• freeze tolerance
• freezing
• metabolismo carboidrati
• Zoysia matrella
• Cynodon dactylon

Candidata: Iride Volpi
Relatore: Prof. Lorenzo Guglielminetti
Correlatore: Prof. Marco Volterrani
Corso di Laurea: Progettazione e Gestione del Verde Urbano e del Paesaggio
Titolo: Effetti del congelamento in relazione al metabolismo dei carboidrati in Zoysia matrella e Cynodon dactylon x transvaalensis sottoposte a diversi regimi di concimazione azotata

La temperatura è uno dei principali fattori che influenzano la distribuzione geografica delle specie. Le graminacee da tappeto erboso sono raggruppate in due categorie in base alle loro temperature ideali di crescita: macroterme (C4) e microterme (C3). Le microterme hanno temperature ideali di 15-24°C per l'apparato epigeo e 10-18°C per l'apparato ipogeo, mentre le macroterme 27-35°C per l'apparato epigeo e 24-32°C per l'apparato ipogeo. La fotosintesi C4 è un adattamento alle alte temperature in quanto fa risparmiare acqua nella fase di fissazione del carbonio, gli stomi stanno più chiusi e risulta più efficiente ad alte temperature grazie all'annullamento della fotorespirazione.
Tra i vantaggi nell'utilizzo delle macroterme nelle zone di transizione c'è un minor consumo idrico dato sia dalla più bassa evapotraspirazione, sia dalla maggior lunghezza degli apparati radicali rispetto alle microterme. È riscontrata inoltre una maggior resistenza alle avversità, un'inferiore esigenza nutrizionale e una maggior resistenza al calpestamento. Per questi motivi, risulta di interesse, studiare un possibile incremento nell'utilizzo di queste specie nelle zone di transizione, cercando di minimizzare il problema più importante, rappresentato in queste aree dalla perdita di colore e possibile mortalità invernale. Gli effetti delle basse temperature vanno dal generale rallentamento metabolico causato dal rallentamento delle reazioni enzimatiche, alla modifica strutturale, fisica e chimica delle membrane. Si può distinguere uno stress da basse temperature da quello causato dal congelamento perché con il secondo si verifica la formazione di cristalli di ghiaccio fuori dalla membrana plasmatica che porta all'abbassamento del potenziale idrico extracellulare e quindi alla disidratazione della cellula. Una cellula acclimatata sopporta maggiormente la disidratazione. Da vari studi su Arabidopsis thaliana e graminacee da tappeto erboso è stata evidenziata la funzione crioprotettiva di varie molecole di natura lipidica, proteica e zuccherina. Sono stati inoltre effettuati molti studi per valutare l'effetto della concimazione azotata in tardo autunno sulla resistenza al freddo con risultati contrastanti. Lo scopo della tesi è stato quello di studiare le possibili correlazioni fra il metabolismo carboidratico, la resistenza al congelamento e l'influenza dell'applicazione, antecedente al congelamento, di due forme azotate diverse, NH3 e NO2. Sono state utilizzate Zoysia matrella 'Zeon' e Cynodon dactylon x transvaalensis 'Tifway' coltivate in camera di crescita. Il trattamento è consistito nel congelamento di 5 piante per tesi ai tempi: t0, t1, t2, t4 e t8 che corrispondono alle settimane trascorse dal tempo zero. Le piante sono state collocate in un congelatore a -5°C e la temperatura è stata abbassata ogni ora di 2°C fino ad arrivare a -19°C. Sul materiale vegetale in entrata è stato anche effettuato un campionamento per le analisi di laboratorio. Le analisi condotte sono state: analisi degli zuccheri solubili, analisi dell'amido e dei pigmenti fogliari. Dopo il congelamento le piante sono state ricollocate nella camera di crescita per 4 settimane per valutarne il recovery. Alla fine di questo è stato quantificato il peso fresco della parte epigea vitale di ogni alveolo per valutare la mortalità e il tasso di ricrescita. Il dato è stato espresso in una curva sigmoide che rappresenta l'andamento della LT50 (temperatura letale media). Da questo studio emerge una parziale correlazione fra il metabolismo dei carboidrati e la resistenza al congelamento. Sono invece stati riscontrati, per entrambe le specie, effetti negativi sulla tolleranza al congelamento dopo somministrazione della forma azotata NH3, in particolare alla seconda settimana, mentre la forma NO2 ha aumentato la sensibilità al congelamento alla quarta settimana. Questo è accompagnato, nel caso di Cynodon, da un aumento di pigmenti fogliari dovuto all'incremento di attività vegetativa, fenomeno che non è stato riscontrato in Zoysia.