilo 1 

Dipartimento Territorio e Sistemi Agro-forestali, Università degli Studi di Padova 

1 Istituto Sperimentale per le Colture Industriali, Bologna 

RIASSUNTO 

La raccolta della canapa da seme con mietitrebbiatrice rappresenta la linea di meccanizzazione più 

proponibile soprattutto perché tali macchine sono largamente utilizzate e diffuse. Le esperienze 

effettuate sia su operatrici modificate che su alcune presenti nel mercato danno indicazioni sulle 

soluzioni e sulle modifiche da apportare in relazione anche alle particolari caratteristiche delle 

varietà coltivate in Italia. Nel caso di mietitrebbiatrici modificate, la ridotta potenza e la spesa per 

gli interventi di adattamento costituiscono il più evidente vincolo alla loro diffusione, mentre per le 

mietitrebbiatrici tradizionali la soluzione proponibile sembra essere la combinazione tra una piattaforma 

di taglio specifica per girasole e corpo macchina con battitore assiale, preferibilmente 

dotata di sistema di autolivellamento integrale. 

Dal punto di vista delle tecniche colturali e per facilitare l’operatività delle macchine è necessario 

in ogni caso adottare tutti gli interventi atti a ridurre la disomogeneità della coltura. 

Parole chiave: canapa, seme, raccolta, mietitrebbiatrici. 

ABSTRACT 

Mechanisation of hemp seed harvesting 

The most reliable line of mechanisation for hemp seed harvesting is a self-propelled combine 

because the use of such machinery is widespread. 

The experience gained with both a modified combine and traditional ones present on the Italian 

market indicate solutions and modifications in relation also to the particular features of the Italian 

hemp cultivars. 

The results achieved during three-year tests suggest that increasing the height of cut is important to 

prevent clogging risks, the greatest obstructions occurring in the front mechanism of the combine 

(above all in feeding systems, cylinder and concave clearance adjustment), while the equipment 

for separating and cleaning are not affected by these problems. 

The best header is the 10-row sunflower picker; the grain losses occurring in the cutter bars and the 

reel position need to be correctly adjusted. 

As regards the cultivation techniques, in order to maximise combine performances it is necessary 

to adopt all the interventions to achieve uniform hemp height. 

Key words: hemp, seed, harvest, combines. 

INTRODUZIONE 

Il rilancio della canapa da fibra in Italia 

presuppone un forte ammodernamento della 

coltura, che dovrà essere organizzata per 

filiere (tessile, cartaria, biomassa, seme, 

ecc.). Fra queste, quella tessile, per il maggiore 

valore aggiunto, assumerà un ruolo 

molto probabilmente trainante rispetto alle 

altre. Inoltre, va anche sottolineato che nel 

nostro Paese opera una industria tessile 

d’avanguardia, ora costretta ad importare fibre 

di canapa dall’Est-Europa e dall’Asia e 

per le quali lamenta la scarsa qualità specie 

per disomogeneità del prodotto fra ed entro 

lotti. 

Storicamente, la fibra prodotta in Italia era 

di eccellente qualità, grazie alla vocazione 

Autore corrispondente: De Zanche C. 

Dipartimento Territorio e Sistemi Agroforestali 

AGRIPOLIS, Via Romea, 16, 35020 Legnaro 

Padova, Italia - Tel. (049) 8272727 - Fax (049) 

8272774. 





degli ambienti di coltivazione, alle varietà 

locali selezionate e alle tecniche di coltivazione 

e di macerazione adottate. 

L’abbandono della coltura, dopo un lento 

declino dal dopoguerra agli anni sessanta, è 

stato provocato oltre che dall’avvento delle 

fibre sintetiche anche dalla mancanza di una 

adeguata meccanizzazione. Di fatto, la coltura 

richiedeva un notevole impiego di manodopera 

(1300-1350 h ha -1 ) (Bignardi, 

1987), soprattutto per la raccolta, per la lavorazione 

delle bacchette (preparazione di 

manipoli, sbattitura, impilatura, tiratura, 

ecc.) e per la macerazione rustica. 

Oggi vi sono notevoli prospettive per la 

reintroduzione della coltura grazie alla grande 

potenzialità, a livello internazionale, delle 

fibre naturali sia per usi tessili, sia per impieghi 

moderni (materiali compositi, 

componentistica per auto, bioedilizia, ecc.). 

Ovviamente, non si potrà prescindere dalla 

competitività economica della coltura nei 

confronti di altre. In tale contesto la meccanizzazione 

della raccolta del seme riveste 

grande importanza perché contribuisce ad 

abbattere i costi della fase agricola di tutte 

le possibili filiere. In merito, va evidenziato 

che il seme reperibile all’estero costa molto 

(4 € kg -1 ), inoltre è relativo quasi esclusivamente 

a varietà monoiche idonee per usi 

cartari piuttosto che tessili. 

Nei Paesi in cui la coltura è diffusa, la raccolta 

del seme viene realizzata con tecniche 

diverse. Più in particolare, nei Paesi dell’Est 

(Polonia, Ungheria e Romania) si ricorre sovente 

a tecniche in abbinamento con la raccolta 

delle fibre, tramite macchine appositamente 

costruite allo scopo come le 

mietilegatrici, le falcia-andanatrici, le carica-legatrici 

di andane e le trebbiatrici stazionarie 

o mobili (Bocsa, 1999, comunicazione 

personale; Kozlowski, 1999, comunicazione 

personale). Si tratta di attrezzature 

che richiedono comunque un impiego elevato 

di manodopera per la gestione del cantiere 

e per la movimentazione delle piante 

in fasci. 

In Francia, dove le varietà (quasi tutte 

monoiche) sono di taglia più ridotta rispetto 

a quelle italiane (dioiche), si è imposta la 

mietitrebbiatura con macchine tradizionali 

ad una altezza di taglio di 1.5 m. Tale tecnologia 

risulta essere una alternativa alla 

trebbiatura in andana effettuata mediante una 

particolare macchina sgranatrice (Van der 

Werf, 1992; Bassetti et al., 1998). 

Per le condizioni italiane, la raccolta dei 

semi con mietitrebbiatrice, rispetto all’adozione 

di altri cantieri più complessi, rappresenta 

la linea di meccanizzazione più 

proponibile soprattutto perché tali macchine 

sono largamente utilizzate e diffuse. 

I primi tentativi di raccolta meccanizzata 

delle nostre varietà dioiche sono stati effettuati 

nel 1998 dall’Istituto Sperimentale per 

le Colture Industriali (ISCI), presso la Sezione 

operativa periferica di Osimo (AN). 

In tale annata su colture di “Fibranova” e 

“Carmagnola” sono state provate tre mietitrebbiatrici 

(New Holland TR85, New 

Holland 80-70 e New Holland 1550). Tali 

prove hanno messo subito in evidenza la 

notevole complessità del problema e la impossibilità 

di eseguire l’operazione senza 

adattamenti della raccoglitrice alle peculiari 

caratteristiche della coltivazione. Infatti gli 

inconvenienti incontrati sono stati i seguenti: 

1) il taglio delle piante è risultato difficoltoso 

a causa del diametro piuttosto elevato 

degli steli, dovuto anche al basso investimento; 

2) il materiale fibroso attorcigliandosi 

sugli organi rotanti della raccoglitrice 

(aspo, rulli, flange) ne bloccava i movimenti; 

3) l’alto volume di biomassa provocava 

elevate sollecitazioni nella macchina; 4) la 

notevole massa fibrosa causava frequenti

Figura 1 - Mietitrebbiatrice modificata Laverda M84. 

Figure 1 - The Laverda M84 self-propelled modified combine. 

intasamenti a monte del battitore, costringendo 

la raccoglitrice a soste forzate per il 

suo smaltimento; 5) impiego di lavoro manuale 

per la pulizia degli organi della macchina 

dopo breve periodo di impiego. 

Sulla base dell’esperienza maturata, la 

sperimentazione negli anni successivi ha 

avuto come obiettivo la verifica della possibilità 

di meccanizzare la raccolta del seme 

di canapa con due diverse tipologie di macchine 

raccoglitrici: entrambe utilizzano 

mietitrebbiatrici in commercio, ma nel primo 

caso la macchina è costruttivamente semplice 

e fortemente modificata nell’apparato 

di taglio; nel secondo invece si impiegano 

semoventi più complesse e relativamente 

poco modificate. 


Le sperimentazioni hanno coperto un 

periodo di 3 stagioni di raccolta dal 1999 al 

2001. 

Nel 1999 le prove si sono svolte presso 

l’azienda della sezione operativa periferica 

di Osimo dell’ISCI, su una superficie pianeggiante 

di circa 6000 m 2 . È stata seminata 

la varietà dioica “Fibranova” a metà aprile, 

impiegando una seminatrice a righe e disponendo 

il seme su file distanziate di 50 cm 

l’una dall’altra. L’emergenza delle plantule, 

avvenuta a distanza di una settimana dalla 

semina, è stata abbastanza regolare ed uniforme. 

La distanza fra le piante sulla fila, in 

media, è stata di 8 cm, pari ad un investimento 

di 25 piante m -2 . La coltivazione è 

stata condotta in asciutto, senza alcun bisogno 

di effettuare né trattamenti di diserbo, 

né trattamenti di difesa delle piante. La fioritura 

è avvenuta a fine luglio, mentre il seme 

è maturato alla fine di settembre. Le piante 

hanno raggiunto una altezza media di 3.4 m, 

restando erette per tutto il ciclo colturale. 

Alla raccolta, effettuata all’inizio di ottobre, 

la coltivazione presentava una certa disformità 

per l’altezza delle piante che in alcune 

zone del campo era sensibilmente al di sotto 

della media. Le piante presentavano steli 

con diametro basale di 14-16 mm, senza 

Tabella 1 - Alcuni dati riassuntivi delle condizioni di raccolta della canapa nel secondo anno. 

Table 1 - Some data of crop characteristics in 2000 

umidità pianta intera (%) 67 

distanze tra le file (cm) 45 

distanze sulla fila di piante femminili (cm): 

media 

minima 

massima 

38 

2 

241 

deviazione standard 

± 49 

investimento (piante m -2 ) 6.1 

altezza piante (cm): 

media 

209 

minima 

50 

massima 

360 

deviazione standard 

± 61 

ramificazioni; le infruttescenze erano portate 

quasi esclusivamente negli ultimi 

20-25 cm dello stelo; l’umidità della pianta 

era del 59%, mentre quella del seme era del 

30-35%. 

Nell’annata 2000, in altri appezzamenti, 

sempre nella stessa località, le condizioni 

specifiche della coltura erano sensibilmente 

diverse con un investimento medio finale di 

6 piante m -2 dovuto alla scarsa emergenza 

delle piante sulla fila e, dato più importante 

per l’operazione di raccolta, con elevata 

disformità nell’altezza delle piante stesse, 

con minimi di 50 cm fino a massimi di 3.6 m 

(Tab. 1). Il ridotto investimento delle piante 

femminili alla raccolta è da ascriversi prevalentemente 

alle difficili condizioni meteorologiche 

del periodo tra la semina e l’emergenza. 

Nel 2001 le sperimentazioni si sono svolte 

a Savarna (RA) in un appezzamento della 

superficie di circa 1 ha condotto dall’az. sperimentale 

“M. Marani” di Ravenna. La varietà 

coltivata è stata CS con investimenti di 

30.6 piante m -2 e distanze tra le file di 45 cm. 

La semina è stata effettuata con seminatrice 

pneumatica il 26 aprile 2001 su terreno affinato 

e la concimazione si è limitata alla 

somministrazione in copertura di 100 kg ha -1 

di azoto (Tab. 2). 

L’attività si è articolata nel seguente modo: 

- prove funzionali di raccolta del seme di 

canapa con mietitrebbiatrice modificata 

(anni 1999 e 2000); 

- prove di raccolta con mietitrebbiatrici convenzionali 

nel 2001. 

La macchina modificata è una Laverda 

M84 (Fig. 1) dotata di battitore a flusso 

trasversale (Di Candilo et al., 2000). Le 

modifiche apportate hanno interessato 

l’intera piattaforma di taglio e il nastro trasportatore. 

Più in particolare, sono stati 

effettuati i seguenti interventi: 

- la barra falciante è stata inserita in una 

struttura metallica di sostegno, fissata sulle 

fiancate della testata originaria, con un rinvio 

ad angolo della trasmissione del moto 

agli elementi oscillanti. L’altezza di taglio 

è stata quindi resa variabile e regolabile 

da 1.00 a 1.80 m da terra. È stato poi mantenuto 

lo stesso sistema di sollevamento 

con martinetto idraulico a doppio effetto 

che consentiva alla piattaforma così modificata 

di aumentare l’altezza di ulteriori 

80 cm. L’aumento dell’altezza di taglio 

rappresenta un’esigenza imprescindibile 

per la funzionalità degli organi battitori 

essendo così meno disturbati dagli 

intrecciamenti della vegetazione; 

- lo spazio creatosi tra la barra falciante e 

la piattaforma convogliatrice è stato occupato 

da un pannello di plexiglas con 

telaio in metallo per permettere all’operatore 

la necessaria visibilità anteriore; 

- gli elementi a denti flessibili dell’aspo 

abbattitore sono stati sostituiti con tavole 

trasversali di legno parallele alla barra della 


Figura 2 - Mietitrebbiatrice Laverda 3890 con testata specifica da girasole. 

Figure 2 - The Laverda 3890 self-propelled combine with 10-row sunflower picker. 

larghezza di circa 10 cm e ridotti ad un 

numero di tre. L’inserimento delle tavole 

in sostituzione dei pettini e la riduzione 

del loro numero è volto a limitare il contatto 

tra gli organi rotanti e la vegetazione. 

La velocità e la posizione dell’aspo 

sono regolabili tramite sistemi idraulici dal 

posto di guida. 

Le mietitrebbiatrici commerciali utilizzate 

sono Laverda 3890 e New Holland AL59. 

La prima (Fig. 2) ha un motore della potenza 

di 147 kW ed è dotata di battitore trasversale 

a 8 spranghe della lunghezza di 

1600 mm e diametro di 600 mm, un controbattitore 

a 12 spranghe con superficie di 

0.99 m 2 e angolo di avvolgimento di 106° e 

un organo post-battitore a 4 pale. La separazione 

della paglia avviene tramite 6 scuotipaglia 

a 5 elementi per una superficie totale 

di separazione pari a 7.94 m 2 , mentre l’apparato 

di pulizia con vagli ha una superficie 

di 5.51 m 2 . La piattaforma di taglio è specifica 

per la raccolta del girasole. La motivazione 

di questa scelta risiede nella più regolare 

e omogenea alimentazione del battitore 

e maggior accuratezza nel taglio rispetto alla 

barra convenzionale da frumento. La barra 

è sprovvista di aspo, ha una larghezza di lavoro 

di 4.5 m ed è predisposta per la raccolta 

di 10 file. Gli elementi spartitori sono a 

piatti con bordi rialzati e con punte carenate, 

i convogliatori longitudinali sono costituiti 


da coppie di catene rivestite con nastro in 

gomma con la funzione di trasportare gli steli 

al convogliatore trasversale a coclee contrapposte. 

Un dispositivo di taglio degli steli, 

costituito da una serie di dischi controrotanti 

dentati, è inserito nella parte inferiore dei 

convogliatori. Infine un imboccatore centrale 

a pale convoglia il prodotto nel gruppo 

elevatore e di alimentazione del battitore. 

La New Holland AL59 (Fig.3) è una 

mietitrebbiatrice con sistema di autolivellamento 

integrale, in grado cioè di mantenere 

l’assetto del corpo trebbiante sia quando 

si opera secondo le linee di livello che in 

quelle di massima pendenza. Questo modello 

nelle prove è stato scelto con la finalità di 

innalzare il livello di taglio per consentire 

l’ingresso nell’apparato trebbiante solamente 

della parte terminale dello stelo evitando 

fenomeni di ingolfamento. Allo scopo è stato 

sfruttata la capacità di autolivellamento 

longitudinale abbassando completamente i 

martinetti dell’assale posteriore. La 

mietitrebbia ha una potenza di 168 kW ed è 

equipaggiata con una testata falciante per 

frumento della lunghezza di 5,18 m. L’aspo 

conta 6 barre con denti elastici metallici e 

ha un diametro di 1.07 m; il canale elevatore 

è composto da un rullo di alimentazione a 

diti retrattili e da catene portanti 28 spranghe. 

L’apparato trebbiante è composto dal 

battitore, controbattitore, post-battitore e 

Tabella 2 - Alcune caratteristiche della coltura relative all’anno di prova 2001. 

Table 2 - Crop characteristics in 2001 

Investimento alla semina (piante/m2) 30.6 

Altezza piante (m) 3.29 

Diametro mediano dello stelo (mm) 10.3 

Produzione seme con campionamento manuale (t/ha) 1.06 

separatore rotativo. Il battitore trasversale a 

8 spranghe ha una lunghezza di 1.3 m e un 

diametro di 603 mm; il controbattitore avvolge 

il battitore per 111° e ha una superficie 

di 0.79 m 2 ; il post-battitore è a 4 pale, 

mentre il separatore rotativo, posto a monte 

prima degli scuotipaglia, ha un diametro di 

0.59 m, una larghezza di 1.3 m ed è composto 

10 traverse con 7 denti ciascuna. Gli 

scuotipaglia sono 5 con 5 gradini e sviluppano 

una superficie di 4.36 m 2 . 

RISULTATI 

La mietitrebbiatrice modificata. Le condizioni 

vegetative della canapa in cui la macchina 

si è trovata ad operare sono state molto 

variabili nei due anni di prova, per effetto 

sia delle diverse varietà e delle tecniche di 

coltivazione, sia dell’andamento climatico. 

Nel 1999, la raccoglitrice Laverda M84 

modificata ha evidenziato complessivamente 

una sufficiente funzionalità ed una buona 

capacità di lavoro; la qualità del lavoro è parsa 

buona con raccolta di acheni relativamente 

puliti frammisti con semi verdi e brattee a 

causa dell’umidità elevata del prodotto. Probabilmente, 

tale tipo di problema può essere 

superato con un trattamento disseccante delle 

piante, a patto che lo stesso trattamento non 

faciliti la caduta del seme. 

Maggiori difficoltà sono state riscontrate 

relativamente alle perdite dovute sia alla 

mancata raccolta di piante, a causa della loro 

bassa statura, sia alla tipologia della barra 

falciante e sia al fatto che circa l’8% dei semi 

venivano dirottati nel raccoglitore dei semi 

minuti. 

Nell’anno successivo, la stessa macchina 

ha operato su canapa caratterizzata da un ridotto 

investimento di piante femminili alla 

raccolta da ascriversi prevalentemente alle 

difficili condizioni meteorologiche del periodo 

tra la semina e l’emergenza. 

Considerando che l’altezza minima di lavoro 

della barra è di 1.7 m tale difformità è 

stata la causa del ridotto quantitativo di 

semente raccolta dal momento che solamente 

poco più della metà delle piante sono state 

interessate dalla mietitrebbiatrice, come dimostra 

la tabella 3. In particolare non sono 

state raccolte le piante con altezza inferiore 

a quella della barra di taglio che rappresentavano 

il 26% della popolazione, mentre raccolte 

in maniera approssimativa quelle la cui 

zona fruttifera cadeva proprio in corrispondenza 

con la barra (21%). La rimanente parte 

è stata raccolta regolarmente, ma occorre 

precisare come le taglie più alte fra questa 

apportino maggiore quantità di vegetazione 

e di stelo all’interno della macchina aumentando 

il rischio di ingolfamenti e rotture. 

La mietitrebbiatrice tradizionale. La 

Laverda 3890 equipaggiata con testata da 

girasole è stata impiegata nella raccolta di 

una superficie di circa 700 m 2 al termine dei 

quali è stata bloccata per avvolgimenti della 

fibra sugli organi rotanti. La capacità effetti-

Tabella 3 - Percentuale di piante interessate dalla raccolta 

Table 3 - Percentage of harvested plants 

altezza minima di taglio della barra (cm) 170 

% piante non raccolte 

% piante parzialmente raccolte 

% piante totalmente raccolte 

va di lavoro limitatamente all’area lavorata è 

stata di 1.1 ha h -1 con velocità di avanzamento 

di 2.4 km h -1 . La causa degli 

ingolfamenti è da ricercare soprattutto nella 

forma aggressiva del post-battitore, che ha 

risentito più degli altri di questo inconveniente. 

Inoltre, essendo l’altezza di taglio di 

1.25 m, gran parte della vegetazione veniva 

immessa nel gruppo trebbiante aumentando 

il rischio di ingolfamento. 

Nonostante questo inconveniente, peraltro 

previsto, durante il funzionamento si è 

potuto apprezzare la buona prestazione della 

piattaforma di taglio che è stata in grado 

di tagliare nettamente gli steli e garantire una 

buona funzionalità degli apparati di alimentazione 

inserendo gli steli orientati in modo 

uniforme. Questo fatto, abbinato alla particolare 

conformazione degli elementi 

spartitori, ha avuto come conseguenza 

l’ottenimento di limitate perdite alla testata 

quantificabili a valori inferiori al 5%. 

La seconda mietitrebbiatrice (New 

Holland AL59) ha raccolto la rimanente superficie 

dell’appezzamento con continuità e 

senza apprezzabili perditempi. La velocità 

media di avanzamento è stata di 1.25 km h -1 

con una capacità effettiva di lavoro di 

0.65 ha h -1 ; l’altezza di taglio è di 1.95 m. 

Il prodotto raccolto è stato di 0.69 t. 

Al termine della raccolta la macchina presentava 

evidenti intrecciamenti, ma tali da 

Figura 3 - Mietitrebbiatrice autolivallante New Holland AL59. 

Figure 3 - The New Holland AL 59 self-propelled hillside combine. 

26 

21 

53 

non comprometterne la funzionalità interna. 

Tali zone, tutte interessate da movimenti 

rotatori, come assali anteriori, coclea 

convogliatrice trasversale, rullo di alimentazione, 

aspo, possono essere facilmente 

schermate con opportune lievi modifiche in 

maniera tale da impedire o limitare il contatto 

con la fibra. La mancanza di intasamenti 

all’interno del complesso trebbiante è dovuta 

in parte alla minor massa vegetativa entrante 

(inferiore di circa il 40% rispetto alla 

soluzione precedente), in parte alla conformazione 

del post-battitore che ha un maggior 

diametro e pale meno aggressive, in 

parte ancora alla presenza del separatore 

rotativo che in qualche maniera sembra possa 

aver tenuto puliti gli apparati trebbianti 

precedenti. 

Per contro la piattaforma di taglio ha fatto 

registrare notevoli perdite di prodotto legate 

soprattutto al mancato convogliamento degli 

steli alla coclea e alla conseguente caduta 

a terra. L’entità delle perdite alla testata sono 

state consistenti e oscillanti dal 22 al 26%. 

Per entrambe le mietitrebbiatrici le perdite 

a valle dell’apparato trebbiante e di pulizia 

sono rimaste entro i limiti caratteristici 

della raccolta meccanizzata e cioè inferiori 

al 3%. 

L’analisi della germinabilità evidenzia 

come i semi derivanti dalla mietitrebbiatrice 

abbiano valori oscillanti attorno al 60%, 

molto inferiori rispetto a quelli raccolti a 

mano (90%). Questa ridotta germinabilità 

sembra essere stata causata sia da 

microlesioni a livello superficiale, probabilmente 

derivanti dall’azione energica del 

battitore, sia dal fatto che tra la raccolta e 

l’analisi è intercorso un periodo di tempo 

superiore a 24 ore che potrebbe avere innescato 

fermentazioni anaerobiche a scapito 

della capacità germinativa. 

DISCUSSIONE DEI RISULTATI E 

CONCLUSIONI 

Per una raccolta meccanica di buona qualità 

è fondamentale l’uniformità di sviluppo 

delle piante, da ricercare attraverso l’impiego 

di sementi caratterizzate da elevata purezza, 

ottima germinabilità e alto vigore 

germinativo, tali da ottenere emergenze 

pronte ed uniformi. Inoltre, allo scopo di ridurre 

la variabilità indotta dall’ambiente è 

molto importante adottare idonee tecniche 

colturali. A quest’ultimo riguardo assume 

grande importanza la preparazione del terreno 

e l’impianto da eseguire nelle epoche e 

con le modalità appropriate. Se necessario, 

il terreno va innanzitutto livellato e sistemato 

superficialmente, sia per migliorare lo 

sgrondo delle acque in eccesso (la canapa, 

più di altre piante, risente negativamente dei 

ristagni di umidità, bloccando la crescita ed 

ingiallendo), sia per migliorare la qualità del 

lavoro delle macchine impiegate per le successive 

operazioni colturali e la raccolta. Al 

momento della semina il terreno non deve 

presentare zollosità troppo elevata, che ostacolerebbe 

una regolare deposizione del seme 

ed una uniforme profondità di semina, con 

effetti negativi sulla emergenza. Va sottolineato, 

in particolare, che la disformità delle 

nascite si ripercuote anche sul successivo 

sviluppo delle piante, fino a tradursi in una 

maggiore scalarità di maturazione del seme. 

