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Il cerchio di fuoco

I l pino domestico (Pinus pinea) èuna delle specie arboree più rappre-sentative del paesaggio costiero

italiano, tirrenico e adriatico. Oltre aessere coltivato in impianti artificiali per

Le campagne di monitoraggio possonocontrastare la diffusione di H. irregulare.Monitoring campaigns may prevent the spread of H. irregulare.

ARBORICOLTURA MARCIUME RADICALE IN PINETE URBANE

la produzione congiunta di pinoli elegname (1), è ampiamente utilizzatocome specie ornamentale in ambitourbano e nei parchi, tanto da connota-re, non senza conseguenze per manufat-ti e cittadini, il verde verticale della cittàdi Roma e di altre importanti città italia-ne (10). Dal punto di vista fitosanitario, laspecie è suscettibile a infestazioni di inset-ti e a malattie, tra cui la processionaria delpino (Thaumetopoea pityocampa), idisseccamenti dei getti da Diplodia pineae ruggini (come Cronartium spp., Melam-psora spp.). Oggi una delle principaliemergenze è rappresentata dalla cimice

Tra i più dannosi patogeni forestali a livellomondiale, Heterobasidion irregulare è attualmente diffuso in Lazio tanto negliimpianti boschivi quanto nei parchi urbani.Monitoraggio intenso e precauzioni durante i tagli colturali possono contrastare l’invasione

Testo di Paolo Gonthier, Università di Torino, Dipartimento di scienzeagrarie, forestali e alimentari;Naldo Anselmi, Università della Tuscia,Dipartimento per l’innovazione nei sistemi biologici, agroalimentari eforestali; Matteo Garbelotto, Universityof California - Berkeley, Department of environmental science, policy andmanagement. Foto di Paolo Gonthier

Heterobasidion irregulare is one of the most harmful forest pathogens in the world and is currently widespread in the pine stands and urban parks ofLazio. Intense monitoring and care whencutting can counter this invasion

americana Leptoglossus occidentalis,originaria degli Stati Uniti occidentali,segnalata in Italia nel 1999 e diffusa indiverse parti d’Europa. Tale insetto non èletale per la pianta ma, danneggiando isemi, costituisce minaccia la produzionedi pinoli. In ambiente urbano l’insettocrea disagio poiché durante l’invernocerca rifugio nelle abitazioni. Heteroba-sidion irregulare è un patogeno esoti- t

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co ben più subdolo e potenzialmentenocivo, tanto da essere stato recentemen-te incluso dalla European and mediterra-nean plant protection organisation (Eppo)nella Alert list a livello europeo. Si trattadi un fungo di origine nordamericanaagente di marciume radicale dei pini ed èannoverato tra i più dannosi patogeni fore-stali a livello mondiale (2). È attualmentediffuso in Lazio in una fascia prevalente-mente costiera estesa per oltre 100 km,dove provoca rilevante mortalità a grup-pi di piante (centri di infezione o mortali-tà), a carico del pino domestico (8). Sonoqui discusse, sulla base della recente lette-ratura scientifica, le modalità di introdu-zione e invasione del patogeno esotico epresentati dati che indicano come il fungosia frequente tanto in impianti forestaliquanto nelle pinete o parchi urbani. Sonodescritte le modalità di infezione e propa-gazione del fungo, anche alla luce di ricer-che condotte in parchi urbani.

Introduzione e invasioneLa prima segnalazione di H. irregulare inItalia risale al 2002 nella tenuta presiden-ziale di Castelporziano, nei pressi di

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SummaryROOT ROT IN URBAN PINEWOODS / The circle of fire

T he North American pine-associated forest pathogenHeterobasidion irregulare was introduced in cen-tral Italy during Second world war. Research shows

that the fungus also invaded urban pinewoods, thus threat-ening the health and stability of these stands.

