Fomes fomentarius sulle alberature

Il lavoro evidenzia la diffusione della carie del legno nel Parco delle Cascine a Firenze, ove il 90% degli alberi sono stati abbattuti per motivi sanitari, la cui causa principale è stata indiviuata nel basidiomicete Fomes fomentarius, isolato da circa il 40% delle piante cariate.

Oltre a caratterizzarne la sintomatologia, le modalità di diffusione nelle piante attaccate e nel legno infetto nonché il corpo fruttifero, sono state investigate le differenze tra gli isolati ottenuti dalle 4 specie più frequentemente attaccate (leccio, pioppo, tiglio e platano) in merito alla capacità di accrescimento e di degradazione del legno, ed alle caratteristiche macro e microscopiche del micelio.
La mancanza di nette differenze tra gli isolati, non ha permesso di affermare l'esistenza di ceppi ben definiti di F. fomentarius. Viceversa, il legno delle 1 1 specie arboree esaminate (pioppo, leccio, tiglio, platano, olmo, gingko biloba, ippocastano, bagolaro, eucalipto, pino domestico, cipresso) ha risposto in modo nettamente differenziato alla decomposizione: i più resistenti sono risultati i legni delle conifere e i più sensibili quelli di pioppo, eucalipto, tiglio e platano.


Introduzione
La carie del legno è la malattia più diffusa nel Parco delle Cascine a Firenze (Intini et al., 1997). Uno dei più comuni agenti di carie bianca è Fomes fomentarius, il quale vive come saprofita o parassita del legno di numerose specie vegetali. Come parassita è in grado di causare danni molto gravi, anche in bosco (Mac Donald, 1938; Hilbom, 1942; Suvorov, 1967). I suoi ospiti appartengono a 23 generi e 56 specie; di questi solo 3 generi sono conifere e i rimanenti latifoglie.
Il patogeno appartiene alla classe dei Basidiomiceti, ord. Aphyllophorales, fam. Polyporaceae. A causa dell'ampiezza della sua distribuzione (Fig. 1) e della sua polifagia, la nomenclatura risulta assai travagliata. Oggi viene citato generalmente come Fomes fomentarius (L.: Fr.) Kickx, ma la tab. 1 ne riporta tutti i possibili sinonimi.

L'obiettivo del presente lavoro è quello di caratterizzare l'incidenza e gli isolati di E fomentarius raccolti nel Parco delle Cascine.

Tab. 1 – Sinonimi di Fomes fomentarius (L.: Fr.) Kickx, Fl. Crypt. Flandres 1867, 2: 237.

Boletusfomentarius L.

Boletus (Apus) fomentarius Pers.

Boletus fomentarius Pers.

Boletus fomentarius van pomaceus Alb. & Schw.

Boletus fomentarius var. prunastri Alb. & Schw.

Boletus fomentarius var. ungulatus Pers.

Boletus igniarius Sowerby

Boletus ungulatus L.

Boletus ungulatus Bull.

Boletus ungulatus var. quercina Pers.

Boletus ungulatus var. salicina Pers.

Elfvingia fomentaria (L.) Murrill

Elfvingiella fomentaria (L.) Murrill

Fomes fomentarius (L.) Gill.

Fomes fomentarius (L.) Fries Sacc.

Fomes inzengae (DeNot.) Sacc.

Ochroporus fomentarius (L.) Scghroeter

Placodes fomentarius Quel.

Polyporus (Fomes) fomentarius Fries

Polyporus (Ungulina) inzengae DeNot.

Polyporus fomentarius Fries

Polyporus fomentarius var. excavatus Berk

Polyporus fomentarius var. pomacesus Berk. & Br.

Polyporus inzengae DeNot.

Ungulina fomentaria (L.: Fr.) Pat.