Inoltre, è molto importante contenere il diametro 

degli steli (al fine di favorire l’azione 

di taglio). Al riguardo, è consigliabile adottare 

distanze ravvicinate fra le file (non più 

di 50 cm) ed investimenti non inferiori alle 

20-25 piante m -2 , corrispondenti a distanze 

sulla fila non superiori agli 8-10 cm. In tali 

condizioni il diametro basale degli steli difficilmente 

supererà i 14-16 mm ed inoltre, 

altro fatto molto importante, gli steli non presenteranno 

ramificazioni che sono responsabili 

di incremento della scalarità di 

maturazione del seme. 

Nelle coltivazioni da seme è importante 

contenere anche l’altezza delle piante, tale 

da ridurre la massa fibrosa in transito all’interno 

della raccoglitrice. A quest’ultimo scopo, 

nel 1999 è stata effettuata una prova di 

confronto fra successive epoche di semina 

in combinazione con trattamenti chimici 

delle piante con prodotti nanizzanti 

(Cycocel, Alar 85), con prodotti ormonici 

“Ethrel” e con la cimatura delle piante stesse. 

I risultati ottenuti hanno evidenziato che, 


fra le tesi a confronto, solo l’epoca di semina 

notevolmente ritardata (metà giugno) ed i 

trattamenti ripetuti con Ethrel hanno ridotto 

sensibilmente l’altezza delle piante (1.7-1.8 

contro 3-4 metri delle altre tesi). 

La canapa per sua natura (fecondazione 

allogama obbligata) presenta una certa 

disformità genetica fra le piante, la quale può 

essere fortemente aggravata da fallanze, irregolarità 

di semina, diverso grado di ramificazione 

delle piante, ecc. (Venturi, 1970). 

Ai fini della meccanizzazione della raccolta 

del seme è fondamentale ridurre al minimo 

tale variabilità, sia operando una selezione 

costante delle piante portasemi in modo da 

uniformare il più possibile la varietà rispetto 

ai caratteri morfologici e biologici delle 

piante (selezione conservativa), sia attraverso 

l’adozione di tecniche colturali 

appropriate, in grado di ridurre quanto più 

possibile l’eterogeneità di sviluppo delle 

piante e la scalarità di maturazione del seme 

indotte dall’ambiente. 

Dal punto di vista meccanico, le esperienze 

effettuate con mietitrebbiatrici modificate 

nella piattaforma di taglio indicano che è 

possibile meccanizzare la raccolta del seme 

anche per le varietà dioiche. I vantaggi di 

tale soluzione consistono nel contenimento 

dei costi di investimento e nella gestione di 

macchine già largamente utilizzate e diffuse. 

I maggiori limiti sono legati alla possibilità 

di effettuare in azienda rimaneggiamenti 

consistenti della testata raccoglitrice e nella 

limitata potenza disponibile a fronte di raccolte 

di masse elevate in ristretti periodi utili. 

Nel caso di adozione di questa alternativa 

le raccomandazioni che derivano dalla 

sperimentazioni sono le seguenti: 

- barra falciante in posizione fortemente 

avanzata e ad altezza di taglio variabile 

per adattarsi a qualsiasi condizione; 

- aspo abbattitore di grande diametro 

(1.8-2.0 m) con 3-4 barre in legno e posto 

in posizione avanzata per permettere un 

migliore convogliamento del prodotto; 

- inserimento di una seconda barra di taglio 

per tagliare subito dopo gli steli al piede e 

sotto l’inserzione delle infruttescenze. 


In tal modo, la parte apicale della pianta 

verrà convogliata verso il battitore, mentre 

la parte basale dello stelo (circa 2/3) 

sarà lasciata in andane sul terreno. Dopo 

essiccamento in campo, gli steli potranno 

essere rotoimballati e, quindi, destinati alla 

produzione di cellulosa o alle corderie e 

saccherie. Sarà possibile così incrementare 

il reddito della coltivazione e lasciare 

il terreno pulito da resti della coltura, fra 

l’altro non facilmente trinciabili data la 

loro natura fibrosa. 

L’alternativa delle macchine di elevata potenza 

è praticabile e spesso economica perché 

il loro costo viene già ammortizzato dalla 

raccolta delle principali colture e generalmente 

non sussiste una sovrapposizione nel 

rispettivo periodo di raccolta. 

Inoltre sono caratterizzate da maggiore 

capacità di lavoro e offrono migliori garanzie 

di affidabilità. Sulla base dell’esperienza 

effettuata in campo e considerando quelle 

di altre realtà europee (Anonimo, 1995; 

Bassetti et al., 1998) è possibile delineare 

alcune considerazioni per guidare alla scelta 

della raccoglitrice ottimale: 

- tutte le parti in rotazione e che possono 

entrare in contatto con la fibra devono essere 

opportunamente schermate. Questo 

è possibile con semplici deflettori o protezioni 

anche in materiale plastico, 

attuabili in azienda e facilmente 

asportabili; 

- la piattaforma di taglio specifica per girasole 

è consigliata per le ridotte perdite e 

per l’omogeneità di raccolta. Con testate 

da frumento l’aspo deve essere avanzato 

e sostituiti i denti con assi di legno per 

evitare intrecciamenti nella fase di 

abbattitura; 

- il battitore trasversale deve essere accompagnato 

da dispositivi come il separatore 

rotativo di elevato diametro; il battitore 

trasversale potrebbe ridurre ulteriormente 

i rischi di intrecciamento e soprattutto 

potrebbe limitare i danneggiamenti alla superficie 

del seme che ne compromettono 

la germinabilità; 

- il controbattitore ideale per il seme di ca- 

napa è quello universale; 

- la mietitrebbiatrice autolivellante integrale, 

quando disponibile, è ottimale per ridurre 

la fitomassa lavorata dal battitore e 

quindi limitare i rischi di intasamento. La 

macchina è ideale per la raccolta di grandi 

superfici; 

- i trinciapaglia posteriori vanno asportati. 

Durante il suo utilizzo infine andrebbero 

consigliate le seguenti regolazioni: 

- raccolta tardiva; 

- altezza di taglio massima; 

- velocità di avanzamento piuttosto elevata 

per limitare la caduta di seme a terra; 

- aspo avanzato e rotante a velocità adeguata 

per abbattere le piante verso la barra di 

taglio; 

- battitore a basso regime di rotazione; ventilatore 

a velocità media; 

- controllare periodicamente le zone più 

sensibili all’intrecciamento; 

- ventilare la granella subito dopo la raccolta 

per non ridurre la germinabilità dei 

semi. 

Ancora molto resta comunque da verificare 

nella continuazione della ricerca nei prossimi 

anni. Occorre provare, in particolare, 

gli allestimenti già delineati focalizzando 

l’attenzione sui problemi delle perdite a terra 

e dell’effetto della raccolta meccanica 

sulla germinabilità del seme. 

BIBLIOGRAFIA 

Anonimo, 1995. La culture du chanvre, battage 

sur champ, Federation Nationale des 

producteurs de chanvre. 

Bassetti P., Mediavilla V., Spiess H., Ammann 

H., Strasser H., Mosimann E., 1998. Culture 

du chanvre en Suisse. Rapports FAT, n. 516. 

Di Candilo M., Laureti D., De Zanche C., 

Sartori L., Ranalli P., 2000. Messa a punto di 

una mietitrebbiatrice per la raccolta del seme 

di canapa. L’Informatore Agrario 16, 81-84. 

Spiess E., 1998. Considerazione sulla 

problematica della raccolta dei semi di 

canapa. Rapporto interno FAT, 5/3/98. 

Van der Werf H.M.G, 1992. Fibre hemp in 

France. In: Report of a visit to the Fédération 

Nationale des Producteurs de Chanvre at Le 

Mans, France, Agricultural University, Dept 

of Agronomy, Wageningen, 30-31 July 1992.

Selezione, caratterizzazione ed impiego di ceppi batterici nella macerazione 

controllata della canapa 

Elena Tamburini, Mario Di Candilo 1 , Brunella Perito, Mario Polsinelli, Paolo Ranalli 1 , Giorgio Mastromei 

Dipartimento di Biologia Animale e Genetica, Università di Firenze, Via Romana 17, 50125 Firenze, Italia. 

1 Istituto Sperimentale Colture Industriali, Via di Corticella, 133 - 40128 Bologna, Italia. 

RIASSUNTO 

Allo scopo di ottimizzare il processo di macerazione della canapa in acqua, sono stati selezionati 

ceppi batterici, aerobi e anaerobi, dotati d’attività pectinolitica elevata e sono state effettuate prove 

di macerazione, inoculando con ceppi selezionati. Sono state così individuate combinazioni di 

microrganismi e condizioni di macerazione che consentono di diminuire i tempi del processo e, 

allo stesso tempo, di migliorare la qualità della fibra prodotta. È stata inoltre effettuata per la prima 

volta la caratterizzazione molecolare dei microrganismi pectinolitici anaerobi che operano la degradazione 

delle sostanze cementanti durante la macerazione della canapa in acqua. 

Parole chiave: canapa, macerazione, microrganismi, Clostridium, Bacillus, 16S rDNA. 

ABSTRACT 

Selection, characterisation and utilization of selected bacterial strains in hemp water retting 

In the traditional process of hemp water retting, depolymerization of pectic material is carried out 

by naturally occurring bacteria. The retting step is a major limitation to efficient production of 

hemp fibres and of a high quality end product. The retting affects fibre quality and should be 

improved to increase the efficiency and the control of this process. 

With the aim of improving hemp retting, we isolated several bacterial strains, both aerobic and 

anaerobic, with a high pectinolytic activity. Hemp retting was tested in four small tanks: (1) with 

the addition of anaerobic strain spores (L1-6 or C1-6), (2) with the addition of both aerobic (ROO-2A) 

and anaerobic (L1-6) strain spores, (3) with the addition of aerobic strain spores (ROO-2A) and 

continuous aeration of the water tank, (4) traditional retting without any bacterial inoculum (control). 

The optimum retting time was the same in the control and aerated tanks. In aerobic retting, the end 

product quality was low because of a brown colour of the fibres. The best result was obtained by 

adding both aerobic and anaerobic strains. Under this condition optimum retting was achieved in 

four days only and a high quality product was obtained. The same retting was achieved in 6 days 

with anaerobic strain and in 12 days in the control tank. 

So far, identification of the microbial population during tank retting has been based only on phenotypic 

studies (Donaghy et al., 1990). The pectinolytic anaerobic bacteria, involved in water retting, were 

classified as belonging to two single Clostridium species (C. felsineum and C. acetobutylicum). 

In this study, we performed the first systematic characterisation of anaerobic pectinolytic bacteria 

involved in hemp water retting by using molecular techniques. The pectinolytic isolates were divided 

into five groups by ARDRA (Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis). The 16S rDNA of 

at least one strain for each ARDRA group was sequenced. This analysis showed that the bacteria 

involved in hemp water retting belong to at least four different Clostridium species. 

Key Words: hemp, retting, microrganism, Clostridium, Bacillus, 16S rDNA. 

INTRODUZIONE 

La produzione di tiglio di canapa per scopo 

tessile impiega le fibre floematiche dello 

stelo delle piante. Un passaggio fondamentale 

in questa produzione è la macerazione 

che porta alla liberazione delle fibre corticali 

dagli altri tessuti a seguito della degradazione 

delle sostanze pectiche, costituenti principali 

della lamella mediana della parete 

cellulare. Le pectine sono polisaccaridi com- 

Autore corrispondente: Mastromei G. 

Dipartimento di Biologia Animale e Genetica, 

Università di Firenze, Via Romana 17, 50125 

Firenze, Italia - Tel. (055) 2288240 - Fax (055) 

2288250. 




plessi composti principalmente da catene di 

galatturonato, parzialmente metilate. 

Nel corso degli anni sono state adottate 

diverse strategie di macerazione: 1) macerazione 

meccanica, ovvero la separazione fisica 

delle fibre dalle bacchette; 2) macerazione 

chimica, che impiega sostanze che 

degradano selettivamente i componenti della 

lamella mediana; 3) macerazione biochimica, 

che impiega miscele di enzimi pectinolitici 

di diversa composizione; 4) macerazione 

microbiologica, operata dall’azione 

sinergica di differenti enzimi extracellulari 

(pectina-liasi, metilesterasi, poligalatturonasi 

e pectato-liasi) prodotti da microrganismi, 

funghi o batteri, naturalmente presenti sulle 

piante o nel suolo (Donaghy et al., 1990; 

Hugouvieux et al., 1996). 

Ad oggi, il processo più promettente per 

un rilancio della produzione di filato di canapa 

a scopo tessile sembra essere la 

macerazione microbiologica. La degradazione 

enzimatica presenta, infatti, elevati costi 

energetici da imputare alle temperature elevate 

(intorno a 45°C) alle quali deve essere 

svolto il processo. Su scala industriale, non 

risultano applicabili neppure la macerazione 

meccanica, che produce una fibra di qualità 

scadente ed è difficilmente standardizzabile, 

né la macerazione chimica per la difficoltà 

ad individuare sostanze che non compromettano 

la qualità del prodotto. 

La macerazione microbiologica può essere 

attuata mediante due diversi procedimenti: 

la macerazione in acqua o in vasca (water 

retting) e la macerazione alla rugiada (dew 

retting). Metodiche analoghe vengono impiegate 

anche per la macerazione del lino. 

Il processo in acqua viene effettuato nei 

maceri, vasche di notevoli dimensioni, colme 

di acqua stagnante dove vengono immersi 

gli steli delle piante. Durante la prima fase 

del processo, i composti solubili presenti 

negli steli (zuccheri, sostanze azotate ecc.), 

passano in soluzione, permettendo lo sviluppo 

di una comunità batterica. La 

penetrazione d’acqua all’interno degli steli 

causa il distacco della corteccia, consentendo 

l’ingresso dei batteri macerativi che demoliscono 

le sostanze pectiche cementanti 

le fibre (Donaghy et al., 1990). Il processo 

macerativo è inizialmente portato avanti da 

batteri aerobi; allorché l’aerazione del macero 

si fa più scarsa, divengono predominanti 

i batteri anaerobi. I principali agenti 

degradatori aerobi sono stati attribuiti al genere 

Bacillus (spp. subtilis, cereus e 

licheniformis); mentre gli agenti degradatori 

anaerobi al genere Clostridium (spp. 

acetobutylicum e felsineum) (Donaghy et al., 

1990). 

Nella tecnica alla rugiada gli steli delle 

piante sono lasciati sul terreno dopo la 

battitura. La macerazione viene operata dalle 

pectinasi prodotte principalmente da funghi 

filamentosi presenti nel suolo o sulle 

piante (Henriksson et al., 1997). Il processo 

degradativo è facilitato dall’alternanza tra le 

basse temperature e l’umidità della notte e 

le alte temperature e l’ambiente asciutto del 

giorno. 

Tradizionalmente, nell’area mediterranea, 

veniva impiegata la metodica di macerazione 

in vasca. Il rilancio della produzione di fibra 


di canapa in Italia dovrebbe basarsi proprio 

su questo processo, che, oltre ad essere più 

adeguato al nostro clima, produce un filato 

di qualità superiore. Esso risulta, inoltre, 

maggiormente controllabile e produce una 

fibra più uniforme. I batteri svolgono un ruolo 

chiave nella biodegradazione del materiale 

pectico e le proprietà dei microrganismi 

degradatori influenzano sia l’andamento del 

processo che la qualità del prodotto finale. 

L’utilizzo di ceppi opportunamente selezionati, 

come inoculi nelle vasche, potrebbe rappresentare 

una valida strategia per migliorare 

la tecnica tradizionale di macerazione in acqua, 

rendendola indipendente dai batteri 

residenti. 

Con lo scopo di ottimizzare il processo di 

macerazione della canapa in acqua, nel presente 

lavoro, sono stati selezionati ceppi 

batterici aerobi e anaerobi dotati di attività 

pectinolitica elevata. Sono state poi effettuate 

prove di laboratorio di macerazione, impiegando 

spore dei ceppi selezionati. I risultati 

di tali esperimenti hanno permesso di individuare 

combinazioni di microrganismi e 

condizioni di macerazione che consentono 

di diminuire i tempi del processo e, allo stesso 

tempo, di aumentare la qualità della fibra 

prodotta. 

In questo lavoro è stata inoltre svolta la 

prima caratterizzazione molecolare, con tecniche 

basate sull’analisi del gene codificante 

il 16S rRNA (16S rDNA), dei microrganismi 

pectinolitici anaerobi che operano 

la biodegradazione delle sostanze cementanti 

durante la macerazione in acqua. 


Isolamento dei ceppi batterici. L’isolamento 

di ceppi batterici pectinolitici, aerobi 

ed anaerobi, è stato effettuato a partire da 

campioni di diversa provenienza (acqua di 

maceri, canapa, lino e suolo). La selezione 

delle spore dei ceppi sporigeni è stata effettuata 

mediante bollitura dei campioni per 

5 minuti a 80°C. I ceppi aerobi sono stati 

isolati su terreno massimo (0.5% estratto di 

lievito, 0.5% pectone, 1% triptone) a 30°C. 

I ceppi anaerobi sono stati isolati su terreno 

massimo con la stessa composizione e aggiunta 

di 0.05% di cisteina e 2% di glucosio 

in atmosfera di CO 2 (Oxoid AnaeroGen kit 

AN25) a 37°C. 

I ceppi batterici pectinolitici sono stati 

individuati facendo crescere su terreno massimo 

solido contenente 0.5% di pectina, al 

termine della crescita le piastre sono state 

inondate con una soluzione 1% di cetiltrimetil 

ammonio bromuro (Donaghy et al., 

1990). La comparsa di un alone chiaro intorno 

alla colonia indica la presenza di un’attività 

pectinolitica. Il ceppo tipo (T) di collezione 

Clostridium felsineum DSM 794 T 

(T = type strain) è stato impiegato come controllo. 

Determinazione dell’attività di degradazione 

dell’acido poligalatturonico. Tut- 


Tabella 1 - Attività pectinolitica su piastra dei ceppi anaerobi isolati. 

Table 1 - Bacterial strains with pectinolytic activity on solid medium. 

Campione N° Ceppi isolati Ceppi con attività 

Letame 41 6 

Frammenti di canapa e lino macerati 128 44 

Liquido di macerazione di lino 22 22 

Liquido di macerazione di canapa 85 48 

TOTALE 276 120 

ti i ceppi pectinolitici isolati, aerobi e 

anaerobi, sono stati caratterizzati per l’attività 

di degradazione dell’acido 

poligalatturonico. L’attività enzimatica è stata 

misurata, con il metodo DNS (Miller, 

1959), sul sopranatante delle colture fatte 

crescere in terreno massimo contenente 0.5% 

di pectina. Nel caso di ceppi anaerobi il saggio 

è stato eseguito dopo 3 giorni di crescita 

in anaerobiosi a 37°C, mentre, nel caso dei 

ceppi aerobi, dopo 2 giorni di crescita a 30°C 

in agitazione (250 rpm). Il ceppo tipo di collezione 

Clostridium felsineum DSM 794 T è 

stato impiegato come controllo. 

Materiale vegetale. La canapa (Cannabis 

sativa L. cv Fibranova), cresciuta ad Anzola 

(Bologna), è stata raccolta una settimana circa 

dopo il punto medio di fioritura. La canapa 

verde è stata fatta seccare nel campo fino 

a che il contenuto di acqua ha raggiunto circa 

il 10% e quindi è stata ridotta in balle, 

queste sono state conservate al coperto e 

dopo un periodo di due mesi sono state aperte 

ed impiegate per gli esperimenti. 

Prove di laboratorio di macerazione. Per 

le prove di laboratorio sono state allestite 

vasche di plastica colme d’acqua. Una delle 

vasche non è stata inoculata con alcun ceppo 

(controllo). Sono state allestite vasche in 

cui sono state mantenute condizioni 

d’aerobiosi per tutto il processo, facendo 

gorgogliare acqua mediante una pompa (vasche 

areate), e vasche non areate. Ogni vasca 

è stata inoculata con spore di differenti 

ceppi (aerobi, anaerobi o in combinazione 

mista, aerobi e anaerobi) precedentemente 

selezionati per l’elevata attività pectinolitica. 

In ogni vasca sono stati introdotti quattro 

mazzi, ognuno di quattro steli, e sono stati 

prelevati dopo tempi di macerazione diversi 

(3, 6, 9 e 12 giorni). I fasci di fibre sono stati 

analizzati valutandone le proprietà morfologiche 

e fisiche. 

Analisi delle fibre. Dei campioni di fasci 

di fibre ottenuti dalle prove di macerazione 

in vasca sono stati valutati il colore, il grado 

di separazione e la sofficità. È stata determinata 

la finezza delle fibre valutata come 

rapporto peso/lunghezza. 

Analisi del 16S rDNA. Per l’analisi del 

16S rDNA il DNA totale è stato estratto con 

il kit FastDNA (BIO 101) e il FastPrep 

Instrument da cellule cresciute su terreno 

solido. Il gene 16S rDNA è stato amplificato 

impiegando una coppia di primer universali 

(P0, GAG AGT TTG ATC CTG GCT 

CAG [posizione 7-27] e P6, CTA CGG CTA 

CCT TGT TAC GA [posizione 1514-1495]. 

La numerazione è riferita alla sequenza del 

16S rDNA di Escherichia coli). L’avvenuta 

amplificazione di un prodotto delle dimensioni 

attese (di 1507 pb) è stata verificata 

mediante corsa elettroforetica su gel di 

agarosio. Per l’analisi ARDRA (Amplified 

Ribosomal DNA Restriction Analysis), il prodotto 

d’amplificazione così ottenuto è stato 

trattato, in reazioni enzimatiche singole, con 

i tre enzimi di restrizione Alu I, Rsa I e Hinf 

I. I profili ARDRA così ottenuti sono stati 

visualizzati mediante corsa elettroforetica su 

gel di agarosio al 2.5%. 

RISULTATI 

Isolamento di ceppi pectinolitici anaerobi. 

Da campioni di diversa provenienza 

sono stati selezionati 276 ceppi sporigeni 

anaerobi (Tab. 1). Mediante saggio enzimatico 

su piastra sono stati individuati 120 ceppi 

pectinolitici. È stata quindi misurata l’attività 

di degradazione dell’acido poligalatturonico 

di tutti i ceppi pectinolitici. L’attività 

è stata misurata sui sopranatanti di colture 

Tabella 2 - Attività di degradazione dell’acido poligalatturonico. I risultati sono espressi in U.I., 

definite come mmoli di gruppi riducenti (il prodotto finale della reazione) rilasciati in un minuto a 45°C 

per 1 ml di sopranatante. Le U.I. sono corrette per il peso umido delle colture. 

Table 2 - Polygalacturonic acid degrading activity. Results are expressed in I.U., defined as mmol of 

reducing groups (the reaction end product) produced after one minute at 45°C by 1 ml supernatant. 

I.U. are divided by the culture wet weight. 

N° di ceppi Attività enzimatica 

U.I. mg -1 cellule 

C. felsineum DSM 794 T 

0.03 

7 0.1 - 0.2 

19 0.031 - 0.09 

25 0.02 - 0.03 

23 0.01 - 0.019 

46 < 0.01

Tabella 3 - Risultati di prove di laboratorio di macerazione. L’acqua delle vasche è stata inoculata con 

spore di ceppi di Clostridium selezionati. 

Table 3 - Retting in laboratory tanks, supplemented with different Clostridium strains. 

Tipo di 

macerazione 

L1-6 

Temperatura 

dell’acqua (°C) 

Tempo di 

macerazione 

(giorni) 

liquide cresciute a 37°C e in condizioni 

d’anaerobiosi, per tre giorni in terreno massimo 

contenente 0.5% di pectina. Indagini 

condotte su miscele enzimatiche di varie 

composizioni sembrano dimostrare come la 

capacità macerativa sia correlata con l’attività 

di degradazione della componente non 

metilata della pectina (Zhang et al., 2000). 

L’attività di degradazione dell’acido poligalatturonico 

potrebbe dunque fornire indicazioni 

sulle potenzialità macerative dei ceppi 

isolati. Questa analisi ha consentito di identificare 

26 ceppi dotati di attività pectinolitica 

superiore al controllo, il ceppo tipo di collezione 

della specie C. felsineum DSM 794 T 

(Tab. 2), (Mastromei et al., 2001). 

Prove di laboratorio di macerazione con 

inoculi di ceppi anaerobi. Sono state allestite 

prove preliminari di laboratorio di 

macerazione in acqua; all’inizio del processo, 

l’acqua di ognuna delle vasca è stata inoculata 

con uno dei ceppi anaerobi selezionati, 

dotati di attività pectinolitica superiore 

al controllo C. felsineum DSM 794 T . Al termine 

della macerazione le fibre sono state 

separate dagli steli manualmente e sottoposte 

a determinazione delle proprietà morfologiche, 

e fisiche. 

Tra gli 11 ceppi batterici saggiati, due ceppi, 

L1-6 e C1-6, hanno fornito i migliori risultati. 