The Italian stone pine (Pinus pinea) plays a key role in thecoastal landscape of central Italy. The North American pine-associated root rot fungus Heterobasidion irregulare was in-troduced in Latium and is currently distributed in Italian stonepine stands along 103 km of coastline West of Rome. Poten-tial consequences at the European level are significant, hencethe fungus has been recently included in the Eppo Alert list.In this paper we review the pathways of introduction and in-vasion of the exotic fungus, and we provide evidence that

Roma (9). In base alla biologia del fungo,al luogo di ritrovamento e ad alcune rico-struzioni storiche, gli autori della segnala-zione attribuirono l’introduzione del pato-geno all’importazione di cassette, o altromateriale derivante da legname infettonon trattato, come da prassi durante laSeconda guerra mondiale, da parte dellaQuinta armata statunitense, che occupò isuoli della tenuta nell’estate del 1944. Irisultati di un recente studio di genetica dipopolazione di H. irregulare in Italiaconfermano che l’introduzione è ricondu-cibile all’area di Castelporziano, ed esclu-dono che vi possano essere state introdu-zioni multiple in diversi punti dell’attualeareale di distribuzione del patogeno (3).Analisi genetiche sul patogeno hannodimostrato che da Castelporziano, luogodi introduzione e di primo insediamen-to, il fungo si è poi diffuso verso Nord esoprattutto verso Sud grazie alla disse-minazione delle spore e alla presenza diformazioni boschive anche di modestadimensione, ma distanti circa 10 kml’una dall’altra. L’assenza di formazio-ni boschive adatte al suo insediamentoin una fascia di circa 50 km tra Frege-

ne e la Toscana ha invece rallentato l’in-vasione del fungo verso Nord (3).Durante l’invasione, il fungo esotico siè ibridato in modo rilevante con H.annosum (6), un patogeno nativo simileper biologia ed ecologia, ma presentesolo sporadicamente nelle pinete litora-nee della costa tirrenica (8).

Distribuzione e frequenzaL’areale di distribuzione di H. irregularesi estende dalla pineta monumentale diFregene, a Nord, fino a una piccola pine-ta urbana a San Felice Circeo (LT), a Sud.Nell’entroterra il fungo è stato segnalatoa Castel di Guido (RM) in pinete di pinod’Aleppo (Pinus halepensis) e a Fossano-va (LT) in formazioni forestali miste conpino domestico (5). L’areale comprendeanche la foresta di Sabaudia nel Parconazionale del Circeo e la città di Roma,dove il fungo è stato segnalato sia a VillaAda sia a Villa Doria-Pamphili (11).A diffe-renza della specie patogena nativa, H.irregulare è presente anche in alcuni popo-lamenti puri di querce caducifoglie (7), iquali potrebbero aver agito da formazio-

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Corpi fruttiferi di H. irregulare; centri di mortalità di Pinus pinea a Castelporziano e San Felice Circeo (pagina accanto).Fruiting bodies of H. irregulare and Italian stone pine mortality centers in Castelporziano and San Felice Circeo (front page).

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ni “ponte” favorendo la diffusione delfungo nelle formazioni a pino, che nellazona sono notoriamente molto frammen-tate. Dunque, sebbene la maggior partedella mortalità si manifesti in impiantimonospecifici di pino domestico, ilfungo è stato segnalato anche in pineteornamentali tipicamente urbane.Per verificare se la frequenza del fungovariasse in queste due diverse formazio-ni, si è proceduto a confrontare, in dueannate diverse (marzo 2006 e maggio2010), la frequenza e il grado di deposi-zione di spore del fungo in pinete orna-mentali urbane (pineta monumentale diFregene e pineta di via Terracina a SanFelice Circeo) e in formazioni monospe-cifiche di pino domestico con sesto diimpianto regolare (pineta di Castelfusanoe pineta La Gallinara di Anzio).I campionamenti di spore sono statieseguiti utilizzando come captasporedischi di legno fresco ottenuti dal sezio-namento di abeti rossi sani (8). I dischi, deldiametro di circa 12 cm e dello spessoredi 0,5 cm, sono stati esposti nelle pineteper 24 ore in capsule di Petri aperte conte-nenti carta assorbente sterile inumidita.

its presence is not limited to monospecific Italian stone pineplantations but encompasses urban parks and even smallpatches of pines. Furthermore, insights into the infection bi-ology of the fungus are given, based on observations andexperiments conducted in urban parks.Heterobasidion irregulare was reported for the first time inItaly in 2002 in the presidential estate of Castelporziano, nearRome. All lines of evidence, including the results of a recentpopulation genetics study, point to an introduction through

military equipments made of untreated lumber from infectedtrees during Second world war. Once established in Castel-porziano, the fungus spread North and South, and massivelyhybridized with H. annosum, a native interfertile pathogen.The distribution of the pathogen in Italy has been recently re-viewed. To determine if its frequency may differ in urbanparks and in monospecific pine plantations, an analysis of thepathogenic airspora was performed by using the wood diskexposure method in four sites during two different periods.

