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2000/2 COMUNICAZIONI DI RICERCA dell’Istituto Sperimentale per l’Assestamento Forestale e per l’Alpicoltura La versione completa dello studio in formato PDF può essere prelevata al sito web www.tqs.it/isafa, oppure richiesta all’indirizzo e-mail [email protected] A full version of paper in PDF format can be downloaded at the site www.tqs.it/isafa, or requested at the e-mail address [email protected] ISAFA Istituto Sperimentale per l'Assestamento Forestale per l'Alpicoltura 38050 Villazzano di TRENTO - piazza Nicolini, 6 - Tel. 0461/381111 - Fax 0461/381131 http://www.tqs.it/isafa – e-mail: [email protected] Forest and Range Management Research Institute I - 38050 Villazzano di TRENTO - piazza Nicolini, 6 - Tel. +39-461-381111 - Fax +39-461-381131 http://www.tqs.it/isafa – e-mail: [email protected] MAGGIORANA: RESA IN DROGA, RESA E QUALITÀ DELL’OLIO, PRODUZIONE E FISIOLOGIA DEL SEME COMITATO DI REVISIONE (Referees Committee) Lucio Barabesi (Dipartimento di Metodi Quantitativi, Università di Siena) Giovanni Bernetti (Istituto di Selvicoltura, Università di Firenze) Remo Bertani (Società RDM, Firenze) Edoardo Biondi (Dipartimento di Biotecnologie Agrarie ed Ambientali, Università di Ancona) Carlo Blasi (Dipartimento di Biologia Vegetale, Università La Sapienza di Roma) Andrea Cavallero (Istituto di Scienza delle Coltivazioni, Università di Torino) Piermaria Corona (Istituto di Assestamento e Tecnologia Forestale, Università di Firenze) Adriano Cumer (Centro Interregionale, Roma) Roberto Del Favero (Dipartimento Territorio e Sistemi Agroforestali, Università di Padova) Vittorio Dellacecca (Dipartimento di Agronomia, Università di Bologna) Walther Dietl (Eidgenossische Forschungsanstalt für Landwirtschaftlicher Pflanzenbau, Zurigo, Svizzera) Lorenzo Fattorini (Dipartimento di Metodi Quantitativi, Università di Siena) Mario Fedrizzi (Dipartimento di Informatica, Università di Trento) Enrico Feoli (Dipartimento di Biologia, Università di Trieste) Sten Folving (Institute for Remote sensing applications, Joint Research Centre E.C. Ispra, Varese) Chlodwig Franz (Institut für Angewandte Botanik der Veterinärmedizinischen Universität - Wien, Austria) Bruno Giau (Dipartimento di Economia e Ingegneria Agraria, Forestale e Ambientale, Università di Torino) Amerigo Hofmann (Dipartimento Agricoltura e Foreste della Regione Toscana, Firenze) Cesare Lasen (Parco Nazionale delle Dolomiti Bellunesi, Feltre, Belluno) Claudio Leto (Istituto di Agronomia e Coltivazioni Erbacee, Università di Palermo) Franco Malossini (Dipartimento di Scienze della Produzione Animale, Università di Udine) Maurizio Merlo (Dipartimento Territorio e Sistemi Agroforestali, Università di Padova) Paolo Parrini (Dipartimento di Agronomia Ambientale e Produzione Vegetale, Università di Padova) Fortunato Pesarin (Dipartimento di Statistica, Università di Padova) Paolo Talamucci (Dipartimento di Agronomia e Produzioni Erbacee, Università di Firenze) Marcello Tomaselli (Dipartimento di Biologia Evolutiva, Università di Parma) Fabio Veronesi (Dipartimento di Miglioramento Genetico Vegetale, Università di Perugia) Umberto Ziliotto (Dipartimento Territorio e Sistemi Agroforestali, Università di Padova) Direzione, amministrazione, redazione: Istituto Sperimentale per l’Assestamento Forestale e per l’Alpicoltura piazza Nicolini, 6 - 38050 Villazzano di TRENTO - Tel. 0461/381111 - Telefax 0461/381131 http://www.tqs.it/isafa – e-mail: [email protected] [email protected] (sezione di Alpicoltura) In copertina: Maggiorana da I DISCORSI di PIETRO MATTIOLI Venezia 1568 - Copia anastatica Per gentile concessione del Museo di Scienze Naturali di Trento PRESENTAZIONE Il fascicolo 2000/2 di “Comunicazioni di ricerca” edito dall’Istituto Sperimentale per l’Assestamento Forestale e per l’Alpicoltura di Trento, contiene 4 pubblicazioni riguardanti la maggiorana (Origanum majorana L.). Le prove sperimentali descritte nei successivi articoli sono state eseguite nell’ambito del progetto CE FAIR 3 CT 96 1914 intitolato: Origanum sp. and Salvia sp.: Integrated breeding research to improve homogeneity and quality of multifunctional secondary products. Gli obbiettivi generali del progetto, iniziato nel febbraio del 1997 e che terminerà a maggio del 2000, sono i seguenti: a) migliorare e rendere più omogenea la qualità della maggiorana (Origanum majorana L.), dell’origano (Origanum sp.) e di due specie di salvie (Salvia officinalis L. e Salvia fruticosa Miller); b) saggiare le potenzialità produttive in seme della maggiorana in ambienti non tradizionali; c) valutare la variabilità genetica di maggiorana, origano e salvia relativamente alle loro proprietà antimicrobiche ed antiossidanti. A questo progetto hanno partecipato istituti di ricerca e ditte sementiere e di trasformazione di sei paesi europei: Institut für Angewante Botanik der Veterinärmedizinischen Universität di Vienna per l’Austria (Coordinatore); ditta DARBONNE-DAREGAL di Milly la Forêt per la Francia; il Bundesanstalt fuer Zuechtungsforschung an Kulturpflanzen di Quedlinburg e le ditte Chrestensen di Erfurt e MAWEA di Aschersleben per la Germania; lo Scottish Agricultural College di Auchincruive per la Gran Bretagna; il Mediterranean Agronomic Institute di Chania per la Grecia ed il Dipartimento di Agronomia della Facoltà di Agraria di Bari e l’ISAFA di Villazzano-Trento per l’Italia. Il primo lavoro pubblicato nel presente numero descrive la maggiorana dal punto di vista botanico e fornisce informazioni sulle caratteristiche qualitative e sugli impieghi dei prodotti che da questa pianta si possono ricavare (droga ed olio), nonché sull’importanza economica della specie. Il secondo ed il terzo lavoro illustrano due prove sperimentali eseguite nel Trentino e finalizzate alla valutazione delle potenzialità produttive della maggiorana in questo ambiente, relativamente alla produzione di droga (foglie + infiorescenze), di olio e di seme. Il quarto lavoro, scritto dal prof. Thanos della Facoltà di Biologia di Atene che in collaborazione con il MAICH di Creta ha condotto le ricerche sulla fisiologia del seme, si riferisce a prove eseguite su campioni di seme di maggiorana prodotti in Trentino. Dr.ssa Carla Vender (Responsabile del gruppo di ricerca sulle piante officinali) ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 1 INDICE/CONTENTS Maggiorana Marjoram (Aiello N., Scartezzini F., Vender C., D’Andrea L.) pag. 5 Resa in droga, in olio e qualità dell’olio essenziale di quattro tipi di maggiorana coltivati in due località del Trentino Dry herb and oil yield and essential oil quality of four marjoram cultivars grown in two Trentino locations (Aiello N., Scartezzini F., Vender C., D’Andrea L., Novak J.) pag. 9 Produzione di seme di maggiorana in due zone del Trentino Marjoram seed productions in two areas of Trentino (Vender C., Aiello N., D’Andrea L., Scartezzini F.) pag. 21 Physiology of seed germination in marjoram (Origanum majorana L.) Fisiologia della germinazione del seme di maggiorana (Origanum majorana L.) (Thanos Costas A.) pag. 31 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 3 Nicola Aiello, Fabrizio Scartezzini, Carla Vender, Laura D’Andrea* MAGGIORANA Marjoram Parole chiave: Key words: Origanum majorana, caratteristiche botaniche, habitat, utilizzazione, olio essenziale Origanum majorana, botanical features, habitat, utilisation, essential oil (*) Istituto Sperimentale per l’Assestamento Forestale e per l’Alpicoltura - Villazzano (Trento) ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 5 Descrizione botanica La maggiorana (Origanum majorana L. o Majorana hortensis Moench), chiamata volgarmente maggiorana dolce o maggiorana dei giardini, è un suffrutice alto 40-50 cm appartenente alla famiglia delle Labiatae. Lo studio