Nonostante la temperatura piuttosto 

bassa dell’acqua delle vasche (20°C), il grado 

ottimale di macerazione è stato ottenuto 

in soli 6 giorni, contro i 12 del controllo 

(Tab. 3). Nel caso degli altri ceppi analizzati 

il grado ottimale di macerazione veniva raggiunto 

in tempi superiori rispetto ai ceppi 

L1-6 e C1-6, ma sempre inferiori rispetto al 

controllo. Oltre a accelerare il processo, dimezzandone 

la durata, i due ceppi con capacità 

macerativa maggiore hanno prodotto 

una fibra di qualità superiore rispetto al 

Sofficità delle 

fibre (S) a 

Finezza delle 

fibre (g m -1 ) 

Colore delle 

fibre 

20.2 6 5.0 0.030 Bianco 

argentato 

C1-6 

20.1 6 5.0 0.037 

Bianco 

argentato 

Controllo 

a 

Analisi visiva (1-5). 

20.2 12 4.0 0.062 Grigio 

controllo, più soffice, più sottile e di colore 

chiaro (Tab. 3), (Di Candilo et al., 2000). 

Isolamento di ceppi pectinolitici aerobi. 

L’inoculo delle vasche con ceppi anaerobi 

selezionati consente di diminuire i tempi di 

macerazione e aumentare la qualità del prodotto. 

Tuttavia la germinazione delle spore 

dei ceppi anaerobi richiede l’istaurarsi di 

condizioni di anaerobiosi nel macero, che si 

realizzano solo dopo una fase di accrescimento 

di batteri aerobi. La selezione di ceppi 

aerobi, dotati di attività pectinolitica elevata, 

potrebbe permettere un ulteriore miglioramento 

e accelerazione del processo. 

L’impiego combinato di ceppi (aerobi e/o 

anaerobi), opportunamente selezionati, potrebbe 

permettere di ottenere un miglior controllo 

sul processo e una qualità della fibra 

più uniforme. 

Da campioni d’acqua di macerazione di 

canapa provenienti da maceri con diversa 

localizzazione geografica (Tab. 4) sono stati 

isolati un totale di 123 ceppi. Tra gli isolati 

sono stati individuati 25 ceppi pectinolitici, 

mediante saggio enzimatico su piastra. Per 

tutti i ceppi pectinolitici aerobi è stata misurata 

l’attività di degradazione dell’acido 

poligalatturonico sui sopranatanti di colture 

liquide cresciute per due giorni a 30°C in 

terreno massimo contenente 0.5% di pectina. 

Tra tutti i ceppi isolati il ceppo ROO-2A si è 

dimostrato quello dotato di attività 

pectinolitica maggiore. La determinazione 

della sequenza parziale del 16S rDNA ha 

permesso di attribuire il ceppo ROO-2A al 

genere Bacillus. 

Prove di laboratorio di macerazione di 

canapa con inoculi di ceppi aerobi ed 

anaerobi. Sono state allestite prove di laboratorio 

di macerazione in vasca in modo da 

confrontare quattro diverse condizioni di 

macerazione; all’inizio della macerazione 

Tabella 4 - Ceppi aerobi isolati da acqua di maceri di diversa provenienza. 

Table 4 - Aerobic strains isolated from retting tank water from different areas. 

Provenienza N° Ceppi isolati Ceppi con attività 

pectinolitica 

Nadlac, Romania 67 18 

Nagylak, Ungheria 56 7 

TOTALE 123 25 

sono state inoculate nell’acqua delle vasche 

spore di un ceppo anaerobio (L1-6 o C1-6) 

oppure di un ceppo aerobio (ROO-2A) e di 

un ceppo anaerobio (L1-6). Nella terza vasca 

sono state mantenute condizioni di 

areazione per tutto il processo e l’acqua della 

vasca è stata inoculata con spore del ceppo 

aerobio ROO-2A. Il controllo dell’esperimento 

è consistito in una vasca senza alcun 

inoculo in cui si è operata una 

macerazione tradizionale. 

Non è stato rivelata alcuna accelerazione 

della macerazione, rispetto alla vasca di controllo, 

quando il processo è stato effettuato 

in condizioni di areazione continua e inoculo 

di un ceppo aerobio. La fibra ottenuta è 

inoltre risultata scadente presentando, al termine 

del processo, una vistosa colorazione 

bruna. I migliori risultati sono stati ottenuti 

con l’inoculo combinato di un aerobio e di 

uno anaerobio; in queste condizioni il grado 

ottimale di macerazione è stato raggiunto 

dopo solo quattro giorni, contro i 12 del controllo 

o i 6 della vasca inoculata con il solo 

ceppo anaerobio. 

Caratterizzazione molecolare dei ceppi 

anaerobi pectinolitici. I 122 ceppi anaerobi 

pectinolitici isolati sono stati caratterizzati 

mediante ARDRA. L’ARDRA è una metodica 

rapida e riproducibile che consente la 

tipizzazione di ceppi batterici, ovvero permette 

di suddividere degli isolati batterici in 

più gruppi omogenei, che spesso corrispondono 

a specie batteriche (Vaneechoutte et al., 

1992). 

L’analisi ARDRA con gli enzimi di restrizione 

Alu I, Rsa I e Hinf I ha consentito di 

suddividere i 120 isolati in 5 gruppi, ciascuno 

contenente isolati con lo stesso profilo 

con i tre enzimi (Fig. 1). Il gruppo ARDRA 

C è risultato essere il più popolato raccogliendo 

l’86% degli isolati. I 26 ceppi dotati 

di attività pectinolitica superiore al controllo 

(> 0.03 U.I. mg -1 di cellule) sono stati raggruppati 

in 3 gruppi ARDRA (Fig. 2). 

Figura 1 - Distribuzione dei ceppi pectinolitici 

nei gruppi ARDRA. 

Figure 1 - Distribution of the pectinolytic 

strains in the 5 ARDRA groups. 


Figura 2 - Distribuzione nei gruppi ARDRA dei 

ceppi con attività pectinolitica superiore al 

controllo (C. felsineum DSM 794 T ). 

Figure 2 - Distribution of the strains with 

pectinolytic activity higher than C. felsineum 

DSM 794 T in the ARDRA groups. 

È stata quindi determinata la sequenza 

nucleotidica del 16S rDNA di almeno un rappresentante 

di ciascun gruppo ARDRA. Nel 

caso del gruppo ARDRA A è stato sequenziato 

il 16S rDNA dei due ceppi, L1-6 e 

C1-6, impiegati nelle prove di macerazione 

in vasca, mentre nel caso del gruppo C è stata 

determinata la sequenza nucleotidica del 16S 

rDNA di 4 ceppi. Il risultato del confronto 

delle sequenze determinate con quelle depositate 

in banca dati ha permesso di ricostruire 

l’albero filogenetico che mostra la posizione, 

Figura 3 - Albero filogenetico basato sul 

confronto delle sequenze dei 16S rDNA che 

mostra la posizione rispetto ad altre specie di 

Clostridium di 5 ceppi pectinolitici 

rappresentativi dei 5 gruppi individuati con 

l’analisi ARDRA. 

Figure 3 - Phylogenetic tree of the 16S rRNA 

gene sequences of 5 pectinolytic strains 

representing the 5 ARDRA groups and of related 

species of Clostridium. 


rispetto ad altre specie di Clostridium, di 

6 ceppi pectinolitici rappresentativi dei 

5 gruppi individuati con l’analisi ARDRA 

(Fig. 3). 

DISCUSSIONE 

Per secoli la macerazione biologica in acqua 

della canapa è avvenuta ad opera di popolazioni 

microbiche naturali, presenti nel 

terreno e sulle piante. La macerazione è indubbiamente 

il passaggio che più limita la 

produzione di filato di canapa. Un’efficiente 

produzione su scala industriale richiede 

dunque un ammodernamento e un’ottimizzazione 

di questa fase, che consentano un 

aumento dell’efficienza produttiva e un maggior 

controllo sul processo. 

L’attività svolta ha riguardato l’isolamento 

e la caratterizzazione di ceppi batterici 

dotati d’attività pectinolitica elevata. Nella 

prima fase del lavoro la ricerca si è concentrata 

sui batteri del genere Clostridium che, 

almeno nella fase anaerobia del processo in 

acqua, rappresentano i principali agenti 

degradatori. Prove di laboratorio preliminari 

hanno dimostrato che l’impiego dei ceppi 

selezionati, dotati di elevata attività di degradazione 

dell’acido poligalatturonico, 

come inoculi dell’acqua di macerazione, rappresenta 

una valida strategia che ha consentito 

di diminuire i tempi di macerazione, rispetto 

al processo tradizionale, e di migliorare 

la qualità della fibra prodotta. L’attività 

di degradazione dell’acido poligalatturonico 

sembra dunque fornire valide indicazioni 

sulle potenzialità macerative degli isolati. 

Inoculando nelle vasche, all’inizio del processo, 

spore di un ceppo aerobio e di uno 

anaerobio selezionati si è riusciti ad accelerare 

ulteriormente il processo. Il grado ottimale 

di macerazione è stato raggiunto dopo 

solo quattro giorni, contro i 12 del controllo 

o i 6 della vasca inoculata con il solo ceppo 

anaerobio. Poiché la germinazione delle 

spore dei ceppi anaerobi richiede l’istaurarsi 

di condizioni di anossia nel macero, che si 

realizzano solo dopo una fase di accrescimento 

di batteri aerobi, possiamo ritenere 

che l’inoculo di due ceppi, uno aerobio ed 

uno anaerobio, velocizzi il processo rendendolo 

in entrambe le fasi indipendente dall’insediamento 

della popolazione di degradatori 

residente. 

In passato la comunità microbica che opera 

la macerazione microbiologica in acqua è 

stata caratterizzata esclusivamente sulla base 

di caratteri fenotipici. In questo modo erano 

state caratterizzate solo due specie di batteri 

degradatori anaerobi, C. felsineum e C. 

acetobutylicum. 

La caratterizzazione molecolare degli isolati 

pectinolitici anaerobi, condotta in questo 

lavoro, ha dimostrato come la comunità 

microbica anaerobia, che interviene nella 

macerazione in acqua della canapa, sia molto 

più complessa. L’analisi ARDRA ha permesso 

di suddividere i 120 isolati anaerobi 

in 5 gruppi ARDRA. L’86% degli isolati si 

colloca all’interno del gruppo ARDRA C, 

comprendente anche il 65% degli isolati con 

attività elevata. Le sequenze del 16S rDNA 

di ceppi appartenenti ad uno stesso gruppo 

presentano una similitudine del 99%, confermando 

l’elevato grado di relazione 

filogenetica tra ceppi di uno stesso ribotipo. 

Il sequenziamento del 16S rDNA di almeno 

un rappresentante di ciascun gruppo 

ha dimostrato che gli isolati, suddivisi in 

5 gruppi ARDRA, appartengono ad almeno 

4 diverse specie del genere Clostridium 

(Fig. 3). Sulla base dell’analisi della sequenza 

del 16S rDNA, gli isolati del gruppo C 

risultano filogeneticamente distanti dai ceppi 

tipo delle specie C. acetobutylicum e C. 

felsineum, precedentemente considerate le 

uniche specie anaerobie implicate nella macerazione 

in acqua. Questi isolati si collocano 

invece vicino al ceppo NCP 262, formalmente 

appartenente alla specie C. 

acetobutylicum, ma attualmente in corso di 

riclassificazione come specie distinta, 

C. saccharobutylicum (Keis et al., 1995). 

Gli isolati appartenenti ai gruppi ARDRA 

A e E sono filogeneticamente vicini alle specie 

C. acetobutylicum e C. felsineum, due 

specie che presentano una elevata relazione 

sulla base dell’analisi del marcatore 16S 

rDNA (Tamburini et al., 2001). Questi due 

gruppi sono composti per la maggior parte 

da isolati dotati di attività pectinolitica elevata. 

I due rappresentanti del gruppo 

ARDRA B, dotati di una bassa attività 

pectinolitica, sembrerebbero invece appartenere 

ad una nuova specie batterica. La sequenza 

del 16S rDNA di uno dei due ceppi 

mostra infatti una bassa similitudine con le 

sequenze presenti in banca dati. 

CONCLUSIONI 

L’impiego di tecniche di caratterizzazione 

dell’attività pectinolitica e d’identificazione 

molecolare della microflora che interviene 

nella macerazione in acqua della canapa 

si sono dimostrati validi strumenti per 

la messa a punto di strategie di miglioramento 

e di ottimizzazione del processo tradizionale. 

Prove preliminari di laboratorio, condotte 

impiegando ceppi selezionati hanno 

consentito una riduzione dei tempi di 

macerazione e di migliorare la qualità del 

prodotto finale. Le condizioni saggiate in 

laboratorio possono dunque rappresentare un 

punto di partenza per prove di macerazione 

su scala più ampia. 

BIBLIOGRAFIA 

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Effetto dello spargimento dei reflui della macerazione della canapa sulla comunità 

batterica del suolo e la produzione del grano 

M. Castaldini, A. Fabiani, F. Santomassimo, S. Landi, D. Lami, M. Di Candilo 1 , N. Miclaus 

Istituto Sperimentale per lo Studio e la Difesa del Suolo P.za D’Azeglio 30, Firenze 

1 Istituto Sperimentale per le Colture Industriali Via Corticella 133, Bologna 

RIASSUNTO 

L’effetto delle acque di macerazione della canapa sulla microflora del suolo e sulle piante di parcelle 

sperimentali coltivate a grano è stato indagato mediante analisi molecolari ed agronomiche, per 

valutarne lo smaltimento eco-compatibile negli agroecosistemi. 

L’analisi molecolare indica che immediatamente dopo lo spargimento vi è una modesta modificazione 

della microflora, successivamente sovrastata dalla stagionalità. Inoltre, se da un lato non si 

riscontrano sostanziali differenze nella ricchezza delle specie, dall’altro si verifica un effetto più 

marcato sulla ricchezza relativa delle specie presenti, indicando una possibile azione a livello della 

funzionalità della comunità eubatterica tellurica. 

I dati biometrici non indicano un’influenza delle acque sui caratteri fenotipici e produttivi della 

pianta. 

Parole chiave: macerazione, acque reflue, canapa, eubatteri, rDNA, batteri ammonio ossidanti. 

ABSTRACT 

Effects of hemp retting water on the composition of soil bacterial community and on wheat 

yield 

The effect that the hemp retting water has on test plots was evaluated by means of molecular and 

agronomic analyses. The purpose was to consider the possibility of ecologically compatible disposal 

of these effluents in agricultural ecosystems, in the event of a revival of industrial hemp cultivation. 

Plots of wheat received 3 doses (0, 80 and 160 m 3 ha -1 in 2000 and double doses in 2001) of the 

retting water. During the cultivation cycle, soil samples from the 0-20 cm layer were collected and 

analyzed molecularly (DNA extraction, DGGE analysis, phylogenetic analysis of patterns and 

specific detection by hybridization) for the presence of eubacterial and autotrophic ammonia oxidizing 

communities. The agronomic analyses examined the biometric and productive characteristics at 

harvesting: plant density and height, the number of kernels per spike, seed weight, and grain 

production. 

Molecular analysis showed that a slight modification in the microflora occurred as soon as the 

water was spread. During the vegetative cycle this fluctuation of the microflora disappeared and 

the DGGE profiles of different trials were not very different in May and July both in 2000 and 

2001, indicating a major seasonal influence. Moreover, none of the main bands of the DGGE 

profiles of the hemp retting water spread were retrieved in the soil profiles, even immediately after 

spreading. The UPGMA analysis of the profiles, however, showed a more general effect on the 

evenness than on the richness of the soil’s eubacterial population, probably related to some shifts in 

the functional diversity of this soil community, due to the input of particular organic substances 

present in retting water. The DGGE investigation of the ammonia oxidizing bacterial community 

indicated that Nitrosospira was the most represented genus in soil. 

The biometric and productive data do not indicate that the water affected the plants’ phenotypic and 

productive characteristics. 

Key words: retting, soil bacterial, rDNA, DGGE, UPGMA, ammonia oxidizers, wheat production. 

INTRODUZIONE 

In questi ultimi anni si è assistito ad un 

rinnovato e crescente interesse per la coltivazione 

della canapa. Di conseguenza, anche 

lo smaltimento delle acque, derivanti dal 

processo microbiologico che separa le fibre 

dagli steli e ne garantisce la migliore qualità ai 

fini tessili (Di Candilo et al., 2000), necessita 

Autore corrispondente: Miclaus N. 

Istituto Sperimentale per lo Studio e la Difesa 

del Suolo, Piazza M. D’Azeglio, 30 - 50121 

Firenze, Italia - Tel. (055) 2491249 - Fax (055) 

241485. 





di valutazione dell’impatto ambientale. Le 

acque residue della macerazione potrebbero 

essere sparse sui suoli agricoli immediatamente 

o dopo un periodo di lagunaggio, 

come accade per gli effluenti della produzione 

dell’olio d’oliva. 

Scarsi sono i dati disponibili riguardo agli 

effetti che le acque di macerazione della canapa 

possono produrre sulle piante e sulle 

comunità batteriche del suolo e sui loro meccanismi 

di resilienza, i quali a vari livelli 

agiscono da tampone nei confronti dei diversi 

input che raggiungono gli agroecosistemi. 

Dati analoghi, relativi alla 

macerazione del lino, indicano che le acque 

di macerazione contengono una varia 

microflora batterica che si sviluppa naturalmente 

e i cui principali generi sono 

Clostridium, Achromobacter, Pseudomonas, 

Bacillus, Cellulomonas, Lactobacillus e 

Flavobacterium. Questi batteri agiscono sia 

attraverso un’azione pectinolitica sia contribuendo 

alla formazione di vari acidi organici 

quali l’acido acetico, propionico, lattico e 

butirrico, che abbassano il pH delle acque 

(Donaghy et al., 1990). 

Per valutare, su parcelle coltivate a grano, 

l’effetto dello spargimento delle acque 

di macerazione, lagunate per sei mesi nel 

primo anno e sparse immediatamente dopo 

la macerazione il secondo anno, sono state 

utilizzate da un lato le tecniche molecolari 

basate sugli acidi nucleici per quanto riguarda 

il monitoraggio delle comunità batteriche 

e dall’altro la valutazione delle caratteristiche 

biometriche e dei dati produttivi per determinare 

l’effetto sulla coltivazione. 

Le metodiche molecolari adottate prevedevano 

l’estrazione diretta del DNA dal suolo 

e la successiva amplificazione selettiva 

del 16S rDNA, molecola ampiamente utilizzata 

per lo studio delle comunità batteriche 

ambientali (Amann et al., 1995; Tiedje et al., 

1999; van Elsas et al., 1998), perché consente 

uno studio svincolato dalla necessità 

di coltivazione dei batteri ed è per questo in 

grado di prendere in considerazione un più 

ampio numero di specie batteriche. In particolare, 

l’analisi DGGE (Denaturing Gradient 

Gel Electrophoresis) (Muyzer et al., 1998) 

eseguita sulla regione V6-V8 del 16S rDNA 

eubatterico fornisce profili elettroforetici che 

sono da intendere come una vera e propria 

impronta molecolare della comunità 

eubatterica totale presente nel suolo, come 

pure di specifiche comunità di particolare 

interesse ecologico. L’analisi statistica 

UPGMA (Unweighted Pair Grouping with 

Mathematical Averages) dei profili consente, 

successivamente, di mettere in evidenza 

le variazioni a carico del numero di specie 

(richness) e della distribuzione relativa delle 

specie presenti (evenness). 


Campionamenti. La prova sperimentale 

è stata condotta ad Anzola (Bologna) presso 

l’azienda Cà Rossa dell’I.S.C.I. su un suolo 

classificato come typic Udifluvent (Soil 

Survey Staff, 1996) caratterizzato da un clima 

temperato e da precipitazioni di 618 mm 

annui (media ventennale). La prova consisteva 

di parcelle coltivate a grano (cv. Serio), 

irrigate con tre differenti volumi di acque di

Tabella 1 - Composizione delle acque di 

macerazione (anno 2000). 

Table 1 - Hemp retting water composition (year 

2000). 

Composizione delle acque di macerazione 

Azoto come N 23.8 mg l -1 

Sostanza organica 2150 mg l -1 

Fosforo come P 6.91 mg l -1 

Potassio come K 118 mg l -1 

Cloro come Cl 64.0 mg l -1 

macerazione (C: 0, D1: 80 e D2 160 m 3 ha -1 

nell’anno 2000 e volumi doppi nell’anno 

2001); è stato adottato un modello a blocchi 

randomizzati con quattro ripetizioni su parcelle 

di 25 m 2 . Le acque sono state distribuite 

a marzo nel 2000 e ad aprile e ottobre nel 

2001. Esse provengono dalla macerazione 

per sette giorni di 2.5 q di steli in un bacino 

contenente 9 m 3 di acqua. La composizione 

delle acque sparse nel 2000 è mostrata nella 

tabella 1. Le pratiche agricole prevedevano 

nel 2000 la fertilizzazione minerale con 160 

kg ha -1 di P 2 O 5 più 100 kg ha -1 di N in forma 

ammoniacale e 78 kg ha -1 di N come 

NH 4 NO 3 rispettivamente all’impianto e durante 

il ciclo di coltivazione; nel 2001 la fertilizzazione 

minerale con 400 kg ha -1 di 

Figura 1 - Analisi DGGE della regione V6-V8 

del 16S rDNA della comunità batterica del 

suolo e delle acque di macerazione dei 

campioni raccolti nel 2000. 1→3: C, D1, D2 

suolo campionato in febbraio; 4→6: C, D1, D2 

in marzo; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in 

maggio; 10→12: C, D1, D2 suolo campionato 

in luglio; I acque raccolte nel 1999; II acque 

raccolte nel 2000. 

Figure 1 - DGGE analysis of 16S rDNA V6-V8 

region of soil and hemp retting water bacterial 

community. 1→3: C, D1, D2 soil sampled in 

February 2000; 4→6: C, D1, D2 soil sampled 

in March 2000; 7→9: C, D1, D2 soil sampled 

in May 2000; 10→12: C, D1, D2 soil sampled 

in July 2000; I hemp retting water collected in 

1999; II hemp retting water collected in 2000. 

Ca(H 2 PO 4 ) 2 ·H 2 O (perfosfato triplo) all’aratura 

più 130 kg ha -1 di N come NH 4 NO 3 in 

due interventi in copertura. Il trattamento con 

erbicidi è stato eseguito nel 2000 applicando 

5 l ha -1 di INEX (pendimethalin + linuron) 

prima della semina e 3 l ha -1 di ARIANE 

(fluroxipir, clopiralid e MCPA) dopo 

l’accestimento, nel 2001 applicando solamente 

INEX in pre-emergenza. 

I campioni di suolo sono stati raccolti nei 

mesi di febbraio, marzo, maggio e luglio nel 

2000 e nei mesi di marzo, maggio, luglio, 

ottobre e novembre nel 2001 ad una profondità 

di 15-20 cm. La composizione del suolo 

è mostrata nella tabella 2. Il suolo è stato 

vagliato a 2 mm e conservato al buio a -20° C 

fino al momento dell’analisi. 

Analisi molecolari. Estrazione del DNA. 

Il DNA è stato estratto direttamente utilizzando 

il FastDNA Spin kit per il suolo 

(QBIOGENE). 

Amplificazione dell’rDNA eubatterico. 

L’rDNA 16S per gli esperimenti di 

ibridazione è stato ottenuto amplificando in 

triplo il DNA direttamente estratto dal suolo 

mediante i primer eubatterici universali p0f/ 

p6r (Lane, 1991) nelle condizioni descritte 

da (Castaldini et al. 1998a). Il 16S rDNA 

per l’analisi DGGE della regione V6-V8 è 

stato amplificato in triplo con i primer e nelle 

condizioni descritte da (Felske et al., 

1998a). I tre amplificati sono stati riuniti in 

un unico pool per l’analisi DGGE. 

Amplificazione dell’rDNA dei batteri 

ammonio ossidanti autotrofi. Il 16S rDNA 

per l’analisi DGGE è stato amplificato in 

triplo con i primer e nelle condizioni descritte 

da (Kowalchuk et al, 1997). 

Analisi DGGE della comunità eubatterica 

e ammonio ossidante autotrofa. L’analisi 

della regione V6-V8 per gli eubatteri è stata 

svolta utilizzando il BIORAD D-gene 

system su gel di poliacrilammide al 6% 

(acrilammide/bis 37.5:1) con urea 7M e 

formammide 40% come denaturanti ed un 

gradiente da 42 al 58%. Il gel è stato fatto 

correre in 1 x TAE a 75 V per 16 ore alla 

temperatura di 60° C e colorato con SYBR ® 

Green I. 

L’analisi DGGE del 16S degli ammonio 

ossidanti è stata svolta su gel di 

poliacrilammide al 8% (acrilammide/bis 

37.5:1) con urea 7M e formammide 40% 

come denaturanti ed un gradiente da 46 al 

54%. Il gel è stato fatto correre in 0.5 x TAE 

a 75 V per 17 ore alla temperatura di 55° C. 

e colorato con SYBR ® Green I. 

Ibridazione mediante Slot-blot del rDNA. 

È stata utilizzata una sonda generale per gli 

eubatteri marcata con digoxigenina nelle 

condizioni di ibridazione descritte da (Manz 

et al., 1992). La densità ottica riportata nei 

grafici è stata valutata con il sistema 

BioImage nel 2000 e con il Quantity One 

Software (BIORAD) nel 2001. 

