Valutazione della seed bank in agroecosistemi della Sicilia sud-orientale sottoposti a solarizzazione

For crop-infesting weeds survival, dormancy is particularly important in environments where they are subject to biotic and/or abiotic adversities, as well as man-made disturbance (herbicide, tillage, crop rotation, etc..) prejudicial to their vegetative and reproductive state (Jalili et al., 2003). The extension in time of germination ensures in the soil the constant presence of viable and dormant seeds, commonly called "seed bank" which, together with the gems of the vital organs of vegetative propagation of periennal species, represent the socalled "potential flora" (Dessaint, 1991; Baldoni and Benvenuti, 2001). With this study we analyzed the effects of soil solarization on soil seed bank and on seed viability extracted from soil samples in 2009-2010 in agroecosystems of south-eastern Sicily. The effects of solarization are confirmed by the results of germination tests conducted in laboratory on 12 species present in the area in which we operated. At the temperature of incubation of 35/50 ° C, equal to the average of the minimum and maximum temperatures recorded in the soil at the depth of -5 cm during the period of the solarization, the germinability has reached high values for Amaranthus retroflexus (97% and 73% respectively, in conditions of light and dark) and for Portulaca oleracea (100% and 74% respectively, in conditions of light and dark); for the other species, the number of germinated seeds, also due to rot, did not exceed 5% for Amaranthus blitoides S. Watson, or is equal to zero for Anagallis arvensis L., Conyza bonariensis (L.) Cronq., Galium aparine L., Lotus ornithopodioides L., Malva silvestris L., Medicago polymorpha L., Papaver rhoeas L., Picris echioides L. and Sonchus oleraceus L. Soil solarization, as well as the number of seeds, has been adversely influenced and in appreciable extent seed viability, because the results of germination tests have led to the conclusion that, with respect to non-solarized soil, solarization has cleared, or reduced to negligible values or significantly decreased of approximately 45-70%, the number of viable seeds extracted from the layer of soil between 0 and -5 cm, as observed for Amaranthus retroflexus, Orobanche crenata Forsk. and Portulaca oleracea. Solarization, therefore, induces the germination but not the survival of seedlings in species with high thermal requirements; in species with lower or variables thermal requirements, high values of temperature and high moisture levels to which they are subjected during the period of solarization in the first 5 cm of the soil, not favouring seed germination determinig loss of embryo viability.

Ai fini della sopravvivenza delle piante spontanee infestanti le colture, la dormienza assume particolare importanza negli ambienti in cui esse sono soggette ad avversità biotiche e/o abiotiche, nonché a disturbi operati dall‟uomo (diserbo, lavorazione del terreno, avvicendamento delle colture, ecc.), pregiudizievoli alla loro attività vegetativa e riproduttiva (Jalili et al., 2003). La dilazione nel tempo della germinazione assicura la costante presenza nel terreno di semi vitali e dormienti, comunemente denominati “seed bank”, che insieme alle gemme vitali degli organi di propagazione vegetativa delle specie perennanti costituiscono la cosiddetta “flora potenziale” (Dessaint, 1991; Baldoni e Benvenuti, 2001). Con questa ricerca, nel biennio 2009-2010, in agroecosistemi della Sicilia sud-orientale sono stati analizzati gli effetti della solarizzazione sulla seed bank e sulla vitalità dei semi, che trovano conferma nei risultati delle prove di germinazione condotte in laboratorio su 12 delle specie presenti nell‟area in cui si è operato. Alla temperatura di incubazione di 35/50°C, pari alla media delle temperature minime e massime registrate nel terreno a -5 cm durante il periodo della solarizzazione, la germinabilità ha raggiunto valori elevati per Amaranthus retroflexus (97% e 73%, sia in condizioni di luce che di buio) e Portulaca oleracea (100% e 74%, sia in condizioni di luce che di buio); per le altre specie il numero dei semi germinati, anche a causa di marcescenza, non ha superato il 5% in Amaranthus blitoides S. Watson, o è risultato pari a zero in Anagallis arvensis L., Conyza bonariensis (L.) Cronq., Galium aparine L., Lotus ornithopodioides L., Malva silvestris L., Medicago polymorpha L., Papaver rhoeas L., Picris echioides L. e Sonchus oleraceus L. La solarizzazione, oltre che sul numero di semi, ha inciso negativamente e in misura apprezzabile sulla vitalità dei semi stessi; infatti i risultati delle prove di germinazione hanno permesso di accertare che, rispetto al testimone, la solarizzazione ha azzerato, diminuito sensibilmente del 45-70% circa o ridotto a valori trascurabili, il numero dei semi vitali estratti dallo strato di terreno compreso fra 0 e -5 cm, per Amaranthus retroflexus, Portulaca oleracea e anche Orobanche crenata. Da quanto emerso da tali indagini, la solarizzazione induce la germinazione dei semi ma non la sopravvivenza delle plantule in specie con esigenze termiche elevate; in quelle con esigenze termiche inferiori o variabili, le elevate condizioni di temperatura e umidità a cui vengono sottoposti i semi durante il periodo di solarizzazione, nei primi 5 cm del suolo, non favoriscono la germinazione e determinano la perdita di vitalità dell'embrione.