ciascun disco) sono state isolate in coltu-ra pura mediante espianto su substratoagarizzato. L’identificazione degli isolatidi Heterobasidion a livello specifico e laconseguente assegnazione delle spore allaspecie esotica sono avvenute medianteuna serie di analisi molecolari condottecon Polymerase chain reaction (Pcr),basate sia sul Dna nucleare sia sul Dnamitocondriale (8). Per ogni punto dicampionamento è stato calcolato il valorenormalizzato di numero di colonie(spore), tenendo conto della superficie deidischi e del tempo di esposizione in pine-ta. Tale valore, noto come grado di depo-sizione, è stato espresso in numero dispore/m2 h1. Sebbene la frequenza deipunti di campionamento interessati dalladeposizione di spore e soprattutto il gradodi deposizione di spore siano risultativariare anche in modo rilevante a secon-da dei periodi di campionamento in unostesso sito e, nell’ambito di uno stessoperiodo di campionamento, da sito a sito(vedi tabella a pag. xx), le differenzeosservate non sono mai state significative(P > 0,05; test di Kruskal-Wallis o test diMann-Whitney U, usando come repli-

In funzione dell’estensione superficialedelle formazioni confrontate, sono statiallestiti da 3 a 23 punti di campionamen-to, in modo tale da coprire il più unifor-memente possibile l’intera superficie dellepinete. Per ciascun punto di campiona-mento sono stati esposti 4 dischi di legnodisposti a 5 m dal centro del punto dicampionamento, lungo le direzioni cardi-nali. Dopo l’esposizione in pineta, i dischisono stati incubati nelle capsule di Petrichiuse, a temperatura ambiente (24 °C),per circa 12-15 giorni. I dischi sono statiquindi ispezionati al microscopio stereo-scopico per verificare la presenza di colo-nie di Heterobasidion derivanti dallagerminazione di ogni singola spora depo-sitatasi durante il periodo di esposizione.Occorre precisare che mentre le colonie diHeterobasidion sono facilmente ricono-scibili da quelle di altri funghi per via dialcune caratteristiche micromorfologiche,le colonie di H. irregulare sono morfolo-gicamente indistinguibili da quelle dellaspecie nativa H. annosum. Per escludereche le colonie potessero afferire aquest’ultima specie, un congruo campio-ne di colonie (fino a un massimo di 10 per

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Disco di legno per captare spore di Heterobasidion spp.; colonia di H. irregulare nata dalla germinazione di una spora depositata.Wood disk to catch spores of Heterobasidion spp.; H. irregulare colony growing from a single spore of the pathogen landed on it.

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ARBORICOLTURA

cati i valori di ciascun punto dicampionamento). Inoltre, confrontando ilgrado di deposizione medio tra pineteornamentali urbane e formazioni mono-specifiche di pino domestico con sesto diimpianto regolare non emergono differen-ze significative (P > 0,05; test di Mann-Whitney U). Il grado di deposizione piùbasso è stato registrato nella pineta urba-na di San Felice Circeo e ciò potrebbe

essere imputabile, più che alla connota-zione urbana della pineta, alla sua mode-sta estensione o al fatto che essendo loca-lizzata ai margini dell’areale di invasionepotrebbe essere stata colonizzata dalfungo solo di recente.

Infezione e propagazioneH. irregulare è notoriamente in grado diinfettare mediante spore superfici freschedi taglio. Considerata la sua rilevantepresenza anche in pinete urbane periodi-camente sottoposte a potature, alcunericerche e osservazioni sono state condot-te nella pineta monumentale di Fregeneper verificare se le ferite di potatura potes-sero essere bersaglio di infezione.

Le ferite di potaturaNel mese di ottobre del 2010, con uncestello elevatore, si è proceduto a prele-vare campioni sia da speroni di grossirami (20 rotelle di 2 cm di spessore prele-vate da altrettanti speroni) potati nelgiugno precedente, sia da grossi speroni

da potature passate (5-10 anni), conevidenti carie in atto (50 campioni consi-stenti in rotelle o, in caso di tessuti moltocariati, di opportuni tasselli). Per ciascuncampione sono state allestite camereumide e tentati isolamenti in vitro perverificare la presenza del patogeno all’in-terno dei tessuti legnosi. Negli speronidi potature recenti non è mai stato riscon-trato H. irregulare, mentre nei vecchi taglidi potatura con carie in atto il fungo èstato isolato in un solo campione (0,014%dei casi), a dimostrazione che il patogenopuò insediarsi in via del tutto occasiona-le in ferite di potatura. Trattandosi di unagente di marciume radicale è escluso cheun’infezione tramite ferita di potaturapossa avere conseguenze fitopatologi-che rilevanti sulla pianta. Tuttavia la diffe-renziazione di corpi fruttiferi in corrispon-denza di ferite di potatura poste in altopotrebbe avere rilevanza epidemiologica,poiché potrebbe consentire una distanzapotenziale di disseminazione delle sporeassai più elevata rispetto a quella comu-

