Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Il miglioramento genetico dei cloni di pioppo e di altre
specie per la produzione di biomasse
Fabrizio Nardin, Alasia Franco Vivai www.alasiafranco.it - [email protected]
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Perché il pioppo
• rusticità
• facilità di moltiplicazione (attitudine alla propagazione
vegetativa)
• vigorosa emissione di polloni
• rapido accrescimento giovanile
• facilità di miglioramento genetico
• precoce maturità sessuale
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Il programma di miglioramento genetico di pioppo e salice prevede:
• Collezione del germoplasma da popolamenti spontanei
• Confronto e selezione dei migliori genotipi di ciascuna provenienza
• Ibridazione controllata• Selezione degli ibridi• Test in pieno campo
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
1. Collezione del germoplasma da popolamenti spontanei
La collezione delle principali specie di pioppo e salice avviene a partire da popolazioni spontanee nei rispettivi areali di origine che si collocano a cavallo del 40° parallelo
40°
Populus deltoides
Populus trichocarpa
Populus nigra
Populus angustifolia
Populus deltoides var.
wislizenii
Populus fremontii
Populus alba
Populus ciliata Populus maximowiczii
Populus simonii
Populus tremula
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Populus deltoides, anno di collezione 1998
Populus trichocarpa, anno di collezione 1998
Populus deltoides, anno di collezione 2005
Populus nigra, anno di collezione 1993-1994
Populus nigra, anno di collezione 2006
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Populus fremontii in Colorado (USA)
Populus nigra in Spagna (Europa)
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
2. Confronto e selezione dei migliori genotipi di ciascuna provenienza
a) confronto tra le diverse provenienze finalizzato alla selezione dei migliori genotipi di ogni provenienza, per l’ottenimento di nuovi parentali
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
b) miglioramento dei parentali per mezzo di incroci intra-specifici.
Nelle immagini, pioppi neri provenienti da collezioni naturali e pioppi neri migliorati attraverso incroci intraspecifici
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
3. Ibridazione controllata
a) progeny-test per individuare le migliori combinazioni ibride
b) ottenimento di un numero elevato di genotipi dalle migliori combinazioni ibride già individuate attraverso il progeny-test
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
4. Selezione degli ibridi
a) valutazione preliminare dei semenzali dell’anno, in cui il numero di individui si riduce del 20% rispetto ai 15 – 20.000 iniziali
b) selezione dei migliori genotipi alla fine del primo ciclo di osservazione (2 anni di vivaio sperimentale) attraverso la quale si passa da qualche migliaio a poche centinaia di individui
c) ulteriore selezione alla fine di un successivo ciclo di osservazione biennale nei vivai sperimentali per ridurre a qualche decina gli individui scelti
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Virus del mosaico su clone di pioppo sensibile. Il virus si può trasmettere attraverso le operazioni di raccolta della piantagione
Criteri di selezione: a) tolleranza alle principali avversità
Danni da clorosi ferrica su un clone sensibile dovuto a scarsa disponibilità di ferro nel terreno
La resistenza a Marssonina brunnea permette di evitare i trattamenti anticrittogamici
La comparsa del cancro corticale sui cloni sensibili è favorita dalle elevate densità delle piantagioni da biomassa, è necessario, pertanto, l’impiego di cloni tolleranti
Rilievo di laboratorio sull’intensità di attacco della ruggine
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Criteri di selezione: b) accrescimento
Confronto tra due cloni con radice di 4 anni e fusto di 2 anni:
a sinistra Sirio, a destra I-214
Sirio I-214
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Valutazione della chiusura della gemma apicale per verificare la precocità di ingresso in riposo vegetativo
Criteri di selezione: c) fenologie
Impiegando, in una certa percentuale, cloni con defogliazione autunnale precoce e cloni con ingresso in vegetazione tardivo è possibile allungare di circa 2 mesi il periodo a disposizione per la raccolta che avviene sempre durante il riposo vegetativo
Ibrido con ingresso in vegetazione tardivo in primavera
Ibrido con defogliazione autunnale precoce
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
I cloni che hanno superato tutte le selezioni precedeni vengono messi a confronto con testimoni noti in località con caratteristiche pedo-climatiche differenti per valutarne l’adattabilità
5. Realizzazione di campi sperimentali
Piantagione sperimentale a Primaro di Ravenna per valutare la resistenza alla salinità
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
I campi sperimentali rappresentano inoltre uno strumento indispensabile per capire le esigenze delle piantagioni in termini di:
… spazio
Sirio – AF2 Monviso
60 cm 50 cm
300
cm
m 3,00
m 3,00
(AF2)
m 2,00 (Monviso
)
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
5. Realizzazione di campi sperimentali I campi sperimentali rappresentano uno strumento indispensabile per capire le esigenze delle piantagioni in termini di:… acqua
Mentre le radici del mais non esplorano più di 40 cm, il pioppo raggiunge in 2 anni una profondità di circa 2,5 m
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
5. Realizzazione di campi sperimentali I campi sperimentali rappresentano uno strumento indispensabile per capire le esigenze delle piantagioni in termini di:… nutrienti
Prova per la valutazione delle sostanze nutritive restituite al terreno con la caduta delle foglie. Dai primi risultati la quantità di N recuperata dalla decomposizione delle foglie è pari a 80 kg/ha
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007 Madrid (Spagna)
Leszczawa (Polonia)
Derecske (Ungheria)
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Nuovo clone da biomassa denominato AF2, piante con radice e fusto di due anni.
Per l’ottenimento di un nuovo clone di pioppo da biomassa, dalla selezione dei parentali sino alla sua commercializzazione, occorrono dai 18 ai 20 anni di attività
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
Monviso AF2 AF6 AF8 I-214 Lux
tonn
ella
te/h
a
peso fresco 1° anno peso fresco 2° anno
Produttività della piantagione sperimentale di Mira (VE) alla fine del 1° ciclo, dopo 2 anni dall’impianto (R2F2)
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Produttività della piantagione sperimentale di Mira (VE) alla fine del 2° ciclo (R4F2)
0
10
2030
40
50
60
70
8090
100
110
AF8 Monviso AF2 AF6 I-214 Lux
tonn
ella
te/h
a
Peso fresco secondo ciclo
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
I risultati raggiunti
Disciplinare di produzione con una gestione sostenibile del pioppo a ciclo breveTurno biennaleAnno 2006 – Numero 1
Produzioni notevolmente incrementate grazie al miglioramento genetico e a corrette pratiche di coltivazione
Una superficie coltivata a biomassa che entro la fine della stagione in corso supererà i 7000 ha
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
I risultati raggiunti
Disciplinare di produzione con una gestione sostenibile del pioppo a ciclo breveTurno poliennaleAnno 2006 – Numero 1
LA COLTIVAZIONE DEL PIOPPO a ciclo breve a destinazione energetica; I manuali, Edizione 2006
La presenza del nostro materiale clonale in molti paesi europei ed extraeuropei: Francia, Germania, Spagna, Austria, Inghilterra, Irlanda, Svezia, Ungheria, Polonia, Cina, USA, Cile
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Le prospettive per il futuro
Salice
Platano
Olmo
Robinia
Estendere ad altre specie a rapido accrescimento il lavoro di miglioramento genetico
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Le prospettive per il futuro
Approfondire le conoscenze sulla possibilità di produrre bioetanolo dalle biomasse ligno-cellulosiche
Vegetalia – Cremona, 9 febbraio 2007
Grazie per l’attenzione!