 

Materiale e metodi
E' stata studiata la sintomatologia e sono stati prelevati campioni di legno infetto da 179 piante danneggiate, abbattute dal Comune a scopo fitosanitario, appartenenti alle seguenti specie: bagolaro (Celtis australis L.), farnia (Quercus robur L.), ippocastano (Aesculus hippocastanum L.), leccio Quercus ilex L.), pioppo (Populus nigra L.), platano (Platanus hybrida Brot.) e tiglio (Tilia platyphyllos Scop.).
Le modalità di diffusione del fungo i tessuti vegetali sono state studiate in piante campione di platano e di tiglio su sezioni di 10-20 cm di spessore.
Le caratteristiche macroscopiche del legno attaccato sono state analizzate su campioni freschi. Quelle microscopiche sono state osservate alla scansione (tramite Philips SEM 515 a 15 kV) su blocchetti di legno di 1 cm 3 , disidratati e sottoposti a critical point dry.
F fomentarius è stato isolato dal legno di leccio, pioppo, tiglio e platano, in quanto queste specie rappresentano quelle maggiormente attaccate dal fungo nel Parco. Gli isolamenti sono stati effettuati in capsule Petri con agarmalto 2%. Le prove di accrescimento sono state condotte a 20 'C su 9 piastre per isolato. Le misurazioni sono state eseguite dopo 7 e 17 giorni.Per ogni piastra, è stata riportata la media dei 4 diametri incrociati. I risultati sono stati convertiti in mm di crescita al giorno e sottoposti all'analisi della varianza ad una via e al test multiplo di Tukey (p = 0,01). Le osservazioni sul micelio in coltura e sul carpoforo in natura sono state eseguite con l'ausilio dei microscopi ottico (Axioskop Zeiss) e binoculare (Wild M8).
Le prove di degradazione sono state realizzate su blocchetti di legno di 1,5 x 1,5 x 5 cm delle specie suddette (leccio, pioppo, tiglio e platano). I blocchetti sono stati seccati a 70 'C per 4 giorni, pesati, reidratati in acqua per 24 ore, e quindi autoclavati a 1 10 'C e 0,5 atm per 30 min.
Sono stati poi inseriti in tubi di 3 cm di diametro e 16 cm di lunghezza, ciascuno dei quali è stato riempito con 5 cm 3 di agar-malto 2%.
Una volta inseriti i vari isolati nei tubi, questi sono stati incubati a 25 'C per 25 settimane. Infine, sono stati ripuliti, essiccati a 70 'C per 5 giorni e pesati. Ogni tesi è stata replicata 3 volte. Una seconda prova, della durata di sole 12 settimane, è stata poi eseguita con le stesse procedure e gli stessi isolati fungini su legno di altre 7 specie arboree: bagolaro, pino domestico (Pinus pinea L.), cipresso (Cupressus sempervirens L.), Eucalyptus spp., Gingko biloba L., ippocastano e olmo (Ulmus carpinifolia L.). I risultati sono stati convertiti in gradi, sottoposti all'analisi della varianza a due vie e al test multiplo di Tukey (p = 0,01).

Tab 2 – Attacchi di carie e di F. fomentarius su 179 piante abbattute
a scopo sanitario nel Parcodelle Cascine.

Piante investigate

 

Piante cariate

 

Piante con Fomes fomentarius

Specie

Numero

%

%

Bagolaro

22

90.9

0

Farnia

6

100

16.7

Ippocastano

12

100

50.0

Leccio

28

89.3

44.0

Pioppo

40

95.0

47.4

Platano

35

80.0

46.4

Tiglio

36

88.9

46.9

Totale

179

89.9

39.8

Risultati e discussione
L'abbattimento delle piante danneggiate ha consentito di constatare l'elevata diffusione del fenomeno della carie nel Parco delle Cascine, in quanto circa il 90% delle piante osservate è risultato affetto da carie (Tab. 2).
Gli isolamenti hanno inoltre mostrato che circa il 40% delle piante cariate era attaccato da F. fomentarius. Ad eccezione del bagolaro, tutte le specie studiate presentavano attacchi di F. fomentarius.

