Negli alberi il processo di CARIE - UniFI

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