completo sulla classificazione del genere Origanum, è da attribuire allo IETSWAART (8), che ha distinto il genere in 3 gruppi (A, B e C) e in 10 sezioni. In questa classificazione la maggiorana rientra nel gruppo B che si caratterizza per i calici piuttosto piccoli, lunghi da 1,3 a 3,5 mm, le brattee minuscole, lunghe da 1 a 5 mm, e le foglie più o meno pelose. Alla stessa sezione (VI) appartiene anche l’O. onites, mentre l’O. vulgare ssp. vulgare e l’O. vulgare ssp. hirtum, entrambi indifferentemente utilizzati in cucina insieme all’O. onites, appartengono alla sezione IX. Dal punto di vista olfattivo la maggiorana si distingue dall’origano per l’aroma più fresco e meno pungente. IETSWAART descrive così la maggiorana: - radice: fascicolata e sottile; - fusti: eretti o ascendenti, qualche volta ramificati alla base, e di forma quadrangolare, di colore verde o rossiccio, ricoperti da peli lunghi circa 0,4 mm; - foglie: da tondeggianti ad ovate, lunghe fino ad un massimo di 35 mm, e larghe fino a 30 mm, di colore biancastro o grigiastro, più o meno tomentose, con peli lunghi circa 0,2 mm e dotati di ghiandole sessili (più di 1500 per cm2); - spiga: in genere riunita con altre (3-5) sulla stessa branca, di forma globosa, ovoidale, fino a diventare quadrangolare-cilindrica, lunga fino a 20 mm e larga circa 3 mm. Su una spiga si trovano circa 6 coppie di brattee (min. 2, max. 30), densamente embricate, di forma ovale od obovata, lunghe circa 3 mm e larghe circa 2 mm, di colore biancastro o grigiastro, esternamente tomentose con i margini che includono i calici alla base; - calice: appiattito, di forma più o meno romboidale, lungo 2,5 mm ed esternamente tomentoso; - corolla: bilabiata, labbra lunghe 5 mm, bianca alla fioritura ed in seguito giallastra; - stami: diseguali in lunghezza, divergenti o diritti e fuoriuscenti dalla corolla, lunghi fino a 4-5 mm; - stili: lunghi fino a 9 mm. Il frutto è un tetrachenio ed il peso dei 1000 “semi” è di 0,2-0,25 g. Il seme della maggiorana conserva la sua germinabilità per 2-3 anni e la germinabilità del seme commerciale deve essere del 75 %. In condizioni ottimali la germinazione avviene in 5-6 giorni. La crescita iniziale delle piantine è molto lenta e lo sviluppo delle ramificazioni avviene 35-45 giorni dopo l’emergenza. La fioritura della maggiorana dura 6 a lungo (25-30 giorni) e se le piante vengono tagliate durante la fioritura, si formano nuovi germogli che riprendono a fiorire (7). Habitat La maggiorana è nativa del Nord Africa, Medio Oriente e parte dell’India. Viene coltivata come pianta aromatica o medicinale in molti paesi asiatici, in America ed in Europa dove, nelle zone più calde (Italia del Sud, Corsica, ex Yugoslavia, Sud della Spagna e del Portogallo) si è inselvatichita e cresce spontanea. La maggiorana veniva coltivata in Egitto più di 3000 anni fa e gli antichi Greci la adoperavano come pianta medicinale. Essa si coltiva da più di 2 secoli nei paesi dell’Europa occidentale (13) ed in Ungheria fin dal sedicesimo secolo (7). Essa prospera in ambienti caldi o temperatocaldi, soleggiati, con temperature che non scendano sotto lo zero (sopporta -1, -2 °C sotto zero solo temporaneamente e con temperature di circa 10 °C la vegetazione si blocca). Predilige i terreni leggeri, ricchi in sostanza organica, ottimamente preparati, soprattutto nel caso di semina diretta. Nei climi mediterranei si comporta da specie perenne, mentre nell’Europa centrale e nelle zone fredde da annuale (4) (7). Parti utilizzate Le parti utilizzate sono costituite dalle foglie e dalle infiorescenze essiccate (maggiorana droga) e dall’olio essenziale, ottenuto generalmente per distillazione in corrente di vapore della pianta intera fresca (maggiorana essenza). Impieghi La maggiorana viene impiegata in diversi settori: - nell’industria agro-alimentare; - in erboristeria, nell’aromaterapia e nell’omeopatia; - in profumeria per