La sintomatologia si manifesta con sofferenza della chioma e depressioni corticali lungo il fusto, lunghe anche alcuni metri. Il fungo, che penetra attraverso un ramo morto, una stroncatura, un grosso taglio di potatura o comunque una ferita, si diffonde sia attraverso il durame che l'alburno (Fig. 2), estendendosi verso l'esterno fino ad interessare il cambio e la corteccia, la quale muore e si deprime.
I corpi fruttiferi si sviluppano in corrispondenza di tali necrosi corticali. Questa sintomatologia è stata osservata specialmente in piante di platano (Fig. 3), tiglio (Fig. 4) e leccio.

Fig.3 Stadio avanzato della caria da Fomes fomentarius in platano

Fig.4 Estesa carie da Fomes fomentarius in tiglio

Questi risultati sono in accordo con quelli di Faull (1922), secondo il quale l'organismo penetra nelle piante attraverso ferite o rami stroncati, il micelio attraversa i tessuti morti fino a raggiungere il duramen, dove progredisce verticalmente sia verso l'alto che verso il basso. Estendendosi nell'alburno raggiunge il cambio provocandone la morte.
Ciò comporta anche la morte delle corrispondenti parti apicali della pianta. Tuttavia, abbiamo osservato che il pioppo bianco presenta alcune peculiarità nella risposta alla diffusione di F. fomentarius nei suoi tessuti: l'aggressione del cambio, infatti, induce la formazione di iperplasie lignificate, che dall'esterno assumono l'aspetto di cordonature in rilievo, attraverso le quali F. fomentarius può fuoriuscire e fruttificare (Fig. 5); inoltre, il fungo predilige colonizzare l'alburno piuttosto che il durame.
Dal punto di vista macroscopico, il legno attaccato inizialmente appare biancastro, assumendo venature bianco giallastre causate dai feltri miceliari. Infine, diviene soffice e spugnoso, giallo-biancastro con bande marroni decorrenti attraverso di esso.
Le osservazioni al microscopio elettronico a scansione non hanno consentito di determinare differenze di comportamento del legno delle diverse specie arboree analizzate nei confronti dell'invasione del fungo. Le ife fungine compaiono in abbondanza in ogni cellula, sia nei raggi parenchimatici che nel lume dei vasi.

Fig.5 Sezione trasversale di pioppo mostrante ampie zone cariate da Fomes fomentarius

Fig.6 Penetrazione delle ife di Fomes fomentarius attraverso le punteggiature del legno di leccio (x1820)

Normalmente le ife attraversano le pareti cellulari lignificate. Le punteggiature risultano allargate dal passaggio delle ife (Fig. 6). Comunque, la penetrazione avviene anche in assenza di punteggiature. Le perforazioni che ne risultano sono sia circolari che irregolari (diametro da 5 a 10 pm) e sono causate dagli enzimi fungini. F. fomentarius è infatti in grado di attaccare simultaneamente la lignina e la cellulosa. Enzimi secreti dall'apice delle ife svolgono un ruolo primario nel processo di perforazione; una volta aperto un passaggio, questo è allargato per mezzo della secrezione laterale di enzimi (Plank e Wolkinger, 1976).

Tab. 3 – Perdita in peso (%) di tronchetti di legno di 4 specie arboree
inoculati con 4 isolati di Fomes fomentarius ed incubati per 25 settimane.

 

Specie

Controllo

Isolato da

Leccio

Tiglio

Platano

Pioppo

A

Pioppo

1.1

22.59

20.59

13.11

7.34

AB

Leccio

5.25

22.10

23.86

17.17

11.87

B

Tiglio

0.04

30.05

33.13

20.12

22.99

B

Platano

4.49

36.01

33.52

23.19

25.94

 

b

b

a

a

ANOVA: Specie p < 0,0001; Isolato p = 0,0005; Specie x Isolato P = 0,0004.Lettere diverse si riferiscono a differenze significative tra le medie: in colonna, perdita di peso medio di ciascuna specie quando inoculata coi 4 isolati; in riga, perdite di peso medie di ciascuno dei 4 isolati inoculati su tutte le specie; h = 3.