Dendogrammi di similarità dei pattern 

DGGE. È stato utilizzato il Dice coefficient 

valutando la posizione delle bande con e 

Figura 2 - Dendrogrammi derivanti dai profili dell’analisi DGGE dei campioni di suolo raccolti nel 

2000. La similarità dei profili è stata calcolata utilizzando il Dice Coefficient e raggruppando i dati con 

l’analisi UPGMA escludendo (A) o considerando l’intensità delle bande (B). 1→3: C, D1, D2 suolo 

campionato in febbraio; 4→6: C, D1, D2 in marzo; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in maggio; 

10→12: C, D1, D2 suolo campionato in luglio. 

Figure 2 - Dendrogram structures of DGGE pattern comparisons. Through the use of Diversity 

Database Software, the similarity of patterns was calculated using the Dice coefficient without (A) and 

with (B) weighting of band intensities. Unweighted Pair Grouping with Mathematical Average was 

used for clustering. 1→3: C, D1, D2 soil sampled in February 2000; 4→6: C, D1, D2 soil sampled in 

March 2000; 7→9: C, D1, D2 soil sampled in May 2000; 10→12: C, D1, D2 soil sampled in July 

2000. 


Tabella 2 - Composizione del suolo. 

Table 2 - Soil composition. 

Composizione del Suolo 

Sabbia 23 % 

Limo 44 % 

Argilla 33 % 

Sostanza organica 1.60 % 

Azoto come N 1.2 % 

Ca CO3 15.0 % 

PH 7.95 

senza la pesatura dell’intensità delle stesse 

e elaborando i dati in cluster con UPGMA 

secondo il Diversity Database Software 

(BIORAD). 

Determinazioni biometriche e produttive 

delle piante. Si sono determinate le seguenti 

caratteristiche biometriche e produttive all’epoca 

della raccolta (luglio 2000 e 2001): 

densità delle piante per m 2 , altezza delle piante 

(media di 100 piante parcella -1 ), numero 

di cariossidi per spiga (media di cento spighe 

per parcella), peso di 1000 semi e produzione 

di granella ha -1 . 


Figura 4 - Analisi DGGE della regione V6-V8 

del 16S rDNA della comunità batterica del suolo 

e delle acque di macerazione dei campioni 

raccolti nel 2001. 1→3: C, D1, D2 suolo 

campionato in marzo; 4→6: C, D1, D2 in 

maggio; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in 

luglio; 10→12: C, D1, D2 suolo campionato in 

ottobre; 13→15: C, D1, D2 suolo campionato in 

novembre; I acque raccolte a luglio; II acque 

raccolte ad ottobre. 

Figure 4 - DGGE analysis of 16S rDNA V6-V8 

region of soil and hemp retting water bacterial 

community. 1→3: C, D1, D2 soil sampled in 

March 2001; 4→6: C, D1, D2 soil sampled in 

May 2001; 7→9: C, D1, D2 soil sampled in July 

2001; 10→12: C, D1, D2 soil sampled in 

October 2001; 13→15: C, D1, D2 soil sampled 

in November 2001; I Hemp retting water 

collected in July 2001; II hemp retting water 

collected in October 2001. 


Analisi molecolare. I anno. Lo studio della 

comunità eubatterica del suolo mediante 

l’analisi DGGE della regione V6-V8 del 16S 

rDNA non ha mostrato sostanziali variazioni 

nella struttura complessiva della 

microflora per effetto dello spargimento delle 

acque di macerazione (Fig. 1). Solo immediatamente 

dopo lo spargimento si 

evidenziano alcune bande caratteristiche, che 

scompaiono successivamente, indicando una 

modificazione momentanea della comunità 

indotta dal trattamento. Inoltre, anche la 

stagionalità influisce sulla comunità, special- 

O 

D 

0,45 

0,3 

0,15 

0 

mente a livello della distribuzione relativa 

delle singole specie (evenness), perché si riscontra 

una diversa intensità delle bande presenti 

sia nelle parcelle trattate sia nel controllo. 

L’analisi filogenetica dei profili ottenuti 

basata solo sul n° di bande (richness), 

indica una sostanziale omogeneità dei campioni 

(Fig. 2A); infatti il valore 0.90 come 

indice di similarità determina i due raggruppamenti 

principali dei campioni. È da notare 

l’alto grado di similarità (95-97%) delle 

parcelle di Febbraio prima del trattamento e 

del controllo di Marzo (rispettivamente cam- 

Controllo Dose 1 Dose 2 

Febbraio Marzo Maggio Luglio 

Figure 3 - Valori di densità ottica dei segnali di ibridazione del 16S rDNA amplificato della comunità 

eubatterica del suolo del 2000 con la sonda universale per gli eubatteri, Eub 338. 

Figure 3 - Optical density values of 16S rDNA of 2000 soil bacterial community hybridization with 

eubacterial specific probe Eub 338. 

A B 

Figura 5 - Dendrogrammi derivanti dai profili dell’analisi DGGE dei campioni di suolo raccolti nel 

2001. La similarità dei profili è stata calcolata utilizzando il Dice Coefficient e raggruppando i dati con 

l’analisi UPGMA escludendo (A) o considerando l’intensità delle bande (B). 1→3: C, D1, D2 suolo 

campionato in marzo; 4→6: C, D1, D2 in maggio; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in luglio; 

10→12: C, D1, D2 suolo campionato in ottobre; 13→15: C, D1, D2 suolo campionato in novembre. 

Figure 5 - Dendrogram structures of DGGE patterns comparisons. Through the use of Diversity 

Database Software, the similarity of patterns was calculated using the Dice coefficient without (A) and 

with (B) weighting of band intensities. Unweighted Pair Grouping with Mathematical Average was 

used for clustering. 1→3: C, D1, D2 soil sampled in March 2001; 4→6: C, D1, D2 soil sampled in 

May 2001; 7→9: C, D1, D2 soil sampled in July 2001; 10→12: C, D1, D2 soil sampled in October 

2001; 13→15: C, D1, D2 soil sampled in November 2001.

Tabella 3 - Dati biometrici e produttivi della coltivazione di grano (anno 2000). I valori della stessa 

colonna contrassegnati dalla stessa lettera non presentano si differenziano significativamente per 

P≤0.05 (test di Duncan). 

Table 3 - Wheat biometric and production data (year 2000). Means with the same letters are not 

significantly different P≤0.05 (Duncan test). 

Trattamenti 


Controllo 

Dose 1 

Dose 2 

O 

D 

1600 

1400 

1200 

1000 

800 

600 

400 

200 

0 

Piante m -2 

(n°) 

752 a 

758 a 

755 a 

Altezza 

piante 

(cm) 

63.9 a 

65.0 a 

66.3 a 

Controllo Dose 1 Dose 2 

Marzo Maggio Luglio Ottobre Novembre 

Figura 6 - Valori di densità ottica dei segnali di ibridazione del 16S rDNA amplificato della comunità 

eubatterica del suolo del 2001 con la sonda universale per gli eubatteri Eub 338. 

Figure 6 - Optical density values of 16S rDNA of 2001 soil bacterial community hybridization with 

eubacterial specific probe Eub 338. 

pioni 1, 2, 3 e 4), parcelle non trattate con le 

acque e sostanzialmente omogenee rispetto 

all’epoca di campionamento. Anche il livello 

di dose sparsa non sembra incidere in 

maniera marcata sulla biodiversità 

eubatterica (94% di similarità dei campioni 

5 e 6 con quelli precedenti). Verosimilmente, 

proprio la stagionalità incide in maniera 

più netta per le parcelle soggette a spargimento 

(87-90% di similarità tra il gruppo di 

campioni dal n° 8 al 12 con i 7 precedenti), 

mentre per il controllo non è possibile ricondurre 

ad una ipotesi definita l’andamento 

dei pattern. Il dendrogramma compren- 

Peso di 

10 3 semi 

(g) 

40.0 a 

39.0 a 

40.2 a 

Cariossidi 

per spiga 

(n°) 

32.4 a 

33.1 a 

32.6 a 

Produzione 

di granella 

(t ha -1 ) 

6.51 a 

6.56 a 

6.57 a 

dente anche l’intensità delle singole bande 

(Fig. 2B) indica un minor grado di similarità 

tra i vari campioni, specialmente per le tesi 

trattate con la dose doppia rispetto alla dose 

singola e al controllo. 

Le possibili variazioni indotte dallo spargimento 

delle acque sulla microflora 

eubatterica sono state indagate con la sonda 

universale Eub 338 specifica per gli 

eubatteri. La sonda non ha indicato una variazione 

della microflora immediatamente 

dopo il trattamento, mentre un possibile effetto 

delle acque sembra emergere dai dati 

del campionamento di maggio (Fig. 3). 

Tabella 4 - Dati biometrici e produttivi della coltivazione di grano (anno 2001). I valori della stessa 

colonna contrassegnati dalla stessa lettera non presentano si differenziano significativamente per 

P≤0.05 (test di Duncan). 

Table 4 - Wheat biometric and production data (year 2001). Means with the same letters are not 

significantly different P≤0.05 (Duncan test). 

Trattamenti 

anno 2001 

Controllo 

Dose 1 

Dose 2 

Piante m -2 

(n°) 

669 a 

683 a 

607 a 

Altezza 

piante 

Peso di 

10 

Cariossidi Produzione 

3 (cm) 

semi 

(g) 

per spiga di granella 

(n°) (t ha -1 ) 

65.8 a 38.4 a 28.9 a 4.3 a 

63.3 a 41.8 a 26.9 a 4.6 a 

68.6 a 37.9 a 30.1 a 4.6 a 

II anno. L’analisi DGGE della regione 

V6-V8 dell’rDNA non mette in evidenza differenze 

tra le varie parcelle per quanto riguarda 

il numero delle specie presenti 

(Fig. 4). Il grado di diversità tra le parcelle 

basato sull’analisi UPGMA (Fig. 5A) indica 

in questo caso un certo effetto della 

stagionalità e delle lavorazioni di preparazione 

per le colture successive, con i campioni 

di ottobre e novembre raggruppati tra 

loro rispetto agli altri (90% di similitudine 

tra i campioni 10-15 e gli altri). L’analisi 

UPGMA comprendente anche l’intensità 

delle bande, mette in luce anche nel secondo 

anno un minor grado di similarità tra i 

vari campioni (Fig. 5B), e una certa particolarità 

di quelli che hanno ricevuto una dose 

doppia (n° 6 e 9) che per il 2001 è stata pari 

a 4 volte la dose iniziale unitaria; ciò indica 

probabilmente un effetto soglia della dose 

da poter spargere. Le acque di macerazione, 

d’altro canto, presentano pattern molto diversi 

in relazione alla durata di stoccaggio, 

e comunque entrambe hanno profili di bande 

diversi rispetto a quelli del suolo, e non 

sembrano in grado di modificarne la comunità 

eubatterica in maniera diretta. 

L’ibridazione con la sonda per gli eubatteri 

(Fig. 6) non mette in evidenza una definita 

azione delle acque sulla microflora nel suo 

complesso, indicando che le modificazioni 

a carico delle singole popolazioni mantengono 

costante il numero complessivo della 

microflora eubatterica. 

Per quanto riguarda la popolazione ammonio 

ossidante autotrofa, lo studio effettuato 

il II anno con la tecnica DGGE (Fig. 7) 

non indica differenze significative nella comunità 

in seguito alla somministrazione delle 

acque; anche con questa tecnica emerge chiaramente 

che il genere più rappresentato nel 

suolo è Nitrosospira, e nemmeno l’apporto 

di ammonio ossidanti diversi, presenti nelle 

acque, riesce ad influenzarne la presenza. 

Dati biometrici e produttivi. Le caratteristiche 

biometriche e produttive della coltura, 

indicate nelle tabelle 3 e 4, non mostrano 

differenze significative per effetto 

dello spargimento delle acque (P≤0.05) (test 

di Duncan) per i singoli anni considerati. 

La variazione di produzione tra i due anni 

(circa 20 q ha -1 ) è al momento imputabile 

agli effetti dell’andamento climatico del 

2001, come evidenziato dalla generale diminuzione 

della produzione nelle zone circostanti. 

CONCLUSIONI 

Dalla analisi DGGE e la successiva elaborazione 

UPGMA emerge che, dopo lo 

spargimento delle acque di macerazione della 

canapa sul suolo, avvengono delle 

modificazioni a carico della comunità 

eubatterica del suolo che si possono definire 

temporanee e che riguardano non tanto il 

numero delle specie maggiormente presenti, 

quanto la loro distribuzione relativa. D’al- 


Figura 7 - Analisi DGGE del 16S rDNA della comunità batterica ammonio ossidante autotrofa del 

suolo e delle acque di macerazione dei campioni raccolti nel 2001. 1→3: C, D1, D2 suolo campionato 

in marzo; 4→6: C, D1, D2 in maggio; 7→9: C, D1, D2 suolo campionato in luglio; 10→12: C, D1, D2 

suolo campionato in ottobre; 13→15: C, D1, D2 suolo campionato in novembre; I acque raccolte a 

luglio; II acque raccolte ad ottobre; Nm: Nitrosomonas europaea; Nl: Nitrosospira multiformis. 

Figure 7 - DGGE analysis of 16S rDNA of soil and hemp retting water ammonia oxidizers bacterial 

community. 1→3: C, D1, D2 soil sampled in March 2001; 4→6: C, D1, D2 soil sampled in May 2001; 

7→9: C, D1, D2 soil sampled in July 2001; 10→12: C, D1, D2 soil sampled in October 2001; 13→15: 

C, D1, D2 soil sampled in November 2001; I hemp retting water collected in July 2001; II hemp retting 

water collected in October 2001; Nm: Nitrosomonas europaea; Nl: Nitrosospira multiformis. 

tronde, è possibile che variazioni nel numero 

delle specie della comunità batterica, nell’ambito 

dei suoli trattati, siano a carico delle 

popolazioni meno rappresentate, che pertanto 

potrebbero essere penalizzate nel processo 

di amplificazione di una miscela molto 

eterogenea di DNA quale quella estratta 

dal suolo (Felske et al.,1998b). 

Anche le variazioni a carico della 

microflora messe in luce con la sonda generale 

per gli eubatteri non sembrano in correlazione 

con la dose specifica somministrata, 

e sono più spiegabili come risposta ai fattori 

climatici e stagionali. La popolazione ammonio 

ossidante autotrofa, presa in esame 

come importante indicatore ambientale 

(Ceccherini et al., 1998) non è influenzata 

nella sua composizione dal refluo versato. 

Infine anche i parametri morfo-biometrici 

e produttivi presi in considerazione mostrano 

un andamento legato verosimilmente all’andamento 

climatico e/o agli interventi di 

conduzione. A tal proposito, l’ipotesi che 

l’apporto delle acque, dato il loro modesto 

contenuto di carbonio organico, potesse svol- 


gere una azione positiva sulla produzione 

incrementando la dose sparsa (Castaldini et 

al., 2002) non sembra suffragato dai dati 

produttivi del 2° anno. 

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154.

Caratterizzazione strutturale e istologica di fibre di canapa (Cannabis sativa L.) 

P. Medeghini Bonatti 1 , B. Focher, C. Grippo, C. Ferrari 1 , G. Pellacani 

Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia 

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e dell’Ambiente, Via Vignolese 905/C - 41100 Modena 

1 Dipartimento Interdisciplinare di Scienze Agrarie, Via J. Kennedy 17- 42100 Reggio Emilia 

RIASSUNTO 

Su due varietà di canapa destinate al settore tessile, Carmagnola (dioica), tradizionale cultivar 

italiana da fibra e Fedora (monoica), di origine francese, è stato condotto uno studio istologico e 

strutturale delle fibre, rispettivamente contenute nel fusto integro e nello stigliato. L’analisi istoanatomica 

ha consentito una precisa caratterizzazione delle due varietà relativamente alle dimensioni 

dei fascetti di fibre primarie, al gradiente di maturazione delle stesse lungo il fusto, alla produzione 

di fibre secondarie. Comparativamente, nella cv Carmagnola i fascetti appaiono meglio individuati, 

a contorno più regolare e significativamente più sottili in ogni segmento di fusto considerato; 

a parità di età delle piante e di distanza dalla base, in questa stessa cultivar la maturazione delle 

fibre risulta più omogenea e la quantità di fibre secondarie è globalmente inferiore. L’analisi 

composizionale e strutturale ha mostrato contenuto di lignina analogo nelle due varietà e una struttura 

meno ordinata della cellulosa nella varietà Fedora. 

Parole chiave: Cannabis sativa L., cv Carmagnola, cv Fedora, fibra tessile, analisi istologica, cellulosa, 

analisi composizionale, analisi NMR. 

ABSTRACT 

Structural and histological characterisation of hemp (Cannabis sativa L.) fibers 

Histo-anatomical, compositional and solid-state NMR analysis were carried out on primary bast 

fibres of dioecious hemp variety Carmagnola and monoecious Fedora one, to comparatively define 

the main quality traits related to their textile use. Field grown plants in the vegetative stage were 

harvested at week 14 after sowing. The plant density was approximately 120 plants m -2 . The plant 

height averaged 230 cm in cv Carmagnola and 165 cm in cv Fedora. Microscopical observations 

and image analysis were carried out on stem cross-sections at 50, 100 and 150 cm above ground. 

Compositional and structural analysis were performed in toto on primary fibres manually extracted 

from stem segments up to 150 cm above ground. The two cultivars showed significant differences 

in the size of fibre bundles, in fibre ripeness degree and in the proportion of secondary fibres in 

every stem segment examined. In cv Fedora the primary fibre bundles appeared consistent, irregularly 

defined and frequently interconnected, whereas in cv Carmagnola they were thinner and regularly 

spaced. The fibre maturity index, defined by cell-wall/cell-lumen ratio (P/L), was high in cv Fedora 

up to 100 cm above ground and very low in the upper third of the stem. The fibre ripeness degree in 

cv Carmagnola was lower than in cv Fedora up to 100 cm height; nevertheless, the primary fibres 

appeared well differentiated up to 150 cm above ground, with constant values of maturity index. 

Differences in secondary fibre production were also observed, related to the different growth pattern 

of the two cultivars. The proportion of secondary fibres in stem cross-sections at 50 cm above 

ground averaged 25% of total bast area in cv Carmagnola and 28% in cv Fedora plants; at 100 cm 

secondary bast fibres were observed only in cv Fedora. On the whole, histo-anatomical conditions 

consistent with textile uses were observed up to 150 cm above ground in cv Carmagnola and up to 

100 cm in cv Fedora, at parity of plant age. Chemical composition of primary fibres was substantially 

similar, the only significant difference being the higher amount of extractive components recorded 

in cv Fedora. On the other hand, the NMR spectra pointed out a fairly lower intensity signal of 

lignin in cv Fedora, together with a partial reduction in the pentosane signals. Moreover, the NMR 

spectrum recorded for cv Carmagnola fibres showed the cellulose profile typically found in primary 

fibres of herbaceous plants, with a C-4 related crystallinity degree near to 50%. In the cv Fedora 

NMR spectrum, the band width of the C-4 and C-6 peaks prevents the determination of the crystalline 

phase, due to the greater amount of more disordered cellulose. 

Key words: Cannabis sativa L., cv Carmagnola, cv Fedora, fiber hemp, histology, cellulose, fibre 

composition, NMR analysis. 

Autore corrispondente: Medeghini Bonatti P. 

Dipartimento di Scienze Agrarie – Università 

degli Studi di Modena e Reggio Emilia, 

Via Kennedy 17, 42100 Reggio Emilia, Italia 

Tel. (0522) 383232 - Fax (0522) 304217 

E-mail: bonatti.piera@unimo.it. 




INTRODUZIONE 

L’impiego di colture agricole per usi industriali 

si pone come strategia di 

diversificazione produttiva in una situazione 

prospettica caratterizzata dalla riduzione 

delle risorse finanziarie disponibili per il 

sostegno dell’agricoltura e dall’imponente 

disavanzo della bilancia commerciale delle 

materie prime fibrose della maggior parte dei 

paesi dell’UE. Non è tuttavia sufficiente produrre 

materiale fibroso in quantità industriali 

per essere certi dell’accettazione del mercato; 

impatto ambientale e qualità sono i fattori 

che condizionano l’impiego di qualsiasi 

materia prima. 

Definire la qualità di una fibra cellulosica 

vegetale in termini del tutto oggettivi è un 

compito estremamente arduo sia per la variabilità 

intrinseca dei prodotti naturali sia 

per la molteplicità dei settori d’impiego. In 

linea di principio, al momento dell’acquisto 

i parametri di riferimento del prezzo sono: il 

contenuto di fibra lunga nello stelo, la resistenza 

dei fascetti fibrosi, la finezza della 

fibra tecnologica. Detti parametri sono generalmente 

valutati manualmente dall’acquirente 

al momento stesso dell’acquisto e, solo 

nei casi dubbi, confermati in laboratorio su 

piccolissime campionature. Il passaggio da 

criteri soggettivi a criteri oggettivi basati su 

parametri morfologici e strutturali richiede 

in ogni caso un approfondimento della conoscenza 

della materia prima fibrosa. 

Vari caratteri isto-anatomici del fusto di 

canapa sono correlabili a caratteristiche tecnologiche 

delle fibre quali elasticità, resistenza 

e finezza (Sankari, 2000). Ai fini della 

destinazione d’uso e della lavorazione, può 

rivestire notevole interesse definire sia la 

consistenza dei singoli fascetti, cioè il numero 

di fibre di cui sono composti, sia la 

quantità di altri tessuti ad essi associati, che 

possono restare a far parte dello stigliato 

come impurezze. Un ulteriore elemento significativo 

è il grado di maturazione e 

lignificazione della parete delle singole fibre, 

che risulta correlato a vari fattori 

(Horkay and Bócsa, 1996; Mediavilla, 

Leupin and Keller, 2001; Keller et al., 2001; 

Sankari, 2000): sesso della pianta, stadio di 

sviluppo, età del tessuto. Una consistente 

presenza di lignina può influire direttamente 

sul grado di rigidità e fragilità della fibra; 

peraltro, una scarsa lignificazione è propria 

di fibre non mature. Infine, è da considerare 

che l’accrescimento in diametro del fusto 

comporta, parallelamente alla formazione 

della massa legnosa, la produzione di fibre 

floematiche secondarie, molto lignificate e 

di lunghezza e diametro molto ridotti (fibre 

corte): un’abbondante presenza di fibre secondarie 

nello stigliato incide negativamente 

sulla qualità (Mediavilla, Leupin and 

Keller, 2001). 

Lo scopo della presente ricerca è la caratterizzazione 

istologica delle fibre nel fusto 

integro, unitamente all’analisi composizionale 


Tabella 1 - Consistenza dei fascetti di fibre primarie a 100 cm di altezza nel fusto delle cultivar 

Carmagnola e Fedora, a 14 settimane dalla semina. 

Table1 - Primary fibre strand consistency in cv Carmagnola and Fedora stems, 100 cm above ground, 

at week 14 after sowing. 

n° medio di fibre range 

per fascetto 

Carmagnola 27.6 

e strutturale delle componenti polimeriche 

delle fibre nello stigliato. Questo lavoro riporta 

una prima serie di osservazioni utili a 

definire comparativamente due varietà destinate 

al settore tessile: Carmagnola, dioica, 

tradizionale varietà da fibra italiana, e Fedora, 

monoica, di origine francese. 

Tabella 2 - Indice di maturazione delle fibre 

primarie (P/L) a diverse altezze nel fusto delle 

cv Carmagnola e Fedora, a 14 settimane dalla 

semina. 

Table 2 - Primary fibres maturity index (P/L) 

along the stem of cv Carmagnola and cv 

Fedora, at week 14 after sowing. 

Figura 1 - Porzione di fusto di C. sativa cv 

Carmagnola in sezione trasversale, a 100 cm 

dalla base, 14 settimane dopo la semina (x 70). 

Figure 1 - A cross-section of C. sativa cv 

Carmagnola stem, 100 cm above ground, at 

week 14 after sowing (x 70). 


costolature 39.6 12 - 66 

tra costolature 18.6 11 - 31 

Fedora 57.6 

costolature 71 30 - 91 

tra costolature 46 36 - 63 

50 cm 100 cm 150 cm 

Carmagnola 0.69 0.56 0.54 

Fedora 0.84 0.66 0.22 


Campionamento e conservazione. I 

campioni sono stati ottenuti nell’estate 2000 

da piante cresciute in campo a densità di 

120 m -2 e distanza tra file di 20 cm. Le condizioni 

colturali hanno previsto concimazione 

azotata e fosfatica in ragione di 

150 kg ha -1 e nessun trattamento di diserbo. 

All’epoca del prelievo (inizio luglio, 14 settimane 

dalla semina) gli individui prescelti 

per l’analisi non presentavano segni evidenti 

di avvio della fioritura, benché la maggior 

parte delle piante della cv Fedora avesse raggiunto 

questo stadio; l’altezza media era di 

230 cm per la cv Carmagnola e di 165 cm 

per la cv Fedora. Segmenti di fusto di tre 

piante per ogni cultivar, dalla base a 150 cm 

di altezza, conservati a –80 °C, sono stati 

destinati alle analisi composizionali e strutturali. 