la fabbricazione dei profumi. Oltre che per aromatizzare piatti a base di carne, würstel, ecc., può essere adoperata anche per aromatizzare bevande (sciroppi, liquori, aceti aromatici), salse o zuppe. L’importanza che viene attribuita alla maggiorana in Germania è testimoniata dal nome: Wurstkraut che significa appunto “erba delle salsicce”. La droga di maggiorana ha proprietà digestive, antispasmodiche e sedative, mentre l’olio essenziale ha proprietà antisettiche, antibatteriche, ansiolitiche, ipotensive, vasodilatatorie, antalgiche, stomachiche e può essere di valido aiuto nelle distonie neurovegetative, nelle disritmie e aritmie cardiache di origine distonica con ipertensione arteriosa (11). Inoltre l’olio è utilizzato come ingrediente nei profumi, nei saponi e nei prodotti per la cura dei capelli. ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Contenuto e composizione dell’olio Importanza economica Il contenuto di olio essenziale oscilla da 0,2 a 0,4 % nel caso di piante fresche ed dallo 0,9 al 1,2 % nelle piante secche (2). Nell’olio sono presenti circa 50 sostanze di cui le principali sono rappresentate da tre alcoli monoterpenici: il cis-sabinene idrato, il cis-sabinene idracetato ed il terpinen-4-olo. Sono inoltre presenti: il sabinene, l’α-tujene, il para-cimene, il γ-terpinene, il transsabinene idrato, il linalolo, l’α-terpineolo, il linalil-acetato, il β-cariofillene ed altri. Al contrario sono praticamente assenti dalle cultivar coltivate in Europa, i fenoli tipici del genere Thymus e Origanum (timolo e carvacrolo). Come avviene per molte altre Labiate (vedi timo ed origano), la composizione dell’olio è molto variabile (politipica), secondo il luogo di coltivazione e la varietà od ecotipo coltivati, rendendone difficile l’attribuzione terapeutica (9). Ad esempio ALI et al. (1) che hanno eseguito le analisi su piante prodotte in Egitto, indicano nel terpinen-4-olo il componente principale, mentre EL-SHARKEWY (14) riporta come componente principale della maggiorana dolce il linalolo. Il cis-sabinene idrato, il cis-sabinene idracetato ed il sabinene conferiscono alla maggiorana il suo aroma tipico, mentre il terpinen-4-olo è considerato un componente negativo responsabile delle note sgradevoli (off-flavours). FISHER et al. (5) avevano tuttavia notato che il terpinen-4-olo non è una sostanza presente nelle foglie, ma è un prodotto di degradazione (artifact) che si forma dal cis-sabinene idrato e dal suo acetato durante la distillazione. Questi risultati sono stati successivamente confermati anche dalle prove eseguite dall’ITEIPMAI francese (3) che ha valutato la qualità dell’olio di maggiorana ottenuto sia per idrodistillazione che per distillazione in corrente di vapore e per estrazione col solvente (diclorometano). La maggiorana è una fra le erbe aromatiche più diffuse a nord delle Alpi ed in particolare nel Nord-est della Germania (Turingia e Sassonia) dove la superficie coltivata varia da 400 a 600 ha corrispondente a 1000-1500 t di prodotto secco. Essa viene largamente coltivata anche nei paesi dell’Est e precisamente in Polonia (circa 120 ha) ed Ungheria (40-60 ha) con una produzione secca rispettivamente di 300 e 100-150 t (9). Seppure su superfici molto più modeste viene coltivata anche in Francia (meno di 10 ha), Spagna, Portogallo e Austria. Non si dispone purtroppo di dati precisi per l’Italia (approssimativamente sui 4-5 ha) (12), dove si suppone che l’interesse economico prevalente nei confronti di questa specie sia nel settore vivaistico per la produzione di piantine in vaso. I principali mercati internazionali di maggiorana sono rappresentati dalla Germania (con un consumo interno superiore a 1000-1200 t) e dalla Francia (con circa 500 t), ma il maggior produttore a livello mondiale di questa specie è l’Egitto che con 800-1000 t copre il 90 % del fabbisogno mondiale (9) . Nel nostro paese il prezzo attuale della droga (foglie + infiorescenze) oscilla dalle 5.000 alle 7.000 Lit./kg mentre quello dell’olio essenziale si aggira sulle 150.000 Lit./kg. Raccolta e rese La raccolta si esegue all’inizio della fioritura se il prodotto (foglie ed infiorescenze) è destinato all’industria alimentare, alla drogheria, all’erboristeria, ecc. ed in piena fioritura se invece viene distillato per l’ottenimento dell’olio (4). Già nel primo anno di coltivazione si possono effettuare due tagli e, sia nel primo che nel secondo, la resa ad ettaro può così variare (2): Primo anno Piante fresche Piante secche Foglie ed infiorescenze secche 5-10 t 1,5-3,3 t 0,75-1,5 t Secondo anno Piante fresche Piante secche Foglie ed infiorescenze secche 10-15 t 3,3-5 t 1,6-2,5 t Per quanto riguarda la produzione di seme, le rese vanno da 0,4 a 0,8 t/ha (6). ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Bibliografia 1) ALI A.A., MAKBOUL M.A., ASSAF M.H., ANTON R., 1986 - Constituents of the essential oil of Egyptian marjoram. Bull.Fac.Sci. Assiut Univ. 15 (1): 79-87. 2) ANONIMO, 1992 - Marjolaine. ITEIPMAI, Chemillé:1-8. 3) ANONIMO, 1998 - Herbalia. ITEIPMAI, Chemillé n. 11:8. 4) CATIZONE P., MAROTTI M., TODERI G., TÉTÉNYI P., 1986 Coltivazione delle piante medicinali e aromatiche. Pàtron Editore, Bologna: 217-222. 5) FISCHER N., NITZ S., DRAWERT F., 1987 - Original flavour compounds and the essential oil composition of marjoram (Majorana hortensis Moench). Flavour and Fragrance Journal 2: 55-61. 6) HEEGER E.F., 1956 - Handbuch des Arznei- und Gewürzpflanzenbaues. VEB Deutscher. 7) HORNOK L., 1992 - Cultivation and processing of medicinal Plants. John Wiley & Sons: 213-218. 8) IETSWAART J.H., 1980 - A taxonomic revision of the genus Origanum. Leuden Botanical Series,. Leiden University Press, Volume 4: 83-85. 9) JUNGHANNS W., 1999 - Comunicazione personale. 10) LONGO R. (a cura di), 1995 - Le mononografie tedesche. Studio Edizioni, Milano, Vol. III. 11) ROSSI M., 1996 - Oli essenziali - Schede tecniche. Erboristeria Domani n. 3: 42. 12) SCARTEZZINI F., 1998 - Superfici coltivate, profili aziendali: l’identikit dei soci. Erboristeria Domani n. 9: 64. 13) SMALL E., 1997 - Culinary Herbs. NRC Research Press Ottawa: 425-428 14) EL-SHARKEWY , 1976. Effect of some cultural treatments on the growth and oil content of Majorana hortensis plants. M. Sc. Thesis, Faculty of Agric. Ain. Landwirtschaftsverlag, Berlin. 7 RIASSUNTO Gli autori fanno una breve panoramica sulla maggiorana (Origanum majorana L.) descrivendone la tassonomia, le caratteristiche botaniche, l’habitat, i principali settori d’impiego, le caratteristiche qualitative dell’olio essenziale, la resa in droga e l’importanza economica della specie. 8 SUMMARY The authors make a short review on marjoram (Origanum majorana L.) describing the taxonomy, the botanical features, the habitat, the main uses, the essential oil characteristics, the dry herb yield and the economical importance of the species. ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Nicola Aiello*, Fabrizio Scartezzini*, Carla Vender*, Laura D’Andrea*, Johannes Novak** RESA IN DROGA, IN OLIO E QUALITÀ DELL’OLIO ESSENZIALE DI QUATTRO TIPI DI MAGGIORANA COLTIVATI IN DUE LOCALITÀ DEL TRENTINO Dry herb and oil yield and essential oil quality of four marjoram cultivars grown in two Trentino locations Parole chiave: Key words: Origanum majorana, produzione fresca, produzione secca, droga secca, resa in olio essenziale, composizione olio Origanum majorana, fresh production, dry production, dry herb, essential oil yield, oil composition (*) Istituto Sperimentale per l’Assestamento Forestale e per l’Alpicoltura – Villazzano (Trento) (**) Institut für Angewandte Botanik der Veterinärmedizinischen Universität – Wien Ricerca condotta con il finanziamento del Progetto CE FAIR3 CT96 1914 “Origanum sp. and Salvia sp.: Integrated breeding research to improve homogeneity and quality of