PUNTI INTERESSATI DA HETEROBASIDION IRREGULARE E GRADO DI DEPOSIZIONE MEDIO DEL FUNGO IN PINETE URBANE E FORMAZIONI MONOSPECIFICHE DI PINO DOMESTICO, IN DUE DIVERSI PERIODI

Tipologia di area verde Superficie (ha) Campionamenti marzo 2006 Campionamenti maggio 2010

Punti di campionamento

(n.)

Punti con spore

di H. irregulare (%)

Grado di deposizione

medio del fungo (n. spore/

m2 h1)

Punti di campionamento

(n.)

Punti con spore

di H. irregulare (%)

Grado di deposizione

medio del fungo (n. spore/

m2 h1)

Parchi urbani

Pineta monumentale di Fregene

18,7 6 100 15,171 a 23 65 130,082 a

Pineta di via Terracina a San Felice Circeo

0,3 3 33 3,656 a - - -

Impianti monospecifici

Pineta di Castelfusano 400,0 13 85 12,738 a 3 100 255,827 a

Pineta La Gallinara di Anzio 124,0 11 91 13,060 a - - -

Nell’ambito dello stesso periodo di campionamento, i valori di grado di deposizione contraddistinti dalla stessa lettera non differisconosignificativamente (P > 0,05).

Taglio di potatura di Pinus pinea.Pruning wound on Italian stone pine.

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nemente raggiungibile da spore differen-ziatisi in corpi fruttiferi posti al livello delsuolo, stimata al massimo in poche centi-naia di metri (2). Dalle accurate e numero-se osservazioni (300-400 per anno) effet-tuate dal 2010 al 2012 tramite cestelloelevatore sui vecchi tagli di potatura aFregene, non sono mai stati osservati corpifruttiferi di H. irregulare.

Le ceppaieIn linea con la biologia di tutte le specie diHeterobasidion, decisamente più impor-tante è il ruolo delle ferite alla base dell’al-bero e soprattutto delle ceppaie fresche ditaglio, che possono infettarsi a opera dellespore e su cui il fungo fruttifica (2). Inseguito a tale infezione primaria si osser-va quasi sempre un’infezione secondariadi piante limitrofe sane mediante propa-gazione del micelio tramite contatti radi-cali tra ceppaia e pianta o tra pianta e pian-ta. È stato stimato che questa trasmissio-ne secondaria nel Lazio proceda a unavelocità di circa 40 cm annui (5). Il fungo èincapace di vivere nel suolo, quindi taleespansione richiede presenza di contatti oanastomosi radicali tra diversi individui.

Interpretare e gestirel’emergenzaTrattandosi di una specie esotica agente diuna delle principali malattie forestali, lostato di allerta è massimo soprattutto peril comparto forestale. La sua rilevantepresenza nelle pinete e nei parchi urbaniindica però che il patogeno può insediar-si efficacemente anche in questi contesti.Tale presenza non dovrebbe essere sotto-valutata poiché il patogeno è letale e,portando a morte le piante, può vanifica-re investimenti di durata decennale. Inol-

tre la presenza del patogeno, spesso inpini ancora asintomatici, può essere ungrave fattore di instabilità della pianta epuò favorire schianti anche in presenza divento debole (5). Tale instabilità è unelemento notoriamente importante inambiente urbano e nei parchi. Va sottoli-neato che la diagnosi precoce (prima dellacomparsa dei sintomi) è assai difficile, senon avvalendosi di tecniche di biologiamolecolare. Inoltre i primi sintomi potreb-bero comparire solo quando oltre i dueterzi dell’apparato radicale sono giàcompromessi (2). Considerata la notevoleestensione dell’areale di distribuzione delpatogeno e la sua associazione con gliapparati radicali, l’eradicazione del fungoè improponibile (5). Le risorse economichedevono essere utilizzate per intensecampagne di monitoraggio volte a contra-stare la diffusione del patogeno. Neiparchi e nelle pinete urbane colonizzate