Tab. 4 – Perdita in peso (%) di tronchetti di legno di 7 specie arboree
inoculati con 4 isolati di Fomes fomentarius ed incubati per 12 settimane.

 

Specie

Controllo

Isolato da

Leccio

Tiglio

Platano

Pioppo

A

Pino domestico

0.110

0.31

0.47

0.26

0.27

A

Cipresso

0.130

0.26

0.11

0.12

0.13

B

Olmo

0.158

16.11

17.36

11.77

14.69

B

Ginko

0.100

7.53

10.26

11.60

18.10

BC

Ippocastano

0.113

18.86

18.92

14.38

16.00

C

Bagolaro

0.126

19.95

19.99

14.53

17.16

C

Eucalipto

0.090

15.23

19.59

14.17

25.70

 

B

B

A

B

ANOVA: Specie p = 0,0002; Isolato p = 0,0055; Specie x isolato p = 0,9015.
Lettere diverse si riferiscono a differenze significative tra le medie: in colonna, perdita di peso medio di ciascuna specie quando inoculata coi 4 isolati; in riga, perdite di peso medie di ciascuno dei 4 isolati inoculati su tutte le specie; h = 3.

Fig.7 Vetusto esemplare di leccio attaccato da Fomes fomentarius. La presenza di carpofori pluriennali a varie altezze sul tronco indica uno stadio molto avanzato della carie del legno ed una precaria stabilità della pianta.

Fig.8 Pioppo stroncato dall'attacco
di Fomes fomentarius (a) e coltura del parassita su agarpatate destrosio (PDA) (b)

I corpi fruttiferi sono generalmente prodotti singolarmente (Fig. 7), ma si possono trovare anche in gruppi di 2-3. Si formano da aprile ad ottobre. La descrizione del carpoforo corrisponde a quella di Hilborn (1942): corpo fruttifero perenne, sessile, legnoso, da convesso a ungulato, 3-10 x 5-40 x 2-20 cm, rivestito da una crosta dura e spessa, di colore grigio superiormente e grigio chiaro inferiormente, glabro, con bordo sporgente e ottuso.
Sulla superficie inferiore è inserito lo strato fertile, che presenta una colorazione brunastra, soffice e molle, spesso 0,3-3 cm. I tuboli sono lunghi 0,3-2,5 cm, distintamente stratificati, pori grigio-marroni, circolari, in media 3-4 per mm, con pareti spesse e intere, cistidi e setole assenti, le spore sono ialine, lisce, cilindrico-ellissoidali, di dimensioni 14-22 x 5-10 mm.
Le basidiospore sono emesse da aprile ad ottobre, con i massimi in primavera e autunno, e il minimo in estate (Bjomekaer, 1938). La loro emissione è favorita dall'elevata umidità dell'aria (Rockett e Kramer, 1974).
In coltura (Fig. 8), la crescita del micelio è relativamente rapida (circa 2 mm/giorno).
L'isolato da leccio mostra una capacità di accrescimento inizialmente più rapida (2,7 mm/giorno), per poi stabilizzarsi sul livello medio degli isolati da tiglio e platano (Fig. 9).

Fig.9 Accrescimento del micelo di Fomes fomentarius
isolato da 4 specie arboree. Lettere diverse indicano differenze significative.