multifunctional secondary plant products” ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 9 1 Premessa La maggiorana (Origanum majorana L.) è una specie tipica dell’ambiente mediterraneo appartenente alla famiglia delle Labiatae. Grazie all’aroma fresco e delicato della sua droga, costituita dalle foglie e dalle infiorescenze, viene largamente usata nei paesi del centro Europa dove il suo impiego in cucina è comune come quello dell’origano nei paesi del mediterraneo. I composti chiave che conferiscono alla maggiorana quell’aroma fresco sono: il cis-sabinene-idrato (CSH), l’acetato di CSH (cis-sabinene-idracetato) ed il sabinene, dal cui contenuto dipende la qualità della droga (1) (2). Dalla distillazione delle parti aeree si ottiene l’olio essenziale che viene impiegato in profumeria e nell’industria alimentare. Molta della maggiorana commercializzata in Europa proviene dall’Egitto, ma spesso è di qualità scadente e non incontra i gusti dei consumatori d’oltralpe. In commercio si trovano sia ecotipi, prevalentemente di provenienza egiziana, che varietà vere e proprie, costituite da ditte sementiere od Istituti di ricerca europei. In genere la raccolta della maggiorana coltivata per l’ottenimento della droga secca (foglie + spighette) si esegue poco dopo la comparsa dei primi fiori; per la produzione dell’olio essenziale invece si consiglia di raccogliere in piena fioritura. Le ricerche qui riportate avevano lo scopo di valutare la potenzialità produttiva (droga ed olio essenziale) e qualitativa (composizione dell’olio) dei tipi di maggiorana in prova e di individuare il momento ottimale per eseguire la raccolta. 2 Materiali e metodi Nella primavera del 1997, a San Rocco di Villazzano, sobborgo di Trento ed a Drena, località situata nella Valle del Sarca, sono state realizzate due prove sperimentali utilizzando la tecnica del trapianto. Il clima di Villazzano è temperato subcontinentale, mentre quello di Drena (circa 40 km da Villazzano) è assimilabile al temperato sublitoraneo, per l’influenza mitigatrice del vicino lago di Garda, che crea un microclima favorevole alla vegetazione di colture mediterranee come l’olivo ed il leccio. Le Figure 1 e 2 illustrano l’andamento meteorologico relativo all’anno di prova a Villazzano ed a S. Massenza (Trento), stazione di rilevamento comparabile climaticamente a quella di Drena. Per quanto riguarda le caratteristiche fisiche dei terreni delle due località di prova, quello di S. Rocco è sabbioso mentre quello di Drena è sabbiosoargilloso. Dal punto di vista chimico i terreni sono molto simili, in quanto entrambi sono a reazione mo10 deratamente alcalina, con un normale contenuto in carbonati, in sostanza organica, azoto totale, fosforo e potassio assimilabile. In dette prove sono state messe a confronto due cultivar, Erfo di origine tedesca e Marcelka di origine slovacca ed un ecotipo di origine egiziana denominato Egizia. A Drena era presente anche un ecotipo commercializzato in Italia dalla ditta SAIS di Cesena (Forlì), indicato d’ora in poi come Sais. Per entrambe le prove è stato adottato lo schema sperimentale a parcelle suddivise con 3 ripetizioni; al 1° livello (parcella) ha corrisposto la varietà, al 2° livello (file) la fase fenologica di raccolta: inizio o piena fioritura. Le piantine utilizzate per il trapianto erano state seminate in serra verso la metà di marzo. La dose di seme utilizzata è stata di 3 g/m2. L’emergenza è avvenuta dopo circa una settimana e, una ventina di giorni dopo, le piantine sono state ripicchettate singolarmente in contenitori alveolati di plastica (rootrainers). Le distanze d’impianto erano di 50 x 10 cm rispettivamente tra le file e sulla fila, corrispondenti ad un investimento di 20 piante/m2. La parcella elementare (12,5 m2) era composta di 5 file lunghe 5 m. La maggioranza delle piantine al momento del trapianto aveva un unico stelo allungato e qualche abbozzo