Per le analisi isto-anatomiche, frammenti 

di circa 2 cm di lunghezza sono stati 

prelevati dalle stesse piante a distanza di 50, 

100, 150 cm dalla base e opportunamente 

trattatati per le osservazioni microscopiche. 

Microscopia. I campioni di fusto sono sta- 

Figura 2 - Sezione trasversale del fusto di C. 

sativa cv Fedora, a 100 cm dalla base, 

14 settimane dopo la semina (x 70). 

Figure 2 - Cross-section of C. sativa cv Fedora 

stem, 100 cm above ground, at week 14 after 

sowing (x 70). 

ti fissati per almeno 24 ore a 4 °C in 

glutaraldeide 3% (p/v) in tampone fosfato 

0.1 M, pH 6.8, successivamente disidratati 

in alcool e inclusi in istoresina (Technovit 

7100, Kulze). Sezioni trasversali dello spessore 

di 2-4 µm, ottenute con Ultramicrotomo 

Reichert Jung, sono state colorate con blu di 

toluidina carbonato, osservate e fotografate 

ad un microscopio ottico Leitz Orthoplan. 

Su almeno sei sezioni non seriali per ogni 

campione è stata eseguita l’analisi di immagine. 

Il grado di maturazione delle fibre primarie 

è stato quantificato attraverso la misura, 

su singole fibre, del rapporto parete/ 

lume cellulare (P/L); la consistenza dei singoli 

fascetti è stata valutata sulla base del 

numero di fibre adiacenti, non separate da 

cellule parenchimatiche. 

Isolamento delle fibre. Le fibre tecnologiche 

sono state isolate dallo stelo e pulite 

manualmente, quindi separate dai tessuti non 

fibrosi tramite un pettine industriale da 

23 punte pollice -1 . 

Analisi chimica delle fibre stigliate. 

Determinazione degli estrattivi. La quantità 

di estrattivi è stata determinata per estrazione 

delle fibre stigliate in miscela di 

cicloesano/etanolo (2:1), a ricadere per 8 h 

e successivamente con etanolo per 5 h (Tappi 

264 om-82). 

Determinazione della lignina. La frazione 

di lignina insolubile è stata determinata, 

secondo la norma Tappi T 222 om-88, per 

dissoluzione delle componenti polisaccaridiche 

in H 2 SO 4 72% (p/p) per 2 h a 25°C e 

successivo trattamento in H 2 SO 4 3% (p/p) a 

ricadere per 4 h. Il residuo insolubile è stato 

lavato con H 2 O bollente sino a neutralità. La 

Figura 3 - Particolare di un fascetto di fibre 

primarie, a grado di maturazione non omogeneo, 

nella cv Fedora (x 270). 

Figure 3 - Detail of a primary bast fibre bundle 

of cv Fedora, showing maturity gradient of 

fibres (x 270).

frazione di lignina solubile è stata determinata 

spettrofotometricamente (205 nm) sulla 

frazione solubile in H 2 SO 4 . 

Determinazione dei pentosani. La determinazione 

dei pentosani è stata condotta secondo 

la norma Tappi 223 cm-84, sul distillato 

in HCl 13,15% (p/p) dopo addizione di 

NaCl (20 g). A 5 ml del distillato sono stati 

aggiunti 25 ml di reagente orcinolo e 20 ml 

di etanolo; la determinazione spettrofotometrica 

del contenuto di xilano è stata condotta 

a 630 nm. 

Determinazione delle ceneri. La quantità 

di ceneri è stata determinata per calcinazione 

in muffola a 560 °C (Tappi 211 os-58). 

Analisi spettroscopica NMR allo stato 

solido. Gli spettri CP-MAS 13 C-NMR sono 

stati registrati a temperatura ambiente, a 

75.4 MHz mediante uno spettrometro per lo 

stato solido Bruker ASX -300, usando un rotore 

(ZrO 2 ) di 7 mm. Il tempo di contatto di 

cross polarisation (CP) era 1 ms, mentre il 

tempo di ripetizione e l’impulso 1 H90°, rispettivamente 

di 4 s e 3,5 µs. I chemical 

shifts erano misurati rispetto alla glicina (riferimento 

esterno) a 42 ppm dal TMS. Per 

ogni spettro sono state accumulate da 500 a 

2000 registrazioni (1K data points). La velocità 

di rotazione del rotore era di 4.5 kHz; 

gli spettri sono stati fasati manualmente. 


Caratterizzazione isto-anatomica. Le fibre 

primarie occupano nel fusto una regione 

periciclica che negli stadi iniziali 

dell’ontogenesi, e particolarmente in corrispondenza 

delle costolature, diviene 

Figura 4 - Composizione percentuale della zona 

di fusto esterna al cambio cribro-legnoso, a 50 

cm dalla base, 14 settimane dopo la semina. 

Figure 4 - Proportion of primary fibres, 

secondary fibres and other tissues in the bast 

zone of stem basal segment of cv Carmagnola 

and cv Fedora, at week 14 after sowing. 

Tabella 3 - Analisi composizionale delle fibre stigliate. 

Table 3 - Compositional analysis of scutched fibres. 

Carmagnola 

(%) 

Fedora 

(%) 

Estrattivi 1,8 3,9 

Lignina solubile 2,1 2,1 

Lignina insolubile 2.3 2.7 

Lignina totale 4,4 4,8 

Pentosani 8,0 7,9 

Ceneri 4,9 4,4 

Cellulosa (*) 

(*) Determinata come differenza 

80,9 79,1 

Figura 5 - Aspetto dei fascetti di fibre primarie a 100 cm di altezza nel fusto della cv Carmagnola (x 150). 

Figure 5 - Primary bast fibre bundles in the stem of cv Carmagnola, 100 cm above ground (x 150). 

Figura 6 - Aspetto dei fascetti di fibre primarie a 100 cm di altezza nel fusto della cv Fedora (x 150). 

Figure 6 - Primary bast fibre bundles in the stem of cv Fedora, 100 cm above ground (x 150). 


Figura 7 - Fibre primarie in avanzato stadio di 

maturazione e scarso sviluppo delle fibre 

secondarie nel fusto della cv Carmagnola a 

50 cm dalla base (x 170). 

Figure 7 - Detail of cv Carmagnola stem, 50 cm 

above ground, showing nearly mature primary 

fibres and moderate development of secondary 

phloem fibres (x 170). 

pluristratificata. La distribuzione in fascetti 

separati (Figg. 1, 2) evidenzia che non tutte 

le cellule della regione periciclica si differenziano 

in fibre; a separare i singoli fascetti 

permangono quindi cellule di tipo 

parenchimatico, di piccole dimensioni e 

provviste di parete cellulosica sottile. Il numero 

di fibre per fascetto risulta determinato 

molto precocemente e, in uno stesso individuo, 

non presenta significative variazioni 

a diverse altezze lungo il fusto. 

La maturazione delle fibre, indicata dalla 

progressiva deposizione di strati di parete 

cellulare secondaria, procede nell’ambito di 

Figura 10 - Particolare del fusto della cv Fedora 

a 150 cm di altezza; le fibre primarie non sono 

differenziate (x 170). 

Figure 10 - Detail of cv Fedora stem, 150 cm 

above ground; differentiated primary fibres are 

not present (x 170). 


Figura 8 - Particolare del fusto della cv 

Carmagnola a 150 cm dalla base; le fibre 

primarie mostrano minore diametro, ma buon 

grado di maturazione; non sono presenti fibre 

secondarie (x 170). 

Figure 8 - Detail of cv Carmagnola stem, 

150 cm above ground, showing good 

differentiation of thin primary fibres; secondary 

fibres are not visible (x 170). 

ogni fascetto secondo gradiente, in senso 

radiale rispetto al centro del fusto (Fig. 3). 

Il processo di lignificazione è pure avviato 

molto precocemente, contemporaneamente 

all’inizio di formazione della parete secondaria: 

riguarda inizialmente la lamella mediana 

e la sottile parete primaria, procede 

poi interessando, sebbene più debolmente, 

gli strati di parete secondaria. 

Le varietà Carmagnola e Fedora appaiono 

distintamente caratterizzate sia per la diversa 

consistenza dei fascetti (Tab. 1) che per 

lo stato di maturazione delle fibre a date altezze 

lungo il fusto (Tab. 2). 

La cv Fedora presenta fibre primarie aggregate 

in fascetti consistenti e compatti, 

estesi in senso tangenziale, a contorno irregolarmente 

sinuoso, spesso indistintamente 

separati (Figg. 6, 9). 

La maturazione delle fibre, a 14 settimane 

dalla semina, risulta molto avanzata fino a 100 

cm di altezza (Tab. 2). A 150 cm dalla base le 

fibre presentano valori del rapporto P/L estremamente 

bassi: raramente è stato ottenuto un 

indice pari a 1, che rappresenta la condizione 

di completa maturazione, vale a dire lume 

cellulare completamente occluso. Il dato è 

facilmente giustificabile se viene riferito all’altezza 

media (165 cm) delle piante campionate: 

il segmento di fusto prelevato in questa 

cultivar a 150 cm dalla base è, in effetti, 

situato in prossimità dell’apice vegetativo, 

perciò ad esso corrispondono tessuti di recente 

formazione e relativamente immaturi. 

La produzione di fibre floematiche secondarie 

è evidente sia nella zona basale del fusto 

(Fig. 9) che in quella mediana (Fig. 6), 

mentre risulta assente a 150 cm di altezza 

(Fig. 10). 

Figura 9 - Fibre primarie completamente 

mature e consistente sviluppo di fibre 

secondarie nel fusto della cv Fedora a 50 cm 

dalla base (x 170). 

Figure 9 - Detail of cv Fedora stem, 50 cm 

above ground, showing development of fully 

mature primary fibres and secondary phloem 

fibres (x 170). 

Nella cv Carmagnola i fascetti appaiono 

meglio individuati, a contorno più regolare 

e significativamente più sottili in ogni segmento 

di fusto considerato (Figg. 5, 7; 

Tab. 1). 

Il grado di maturazione delle fibre, fino a 

100 cm di altezza, è inferiore a quello registrato 

in Fedora (Tab. 2); il valore del rapporto 

P/L si mantiene tuttavia costante nel 

segmento di fusto sovrastante, dove peraltro 

le fibre presentano diametro minore 

(Fig. 8). 

Anche la scalarità di produzione delle fibre 

secondarie riflette differenze significative 

nel modello di sviluppo e nel ritmo di 

accrescimento rispetto alla cv Fedora: a 

50 cm dalla base (Figg. 4, 7), la zona di fusto 

esterna al cambio (tiglio) è occupata per 

il 25% da fibre secondarie e per il 43% da 

fibre primarie; nei segmenti di fusto successivi 

(Figg. 5, 8) la quantità di fibre secondarie 

è irrilevante. 

Le valutazioni quantitative consentite dall’analisi 

microscopica concordano globalmente 

con quelle espresse per cultivar di 

canapa dioiche e monoiche sulla base di analisi 

di altro tipo (Horkay and Bócsa, 1996). 

Nel caso specifico, a parità di età delle piante, 

le condizioni isto-anatomiche adeguate 

alla destinazione tessile si riscontrano fino a 

150 cm di altezza nel fusto della cv 

Carmagnola e fino a 100 cm di altezza nel 

fusto della cv Fedora. 

Analisi chimica. L’analisi composizionale 

delle fibre stigliate è riportata in tabella 3. 

La composizione delle due varietà è sostanzialmente 

simile; l’unica differenza significativa 

riguarda il contenuto di estrattivi – di 

probabile natura lipidica, visto il tipo di sol-

180 

Figura 11 - Spettro 13 C CP-MAS NMR della cv 

Carmagnola. 

Figure 11 - 13 C CP-MAS NMR spectrum of cv 

Carmagnola. 

180 

160 

160 

140 

140 

120 

120 

100 

(ppm) 

100 

(ppm) 

Figura 12 - Spettro 13 C CP-MAS NMR della cv 

Fedora. 

Figure 12 - 13 C CP-MAS NMR spectrum of cv 

Fedora. 

vente utilizzato – sensibilmente superiore 

nella cultivar Fedora. È verosimile che la 

componente fibrosa isolata dal segmento 

subapicale del fusto di quest’ultima sia costituita 

da fibre immature e trattenga una 

maggiore quantità di altri tessuti vivi: è quindi 

possibile che i componenti lipoproteici 

cellulari incidano sui valori riscontrati. 

Spettroscopia NMR allo stato solido. Lo 

spettro 13 C CP-MAS NMR delle fibre 

stigliate della varietà Carmagnola (Fig. 11) 

mostra i segnali propri delle tre componenti 

polimeriche: lignina, pentosani e cellulosa, 

unitamente a quelli dei gruppi metilici, com- 

80 

80 

60 

60 

40 

40 

20 

20 

presi tra 20 e 40 ppm delle componenti non 

fibrose. 

Segnali relativi alla lignina sono presenti 

sia a campi alti che a campi bassi: il segnale 

a 21 ppm è stato attribuito ai gruppi metilici, 

mentre la spalla a 56 ppm ai gruppi 

metossilici presenti nella lignina, ma anche 

nei pentosani. Il segnale a 180 ppm è dovuto 

alla presenza nella struttura della lignina 

di gruppi carbonilici. I segnali dei carboni 

α, β e γ delle unità di fenilpropano non sono 

distinguibili perché sovrapposti a quelli della 

cellulosa, mentre i segnali dei carboni dell’anello 

del fenilpropano appaiono ampi e 

di debole intensità nell’intervallo 120- 

130 ppm. I segnali dei pentosani, oltre che a 

56 ppm, sono evidenti a campi bassi 

(175 ppm) e dovuti alla presenza di gruppi 

acetilici (Focher, 1992). 

Il segnale del carbonio anomerico C-1 

della cellulosa appare a 105 ppm, mentre i 

segnali a 89 ppm e la spalla a 84 ppm sono 

stati assegnati al carbonio C-4, presente rispettivamente 

nelle zone ordinate e meno 

ordinate della cellulosa. Anche il segnale del 

carbonio C-6 è scomposto nella componente 

ordinata (65 ppm) e meno ordinata 

(63 ppm). L’apparente doppietto nell’intervallo 

70-80 ppm è dovuto ai carboni C-2, 

C-3 e C-5 dell’anello anidroglucosidico che 

generalmente appare come tripletto solo in 

composti cellulosici altamente cristallini. 

Il profilo dello spettro NMR delle fibre 

stigliate della cv Fedora (Fig. 12) mostra, a 

differenza dell’analisi chimica, una riduzione 

di intensità dei segnali della lignina (intensità 

prossima al limite di sensibilità dello 

strumento). Anche i segnali dei pentosani 

mostrano una parziale riduzione della loro 

intensità. 

Lo spettro NMR della cv Carmagnola presenta 

un profilo tipico della cellulosa delle 

fibre primarie di piante annuali (Focher et 

al., 2001) con un grado di cristallinità, calcolato 

sul carbonio C-4, prossimo al 50%. 

Nello spettro della cv Fedora la larghezza 

di riga dei picchi relativi ai carboni C-4 e 

C-6, dovuta alla maggior presenza della componente 

meno ordinata della cellulosa, non 

permette la determinazione della componente 

cristallina e necessita pertanto di uno studio 

più approfondito. 

CONCLUSIONI 

Pur presentando ampia variabilità, i caratteri 

rilevati con l’analisi isto-anatomica 

rispecchiano significative differenze varietali 

costitutive e consentono valutazioni anche 

di ordine qualitativo. Nelle condizioni sperimentali 

e meteoclimatiche relative ai campioni 

esaminati, la cv Carmagnola sembra 

presentare parametri di qualità superiore per 

quanto riguarda la maturazione più veloce e 

più omogenea delle fibre primarie e la formazione 

di minori quantità di fibre secondarie. 

Inoltre, la morfologia dei fascetti di 

fibre primarie, contraddistinti da bassa consistenza 

e da dimensioni relativamente omogenee, 

può rappresentare un elemento di non 

secondaria importanza per la produzione di 

filato di elevata finezza. 

Infine, benché le osservazioni si riferiscano 

a uno stadio di crescita non definitivo ai 

fini della raccolta, si evidenzia la possibilità 

di utilizzazione del fusto della cv 

Carmagnola per un’altezza considerevolmente 

superiore rispetto alla cv Fedora. 

Tra i dati ottenuti dall’analisi strutturale 

risulta di particolare rilievo la struttura 

sopramolecolare più ordinata della cellulosa 

nella cv Carmagnola. 

La correlazione tra dati di tipo chimicostrutturale 

e osservazioni isto-anatomiche 

può dunque fornire utili riferimenti nella 

definizione oggettiva delle proprietà della 

fibra richieste per diverse destinazioni d’uso, 

nonché indicazioni per programmi di selezione 

e miglioramento. 

RINGRAZIAMENTI 

Si ringrazia il Dott. Luigi Maffettone, per 

l’assistenza tecnica prestata nella composizione 

delle tavole. 

BIBLIOGRAFIA 

Focher B., 1992. Physical characteristics of flax 

fibre. In: “The Biology and Processing of 

Flax Fibre”. H.S. Shekkar Sharma and 

C.F.Van Sumere Eds., M.Publications, 

Belfast, pp. 11-32. 

Focher B., Palma M.T., Canetti M., Torri G., 

Cosentino C., Gastaldi G., 2001. Structural 

differences between non-wood plant 

celluloses: evidence from solid state NMR, 

vibrational spectroscopy and X-ray 

diffractometry. Ind. Crops Prod. 13,193-208. 

Hayward H.E., 1951. The structure of economic 

plants. The Macmillan Company, New York, 

pp. 214-245. 

Horkay E. and I. Bócsa, 1996. Objective basis 

for the evaluation of differences in fibre 

quality between male, female and 

monoecious hemp plants. J. Int. Hemp Ass. 3, 

67-69. 

Keller A., V. Mediavilla, M. Leupin, E. 

Wintermantel, 2001. Influence of the growth 

stage of industrial hemp on chemical and 

physical properties of the fibres. Ind. Crops 

Prod. 13, 35-48. 

Mediavilla V., M. Leupin, A. Keller, 2001. 

Influence of the growth stage of industrial 

hemp on the yield formation in relation to 

certain fibre quality traits. Ind. Crops 

Prod. 13, 49-56. 

Sankari H.S., 2000. Comparison of bast fibre 

yield and mechanical fibre properties of hemp 

(Cannabis sativa L.) cultivars. Ind. Crops 

Prod. 11, 73-84. 


Impiego della canapa nella fitodepurazione da metalli pesanti 

A. Ciurli, A. Alpi e P. Perata1 Dipartimento di Biologia delle Piante Agrarie - Università degli Studi di Pisa, Via Mariscoglio 34, 56124 Pisa 

1 Dipartimento di Scienze Agrarie - Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, Via Kennedy 17, 

42100 Reggio Emilia 

RIASSUNTO 

È stata effettuata l’analisi di germinazione ed individuato il tempo medio di germinazione di semi 

di Cannabis sativa var. Fibranova. La percentuale di germinazione è stata studiata inoltre in presenza 

di sali di zinco: solfato di zinco, ZnSO 4 , nitrato di zinco, Zn (NO 3 ) 2 e cloruro di zinco, ZnCl 2 , 

usando concentrazioni 0 (controllo), 0.05, 0.1, 0.2, e 0.4 M, e per ogni sale, sia in presenza di luce 

sia al buio. È stato messo a punto un sistema di coltivazione della canapa in coltura idroponica, in 

condizioni di crescita controllate, dopo la sua germinazione nel terreno. La percentuale di 

germinazione dei semi è circa del 18%, a causa della presenza di numerosi semi malformati e 

morti. La pianta invece si adatta bene alla crescita in coltura idroponica e non presenta “shock” da 

trapianto dopo il trapianto dal terreno all’idroponica stessa. Per evidenziare una soglia di tossicità 

al metallo, quando le piante avevano raggiunto un’altezza di 30 cm, la soluzione nutritiva 

dell’idroponica veniva sostituita con una soluzione nutritiva contenente gli stessi sali di Zn delle 

prove di germinazione, rispettivamente alle concentrazioni 0.0 (controllo), 0.05, 0.1, 0.2 e 0.4 M. 

Sono stati evidenziati danni sulle piante alle diverse concentrazioni di sali di zinco ed individuata 

una soglia di tolleranza della canapa ai sali di zinco nel terreno. 

Parole chiave: canapa, metalli pesanti, fitodepurazione, coltura idroponica 

ABSTRACT 

Use of hemp for phytoremediation of soil metals 

Germination analyses were carried out for seeds of Cannabis sativa variety “Fibranova” and the 

relative average germination time was determined. Germination percentage was also studied in the 

presence of zinc salts such as zinc chloride (ZnCl 2 ) zinc sulphate (ZnSO 4 ), zinc nitrate (Zn(NO 3 ) 2 ) 

at the following concentrations: 0.0, (control), 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 M, both in light and dark. We 

established a cultivation system in hydroponics culture for Cannabis plants in controlled growth 

chamber, after seed germination in soil. 

The aim of the present research was to evaluate the tolerance of Cannabis to zinc salts for restoration 

of soil metals. Although we observed a scarce adaptability of Cannabis to zinc salts in the hydroponics 

cultivation system, we chose this growth method because of the need to obtain a repeatable 

experiment, regardless of soil composition, intrinsically variable. 

Germination percentage of Cannabis sativa seeds was about 18%, because of the presence of 

several deformed, broken, empty and dead seeds. On the contrary, the plants adapted to hydroponics 

culture condition grew very well and did not present transplantation shock from soil to the 

hydroponics. When the plants reached a height of 30 cm, the nutritive solution was replaced with 

another containing zinc salts at: 0.0 M, (control), 0.05 M, 0.1 M, 0.2 M, 0.4 M. 

The toxic effects of the different salts were evaluated and a tolerance threshold for zinc toxicity 

plant growth was determined. The obtained results demonstrate a low tolerance of hemp to the 

presence of ZnCl 2 in hydroponics cultivation (< 0.1 M), whereas the same concentration appears to 

be well tolerated by Cannabis grown in soil. 

Key words: hemp, heavy metal, phytoremediation, hydroponics cultivation. 

INTRODUZIONE 

La tecnica che prevede l’utilizzazione di 

piante per il trattamento di suoli contaminati 

e acque reflue inquinate, nota con il termine 

di “fitodepurazione”, è un processo di 

recente sviluppo che si sta imponendo come 

Autore corrispondente: Perata P. - Dipartimento 

di Scienze Agrarie - Università degli Studi di 

Modena e Reggio Emilia, Via Kennedy 17, 

42100 Reggio Emilia, Italia - Tel. (0522) 

383232 - Fax (0522) 304217 - E-mail: 

perata.pierdomenico@unimo.it. 





una soluzione efficace, a basso impatto ambientale 

ed applicabile ad una ampia gamma 

di situazioni dove i sistemi tradizionali 

appaiono onerosi e di difficile gestione. Questa 

nuova tecnologia risulta molto vantaggiosa 

anche per la notevole abilità delle piante 

ad estrarre sequestrare e/o detossificare 

inquinanti presenti nel terreno o nelle acque 

(Meagher, 2000). Sebbene il termine 

fitodepurazione attribuisca una funzione predominante 

all’azione delle piante, in realtà 

il processo è molto più complesso e si basa 

sull’azione svolta da alcune specie vegetali 

sul refluo da depurare in stretta connessione 

con i batteri presenti nella rizosfera e nel 

suolo (Salt et al., 1998). 

Sia negli Stati Uniti che in diversi Paesi 

Europei sono stati realizzati negli ultimi anni 

numerosi impianti per la fitodepurazione di 

reflui provenienti da un’ampia gamma di 

attività: trattamento secondario e terziario di 

reflui urbani, industriali, agricoli e 

zootecnici. Infine, da pochi anni, si stanno 

utilizzando organismi vegetali per la 

depurazione delle acque inquinate e/o 

eutrofiche tramite la ricostruzione di 

ecosistemi acquatici (constructed wetland), 

aventi la funzione di filtro biologico e di tampone 

delle acque scaricate dai processi civili, 

industriali ed agricoli (Mannini, 1997). 

La fitodepurazione si attua secondo diverse 

strategie di depurazione, infatti, la 

fitoestrazione (phytoextraction) prevede la 

estrazione dell’inquinante (ad esempio metalli 

pesanti) da parte della pianta, che tende 

ad accumulare l’inquinante stesso nei suoi 

tessuti. L’impiego di vegetali in grado di produrre 

una notevole biomassa è vantaggiosa 

in questo approccio. La fitoestrazione può 

essere ulteriormente suddivisa in 

“fitoestrazione indotta” e “fitoestrazione 

continua”: la distinzione è basata sulla necessità 

di aggiunta di un fattore chelante per 

indurre l’assorbimento del metallo pesante 

nel caso della fitoestrazione indotta, mentre 

la fitoestrazione continua si basa sull’impiego 

di piante tipiche di zone caratterizzate da 

terreni ricchi in metalli pesanti. Lo svantaggio 

di questo ultimo approccio è dato dal limitato 

tasso di crescita di tali piante, unita 

alla frequente incapacità di iperaccumulare 

metalli pesanti quali piombo, cadmio, arsenico 

ed uranio (Salt et al. 1998).Alla 

fitoestrazione si affiancano altri processi, 

come la capacità delle piante di “stabilizzare” 

un inquinante nel terreno (phytostabilization), 

di estrarlo e renderlo in seguito 

volatile (phytovolatilization), oltre alla capacità 

di alcune piante di degradare 

(phytodegradation) alcuni inquinanti (Pilon- 

Smits and Pilon, 2000; Salt et al., 1998).Inoltre, 

la pianta può, in particolari casi indurre 

la degradazione degli inquinanti da parte 

della microflora del terreno (phytostimulation). 