L'isolato da pioppo, invece, mostra un accrescimento stabilmente inferiore (1,6-1,75 mm/giorno) rispetto agli altri (p < 0,0001).
Dal punto di vista morfologico, il micelio dei differenti isolati non presenta differenze significative. Il feltro è cotonoso-fioccoso, biancastro superiormente con sfumature color crema soprattutto intorno all'inoculo, color crema inferiormente. Le ife del margine e quelle sommerse sono ialine, settate, con unioni a fibbia e diametro di 1,5-4,5 mm; quelle del micelio aereo hanno pareti spesse, incolori o di colore marrone chiaro, raramente ramificate, senza setti, diametro di 1,5-3,0 mm, intrecciate ad originare aree pseudoparenchimatiche.
Le prove sperimentali inerenti la degradazione del legno (Fig. 10) hanno mostrato la maggiore capacità degradativa del fungo verso il legno di platano e di tiglio rispetto a quella dimostrata verso quello di pioppo (Tab. 3). Il legno di leccio presenta sensibilità intermedia. Anche i differenti isolati hanno mostrato una capacità di degradazione significativamente differenziata: gli isolati da leccio e da tiglio, infatti, presentano un'attività degradativa superiore rispetto a quella di F. fomentarius isolato da pioppo e da platano.
Successivamente, gli stessi isolati fungini sono stati saggiati su blocchetti di legno appartenenti ad altre 7 specie arboree (Tab. 4). Anche in questo caso, le diverse specie reagiscono in modo significativamente differenziato: il legno di conifere, infatti, è il più resistente in assoluto, mentre quelli di olmo e di gingko sono più resistenti di quelli di bagolaro e di eucalipto. Il legno di ippocastano presenta una resistenza intermedia. Fra gli isolati fungini, il meno aggressivo risulta quello isolato da platano.

Fig.10 Prova di degradazione del legno di vari ospiti da parte di Fomes fomentarius.

Conclusioni
Le osservazioni e gli isolamenti effettuati sulle piante abbattute hanno permesso di confermare l'elevata incidenza del fenomeno della carie da F. fomentarius nel Parco delle Cascine (Intini et al., 1997), con una sintomatologia in accordo con quella riportata in bibliografia, sia a livello macroscopico (Faull, 1922; Hilbom, 1942) che microscopico (Plank e Wolkinger, 1976). L'unica differenza è rappresentata dalla diffusione del fungo prevalentemente nell'alburno (piuttosto che nel durame) del pioppo bianco. Tale risposta fa ipotizzare l'esistenza di una durabilità differenziata a seconda della specie, forse in dipendenza dalle caratteristiche chimiche del durame. Ciò deve essere oggetto di studi più approfonditi.
Per quanto riguarda la caratterizzazione dei diversi isolati fungini, i risultati raggiunti rendono difficile una netta distinzione tra loro. Infatti, sebbene gli isolati dal leccio e dal tiglio presentino una capacità di degradare il legno superiore a quella dell'isolato dal platano (la risposta dell'isolato da pioppo è controversa), i miceli non mostrano differenze significative né a livello macroscopico né microscopico. Anche le osservazioni al SEM non hanno potuto accertare differenze patogenetiche tra i vari ospiti. Nella prova di accrescimento, solo l'isolato da pioppo ha mostrato una capacità di crescita più ridotta rispetto agli altri.
Viceversa, il legno delle I 1 specie arboree esaminate ha risposto in modo nettamente differenziato alla decomposizione operata da F. fomentarius, non solo tra latifoglie e conifere (quest'ultime quasi inattaccate), ma anche nell'ambito delle latifoglie. Simili differenze di sensibilità alla degradazione sono già state osservate per legnami di altre specie di latifoglie (Rosnev e Stiptsov, 1986).
Tuttavia, la risposta in vitro dovrebbe essere confermata da inoculazioni in vivo. Per esempio, il bagolaro, che nel Parco non viene attaccato da F. fomentarius, nelle prove sperimentali da noi condotte è stato degradato dal fungo con modalità del tutto simili a quelle degli ospiti saggiati.
Si potrebbe ipotizzare che le spore non germinino in natura su legno di bagolaro, ma questa possibilità sembra improbabile, dato che Tsuneda e Kennedy (1980) hanno trovato che le spore di F. fomentarius non manifestavano preferenze di substrato (fra legni di betulla, pioppo e picea) nello stadio della germinazione.
Infine, riportiamo alcune considerazioni sulle tecniche di lotta. Nel Parco delle Cascine, sarebbe opportuno intervenire per ridurre la densità delle piante e per limitare i tagli da potature.
Il controllo di Fomes fomentarius, infatti, risulta attuabile con criteri di lotta indiretta miranti a creare un ambiente sfavorevole alla diffusione del patogeno oppure al manifestarsi dei danni, e quindi mediante pratiche colturali.La riduzione della densità dovrebbe essere effettuata gradualmente, onde evitare di rendere precaria la stabilità delle piante rimanenti e di costituire pericolosi focolai di infezione per i vari patogeni con il rilascio delle ceppaie sul terreno. In merito alla riduzione delle potature, sarebbe consigliabile adeguare i sesti di impianto alle dimensioni ed alla forma che le piante raggiungeranno da adulte. Quando costretti a ricorrere alle potature, queste dovrebbero essere eseguite nel periodo in cui non si ha emissione di spore e limitate all'eliminazione delle parli infette.

