negli alberi il processo di carie - unifi
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Negli alberi il processo di CARIE consiste nella degradazione del legno per l’attività enzimatica di
alcuni microrganismi.
I funghi sono gli agenti che causano la carie.
Altri agenti, insetti, animali marini, luce UV, provocano
degradazione del legno ma ciò non è considerato CARIE
Le piante arboree possono sviluppare:
- Durame
legno morto, interno al fusto
zona di accumulo di “estrattivi” (stilbeni, terpenoidi, fenoli)
Rapporto C/N
359/1 1250/1
- Alburno
Legno giovane, ricco di sostanze nutritive
Principali costituenti del legno
Pareti cellulari rivestite di:
-Lignina
-cellulosa
-emicellulosa
-pectina
Strati della
parete secondaria
CODIT (Compartmentalization of Decay In Trees)
(Shigo and Marx, 1977)
CODIT
1. Occlusione del sistema vascolare sopra e sotto la zona di danno con tillosi, gommosi, aspirazione delle punteggiature. E’ una barriera debole.
2. Cerchia annuale forma una barriera tangenziale continua, interrotta solamente dai fasci dei raggi. Barriera più resistente della precedente.
3. I raggi midollari - cellule vive in piena attività - costituiscono una barriera radiale. Barriera resistente.
4. Cambio. Produzione di nuovi tessuti -protezione chimica e fisica. Barriera resistente
Ferita
Occlusione dei vasi
Tillosi
Compartimentalizzazione
CODIT
Fattori che influenzano lo sviluppo di carie
Età delle piante (popolamento)
Ferite da animali (ungulati)
Ferite da esbosco
Rottura dei cimali (neve, animali , patogeni)
Lesioni per Densità (auto potatura - rami bassi)
Zona di reazione
attività fungina
Zona colorata
Decomposizione del legno
Cicatrizzazione
Ferita profonda
Fruttificazione
Invasione fungina del fusto di faggio.
CODIT
La carie può condurre ad una
precoce mortalità delle piante
colpite per una serie di fattori:
• fratture;
• crolli;
• predisposizione ad altri danni.
(riduzione del flusso della linfa)
Danno da carie su picea a Quaracchi
Danno da carie su picea a Quaracchi
Una pianta che cresce liberamente e senza stress è,
generalmente, molto più resistente agli attacchi di
insetti e funghi
Carie del legno da Funghi.
Vie di infezione
Ferite
Necrosi corticali (cancri )
Potature (diametro taglio > 10 cm)
Marciumi radicali
Piante parassite (Vischio) necrosi, galle
Carie degli alberi
Principali agenti
• Inonotus
• Phellinus
• Ganoderma
• Fomes fomentarius
Azzurramento del legno
Ferita
Potature digrosse branche
Corpo fruttifero“a mensola”
Basidiospore Carie internaVecchia carieinterna
Ciclo dei funghi da carie
Tipo di
carie
Agenti
Colore
Tessitura
Biochimica
Bianca fibrosa
Basidiomiceti
Chiaro
fibrosa
Vengono degradati tutti i
componenti (principalmente la lignina
poi la cellulosa e le emicellulose)
Bruna - cubica
Basidiomiceti
Bruno
Fratturata
fragile
La lignina resta a lungo
indecomposta
Molle
Ascomiceti Mitosporici
Chiaro o
bruno
Superficiale
(fibrosa )
Vengono degradati i
carboidrati e anche la lignina
Carie bianca la delignificatione è selettiva. Abete bianco. Vengono rimossi tutti i componenti in successione. Dapprima la lignina e le emicellulose. Resta
la cellulosa. Il legno appare chiaro, si formano cavità nell’albero. Agenti funghi interessanti nell’industria perchè rimuovono la lignina (biopulping).
Carie bruna - cubica - tutti i
carboidrati vengono rimossi resta
come residui la lignina bruna,
fragile, ossidata.
Si trova su alberi vivi
L’attività enzimatica del fungo
riduce le lunghe catene dei
carboidrati fino a rendere solubili
gli zuccheri che vengono assorbiti
dai funghi.
Legno di quercia (sopra) e di larice ( dx) affetto da carie
cubica (bruna).
Il fungo ha utilizzato, tramite enzimi, la cellulosa, lasciando
come residuo la lignina (bruna).
pH. Ottimale per i funghi lignicoli è compreso tra 4 e 6
[quercia (pH<3) e olmo (pH>7) sono poco attaccabili ].
Contenuto d’acqua.
Ottimale il 25 ed il 40%.
Oltre la crescita è inibita.
Gas. Valori di CO2 molto alti inibiscono la crescita fungina.