Attualmente la fitodepurazione di suoli 

contaminati da metalli pesanti rappresenta, 

tra i metodi di decontaminazione noti, quello 

a più basso costo. Tuttavia nella 

decontaminazione dei suoli da metalli, 

l’individuazione dei fenotipi naturali di piante 

iperaccumulatrici ha un ruolo fondamentale. 

La ipertolleranza ai metalli rappresenta 

la caratteristica vegetale chiave per ottenere

Tabella 1 - Nella tabella sono riportati gli effetti tossici rilevati sulle piante di Cannabis sativa 

cresciute in coltura idroponica, in condizioni di crescita controllate: 

++++ essiccamento e morte della pianta tre giorni dopo l’inizio del trattamento 

+++ essiccamento e morte della pianta cinque giorni dopo 

++ appassimento delle foglie, essiccamento e morte della pianta otto giorni dopo 

+ appassimento e ripiegamento verso il basso delle foglie, essiccamento e morte della pianta dieci 

giorni dopo 

Table 1 - The toxic effects of different zinc salts were evaluated on Cannabis sativa growth in 

hydroponics culture in controlled growth chamber, as reported: 

++++ plant drying up and death three days after the beginning of the treatment 

+++ plant drying up and death five days after the beginning of the treatment 

++ leaves wilted, plant drying up and death eight days after the beginning of the treatment 

+ leaves wilted and bending down, plant drying up and death ten days after the beginning of the 

treatment 

Concentrazione (M) Zn SO4 Zn(NO3)2 ZnCl2 

0 

0.05 

0.1 

0.2 

0.4 

0 

+ 

++ 

+++ 

++++ 

l’iperaccumulazione degli stessi e la 

compartimentalizzazione vacuolare rappresenta 

la spiegazione dell’iperaccumulazione. 

Sono noti dalla letteratura esempi di 

“phytovolatilization” di Se o Hg ed emendamenti 

per phytostabilization dovuti 

all’inattivazione nel suolo di Pb e Cr +6 . Ancora 

scarse sono tuttavia le conoscenze relative 

alle basi molecolari della phytoremediation, 

anche se recenti progressi sono 

stati raggiunti nella caratterizzazione dell’assorbimento 

di Fe, Cd e Zn in Arabidopsis. 

Inoltre mutanti di lievito indicano probabili 

strategie per la costituzione di cultivar 

transgeniche per la fitodepurazione (Chaney 

R. L. et al., 1997). 

Il presente lavoro affronta una tematica 

particolarmente innovativa in quanto tratta 

0 

+ 

++ 

+++ 

++++ 

0 

+ 

++ 

+++ 

++++ 

la possibile applicazione di tecniche di 

fitodepurazione impiegando una pianta ad 

elevata biomassa quale la Canapa, (Cannabis 

sativa L.), una pianta annuale, a sessi separati 

(dioica) che appartiene alla famiglia delle 

Cannabinacee (Small and Conquist, 1976). 

Studi di tipo ecologico e fitogeografico, condotti 

su ampie collezioni, hanno permesso 

di separare dalla Cannabis sativa, comprendente 

le varietà coltivate per la produzione 

di fibra, la Cannabis indica, cui afferiscono 

i tipi caratterizzati da un maggior contenuto 

di cannabinoidi, in particolare di d9-tetraidrocannabinolo 

(THC), principale agente 

psicotropico della canapa (Schultes, 1973; 

Ranalli e Mastromei, 2000). La canapa ha 

avuto in passato una grande tradizione di 

coltivazione nel nostro Paese; negli anni ’30 

Figura 1 - La figura mostra le piante di Cannabis nel sistema di coltura idroponica allestito: vasi con 

particolari fenditure contenenti argilla espansa vengono immersi per pochi cm nella soluzione nutritiva 

contenente i metalli pesanti, in condizioni di crescita controllata. 

Figure 1 - Drawing showing Cannabis plants in hydroponics culture: pots containing expanded clay 

plunged in nutritive solution with heavy metals in controlled growth chamber. 

era coltivata su una superficie di oltre 

100.000 ha e produceva una fibra di eccellente 

qualità. Successivamente la coltura 

andò in declino fino ad annullarsi agli inizi 

degli anni ’60, sia per la gravosità degli interventi 

manuali necessari per la coltura che 

si scontravano con le esigenze di un’agricoltura 

che diventava sempre più di scala, 

sia per la diffusione dell’impiego, come stupefacenti, 

dei derivati della canapa (hashish 

e marijuana). Questi fatti portarono al bando 

della coltivazione della canapa indiana e 

di riflesso anche della canapa comune. Infatti, 

l’art. 26 del D.P.R. n° 309 del 1990, 

sancisce il divieto della coltivazione di canapa 

indiana nel territorio dello Stato e poiché 

dal punto di vista botanico non esistono 

differenze univoche e riproducibili tra canapa 

da droga e da fibra, a parte il differente 

contenuto di THC, di conseguenza la coltivazione 

di canapa da fibra ha generato equivoci 

negli organi preposti alla repressione 

dell’uso degli stupefacenti; infatti, scambiando 

la canapa comune per canapa indiana si 

sono attivate spesso istruttorie con sequestro 

della coltura e sanzioni per l’agricoltore 

(Ranalli, 1998). 

Negli ultimi anni si è assistito comunque 

ad un rinnovato interesse per la canapicoltura 

giustificato da fattori agronomici e dai molteplici 

impieghi della pianta e dei suoi derivati. 

Infatti, da un punto di vista agronomico, 

la canapa ha la proprietà di migliorare la 

fertilità del terreno, di sopprimere le erbe 

infestanti (evitando l’uso di erbicidi) e di 

tollerare molte fitopatie (riducendo l’uso di 

pesticidi e di disinfettanti del suolo). Per 

queste caratteristiche la canapa rientra perfettamente 

nelle attuali esigenze di coltura 

eco-compatibile, a ridotto impatto ambientale 

(Ranalli et al., 1999). Accanto all’uso 

tradizionale nell’industria tessile e cartaria, 

la canapa, infatti, sta ritornando oggi sul 

mercato da protagonista nel settore dell’abbigliamento; 

inoltre si assiste ad un impiego 

crescente dei derivati della canapa nei prodotti 

geotessili per contenere l’erosione dei 

terreni, nella bioedilizia come materiale isolante 

e per alleggerire i conglomerati 

cementizi, nell’industria automobilistica 

come materiale fonoassorbente e in vari 

composti dell’industria chimico-farmaceutica. 

Il ruolo della canapa appare pertanto 

particolarmente rilevante e rafforzato dal 

possibile utilizzo nella fitodepurazione di 

terreni inquinati da metalli pesanti. 


Materiale vegetale. Sono stati utilizzati 

semi di Cannabis sativa L. varietà 

Fibranova. 

Prodotti. Sali di zinco: ZnSO 4 al 99%, 

Zn(NO 3 ) 2 al 98%, ZnCl 2 , al 97% (Sigma). 

Soluzione nutritiva Hoagland’s (Sigma). 

Germinazione in piastra. L’analisi di 

germinazione è stata effettuata in cella 

climatizzata ad una temperatura di 22° C, 


Figura 2 - L’analisi di germinazione è stata 

effettuata utilizzando 100 semi, in condizioni di 

crescita controllate. I dati rappresentano la 

media ± errore standard (SE, n = 4) 

semi germinati 

semi deformati, rotti o vuoti 

semi morti 

semi imbibiti ma non germinanti 

Figure 2 - Germination analyses carried out 

employing 100 seeds in controlled growth 

chamber. Data are mean ± SE (n = 4). 

germinated seeds 

deformed, broken or empty seeds 

dead seeds 

vital soaked seeds but not germinating 

umidità 65%. I dati sono stati rilevati dopo 

una settimana di germinazione in piastre 

Petri, utilizzando 100 semi, la prova è stata 

replicata quattro volte mantenendosi il più 

possibile in condizioni di sterilità (secondo 

i metodi Ufficiali di Analisi delle Sementi, 

Gazzetta Ufficiale, 1993). Per il calcolo del 

tempo medio di germinazione (TMG) è stata 

utilizzata la formula: TMG = ∑ (n x d) / N, 

(Gazzetta ufficiale, 1993). 

Le concentrazioni utilizzate nelle prove di 

germinazione in piastra e nella coltura 

idroponica, per i tre sali ZnCl 2 , ZnSO 4 , 

Zn(NO 3 ) 2 sono state 0 (controllo), 0.05, 0.1, 

0.2 e 0.4, in acqua. La scelta di suddette concentrazioni 

deriva da precedenti esperimenti 

che utilizzavano terreno, (Przemyslaw, 1997). 

Figura 3 - Nella figura sono riportati i valori del 

tempo medio di germinazione (TMG) in 

condizioni di crescita controllata. I dati 

rappresentano la media ± errore standard (SE, n = 

4). 

Figure 3 - The figure shows the mean 

germination time (MGT) values in controlled 

growth conditions. The data represent 

the mean ± standard error (SE, no. = 4). 


Crescita nel terreno. La canapa è stata 

preventivamente fatta germinare e crescere 

in vaso con terreno (miscela speciale di 

terriccio Hawita-Flor), fino all’altezza desiderata 

ed in condizioni di crescita controllate, 

successivamente travasata in coltura 

idroponica. 

Crescita in coltura idroponica. Le piante 

di 30 o 50 cm allevate nel terreno, sono 

state trapiantate in vasi da idrocoltura, dopo 

aver opportunamente lavato le radici per togliere 

ogni eventuale traccia di substrato, 

prestando attenzione che la parte terminale 

delle radici raggiunga la zona basale del 

vaso, che viene quindi opportunamente riempito 

con argilla espansa per idrocoltura 

(Blesana). I vasi, cinque per volta, sono collocati 

in apposite vasche da coltura 

idroponica, dove viene mantenuta la soluzione 

nutritiva contenente il sale fino ad un 

adeguato livello (Fig. 1), e mantenuti in cella 

climatizzata ad una temperatura di 22° C, 

umidità 65%, con luce continua ad una intensità 

luminosa di 250 µmol s -1 m -2 . 

RISULTATI 

L’analisi di germinazione evidenzia una 

percentuale di germinazione molto bassa, al 

di sotto del 20% (Fig. 2). Circa il 45% dei 

semi risultano morti; il 30% degli stessi subisce 

un’imbibizione dei tegumenti ma non 

segue la germinazione e circa un 10% presentano 

spaccature e/o deformazioni del 

seme, pertanto risultano anch’essi compromessi 

per la germinazione. I semi in grado 

di germinare presentano tuttavia un buon 

TMG, raggiungendo il suo massimo intorno 

a 5 (Fig. 3). La percentuale di germinazione 

in piastra, è stata effettuata anche utilizzando 

i tre sali di Zn alle varie concentrazioni 

ed in presenza ed assenza di luce (Fig. 4). 

Dalla figura 4 si osserva che la % di 

germinazione al buio si mantiene moderatamente 

più elevata di quella alla luce soltanto 

nel caso del controllo, mentre varia in presenza 

dei tre sali di zinco alle diverse concentrazioni. 

Nel caso del ZnCl 2 (Fig. 4A) si 

osserva una riduzione della germinazione 

all’aumentare della concentrazione del sale, 

sia al buio sia alla luce. Un’analoga riduzione 

non si osserva invece con gli altri due 

sali (Fig. 4B e 4C). La presenza del sale alla 

più bassa concentrazione (0.05 M) determina, 

rispetto al controllo, una forte riduzione 

della germinabilità che tende a ridursi ulteriormente 

alle altre concentrazioni di 

Zn(NO 3 ) 2 ed alla luce, mentre al buio concentrazioni 

di 0.1 e 0.2 M incrementano la 

germinazione a livelli paragonabili al controllo. 

Nel caso del ZnSO 4 (Fig. 4B) alle concentrazioni 

di 0.1 e 0.2 M si può notare una 

forte ripresa della germinazione sia al buio 

sia alla luce, ma con un maggior incremento 

della germinazione alla luce, per poi diminuire 

di nuovo a concentrazioni di 0.4 M. 

La figura 5 mostra come apparivano le 

piante di canapa (altezza di 30 cm), in coltura 

Figura 4 - Percentuale di germinazione di semi 

di Cannabis sativa in presenza dei seguenti sali: 

ZnCl , Zn SO , Zn(NO ) alle concentrazioni 

2 4 3 2 

0.0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 M 

alla luce ed al buio 

Figure 4 - Germination percentage of Cannabis 

sativa seeds in the presence of the following salts: 

ZnCl , Zn SO , Zn(NO ) at the concentrations of 

2 4 3 2 

0.0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 M and in light or 

dark 

idroponica, dopo una settimana dalla sostituzione 

della soluzione nutritiva con quella 

contenente ZnCl 2 , 0.4 M. A questa concentrazione, 

anche con gli altri sali di zinco, 

l’azione tossica è molto marcata; per semplificare 

la comprensione dei danni 

fitotossici si può osservare la Tabella 1, che 

evidenzia un’azione tossica direttamente 

proporzionale alla concentrazione dei tre sali 

di zinco. Ritenendo che l’entità dei danni potesse 

derivare almeno in parte dall’utilizzo 

di piante troppo giovani (altezza di 30 cm) 

sono state replicate le prove in coltura 

idroponica utilizzando piante alte 50 cm, ma 

il risultato è rimasto immutato anche riducendo 

la concentrazione di zinco a 0.1 M 

come si può verificare osservando la figura 

6. Successivamente, utilizzando sempre 

piante di canapa a 50 cm di altezza e le stesse 

concentrazioni dei tre sali di zinco, ma 

crescendo le piante nel terreno anziché in 

coltura idroponica, abbiamo evidenziato che 

ZnCl 2 alla concentrazione 0.1 M consente 

la crescita della pianta (Fig. 7). Dopo due 

settimane dall’inizio del trattamento, la pianta

Figura 5 - La foto mostra in primo piano, come 

apparivano le piante di canapa, ad una altezza di 

30 cm, dopo una settimana dalla sostituzione 

della soluzione nutritiva pura con quella 

contenente ZnCl 2 0.4 M, rispetto al controllo in 

secondo piano. 

Figure 5 - Cannabis plants with a height of 

30 cm, in hydroponics culture, after one week 

from the replacement of the nutritive solution 

with another containing ZnCl 2 0.4 M. 

appariva in buone condizioni ed addirittura 

sembrava aver subito un apprezzabile allungamento 

degli internodi. 

DISCUSSIONE 

La scarsa germinazione dei semi osservabile 

in figura 2 può derivare presumibilmente 

dalle non idonee condizioni di raccolta 

e conservazione del seme, peculiarità 

peraltro già osservata da altri ricercatori nell’ambito 

di questo progetto. L’andamento 

della germinazione (Fig. 4) in presenza dei 

sali: ZnSO 4 , Zn(NO 3 ) 2 , non è quello che ci 

si poteva attendere, cioè un calo della 

germinabilità all’aumentare della concentrazione, 

come peraltro avviene nel caso del 

ZnCl 2 . Riteniamo che questo fenomeno sia 

determinato presumibilmente da un effetto 

positivo sulla germinazione, derivante dallo 

ione solfato e nitrato che contrastano parzialmente 

l’effetto inibente del metallo. Nel 

caso della crescita in suolo della canapa in 

presenza di ZnCl 2 , 0.1 M (Fig. 7) appare 

evidente l’effetto tampone esercitato dal terreno 

rispetto alla coltura idroponica. È possibile 

che i sali del metallo rimangano legati 

alla sostanza organica del terreno, consentendo 

la sopravvivenza della pianta. Da successive 

prove effettuate su un maggior numero 

di individui sembra che l’allungamento 

degli internodi possa derivare da una variabilità 

individuale piuttosto che ad un effetto 

del sale stesso. 

Ulteriori studi devono essere intrapresi per 

una più chiara comprensione delle soglie di 

tolleranza della pianta ai metalli pesanti, nel 

sistema di idrocoltura messo a punto; sarà 

anche utile mettere in evidenza la localizzazione 

cellulare dei metalli stessi. 

CONCLUSIONI 

Obiettivo dell’indagine era lo studio della 

tolleranza della canapa ad alcuni sali di 

Zn. Abbiamo volutamente scelto di effettuare 

la nostra ricerca utilizzando la coltura 

idroponica in condizioni controllate, come 

substrato di crescita, anziché il terreno (in 

letteratura il terreno è il substrato più utilizzato), 

per porci inequivocabilmente in condizioni 

di ripetibilità dell’esperimento e per 

svincolarci completamente dalle interferenze 

della qualità del terreno stesso. La 

sperimentazione condotta, infatti, evidenzia 

Figura 6 - La figura mostra un confronto fra 

piante di canapa cresciute in coltura idroponica. 

La sezione A rappresenta il Tempo 0 

dell’esperimento, la sezione B mostra le piante 

14 giorni dopo la sostituzione della soluzione 

nutritiva con un’altra contenente ZnCl 2 , 0.1 M 

(Tempo 14). 

Figure 6 - The figure shows a comparison of 

Cannabis plants grown in hydroponics 

culture. Section A represents Time 0 and 

section B shows the plants 14 days after the 

replacement of the nutritive solution with 

another one containing ZnCl 2 , 0.1 M (Time 

14). 

Figura 7 - La sezione A e la sezione B mostrano 

rispettivamente il Tempo 0 ed il Tempo 14 di un 

esperimento in cui le piante venivano cresciute 

in un terreno contenente ZnCl 2 , 0.1 M. 

Figure 7 - Sections A and B show Time 0 and 

Time 14 respectively of an experiment in which 

the plants were grown in contaminated soil with 

ZnCl 2 , 0.1 M. 

una bassa tolleranza (< 0.1 M) della canapa 

ai sali di Zn, in coltura idroponica, mentre 

la stessa concentrazione nel terreno è ben 

tollerata dalla pianta. Occorre pertanto fare 

una distinzione tra tolleranza in idrocoltura 

e tolleranza nei suoli; la prima risulta molto 

utile per studi fisiologici della 

fitodepurazione e per uno “screening” 

varietale volto ad individuare i fenotipi naturali 

più adatti; la seconda riguarda invece 

la verifica in campo di tutto ciò che emerge 

dagli studi di laboratorio. 

La canapa risulta una pianta ad elevate 

potenzialità produttive e ridotto impatto ambientale. 

La resistenza a molti insetti tellurici, 

la tolleranza a molte fitopatie fungine, 

batteriche e virotiche, associate ad una elevata 

competitività per le erbe infestanti, (poiché 

trattandosi di pianta ad elevata biomassa 

riesce a sopprimerle), ed alla capacità di 

esplorare elevati volumi di terreno, rendono 

questa pianta adatta ad una agricoltura sostenibile. 

Il suo ruolo nella tutela dell’ambiente 

appare ancora più rilevante allorché 

si consideri il suo utilizzo nella 

fitodepurazione di terreni inquinati. La canapa 

può contribuire al risanamento ed al 

recupero di aree compromesse da lunghi 

periodi di agricoltura intensiva, depauperate 

e contenenti inquinanti nel suolo e nelle acque 

di falda. 

Il trasferimento e la implementazione a 

livello applicativo di tali conoscenze con- 


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). 

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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. 




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). 


Tabella 1 - Caratteristiche chimico-fisiche del suolo e della sabbia utilizzati per la ricerca in vasi. 

Table 1 - Physical and chemical analysis of soil and sand used for the pot trial. 

Risultati 

Parametri Metodo 

Terreno Sabbia 

Scheletro (>2 mm) setacciatura % p/p 0 0 

Terra fine (

Tabella 3 - Effetti della cultivar e delle concentrazioni di metalli pesanti (diluizioni del terreno) sulla 

produzione di biomassa secca e sulle sue principali componenti (g ss vaso -1 ). 

Table 3 - Effects of cultivar and heavy metal concentration (dilution of soil) on dry matter and its main 

components (g dm pot -1 ) 

Cultivar Totale 

(g ss vaso -1 ) 

Produzione di biomassa secca 

Foglie 


Fusti 


Radici 


Carmagnola 19.0 8.4 8.7 ab 1.8 ab 

Fibranova 17.4 8.0 7.8 b 1.6 b 

Kompolti 19.7 8.4 9.2 a 2.1 a 

Diluizione del 

terreno con sabbia 

1 /2 6.9 b 4.1 b 2.3 b 0.5 b 

1 /4 24.6 a 10.3 a 11.8 a 2.5 a 

1/ 8 24.6 a 10.6 a 11.6 a 2.5 a 

Figura 1 - Contenuto in metalli pesanti (a) nella pianta (ppm) e rapporto (b) con la concentrazione nel 

terreno (%). 

Figure 1 - Heavy metals in plant tissues (a) and rate (b) of plant/soil content (%). 

Tabella 4 - Effetti della cultivar e delle concentrazioni di metalli pesanti sulla assimilazione 

fotosintetica (CER), traspirazione (T) ed efficienza d’uso dell’acqua (WUE). 

Table 4 - Effects of cultivar and heavy metal concentration (dilution of soil) on gas exchange of plants 

and water use efficiency. 

Cultivar Consumo 

idrico 

WUE 

(g ss-1) 

CER 

(µmol CO2 m -2 s -1 ) 

T 

(mmol H2O m -2 s -1 WUE 

) (mmol CO2 mmol H2O) 

Carmagnola 10.18 ab 1.73 30.2 a 4.18 7.52 

Fibranova 9.88 b 1.65 26.3 ab 3.51 8.28 

Kompolti 10.37 a 1.82 25.5 b 2.94 9.46 

Diluizione del 

terreno con sabbia 

1 /2 7.68 b 0.88 b 25.1 b 3.69 6.92 

1 /4 11.53 a 2.14 a 28.8 a 3.81 8.40 

1/ 8 11.21 a 2.19 a 29.1 a 3.47 9.23 

aspetti vegetativi e produttivi (Tab. 4). Su 

tali parametri sono apparse evidenti anche 

variazioni dipendenti dal rapporto tra la traspirazione 

e l’evaporazione della coltura che 

è risultato inferiore nel caso della diluizione 

1/2. 

Le varietà a confronto non si sono differenziate 

sia a livello di consumo idrico che 

di efficienza di uso dell’acqua. 

Gli effetti dei fattori considerati si sono 

manifestati anche sulla intensità degli scambi 

gassosi (acqua e CO 2 ) rilevati in prossimità 

della raccolta. 

Con riferimento a una giornata tipo, l’assimilazione 

fotosintetica più elevata è stata 

rilevata in Carmagnola e, per quanto concerne 

il flusso traspirativo, in Carmagnola e 

Fibranova (Tab. 4). La maggiore concentrazione 

di metalli pesanti ha influenzato negativamente 

il flusso di CO 2 . 

Concentrazione e fissazione di metalli 

pesanti nella biomassa. Nel caso del rame, 

dello zinco e del cadmio il loro contenuto 

nei tessuti vegetali è risultato maggiore nei 

terreni caratterizzati dalle concentrazioni 

degli stessi più elevate (diluizione 1/2). Precisamente, 

a fronte di una maggiore concentrazione 

del 300% nel terreno diluito 1/2, 

rispetto a quello diluito 1/8, sono stati riscontrati 

incrementi dell’80% nel caso del rame, 

del 218% nel caso dello zinco e del 280% 

nel caso del cadmio (Tab. 5). 

Per il cromo l’assorbimento è al contrario 

diminuito nella misura del 48% circa in corrispondenza 

delle concentrazioni più elevate 

mentre è rimasto pressoché invariato nel 

caso del piombo. 

Per quanto riguarda l’assorbimento dei 

metalli pesanti il comportamento delle tre 

cultivar non si è differenziato ad eccezione 

dell’assorbimento del cromo, risultato maggiore 

nel caso della varietà Kompolti. 

Per valutare l’efficienza di fitoestrazione 

della coltura è stato calcolato il rapporto tra 

le concentrazioni dei singoli metalli nei tessuti 

vegetali e nei terreni. 

Da questa analisi la canapa non ha 

evidenziato le caratteristiche tipiche delle 

specie iper-accumulatrici di metalli pesanti 

(ovvero un rapporto superiore all’unità), presentando 

concentrazioni degli stessi nei tessuti 

sempre inferiori a quelle presenti nel 

terreno (Fig. 1). In ogni caso la coltura è 

apparsa in grado di assorbire cospicue quantità 

di elementi, in rapporto al normale range 

di variazione degli stessi nei tessuti vegetali. 

Le concentrazioni di metalli pesanti nelle 

frazioni vegetali hanno raggiunto valori 

massimi intorno al 15-20% rispetto a quelle 

rilevate nel terreno per il rame, lo zinco ed il 

cadmio senza comportare sensibili decrementi 

produttivi. In particolare, passando 

dalla diluizione 1/2 a 1/8, il rapporto percentuale 

tra le concentrazioni di metalli presenti 

nei tessuti vegetali e nel terreno è aumentato 

sensibilmente nel caso del rame e 

del piombo, è diminuito nel caso dello zin- 


Tabella 5 - Influenza dei fattori in studio sulle concentrazioni dei metalli pesanti sulla biomassa (ppm). 