Ringraziamenti
Lavoro realizzato nell'ambito del Progetto Finalizzato Beni Culturali del CNR.

Summary
INCIDENCEAND CHARACTERISTICS OF FOMES FOMENTARIUS ON TREES IN A TOWN PARK
This work highlights the widespread wood decay found in the Parco delle Cascine in Florence, Italy (= 90% of the felled trees), whose main cause has been identifíed in the basidiomycete Fomes fomentarius, isolated in approximately 40% of the trees with wood decay.
Besides characterizing the symptomatology, how the wood decay spreads in the plants that have been attacked and in the infected wood as well as the carpophores, we investigateci the differences between the isolates obtained from the 4 most frequently attacked species (Quercus ilex, Populus nigra, Tilia platyphyllos and Platanus hybrida) as regards the growth capacity and degradation in the wood, and the macro and necroscopie features of the mycelium.
The lack of distinct differences between the isolates did not allow a distinet identification of well-definied strains of E fomentarius. On the other hand, the wood of I 1 tree species exaniáned responded in a distinctly different way to decomposition: the most resistant was the wood of conifers (Cupressus sempervirens and Pinus pinea) and the most susceptible was the wood of Populus nigra, Eucalyptus spp., Tilia platyphyllos and Platanus hybrida.

BIBLIOGRAFIA
Bjornekaer K. (1938) – Undersagelser over nogle Danske Poresvampers biologi med saerligt Hensyn Til deres Sporefaeldiring. Friesia 2: I 41.
Faull J.H. (1922) – Forest pathology. A preliminary account of the true tinderfungus. Ontario Min. lands and Forests Rpt. 1921: 262265.
Hilbom M.T. (1942) – The biology of Fomes fomentarius. Bull. Maine Agric. Exp. St. 409: 161-214.
Intini M., Paoletti E., Raddi P. (1997) – Sulla situazione fitosanitaria del Parco delle Cascine a Firenze. Atti Giornata di Studio "Giardini di piacere, giardini del sapere: forme e colori del giardino storico", 23 maggio, Torino: 241-256.
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Piank S., Wolkinger E (1976) – Etudes du cours des hyphes de Fomes fomentarius dans le bois d'Aesculus hippocastanum au microscope électronique à balayage. Can. J. Bot., 54: 2231-2238.
Rockett T.R., Kramer C.L. (1974) – Periodicity and total spose production by lignicolous basidiomycetes. Mycologia, 66: 817-829.
Rosnev B., Stiptsov V. (1986) – On the resistance to rottine of the beech (Fagus sylvatica L.) and the European hornbeam (Carpinus betulus L.). Gorskostopanska Nauka, 23: 56-61. In Rev. Plant Pathol., 1988, n. 1503: 158.
Suvorov P.A. (1967) – Biological characteristics of Fomes fomentarius, found on spruce and birch. Can. J. Bot. 75: 1853-1857.
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