The results indicate that the spore deposition rates of H. irreg-ulare, expressed as the number of spores/m2 h1, to be similar(P > 0,05) in these two habitat types (table page XX).Attempts of fungal isolations performed on samples collectedin the Fregene monumental pinewood from 70 pruningwounds on Italian stone pine suggest the fungus may occasion-ally infect through pruning wounds (infected wounds:0,014%). However, this infection court should be regarded asof minor importance compared to freshly cut stumps, that are

susceptible of airborne infections and may allow the spread ofthe pathogen through root contacts to neighbouring healthytrees. As weakening of root systems leads to increased chanceof windthrow, threats associated with H. irregulare are posednot only by tree mortality, but also by tree uprootings, whichmay be important in recreational sites. It should be noted thatup to two-thirds of a root system may be decayed beforesymptoms appear in the crown, hence the disease may be un-detectable at an early stage through visual analysis.

da H. irregulare occorre procedere altempestivo abbattimento delle piantemorte e sintomatiche e al loro interramen-to in discarica. Le ceppaie delle pianteinfette, comprese le radici con diametrosuperiore ai 5 cm, vanno estratte e smalti-te come descritto in precedenza. Poiché èprobabile che il patogeno sia stato intro-dotto tramite legno infetto, il legname(inclusa la legna da ardere) proveniente dazone colonizzate non deve esseretrasportato al di fuori dell’attuale zona diinvasione per evitare nuove introduzio-ni. Per impedire l’infezione delle ceppa-ie derivanti dall’abbattimento di piantesane e interrompere quindi il ciclo biolo-gico del patogeno, la superficie fresca ditaglio deve essere trattata tempestiva-mente con urea in soluzione acquosa al30% di concentrazione. Sebbene il pato-geno esotico produca spore tutto l’anno(4), la loro concentrazione nell’aria è

Ceppaia di Pinus pinea con abbondanti fruttificazioni di Heterobasidion irregulare.Italian stone pine stump with abundant fruiting bodies of Heterobasidion irregulare.

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The distribution area of H. irregulare is too vast to suggesteradication. Management guidelines include the prompt re-moval of dead and declining trees, including stumps androots with a diameter > 5 cm, from infested sites. Freshly cutstump surfaces from healthy trees must be treated with 30%urea solution in order to prevent airborne infections. Al-though spores of H. irregulare may be present year-round,cutting and pruning could be performed in summer, to mini-mize the infection risk. The rate of spread of the exotic

pathogen has been estimated at less than 2 km per year.However, it should be noted that available habitats (foreststands) are extremely fragmented in the infestation area. Re-search suggests that in regions where available habitats areless fragmented (such as the pine stands stretching from Tus-cany to Northeastern Spain, or the Scots pine plantations ofCentral and Northern Europe), the spread rate may increasesignificantly. Thus, the movement of infected wood outsidethe current zone of infestation should be avoided.

minore in estate che in autunno. Perlimitare il rischio di nuove infezioni, itagli e le potature dovrebbero quindiessere effettuate di preferenza nel perio-do tardo estivo anziché in quello autun-nale. Nella realizzazione di nuoviimpianti o di reimpianti, occorrerebbedistanziare le piante quanto più possibi-le per ridurre la probabilità di contattiradicali e conseguentemente il rischio ditrasmissione della malattia in età adulta.È infine opportuno sottolineare chenonostante la velocità di invasione delfungo sia stata stimata in meno di 2 kmannui (8), tutti i calcoli si basano sul terri-torio laziale, dove i popolamenti boschi-vi sono rari e frammentati. In assenza diframmentazione, come per esempionelle pinete costiere che dalla Toscanagiungono fino alla penisola iberica, lavelocità di invasione subirebbe unasignificativa accelerazione (3). È quindifondamentale impedire che il patogenosi diffonda al di fuori del Lazio, dove laframmentazione degli habitat forestaligioca a nostro favore. n

Si ringraziano tutti i collaboratori chehanno coadiuvato i lavori di ricerca incampo e in laboratorio. La ricerca è statafinanziata dal Ministero dell’Istruzione,dell’Università e della Ricerca nell’am-bito del programma “Progetti di ricercadi rilevante interesse nazionale” (Prin).

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Antica via romana nei pressi di Nettuno (RM), zona colonizzata da H. irregulare.Old Roman road at Nettuno (Rome): the area is infested by H. irregulare.

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