Table 5 - Effects of considered factors on heavy metal concentration in plant biomass (ppm) 

Fattori in studio: Cr Cu Pb Zn Cd 

Diluizione 1 /2 1.41 b 19.8 a 7.63 820 a 5.38 a 

terreno 1 /8 2.71 a 11.0 b 10.26 196 b 1.41 b 

Cultivar 

co ed è rimasto invariato nel caso del cadmio. 

Anche le quantità complessive di metalli 

pesanti presenti nella biomassa sono variate 

sensibilmente in relazione sia all’elemento 

considerato che alla concentrazione dello 

stesso nel terreno (Tab. 6). 

In corrispondenza dei livelli più elevati di 

contaminazione l’assorbimento di cromo, 

rame e piombo è diminuito mentre quello di 

zinco e cadmio è rimasto invariato. In particolare 

per il cromo, precedentemente segnalato 

per le basse concentrazioni nelle 

piante allevate nei terreni maggiormente 

contaminati, l’assorbimento è risultato pari 

ad appena il 15% di quello relativo ai terreni 

meno contaminati. 

Un comportamento analogo ma meno accentuato 

si è osservato nel caso del piombo 

e del rame. 

La fissazione dello zinco nella biomassa 

è apparsa poco influenzata dal livello di 

contaminazione del terreno; questo metallo, 

è stato assunto in quantità molto elevate (circa 

1 mg per pianta), ed appare ben sopportato 

dalla canapa anche alle concentrazioni più 

elevate. 

Solo nel caso del cromo le tre cultivar si 

sono differenziate nella capacità di assorbimento 

dei metalli pesanti mostrando, nell’ordine, 

una maggiore abilità per Kompolti se- 


Carmagnola 1.82 16.6 7.32 499 3.19 

Fibranova 1.94 15.5 9.92 505 2.58 

Kompolti 2.43 14.1 9.59 520 4.41 

Medie 2.06 15.4 8.94 508 3.39 

guita da Fibranova e Carmagnola. 

I rapporti tra le quantità di metalli pesanti 

accumulate nella pianta e quelle presenti nel 

terreno risultano sempre molto bassi; anche 

a causa della forte sproporzione tra massa 

del terreno considerato e biomassa vegetale 

in esso sviluppata, essi raggiungono appena 

lo 0.4 - 0.5‰ nel caso di rame, zinco e 

cadmio e valori poco superiori allo 0.1‰ nel 

caso del piombo (Tab. 7). 

Essi, inoltre, appaiono tendenzialmente 

minori in presenza di concentrazioni di metalli 

nel terreno più alte. 

Ripartizione nella biomassa e potenziali 

asportazioni dei metalli pesanti. La diversa 

ripartizione dei metalli pesanti nelle varie 

parti della biomassa (foglie, fusti e radici) 

(Tab. 8), ha messo in evidenza risultati 

molto diversi in funzione delle due differenti 

ipotesi di raccolta della biomassa stessa (fusti 

+ foglie e solo fusti) (Tab. 9). 

Con riferimento alla asportazione dal terreno 

di tutta la parte aerea, la quantità complessiva 

di metalli asportata dal suolo ha raggiunto 

circa 4.1 mg vaso -1 , mentre con 

l’asportazione dei soli fusti, essa ha raggiunto 

circa 0.9 mg vaso -1 . Le due ipotesi considerate 

ipotizzano ovviamente anche due differenti 

destinazioni dei prodotti asportati dal 

campo: produzione di energia, nel primo 

Tabella 6 - Influenza dei fattori in studio sull’accumulo dei metalli pesanti nella biomassa totale (µg vaso -1 ). 

Table 6 - Effects of considered factors on heavy metal concentration in plant biomass (µg pot -1 ). 

caso, e per uso tessile o per cellulosa, nel 

secondo. 

La frazione di biomassa più interessata 

all’accumulo dei metalli pesanti è risultata 

percentualmente quella delle radici. Poiché 

non è possibile effettuare la raccolta di questa 

componente, si può comunque ipotizzare 

un beneficio della coltura derivante dalla 

consistente nella temporanea fissazione dei 

metalli nella sostanza organica non asportata 

del suolo con riduzione del rischio di 

dilavamento degli stessi dal terreno. 

In relazione ai metalli pesanti prelevati dal 

terreno, le asportazioni nel caso di zinco e 

cadmio sono variate in misura proporzionale 

al contenuto di metalli del terreno, mentre 

sono risultate maggiori nel caso di cromo, 

rame e piombo con diluizione 1/8. 

CONCLUSIONI 

Dai primi risultati ottenuti, l’impiego della 

canapa da fibra per la fitoestrazione di 

metalli pesanti è risultata interessante in relazione 

sia alla capacità della coltura di 

esplorare il terreno in profondità, assorbendo 

grandi volumi di acqua e cospicue quantità 

di elementi posti in soluzione, sia alla 

sua buona produttività e tolleranza nei riguardi 

dei metalli pesanti. 

La diversa ripartizione nelle frazioni del- 

Fattori in studio: Cr Cu Pb Zn Cd 

Diluizione 1 /2 9.7 b 126 b 56 b 5528 37.6 

terreno 1 /8 65.1 a 267 a 246 a 4688 33.5 

Cultivar 

Carmagnola 28.5 c 197 121 4474 25.1 

Fibranova 37.9 ab 194 197 4659 25.9 

Kompolti 45.7 a 199 136 6191 55.6 

Medie 37.4 197 151 5108 35.5

Tabella 7 - Influenza dei fattori in studio sul rapporto (‰ del valore iniziale) tra metalli pesanti 

presenti nella pianta e nel terreno. 

Table 7 - Effects of considered factors on plant/soil concentration rate (‰ of soil original value). 

Fattori in studio: Cu Pb Zn Cd 

Diluizione 1 /2 0.092 b 0.015 b 0.175 b 0.212 b 

terreno 1 /8 0.779 a 0.260 a 0.592 a 0.756 a 

Cultivar 

la biomassa ed il particolare accumulo dei 

metalli nelle foglie, suggerisce la raccolta 

anticipata della coltura prima che inizi la 

naturale defogliazione della pianta, asportando 

l’intera parte aerea al fine di massimizzare 

l’effetto di fitoestrazione. 

L’eccessiva presenza di metalli pesanti 

deprime, in generale, le potenzialità di bonifica 

dei terreni da parte della coltura, con 

l’eccezione di alcuni elementi che sono par- 

ticolarmente ben tollerati come lo zinco. 

I genotipi a confronto, caratterizzati da 

analoghe capacità produttive, non hanno 

evidenziato una diversa abilità nella fitoestrazione. 

La ricerca, ancora in fase di completamento, 

si propone innanzitutto la conferma 

delle indicazioni fin d’ora acquisite e, sulla 

base di ulteriori aprofondimenti, di ampliare 

le conoscenze con riferimento a nuovi 

Tabella 8 - Concentrazione di metalli pesanti sulle varie frazioni della pianta (ppm). 

Table 8 - Heavy metals concentration in plant fractions (ppm). 

Frazioni 

della pianta 

genotipi, diversi substrati pedologici e tecniche 

di intervento (ricorso a composti chelanti). 

BIBLIOGRAFIA 

Baker, A.J.M., 1987. Metal tolerance. New 

Phytology 106 (Suppl.), 93-111. 

Baker, A.J.M. and R.R. Brooks., 1989. 

Terrestrial higher plants which 

hyperaccumulate metal elements. A review of 

their distribution, ecology, and 

phytochemistry. Biorecovery 1, 81-126. 

Cunningham, S. D. e D.W. Ow., 1996. Promises 

and prospects of phytoremediation. Plant 

Physiology 110, 715-719. 

Filipek, T., Olek, J., 1999. Agricultural 

utilization of sewage water and 

eutrophication pressure of waters. Folia 

Universitatis-Agriculturae-Stetiniensis, 

Agricoltura 77, 93-97. 

Labuda, S., Kaczor, A., 1999. Microelements in 

test plants as affected by irrigation with 

sewage water on muck-peat soil. Folia 



Marchiol L. e G. Zerbi., 2000. Fitoestrazione di 

metalli pesanti: primi risultati sperimentali. 

Atti del Convegno “La Bioremediation in 

Italia: dalla teoria alla pratica”. 14-15 

dicembre 2000. Società Italiana della Scienza 

del Suolo - ENEA, Roma, 14-15 dicembre 

2000. 

Michalojc, Z., Nurzynski, J, 1999. Folia 



Wisniewski, J., Kolodziej, B, 1999. Folia 



Tabella 9 - Fitoestrazione di metalli pesanti (µg vaso -1 ) in relazione alla diluizione del terreno e a differenti ipotesi di asportazione della biomassa. 

Table 9 - Phytoextraction of heavy metals (µg pot -1 ) related to soil dilution and different biomass harvesting hypotheses. 

Frazioni della 

pianta 

Carmagnola 0.478 0.123 0.378 0.400 

Fibranova 0.430 0.199 0.344 0.380 

Kompolti 0.399 0.090 0.427 0.673 

Medie 0.436 0.137 0.383 0.484 

Diluizioni 

del terreno 

Diluizioni 

del terreno 

Cr Cu Pb Zn Cd 

Foglie 

1 /2 

1 /8 

0.63 b 

2.80 a 

15.98 a 

4.00 b 

0.36 b 

9.47 a 

916 a 

238 b 

2.83 a 

0.42 b 

Medie 1.71 9.99 4.91 577 1.62 

Fusti 

1 /2 

1 /8 

0.45 b 

1.15 a 

16.04 a 

8.81 b 

6.86 a 

2.58 b 

494 a 

50 b 

2.43 a 

0.27 b 

Medie 0.80 12.42 4.72 273 1.35 

Radici 

1 /2 

1 /8 

8.94 

9.61 

58.4 

48.6 

51.3 

46.0 

1303 a 

692 b 

30.3 a 

10.6 b 

Medie 9.28 53.5 48.6 997 20.4 

Cr Cu Pb Zn Cd 

Foglie + Fusti 

1 /2 

1 /8 

3.9 b 

40.8 a 

97.7 

144.2 

24.2 

132.4 

4764 a 

2964 b 

17.1 a 

7.2 b 

Medie 22.3 121.0 78.3 3864 12.1 

Fusti 

1 /2 

1 /8 

0.9 b 

12.9 a 

33.1 b 

103.2 a 

22.7 

32.4 

1024 a 

584 b 

5.6 

3.0 

Medie 6.9 68.2 27.6 804 4.3 


Utilizzo in pieno campo dei reflui da macerazione della canapa: influenza sulla 

microflora tellurica 

C. Gamba, C. Piovanelli, S. Simoncini, M. Di Candilo 1 

Istituto Sperimentale per lo Studio e la Difesa del Suolo - Piazza M. D’Azeglio 30, FI 

1 Istituto Sperimentale per le Colture Industriali, Bologna. 

RIASSUNTO 

In una prova di campagna sono state distribuite, sul terreno coltivato a grano, diverse quantità di 

acque reflue da macerazione della canapa per studiarne l’influenza sulla microflora del suolo. 

La biomassa microbica nei suoli trattati aumenta soprattutto quando si innalza la temperatura che 

stimola la crescita dei microrganismi eterotrofi. Questo aumento della biomassa è positivo poiché, 

come dimostrano la costanza del tasso di mineralizzazione della S.O. e la diminuzione del quoziente 

metabolico, non determina condizioni anomale nel terreno. 

L’attività respiratoria e il contenuto della S.O. del terreno non sono influenzati dalla somministrazione 

dei reflui. 

Dopo un ripetuto apporto di reflui al suolo si è verificata una inibizione dell’attività ureasica limitata 

alla prima settimana dallo spandimento. Ad un mese dal trattamento si osserva invece un 

aumento, proporzionale alle dosi di refluo, della fosfatasi. L’attività ammonio-ossidante presenta 

transitorie variazioni positive una settimana dopo lo spandimento. L’attività enzimatica denitrificante 

assume valori considerevoli solo nel periodo autunnale, caratterizzato da piogge intense, allorché 

presenta anche modeste variazioni dovute all’apporto di acque da macerazione. 

Parole chiave: canapa; reflui da macerazione; biomassa microbica; quoziente metabolico; attività 

enzimatiche. 

ABSTRACT 

Effects on soil microflora of the use of hemp wastewater in the open air 

During a test carried out in the country, different quantities of wastewater coming from the soaking 

of hemp were spread over a soil cultivated with wheat (0.80 and 160 m ha in the year 2000 and 

double doses, repeated after six months, in the following year). The aim of this test was to see, by 

means of biochemical techniques, how the soil microflora composition and its activity is affected 

by the treatment with wastewater in the long run. 

The microbial biomass turns out to be greatly stimulated by the treatment, especially when a rise of 

temperature produces a stimulus in the heterotrophic micro-organisms feeding on the nutrients in 

the soil. This rise of the biomass can be considered a positive fact because, as shown by the 

invariariability of the S.O. mineralization rate and the decrease in the metabolic quotient, it does 

not cause any anomalous conditions in the treated soil. 

Respiration is not notably affected by wastewater doses, as this parameter changes especially as a 

result of the seasonal rise in temperature. The contents of S.O. in the soil are also not affected by the 

wastewater. 

As for the study of enzymatic activity, an inhibition of the ureasic activity in the soils treated with 

wastewater during the first week following the treatment can be seen; this inhibition disappears 

completely after the first month. On the contrary, during the subsequent period there is an increase 

in the phosphates proportional to the doses which were spread over the soil. The ammonification 

turns out to be stimulated by the wastewater addition, although this effect does not last beyond the 

first week after the treatment. Due to the incoherent nature of the soil, the enzymatic denitrification 

activity is rather moderate and slightly increased as a result of the wastewater addition. In autumn, 

when heavy rain occurs, the potential denitrification activity reaches considerably high values, 

showing the effect of the soaking waters only for the intermediate dose. 

Key words: hemp; wastewater; microbial biomass; metabolic quotient; enzymatic activities. 

INTRODUZIONE 

La macerazione degli steli di canapa è normalmente 

eseguita in apposite vasche con 

Autore corrispondente: Piovanelli C - Istituto 

Sperimentale per lo Studio e la Difesa del Suolo 

Piazza M. D’Azeglio 30 Firenze, Italia - Tel. 

(055) 2491227 - Fax (055) 241485 - E mail: 

piovanelli@issds.it oppure gamba@issds.it. 





acqua stagnante; alla fine del ciclo si ha un 

refluo ricco di sostanze organiche e con alta 

carica microbica, che potrebbe essere utilmente 

impiegato in agricoltura, direttamente 

o tramite compostaggio. La restituzione 

ai suoli coltivati di questi reflui può rappresentare 

una soluzione per ridurre l’impoverimento 

in sostanza organica dei terreni poiché, 

di solito, le sostanze organiche contenute 

nei reflui migliorano le caratteristiche 

chimiche e biologiche del suolo (Piccone, 

1991). 

Scarsi sono in bibliografia i dati concernenti 

gli effetti della somministrazione di 

reflui da macerazione della canapa sulle 

piante e sulla comunità batterica del suolo. 

A tal fine è stata impostata una prova di campagna 

distribuendo, sul terreno coltivato a 

grano, diverse quantità di refluo, per seguire 

nel tempo l’influenza che esso ha sulla 

composizione della microflora del suolo e 

sulle sue attività biochimiche, nonché sulla 

vegetazione della coltura. 

Per le analisi biochimiche, su terreni prelevati 

in epoche successive, abbiamo determinato 

la biomassa microbica totale, col metodo 

SIR (Substrate-Induced Respiration). 

Sebbene la biomassa microbica sia solo una 

piccola parte (dall’ 1 al 4%) del C organico 

del terreno (Jenkinson e Ladd, 1981; 

Anderson e Domsch, 1989) essa ha una grande 

importanza per la nutrizione della pianta 

(Schnürer et al., 1985) e i suoi valori sono 

riconosciuti essere molto sensibili alle variazioni 

che si verificano nel suolo 

(Powlson et al., 1987; Brookes, 1995; Kaiser 

et al., 1995) per cui la sua determinazione è 

frequentemente impiegata nel confronto di 

diversi trattamenti agronomici (Lynch e 

Panting, 1980; Drury et al., 1991; Smith et 

al., 1995). Abbiamo altresì determinato l’attività 

respiratoria della microflora, perché 

questa attività riflette la velocità di degradazione 

della sostanza organica da parte dei 

microrganismi (Nannipieri, 1991) ed è un 

utile indice per quantificare l’attività 

microbiologica globale del suolo. Poiché nel 

terreno trattato si può avere una esaltazione 

dei processi catabolici, abbiamo calcolato 

l’indice di mineralizzazione del C 

(Florenzano, 1982) e il quoziente metabolico 

(qCO 2 ) (Anderson e Domsch, 1985), che 

sono indici adatti a quantificare lo stato di 

efficienza e di affaticamento della microflora. 

Inoltre, dal momento che l’aggiunta al suolo 

di substrati organici labili contenuti nei 

reflui di macerazione può stimolare le attività 

enzimatiche, soprattutto di quelle coinvolte 

nel ciclo dell’azoto, abbiamo esteso le 

nostre indagini allo studio dell’attività 

denitrificante potenziale (DEA), che risulta 

generalmente ben correlata al contenuto di 

sostanza organica facilmente assimilabile 

(Burford e Bremner, 1975), dell’attività ammonio 

ossidante potenziale (PNA), 

dell’ureasi, nonché della fosfatasi. I cambiamenti 

delle attività enzimatiche sono spesso 

utilizzati per valutare la fertilità del suolo 

(Nannipieri, 1994), poiché permettono di integrare 

gli studi biochimici sulla microflora,

Tabella 1 - Contenuto medio di carbonio organico, respirazione e coefficiente di mineralizzazione del 

suolo sottoposto allo spandimento di reflui il 2/03/00. 

Table 1 - Organic carbon amount, soil respiration and organic carbon mineralization after 

wastewater spreading (02/02/01). 

10/03/00 

19/04/00 

29/05/00 

dal momento che le attività enzimatiche 

extracellulari svolgono un ruolo indipendente 

dai microrganismi e non risentono dei fattori 

che influenzano la vita di questi ultimi. 


Piano sperimentale. La prova di campagna 

è stata effettuata ad Anzola dell’Emilia 

(BO), presso l’azienda “Ca’ Rossa”, dell’Istituto 

Sperimentale per le Colture Industriali. 

Il terreno delle parcelle è pianeggiante, franco, 

posto in zona a regime climatico temperato, 

con piovosità di 618 mm (media annua 

ventennale), classificato come Udifluvent 

tipico (Soil Survey Staff, 1996). 

Il piano sperimentale prevede il confronto 

fra parcelle coltivate a frumento tenero 

(cv Serio), trattate con tre diversi volumi di 

acque reflue: 0, 80 e 160 m 3 ha -1 nell’anno 

2000 e volumi doppi nel 2001. È stato adottato 

uno schema sperimentale a blocco 

randomizzato, con quattro ripetizioni e parcelle 

da 25 m 2 (Fig. 1). Le operazioni 

colturali, come nella norma, sono state limitate 

alla concimazione minerale e al diserbo 

chimico. La prima è stata realizzata con apporti 

all’impianto della coltura (160 kg ha -1 

di P 2 O 5 e 100 kg ha -1 di N sotto forma 

ammoniacale) e in copertura (78 kg ha -1 di 

N sotto forma nitrica). 

Nel primo anno i reflui sono stati distribuiti 

il 2 marzo, prelevandoli da contenitori 

in cui erano state stoccate le acque utilizzate 

per la macerazione della canapa. Circa 

2,5 quintali di steli, riuniti in mannelli, sono 

stati immersi in una vasca di 9 m 3 contenente 

acqua di falda e sono stati lasciati a macerare 

per 7 giorni (Fig. 2). La distribuzione in 

campo è stata effettuata con apparato artigianale 

riprodotto in figura 3. Le acque di 

spargimento sono il risultato di 2 cicli di 

macerazione. I prelievi del terreno per le analisi 

sono stati effettuati il 10 marzo, il 19 aprile 

e il 29 maggio, a 0-20 cm di profondità. 

Nell’anno successivo la prova è stata realizzata 

su terreni contermini; i reflui sono 

stati distribuiti il 24 aprile e, sempre sulle 

stesse parcelle, una seconda volta il 16 ottobre, 

al fine di valutare l’effetto di dosi ripetute. 

I prelievi, eseguiti con la stessa metodica 

Tabella 2 - Contenuto di carbonio organico, respirazione e coefficiente di mineralizzazione del suolo 

sottoposto allo spandimento di reflui il 24/04/01 ed il 16/10/01. 

Table 2 - Organic carbon amount, soil respiration and organic carbon mineralization after 

wastewater spreading (24/01/01 and 16/10/01). 

24/05/01 

03/07/01 

23/10/01 

19/11/01 

C.O. 

% 

C.O. 

% 

Respirazione 

mgCO2 kg -1 dm 24h -1 

Respirazione 

mgCO2 kg -1 dm 24h -1 

Coef. min. C 

% 

Test 0.985 ± 0.006 62.69 ± 0.98 1.202 ± 0.181 

80 1.013 ± 0.063 67.16 ± 0.32 1.259 ± 0.139 

160 0.994 ± 0.014 70.61 ± 0.51 1.343 ± 0.101 

Test 1.010 ± 0.030 73.53 ± 0.49 1.377 ± 0.128 

80 1.117 ± 0.003 96.93 ± 0.84 1.639 ± 0.143 

160 1.027 ± 0.027 66.34 ± 0.38 1.230 ± 0.037 

Test 0.996 ± 0.021 105.90 ± 1.40 2.008 ± 0.254 

80 1.023 ± 0.026 105.73 ± 0.72 1.955 ± 0.179 

160 1.115 ± 0.028 103.95 ± 0.52 1.788 ± 0.112 

Coef. min. C 

% 

Test 0.991 ± 0.001 55.25 ± 5.39 1.054 ± 0.103 

160 0.944 ± 0.007 64.39 ± 14.57 1.289 ± 0.292 

320 0.924 ± 0.082 51.47 ± 10.08 1.052 ± 0.206 

Test 0.927 ± 0.027 93.82 ± 5.99 1.912 ± 0.122 

160 0.934 ± 0.031 91.58 ± 13.79 1.853 ± 0.279 

320 0.888 ± 0.031 92.80 ± 12.09 1.975 ± 0.257 

Test 0.889 ± 0.093 69.85 ± 3.84 1.485 ± 0.082 

160 0.954 ± 0.008 66.30 ± 3.82 1.313 ± 0.075 

320 0.862 ± 0.129 68.86 ± 8.81 1.509 ± 0.193 

Test 0.895 ± 0.025 70.87 ± 12.66 1.496 ± 0.267 

160 0.868 ± 0.099 59.74 ± 1.98 1.301 ± 0.043 

320 0.852 ± 0.031 61.92 ± 2.60 1.373 ± 0.058 

dell’anno precedente, sono stati effettuati il 

24 maggio ed il 3 luglio, dopo il primo trattamento, 

ed il 23 ottobre e il 19 novembre 

dopo il trattamento ripetuto. Per tutti i prelievi 

il terreno è stato vagliato a 2 mm e conservato 

in frigorifero a +4°C. Prima delle 

analisi biochimiche, esso è stato umidificato 

alla capacità di campo e preincubato per una 

settimana a +24°C. 

Analisi biochimiche. Il carbonio organico 

(C.O.) è stato determinato, sia nel terreno 

che nelle acque di macerazione, per 

ossidazione a caldo con bicromato di potassio, 

in presenza di acido solforico, e successiva 

titolazione con sale di Möhr 

(Yeomans e Bremner, 1988). La misurazione 

dell’attività respiratoria del suolo è stata 

effettuata incubando 100 grammi di terreno 

in contenitori chiusi e determinando 

la CO 2 prodotta per differenza di pesata utilizzando 

calce sodata (Edwars, 1982; Raich 

et al., 1990). La biomassa microbica è stata 

valutata col metodo SIR (Anderson e 

Domsch, 1978), incubando il terreno con 

l’aggiunta di glucosio e determinando la 

CO 2 prodotta per via gascromatografica, 

con rivelatore TCD. Dal rapporto fra la respirazione, 

misurata su 7 giorni, ed il contenuto 

di carbonio organico si evince il 

coefficiente di mineralizzazione del 

carbonio (Dommergues, 1960). Il quoziente 

metabolico (qCO 2 ) è espresso dal rapporto 

fra C-CO 2 emessa dal suolo in 24 ore 

e C della biomassa (Anderson e Domsch, 

1985). 

L’attività enzimatica denitrificante (DEA) 

è stata determinata utilizzando il metodo di 

Smith e Tiedje (1979) e successive modifiche 

(Tiedje, 1994), che prevede l’incubazione 

del terreno con una soluzione di KNO 3 

(1 mM) e glucosio (1 mM) in presenza di 

cloramfenicolo (1 g l -1 ), in beute chiuse con 

atmosfera priva di ossigeno e con il 10% di 

acetilene (Yoshinari e Knowles, 1976). La 

lettura dell’N 2 O prodotta è effettuata per 

gascromatografia, con rivelatore ECD, su 

colonna capillare 1000plot. 