Nel duramen i valori sono circa 100%, alcuni basidiomiceti sono
molto tolleranti.
La crescita dei funghi nel legno (dopo ferita)
è condizionata da fattori fisici e nutrizionali.
Teoria del Condizionamento Microambientale (CM) (Rayner e
Boddy, 1983).
CARIE BIANCA. La degradazione inizia dall’interno del lumen cellulare o dalla lamella mediana, la degradazione della cellulosa è progressiva e avviene a partire dalle porzioni terminali: la resistenza alla trazione diminuisce gradualmente;
CARIE BRUNA. La distruzione della cellulosa avviene principalmente negli strati S1 ed S2 della parete cellulare ed è effettuata da secrezioni ifali che si diffondono attraverso lo strato S3, che rimane relativamente intatto (anche la lamella mediana), le microfibrille vengono ridotte in corti monconi che causano una perdita di resistenza alla trazione in poco tempo;
CARIE SOFFICE. Il loro modello di sviluppo nel legno comporta un processo di formazione di tunnel ifali all’interno delle pareti lignificate, dove le ife crescono allineate alle microfibrille di cellulosa nello strato S2.
A causa della diversa struttura del legno
i funghi di carie bianca attaccano principalmente le latifoglie,
mentre quelli di carie bruna le conifere.
CARIE BRUNA
CARIE BIANCA
Simultanea e Selettiva
Negli ecosistemi naturali le carie svolgono un ruolo fondamentale, creando dei vuoti nella copertura forestale, degradando la lignina, accellerando il ciclo degli elementi nutritivi, la successione delle specie, la biodiversità e la creazione di habitat per micro e macro-fauna.
La carie può condurre ad una precoce mortalità delle piante colpite per una serie di fattori:• fratture;• crolli;• predisposizione ad altri danni.
La carie del legno riduce:• la capacità di cicatrizzare• la qualità, del legname e dei prodotti derivati• la stabilità delle piante, creando condizioni di pericolo per
persone e manufatti in aree urbane, parchi, o ricreazionali in genere.
PREVENZIONE E CURA
ALBERATURE ESISTENTI
• evitare grossi tagli• eseguire le potature nei tempi e nei modi appropriati.• evitare riduzioni drastiche dell’apparato radicale• mantenere il migliore stato vegetativo (compattazione, ristagno idrico, protezione da ferite accidentali).
ALBERATURE DA IMPIANTARE
• scegliere la specie adatta;• impiegare distanze d’impianto (e dai fabbricati) adeguate alle dimensioni a maturità;
• predisporre sistemi di drenaggio, copertura dal suolo e protezione della pianta;
• progettare la posa di servitù nel sottosuolo.
Gli stress ambientali indeboliscono le piante e le rendono più suscettibili
STRESS:
1. ACUTI es. allagamento, siccità, gelate, eccessi termici, potature
sbagliate, ferite, sostanze inquinanti, insufficienti scambi di O2,
2. CRONICI es. carenze nutritive, suolo inadatto, intensità luminosa non
corretta, compattazione del terreno,...
Bagolaro: sintomi di sofferenza sulla chioma
Latifoglie
Bagolaro: grosse potature per tentare di recuperare la pianta
Bagolaro: carie basale, causa della sofferenza della pianta
La carie del legno riduce:• la capacità di cicatrizzare della corteccia• la qualità, del legname e dei prodotti derivati• la stabilità delle piante, creando condizioni di pericolo per
persone e manufatti in aree urbane, parchi, o ricreazionali in genere.
Segno della carie:
presenza di micelio
Tipo di
carie
Agenti
Colore
Tessitura
Biochimica
Bianca fibrosa
Basidiomiceti
Chiaro
fibrosa
Vengono degradati tutti i
componenti (principalmente la lignina
poi la cellulosa e le emicellulose)
Bruna - cubica
Basidiomiceti
Bruno
Fratturata
fragile
La lignina resta a lungo
indecomposta
Molle
Ascomiceti Mitosporici
Chiaro o
bruno
Superficiale
(fibrosa )
Vengono degradati i
carboidrati e anche la lignina
CODIT (Compartmentalization of Decay In Trees)
(Shigo and Marx, 1977)
LA RISPOSTA delle PIANTE ALLA CARIE
La COMPARTIMENTALIZZAZIONE DEL LEGNO
Zona di reazione
attività fungina
Zona colorata
Decomposizione del legno
Cicatrizzazione
Ferita profonda
Fruttificazione
Invasione fungina del fusto di faggio.
CODIT
Ferita
Potature digrosse branche
Corpo fruttifero“a mensola”
Basidiospore Carie internaVecchia carieinterna
Ciclo dei funghi da carie