Funghi agenti di carie nelle foreste di protezione: biologia di infezione e influenza sulla stabilità delle piante

The wood decay fungi potentially affect tree stability and are thus of concern in protection forests. However, little is known on the presence of these fungi in protection forests as well as on their role on the stability of trees. In this dissertation we: i) determined the incidence of the major wood decay fungi in some protection forests of the western Alps, ii) assessed, through artificial inoculation assays, the role played by traumatic injuries in the infection of wood decay fungi in different periods of the year, and iii) determined, through pulling experiments, the extent to which the presence of wood decay fungi affects tree stability. In order to determine the incidence of wood decay fungi, visual inspection of signs (i.e. fruiting bodies, rizomorphs) was performed in 12 protection forests of the western Alps, 8 located Aosta Valley and 4 in Piedmont. Fungal identification was accomplished by using traditional and molecular methods. 54% of fruiting bodies was of white rot fungi, 29% of brown rot fungi and 17% of root rot fungi. A total of 26 fungal taxa was identified. Their incidence ranged from 80% of Heterobasidion annosum sensu stricto (s.s.) to 0,2% of Schizophyllum commune. Phaeolus schweinitzii and Fomitopsis pinicola also displayed high incidences. To determine the role of traumatic injuries in triggering infection of wood decay fungi, four of the most frequent fungal species (i.e., Heterobasidion annosum s.s., H. Parviporum, S. sanguinolentum and Fomitopsis pinicola ) were inoculated into healthy Norway spruces. Inoculations were performed in 61 trees in three different periods of the year: July, August and September. Fomitopsis pinicola showed the lowest infection ability. Furthermore, F. pinicola showed a significant lower ability to colonize stems compared to the other fungi. The susceptibility of trees to infection and colonization by wood decay fungi was higher in July and September and lower in August. However, the analysis made on the control wounds (non inoculated), indicate only sporadic infections in July, suggesting that airborne inoculum of wood decay fungi may be low in that period. To assess the effect of wood decay fungi on the stability of Norway spruce, 120 trees, of which 56 infected by H. annosum s.l. and 64 healthy, were uprooted through a metal cable anchored to the stem and operated by a winch. For each tree, during uprooting experiment, parameters useful to calculate the bending moment were recorded. The results indicate that the presence of H. annosum s.l. significantly reduces tree stability. Reduction of bending moment ranged from 20% to 33% depending on the tree diameter. The results presented in this dissertation are among the first that uncover the effects of wood decay fungi on the stability of forest trees and the behavior of such fungi in protection forests.

I funghi cariogeni agenti di carie e marciume radicale sono potenzialmente in grado di alterare la stabilità delle piante e ciò è particolarmente preoccupante nelle foreste che esercitano un ruolo protettivo. Tuttavia sono poche le conoscenze relative alla presenza di questi funghi nelle foreste di protezione e al loro effetto sulla stabilità delle piante. Nella presente tesi è stata/o: i) determinata l'incidenza dei principali funghi cariogeni in alcune foreste di protezione delle Alpi occidentali, ii) valutato, mediante prove di inoculazione artificiale in foresta, il ruolo svolto dalle lesioni traumatiche nei processi infettivi di funghi cariogeni in diversi periodi dell'anno e iii) determinata, attraverso prove di sradicamento controllato, la misura in cui la presenza di funghi cariogeni influenza la stabilità di abeti rossi. Un censimento volto a determinare l'incidenza di funghi cariogeni è stato condotto in 12 foreste di protezione delle Alpi occidentali, di cui 8 localizzate in Valle d'Aosta e 4 in Piemonte. L'identificazione è stata effettuata sia mediante metodi tradizionali sia mediante metodi biomolecolari. Il 54% dei corpi fruttiferi era riconducibile ad agenti di carie bianca, il 29% ad agenti di carie bruna e il 17% ad agenti di marciumi radicali. Complessivamente sono stati identificati 26 taxa fungini. La loro incidenza variava dall'80% di Heterobasidion annosum sensu stricto (s.s.) allo 0,2% di Schizophyllum commune. Elevate incidenze sono state registrate anche in riferimento a Phaeolus schweinitzii e Fomitopsis pinicola. Al fine di determinare il ruolo svolto dalle lesioni traumatiche nell'innescare i processi infettivi di funghi cariogeni, sono stati inoculati in abeti rossi sani quattro tra le più frequenti specie cariogene: Heterobasidion annosum s.s., H. parviporum, Stereum sanguinolentum e Fomitopsis pinicola. Le inoculazioni sono state effettuate su 61 piante in tre diversi periodi dell'anno: luglio, agosto e settembre. Fomitopsis pinicola è il fungo che ha manifestato la minor capacità infettiva. Esso inoltre ha manifestato in tutti i periodi una capacità di colonizzazione significativamente inferiore rispetto agli altri funghi. La suscettibilità delle piante alle infezioni e alla colonizzazione sembrano marcatamente superiori nei mesi di luglio e settembre rispetto al mese di agosto. Tuttavia, le analisi operate sulle ferite di controllo (non trattate) indicano, a fronte di infezioni frequenti nel mese di settembre, infezioni sporadiche del mese di luglio, probabilmente a causa della bassa concentrazione di spore nell'aria in quel periodo. Per valutare l'effetto della presenza di funghi cariogeni sulla stabilità dell'abete rosso, 120 piante di cui 56 affette da H. annosum s.l. e 64 sane, sono state sradicate per mezzo di un cavo metallico ancorato alla pianta e azionato mediante verricello. Per ciascuna pianta, durante le operazioni di sradicamento, sono stati rilevati parametri utili a calcolarne il momento ribaltante. I risultati indicano che la presenza di H. annosum s.l. riduce in modo significativo la capacità delle piante di resistere allo sradicamento e tale riduzione varia da circa il 20% al 33% in funzione del diametro delle piante. I risultati presentati in questa tesi sono tra i primi a chiarire l'effetto dei funghi cariogeni sulla stabilità delle piante e sul loro comportamento nelle foreste di protezione.