Il rame (Cu), sebbene sia un micronutriente essenziale per le piante, quando presente in eccesso a causa di attività antropiche, può causare disfunzioni morfologiche, fisiologiche e biochimiche.Il presente studio mira ad indagare l’effetto di questo metallo nella fase iniziale di crescita nella specie Robinia pseudoacacia L.. L’interesse dell’indagine nasce dall’abbondanza della robinia lungo gli argini delle linee ferroviarie, dove, in uno studio svolto nella Regione Veneto nel 2023, abbiamo riscontrato suoli frequentemente contaminati da rame. L’obiettivo dello studio è valutare il potenziale della robinia nel risanamento di suoli contaminati.Le prove si svolgono in ambiente controllato, ponendo particolare attenzione al controllo della temperatura del suolo e dell’aria mediante un dispositivo innovativo chiamato Microcosmo (brevetto europeo n. 3236741). L’impiego del Microcosmo consente il controllo indipendente delle condizioni ambientali di crescita sia della porzione d’albero ipogea (ovvero del suolo dove si sviluppa l’apparato radicale) che epigea (ovvero dello spazio dove si sviluppano fusto e chioma). Le prove sperimentali, della durata di quattro mesi, si sono svolte tra il 2023 e il 2024 confrontando la crescita di plantule di robinia di età di due mesi messe a dimora in terreno contaminato da rame e in suolo di controllo non contaminato. Le risposte a livello morfologico ed eco-fisiologico sono state indagate tramite analisi dei modelli di allocazione della biomassa, relazioni allometriche e misure di attività fo tosintetica (fluorescenza, scambi gassosi e curve di riposta alla luce). Il contenuto di rame è determinato se parando foglie, fusto e radici utilizzando spettroscopia di emissione ottica (ICP-OES) per valutare possibili meccanismi di distribuzione organo-specifici. I risultati preliminari suggeriscono che il rame può avere un im patto negativo significativo sulla crescita delle plantule nei primi stati di sviluppo. In particolare, analizzando le condizioni di contaminazione estreme testate (concentrazione di Cu di 5000 mg/kg), la biomassa secca totale delle piante su suolo contaminato è ridotta del 96.7% rispetto al controllo e l’area fogliare del 98.55%. Le curve di luce nelle piante di controllo sono risultate conformi ai dati in letteratura, con un’assimilazione massima assoluta di 12.5 µmol /m2s contro il valore massimo di 8.5 µmol /m2s misurato nelle piante cresciute su suolo contaminato (-33% di assimilazione). Relativamente all’analisi della fluorescenza, l’efficienza massima del fo tosistema II (Fv/Fm) nelle piante di controllo è 0.67 contro il 0.48 delle piante su suolo contaminato, mentre il contenuto relativo di clorofilla (SPAD) registra un valore medio di 34.48 per le piante controllo contro 16.89 nelle piante su suolo contaminato. La robinia, pertanto, risulta una specie interessante per il fitorimedio ma è necessario uno studio più esteso per definire i valori di tossicità soglia ai quali la specie riesce a mantenere un trade off tra immobilizzazione degli inquinanti e funzionalità fisiologica.
Risposta fisiologica della robinia alla contaminazione da rame nel suolo: un esperimento in ambiente controllato.
Flora Giulia Simonelli
;Sara Natale;Gaia Pasqualotto;Tommaso Sitzia
2024
Abstract
Il rame (Cu), sebbene sia un micronutriente essenziale per le piante, quando presente in eccesso a causa di attività antropiche, può causare disfunzioni morfologiche, fisiologiche e biochimiche.Il presente studio mira ad indagare l’effetto di questo metallo nella fase iniziale di crescita nella specie Robinia pseudoacacia L.. L’interesse dell’indagine nasce dall’abbondanza della robinia lungo gli argini delle linee ferroviarie, dove, in uno studio svolto nella Regione Veneto nel 2023, abbiamo riscontrato suoli frequentemente contaminati da rame. L’obiettivo dello studio è valutare il potenziale della robinia nel risanamento di suoli contaminati.Le prove si svolgono in ambiente controllato, ponendo particolare attenzione al controllo della temperatura del suolo e dell’aria mediante un dispositivo innovativo chiamato Microcosmo (brevetto europeo n. 3236741). L’impiego del Microcosmo consente il controllo indipendente delle condizioni ambientali di crescita sia della porzione d’albero ipogea (ovvero del suolo dove si sviluppa l’apparato radicale) che epigea (ovvero dello spazio dove si sviluppano fusto e chioma). Le prove sperimentali, della durata di quattro mesi, si sono svolte tra il 2023 e il 2024 confrontando la crescita di plantule di robinia di età di due mesi messe a dimora in terreno contaminato da rame e in suolo di controllo non contaminato. Le risposte a livello morfologico ed eco-fisiologico sono state indagate tramite analisi dei modelli di allocazione della biomassa, relazioni allometriche e misure di attività fo tosintetica (fluorescenza, scambi gassosi e curve di riposta alla luce). Il contenuto di rame è determinato se parando foglie, fusto e radici utilizzando spettroscopia di emissione ottica (ICP-OES) per valutare possibili meccanismi di distribuzione organo-specifici. I risultati preliminari suggeriscono che il rame può avere un im patto negativo significativo sulla crescita delle plantule nei primi stati di sviluppo. In particolare, analizzando le condizioni di contaminazione estreme testate (concentrazione di Cu di 5000 mg/kg), la biomassa secca totale delle piante su suolo contaminato è ridotta del 96.7% rispetto al controllo e l’area fogliare del 98.55%. Le curve di luce nelle piante di controllo sono risultate conformi ai dati in letteratura, con un’assimilazione massima assoluta di 12.5 µmol /m2s contro il valore massimo di 8.5 µmol /m2s misurato nelle piante cresciute su suolo contaminato (-33% di assimilazione). Relativamente all’analisi della fluorescenza, l’efficienza massima del fo tosistema II (Fv/Fm) nelle piante di controllo è 0.67 contro il 0.48 delle piante su suolo contaminato, mentre il contenuto relativo di clorofilla (SPAD) registra un valore medio di 34.48 per le piante controllo contro 16.89 nelle piante su suolo contaminato. La robinia, pertanto, risulta una specie interessante per il fitorimedio ma è necessario uno studio più esteso per definire i valori di tossicità soglia ai quali la specie riesce a mantenere un trade off tra immobilizzazione degli inquinanti e funzionalità fisiologica.Pubblicazioni consigliate
I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.