L’attività enzimatica ammonio-ossidante 

potenziale (PNA) è stata valutata col metodo 

proposto da Belser e Mays (1982) con 

cui si incuba il terreno per 6 ore a 26°C, in 

soluzione tampone con aggiunta di solfato 

d’ammonio 2 mM. La produzione di –NO 2 

e –NO 3 è determinata per via colorimetrica 

con autoanalyzer. 

L’ureasi è stata determinata col metodo 

proposto da Kandeler e Gerber (1988) usando 

urea come substrato e misurando la quantità 

di ammonio prodotto con spettrofotometro 

a 690 nm. La fosfatasi è stata valutata 

utilizzando la metodologia proposta 

da Tabatabai e Bremner (1969), basata sulla 

determinazione con spettrofotometro a 

400 nm della quantità di paranitrofenolo 

(PNF) formatosi per idrolisi enzimatica a 

pH 6,5 dal paranitrofenilfosfato, dopo un’ora 

di incubazione a 37°C. 


Figura 1 - Parcelle sperimentali. 

Figure 1 - Experimental plots. 

Tutte le misure microbiologiche e biochimiche 

sono state effettuate in triplo. I risultati 

sono stati elaborati statisticamente con analisi 

della varianza (ANOVA) a due vie con 

blocchi completamente randomizzati, le medie 

sono state comparate impiegando il test 

di Duncan (Duncan’s multiple range test). 

RISULTATI 

Il contenuto di carbonio organico del suolo 

mostra delle differenze statisticamente significative 

solo nel primo anno di prova 

(Tab. 1); nella seconda prova, nonostante il 

maggior apporto di refluo non si riscontrano 

differenze apprezzabili rispetto al testimone 

in nessuna data di campionamento (Tab. 2). 

L’attività respiratoria e la mineralizzazione 

del carbonio organico non risentono in maniera 

notevole dell’apporto dei reflui; la variazione 

di questi parametri risulta maggiormente 

legata allo stagionale innalzamento di 

temperatura, che determina un normale incremento 

delle attività metaboliche della 

microflora, sia nel primo come nel secondo 

anno di prova, indipendentemente dalle dosi 

di refluo aggiunte, poiché valori più elevati 

si riscontrano in prossimità della piena 

allegagione (primo anno) o completa 

maturazione del grano (secondo anno). 

La biomassa microbica risulta essere molto 

stimolata dalla presenza del refluo, indipendentemente 

dalle dosi somministrate 

Tabella 3 - Attività enzimatica ammonioossidante 

del suolo (mgN g-1 6h-1 ). Lettere 

diverse indicano differenze significative tra le 

medie secondo il Test di Duncan. 

Table 3 - The enzymatic ammoniumoxidation 

of soil (mgN g-1 6h-1 ). Different 

letters show significant differences (Duncan’s 

test). 

10/03/00 19/04/00 29/05/00 

Test 4.379 b 2.562 a 6.491 a 

80 9.023 a 2.623 a 4.228 a 

160 7.489 a 2.148 b 5.153 a 


(Fig. 4), questo è più evidente nei mesi primaverili–estivi 

(fine di maggio nel primo 

anno e inizio di luglio nel secondo), allorché 

l’aumento della temperatura genera uno stimolo 

nei microrganismi eterotrofi che utilizzano 

i nutrienti disponibili nel terreno per 

la loro crescita. 

Il quoziente metabolico della biomassa del 

suolo (qCO 2 ), dopo lo spandimento del 

Figura 2 - Vasche di macerazione della canapa. 

Figure 2 - Hemp soaking tanks. 

refluo, tende a diminuire gradualmente in 

funzione della dose distribuita (Fig. 5); come 

si può osservare nel secondo anno, in seguito 

a somministrazioni di dosi doppie e ripetute, 

le differenze si manifestano fra testimone 

e refluo, indipendentemente dalle dosi. 

Per quanto concerne le attività enzimatiche 

studiate, nel primo anno di prova si sono riscontrate 

variazioni statisticamente significative 

per l’attività ammonio-ossidante nei 

terreni trattati con diversi apporti di refluo 

(Tab. 3): dopo circa una settimana dalla 

somministrazione del refluo si verifica un 

incremento transitorio dell’attività 

enzimatica nei terreni trattati, che si esaurisce 

in breve tempo e non è rilevabile nei mesi 

successivi. 

L’attività enzimatica denitrificante è risultata 

nel complesso modesta, vista la natura 

abbastanza sciolta del terreno (Fig. 6). Si 

osserva in luglio un incremento dell’attività 

di riduzione dei composti azotati nei terreni 

trattati con refluo, indipendentemente dalle 

dosi somministrate. L’attività enzimatica è 

molto più stimolata nel periodo autunnale, 

non tanto dalla somministrazione del refluo 

quanto dall’aumento dell’umidità del suolo 

che, diminuendo la disponibilità di ossigeno 

nei pori, favorisce i processi di riduzione 

enzimatica. 

In conseguenza allo spandimento 

autunnale dei reflui si osserva una repentina 

Tabella 4 - Attività enzimatiche del suolo a diversi intervalli di tempo dallo spandimento dei reflui. 

Lettere diverse indicano differenze significative tra le medie secondo il Test di Duncan. 

Table 4 - Soil enzymatic activities at different times from the wastewater spreading. Different 

letters show significant differences (Duncan’s test). 

Ureasi (µgN-NH4 g -1 dm 2h -1 ) Fosfatasi (µgPNF g -1 dm h -1 ) 

03/07/01 23/10/01 19/11/01 23/10/01 19/11/01 

Test 48.90 b 62.11 a 40.30 a 547.86 a 567.09 c 

160 43.72 b 45.31 b 37.16 a 539.13 a 657.31 b 

320 68.12 a 41.67 c 41.61 a 538.24 a 719.25 a

Figura 3 - Apparecchiatura per la distribuzione delle acque reflue. 

Figure 3 - Wastewater spreading equipment. 

Ln(mgC 100g -1 ) 

Ln(mgC 100g -1 ) 

1000 

100 

10 

1000 

100 

10 

1 

1 

a 

Biomassa C 

a b a 

c 

b 

b 

10/03/00 19/04/00 29/05/00 

Biomassa C 

a a 

b a a 

a a a a 

a 

24/05/01 03/07/01 23/10/01 19/11/01 

b 

b 

a 

a 

Test 

Test 

Figura 4 - Biomassa microbica C nel suolo trattato con diverse dosi di refluo da macerazione della 

canapa. Le frecce indicano il periodo dello spandimento del refluo. Lettere diverse indicano differenze 

significative fra le medie (Duncan’s test). 

Figure 4 - Microbic biomass C in the soil treated with various wastewater doses. The arrows 

show the period of treatment with wastewater. Different letters show significant differences 

among the means (Duncan’s test). 

80 

160 

160 

320 

inibizione dell’attività ureasica proporzionale 

alla dose somministrata (Tab. 4); tale inibizione 

scompare già dopo un mese dal trattamento. 

Nel precedente prelievo primaverile, 

corrispondente a circa 3 mesi dal primo 

trattamento, si verifica una ripresa dell’attività 

enzimatica nel suolo trattato con refluo. 

L’attività fosfatasica, dopo un periodo di 

latenza di circa un mese dalla seconda 

somministrazione, in cui non si osservano 

differenze significative fra le tesi, mostra una 

stretta correlazione con le dosi di acque di 

macerazione distribuite, manifestando un 

aumento dell’attività enzimatica proporzionale 

alle quantità di refluo (Tab. 4). 

DISCUSSIONE 

Con la distribuzione delle acque di 

macerazione, contenenti circa lo 0,1‰ di 

carbonio, si effettua un modesto apporto al 

suolo di carbonio organico, stimabile in 8 e 

16 kg ha -1 , rispettivamente per i trattamenti 

effettuati nell’anno 2000 e del doppio per 

quelli effettuati nel 2001. Nel complesso 

questo apporto di sostanza organica determina 

un lieve incremento del contenuto di 

C.O. del suolo. Si riscontra invece un aumento 

della biomassa in funzione del refluo 

somministrato. La biomassa è un indice 

molto sensibile alle variazioni che si verificano 

nel suolo; la sua misurazione è stata 

spesso utilizzata per confrontare diversi trattamenti 

e gestioni del suolo (Smith et al., 

1995) e può servire come un preallarme per 

tali effetti molto prima che possono essere 

evidenziati in altri modi (Brookes, 1995). 

Nelle nostre prove abbiamo riscontrato un 

aumento della biomassa tellurica soprattutto 

nei mesi più caldi; questo evidenzia come 

le sostanze apportate al terreno mediante le 

acque reflue da macerazione della canapa 

siano state metabolizzate dai microrganismi 

tellurici, stimolando la riproduzione cellulare 

e la crescita complessiva della microflora. 

Da notare che questo aumento è accompagnato 

da una parallela diminuzione del qCO 2 

nei terreni trattati mostrando così l’assenza 

di condizioni anomale, poiché non vi è necessità 

da parte dei microrganismi tellurici 

di ossidare una maggior quantità di C. 

Il qCO 2 , che esprime la quantità di CO 2 

sviluppata per unità di biomassa, è 

unanimemente considerato un indicatore di 

stress ambientale molto preciso (Piovanelli 

et al., 1999) e molto sensibile alle perturbazioni 

dell’ecosistema perché, quando la 

biomassa microbica è sottoposta a condizioni 

di vita non ottimali, il quoziente metabolico 

aumenta, cioè una maggior quantità di C viene 

ossidata per unità di biomassa, al fine di 

riparare e mantenere attiva la macchina biochimica 

della cellula (Nannipieri et al., 

1995). 

Il più alto grado di efficienza della 

microflora nei terreni trattati, è confermato 

dall’assenza di aumento della mineralizzazione 

del carbonio organico che, se non sarà 


*10 -3 

* 10 -3 

Figura 5 - Quoziente metabolico della microflora nel suolo trattato con diverse dosi di refluo da 

macerazione della canapa. Le frecce indicano il periodo dello spandimento del refluo. Lettere diverse 

indicano differenze significative fra le medie (Duncan’s test). 

Figure 5 - Metabolic quotient of the microflora in the soil treated with various wastewater 

doses. The arrows show the period of treatment with wastewater. Different letters show 

significant differences among the means (Duncan’ s test). 

ln(µgN-N 2O g -1 ) 

4.5 

4 

3.5 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

4.5 

4 

3.5 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

10000 

1000 

100 

10 

1 

a 


a 

a 

a 

b 

a 

ab 

a 

a 

a 

b 

a 

b 

q CO 2 

ab 

10/03/00 19/04/00 29/05/00 

q CO 2 

24/05/01 03/07/01 23/10/01 19/11/01 

DEA 

b 

a 

24/05/01 03/07/01 23/10/01 

a 

b 

a 

b 

Test 

160 

320 

Figura 6 - Attività enzimatica denitrificante del suolo (DEA) trattato con diverse dosi di refluo da 

macerazione della canapa. Le frecce indicano il periodo dello spandimento del refluo. Lettere diverse 

indicano differenze significative fra le medie (Duncan’s test). 

Figure 6 - Denitrification Enzyme Activity (DEA) of the soil treated with various wastewater 

doses. The arrows show the period of treatment with wastewater. Different letters show 

significant differences among the means (Duncan’s test). 

b 

a 

a 

a 

a 

b 

a 

a 

c 

a 

Test 

80 

160 

Test 

160 

320 

attuata una rotazione colturale depauperatrice, 

nel tempo si tramuterà in un accumulo 

di C nel terreno con aumento della 

S.O.. 

Per quanto concerne le attività enzimatiche 

è da rilevare che gli enzimi svolgono un ruolo 

importante nell’ecologia del suolo, poiché 

catalizzano numerose reazioni correlate con 

le trasformazioni delle sostanze nutritive 

(Madejón et al., 2001). Nelle nostre prove 

si sono riscontrate solo modeste e transitorie 

influenze sull’attività ammonio ossidante, 

con aumento dell’attività seguita dopo 

poco tempo dal suo riequilibrio, e sull’ureasi, 

con un iniziale effetto inibitorio, seguito a 

distanza di qualche mese dallo spandimento, 

da un incremento dell’attività in 

concomitanza con l’aumento della biomassa 

microbica. Un concreto stimolo dell’attività 

enzimatica, imputabile all’effetto del refluo, 

si è riscontrato nella fosfatasi, dopo un periodo 

di latenza in cui non si sono osservate 

differenze fra trattamenti. L’attività 

denitrificante potenziale risulta leggermente 

stimolata dall’apporto di sostanza organica 

labile contenuta nelle acque di 

macerazione indipendentemente dalle dosi 

somministrate; le perdite di azoto tramite 

questo processo sono perciò da ritenersi 

trascurabili. Il maggior stimolo per tale attività 

è il grado di saturazione idrica del suolo 

che diminuendo la disponibilità di ossigeno 

favorisce i processi di riduzione (Fireston, 

1982; Williams et al., 1992; Arcara et al., 

1999). 

CONCLUSIONI 

I reflui derivanti dalla macerazione della 

canapa sono prodotti naturali, privi di elementi 

xenobiotici, ottenuti senza manipolazioni 

chimiche e, come tali, non dovrebbero 

presentare problemi tossicologici per i 

microrganismi tellurici. Tuttavia il loro apporto 

al terreno ha comprensibili riflessi su 

tutte le caratteristiche pedologiche ed implica 

la conoscenza dei complessi problemi di 

ordine agronomico e ambientale legati al loro 

uso, poiché i substrati organici labili contenuti 

nelle acque di vegetazione possono stimolare 

nel terreno processi catabolici e nuove 

sintesi, per l’esaltazione alla crescita dei 

microrganismi eterotrofi. Nel complesso la 

somministrazione al terreno di acque derivanti 

da macerazione della canapa, alle dosi 

da noi sperimentate, peraltro assai elevate 

se rapportate alle dosi permesse per legge 

per altri reflui, non sembra avere influenze 

negative sulla microflora tellurica e sulle 

attività biochimiche ed enzimatiche indagate. 

Si rileva un lieve transitorio incremento 

del tenore di sostanza organica del terreno 

e dell’attività enzimatica ammonio-ossidante, 

e un aumento più significativo della 

biomassa microbica. La diminuzione del 

qCO 2 e l’aumento della fosfatasi nei terreni 

trattati, testimoniano il miglior grado di 

efficienza della microflora e, come i reflui

somministrati, determinino effetti positivi sul 

metabolismo del complesso microbico, anche 

alle dosi più elevate. Le transitorie 

modificazioni delle attività enzimatiche di 

denitrificazione e di idrolisi dell’urea sono di 

modesta entità e tali da non avere influenze 

negative determinanti sulla fertilità del suolo. 

I risultati delle ricerche ci sembrano sufficientemente 

validi nel dimostrare una completa 

assenza di effetti negativi sulla 

microflora tellurica dei reflui derivanti dalla 

macerazione della canapa, almeno alle 

dosi e per gli aspetti indagati, e permettono 

di ipotizzare che tali reflui possono essere 

distribuiti al suolo senza pericolo di alterare 

l’equilibrio del sistema della microflora. 

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SSSA Book Series n° 5. Bigham J.M. (ed.), 

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Norme per i collaboratori 

La Rivista Agroindustria è un periodico 

quadrimestrale edita dall’Istituto Sperimentale 

per le Colture Industriali (Bologna); essa pubblica 

lavori originali a carattere scientifico riguardanti 

le colture che alimentano le varie 

filiere dell’agroindustria (colture orticole, da 

energia, da biomassa, da fibra e cellulosa, da 

oli alimentari e industriali). I lavori proposti devono 

riguardare l’agronomia generale, le 

agrotecniche, il miglioramento genetico con tecniche 

convenzionali e innovative, le tecnologie 

di trasformazione, gli impieghi dei prodotti industriali 

food e no-food. Agroindustria pubblica 

soltanto articoli redatti in lingua italiana; non 

vengono accettati lavori già pubblicati o in via 

di pubblicazione su altre riviste italiane o straniere. 

Gli articoli pubblicati dalla Rivista fanno 

riferimento alle seguenti due categorie: 

1) Articoli di sintesi (Review). Comprende lavori 

che esaminano e discutono in maniera 

originale e con completezza un particolare 

problema scientifico del comparto 

dell’agroindustria e forniscono un quadro 

esauriente e sintetico dello stato delle conoscenze 

su un determinato argomento. 

2) Ricerche sperimentali. Comprende lavori che 

espongono e discutono i risultati di una ricerca 

originale mirante allo studio di un preciso 

problema scientifico o tecnico. 

1. INVIO DEI LAVORI 

- Gli articoli devono essere inviati in tre copie 

su carta ed una su floppy disk (Microsoft ® 

Word per Windows ® ) complete di testo, riassunto, 

summary, bibliografia, tabelle, 

didascalie delle figure e figure, al Direttore 

Responsabile della Rivista: Dr. Paolo 

Ranalli, Istituto Sperimentale per le Colture 

Industriali, Via di Corticella 133, 40128 - 

Bologna Tel. (051) 6316847 - Fax (051) 

374857 e-mail: p.ranalli@isci.it 

- La versione definitiva dei lavori, cioè dopo 

aver apportato le correzioni suggerite dai Revisori, 

dovrà essere inviata su dischetto e 

come dattiloscritto sempre al Direttore della 

Rivista. 

2. STESURA DEI LAVORI 

- I lavori devono essere scritti su carta formato 

A4, su una sola facciata del foglio, usando 

una interlinea a doppio spazio e con margini 

di almeno 3 cm per consentire le note dei 

Revisori. Le pagine vanno numerate ed ogni 

pagina deve contenere 43 righe (pagina 

standard). Il carattere tipografico utilizzato 

dovrebbe essere il Times o un carattere 

equivalente con 12 punti. Al fine di agevolare 

il lavoro dei revisori le righe di ogni pagina 

devono essere numerate. Si raccomanda 

che il testo non superi le 15 cartelle 

dattiloscritte per le “ricerche sperimentali” 

e le 35 cartelle per gli “articoli di sintesi”. 

- I dattiloscritti degli articoli relativi alle Ricerche 

sperimentali devono essere organizzati 

nel modo seguente: 1) Titolo, Autore/i, 

Istituzione/i di appartenenza; 2) Riassunto e 

Abstract; 3) Introduzione, 4) Materiali e Metodi; 

5) Risultati o Risultati e discussione, 

6) Discussione dei risultati o Discussione dei 

risultati e conclusioni; 7) Ringraziamenti; 

8) Bibliografia, 9) Didascalie delle tabelle e 

delle figure; 10) Tabelle; 11) Figure. 

- Per gli articoli di sintesi (Review) non è richiesta 

alcuna particolare suddivisione del 

manoscritto. 

- Sulla prima pagina del manoscritto devono 

essere indicati: 1) il titolo dell’articolo; 2) il 

nome e cognome di ciascun Autore seguiti dal 

nome e dall’indirizzo completo della Istituzione 

cui l’Autore appartiene; 4) il cognome 

e l’iniziale del nome dell’Autore a cui inviare 

tutta la corrispondenza con i relativi numeri 

di telefono e di fax e l’indirizzo di posta 

elettronica; 5) la provenienza dell’eventuale 

contributo finanziario ottenuto per la ricerca. 

- Nelle successive pagine del manoscritto devono 

essere riportati il riassunto in lingua 

italiana e in lingua inglese, quest’ultimo preceduto 

dal titolo dell’articolo e le parole chiavi. 

- Il riassunto in italiano deve avere la dimensione 

usuale, mentre il riassunto inglese 

(abstract) deve essere più ampio (almeno una 

pagina standard dattiloscritta) e deve contenere 

con chiarezza tutte le informazioni utili 

ai lettori di lingua inglese per la piena comprensione 

del lavoro. 

- Le citazioni bibliografiche nel testo vanno 

messe tra parentesi indicando il cognome dell’Autore 

e l’anno di pubblicazione. Nel caso 

di più Autori, al nome del primo seguirà l’abbreviazione 

et al. Nel caso di più lavori nello 

stesso anno dello stesso Autore, all’anno si 

faranno seguire lettere progressive in minuscolo 

(es. 1980a, 1980b). 

- La bibliografia, dei soli lavori citati nel testo, 

deve essere elencata in ordine alfabetico, 

senza numerazione. I lavori di uno stesso Autore 

saranno disposti seconda la data di pubblicazione; 

per quelli pubblicati da uno stesso 

Autore in uno stesso anno verrà utilizzata 

una lettera dell’alfabeto da inserire subito 

dopo l’anno. 

- Alcuni esempi di citazione sono riportati di 

seguito: 

- Articolo pubblicato su di una rivista scientifica: 

Martin C., Smith A.M., 1995. Starch 

biosynthesis. The Plant Cell 7, 971-985. 

- Articolo contenuto in un libro o in un’opera 

che ha un Coordinatore: Ziegler P. 

1995. Carbohydrate degradation during 

germination. In: Kigel J., Galili G.(eds). 

Seed Development and Germination. 

Marcel Dekker, New York, pp. 447-474. 

- Libro con Autore: Eames A.J., 1961. 

Morphology of Angiosperms. McGraw 

Hill, New York. 

- Gli stessi dati non possono essere presentati 

in tabelle e in figura. Nel testo, le citazioni 

delle tabelle e delle figure se inserite tra parentesi 

tonde devono usare la abbreviazione 

Tab. e Fig., mentre se non inserite tra parentesi 

devono essere scritte in carattere minuscolo 

e non abbreviate. 

- Le didascalie delle tabelle e delle figure, 

dattiloscritte a parte, dovranno essere 

autoesplicative e scritte in lingua italiana ed 

inglese. 

- Le tabelle, presentate su foglio a parte, devono 

essere limitate al minimo indispensabile, 

devono riportare dati arrotondati alla pri- 

ma cifra decimale, devono essere intelligibili 

senza dover ricorrere alla lettura del testo e 

numerate con numero arabo progressivo. Le 

unità di misura debbono essere chiaramente 

indicate. 

- Le illustrazioni, riportate separatamente dal 

testo su fogli singoli, saranno solo in bianco 

e nero, tutte indicate come figure (foto, disegni, 

grafici), numerate con numero arabo progressivo. 

- Le linee e le lettere dei grafici devono essere 

di colore nero e di dimensioni e nitidezza tali 

da essere riprodotte senza essere ridisegnate, 

tenendo conto che la base delle figure stampate 

potrà essere di 5.8 (1 colonna), 

12.2 (2 colonne), 18.5 cm (tutta la pagina). 

3. TERMINOLOGIA 

- Le unità di misura e relativi simboli devono 

essere quelle del sistema internazionale (S.I.). 

Il simbolo, senza punto, deve seguire il valore 

numerico da cui sarà spaziato da uno spazio. 

Nel riportare brevi formule matematiche 

nel testo, si deve fare uso dell’esponente negativo 

invece del segno di frazione (g m -2 d -1 

invece di g/m 2 d). Le espressioni latine, i nomi 

delle entità sistematiche, le parole straniere, 

limitate a quelle per le quali non esiste il corrispondente 

termine italiano, saranno sottolineati 

perché siano stampati in corsivo o riportati 

direttamente in corsivo (es.: in situ; 

Cannabis sativa). Il nome italiano delle specie 

deve essere scritto con l’iniziale minuscola 

(es.: barbabietola). Il nome delle cultivar o 

di un ibrido va scritto con la prima lettera 

maiuscola, senza virgolette. L’abbreviazione 

della cultivar è cv senza punto. 

4. REVISIONE DEL MANOSCRITTO 

- Il Direttore responsabile della Rivista 

Agroindustria esamina l’articolo appena ricevuto 

valutandone l’attinenza agli scopi della 

Rivista stessa. Qualora ciò non si riscontrasse 

il Direttore si riserva la possibilità di 

rifiutarne la pubblicazione senza inviarlo ai 

Revisori. I lavori vengono inviati, a giudizio 

del Direttore, ad uno o più Revisori esperti 

degli argomenti in essi trattati. I rilievi dei 

Revisori vengono trasmessi all’Autore corrispondente 

del lavoro. L’Autore deve provvedere, 

nel più breve tempo possibile, ad apportare 

le modifiche proposte e ad inviare 

(entro 7 giorni) alla Redazione della Rivista 

due copie dell’articolo corretto su carta e una 

su floppy disk, nonché copie riviste dai Revisori 

con la scheda riportante le loro osservazioni. 

Qualora le bozze corrette non pervengano 

in tempo utile e il fascicolo sia già pronto 

per la stampa, le bozze verranno corrette 

d’ufficio limitatamente agli errori e ai reflui 

della tipografia. In questo caso la Redazione 

declina ogni responsabilità per le inesattezze 

di nomi, di simboli o di concetti che si potranno 

rilevare a stampa avvenuta. 

- Il lavoro accettato sarà pubblicato nella versione 

definitiva senza invio delle bozze per 

la correzione. 

5. RESPONSABILITÀ 

- La responsabilità del contenuto dell’articolo 

spetta interamente all’Autore.

Anno 1 Numero 1 - Research Institute for Industrial Crops

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