di ramificazione secondaria, sintomo che lo sviluppo non era stato ottimale. Pertanto nelle prime fasi successive al trapianto lo sviluppo della coltura è stato piuttosto lento ed inoltre nelle singole piantine ha prevalso l’accrescimento di un unico fusto. Prima dell’impianto di ogni prova, sono stati distribuiti 40 kg/ha di azoto come urea, 60 kg/ha di P2O5 come perfosfato minerale e 120 kg/ha di K2O come solfato potassico magnesiaco ed inoltre dopo il 1° taglio sono stati somministrati altri 40 kg/ha di N come nitrato ammonico. Al momento della raccolta le piante sono state tagliate a mano a circa 8 cm da terra. Il campione era costituito dalle piante di una fila corrispondente ad una superficie di 2,5 m2. La resa in sostanza secca è stata ottenuta estrapolando il dato relativo ad un campione (circa 100 g) costituito da foglie, infiorescenze e steli, essiccati in stufa a 105 °C per 48 ore. Il dato della droga invece è stato ricavato su di un campione ottenuto dopo aver separato le foglie + le spighette dagli steli ed essiccato a 45 °C per 48 ore. L’olio è stato ottenuto per distillazione in corrente di vapore su un campione essiccato di piante intere (steli, foglie e spighette). I componenti dell’olio sono stati determinati mediante gascromatografia di massa (GC/MS). Prima dell’analisi gli oli (5 µl) sono stati diluiti con CH2Cl2 (495 µl). L’analisi è stata condotta con uno strumento HP 6890 collegato con un HP 5972 dotato di colonna capillare HP 30 x 0,25 mm rivestita con HP-5MS (0,25 µmm di spessore del film). Le condizioni analitiche erano: gas di trasporto He, tempeISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Figura 1 - Andamento termopluviometrico decadico (Villazzano, 1997) Figure 1 - Ten days data of the mean temperature and of the rainfall mm 180 °C 30 170 28 160 26 150 24 140 22 130 20 120 18 110 100 16 90 14 80 12 70 10 60 8 50 6 40 4 30 2 20 0 10 0 -2 I II III G I II III F I II III M I II III A I II III M I II III G I II III L I II III A I II III S I II III O I II III N I II III D Figura 2 - Andamento termopluviometrico decadico (S. Massenza, 1997) Figure 2 - Ten days data of the mean temperature and of the rainfall mm 140 °C 30 130 28 26 120 24 110 22 100 20 90 18 80 16 70 14 60 12 10 50 8 40 6 30 4 20 2 10 0 0 -2 I II III G I II III F I II III M ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 I II III A I II III M I II III G I II III L I II III A I II III S I II III O I II III N I II III D 11 ratura di iniezione 250°C, rapporto di split 50:1, programma di temperatura da 60°C a 110°C con incremento di 2°C/min. e da 110°C a 220°C con incremento di 10°C/min.. In ogni prova sono state eseguite complessivamente quattro raccolte, due in fase di inizio fioritura (I.F.) e due in fase di piena fioritura (P.F.). Le date di trapianto e quelle delle raccolte, l’investimento reale e l’altezza delle piantine nelle varie fasi, figurano in Tabella 1, distinte per località. 3 Risultati S. Rocco di Villazzano Primo taglio Le raccolte in fase di inizio e piena fioritura sono state eseguite rispettivamente il 22 di luglio ed il 6 di agosto. Come si può osservare in Tabella 2a), e come del resto c’era da aspettarsi, la produzione fresca Tabella 1 - Date di trapianto e di raccolta, intervalli fra le raccolte e principali caratteristiche delle piante durante le varie fasi Table 1 - Transplant and harvest dates, interval between the harvests, plants height and number of plants per m2 Località Fasi ed interventi principali Trapianto S. Rocco Data Intervallo (gg.) 20-mag 1a racc. 22-lug Drena Altezza piante (cm) Piante/m2 (n.) Data 13 20 28-mag 28 18 31-lug 51 a 2 racc. 10-set 1a racc. 06 -ag 2 racc. 13-ott 32 18 29-set - - 20-ag Piante/m2 (n.) 16 20 28 15 34 15 - 15 31 - 72 33 Come risulta dalla Tabella 1 il trapianto è stato eseguito il 20 di maggio a S. Rocco e una settimana dopo a Drena, con piantine un po’ più alte (16 cm). A S. Rocco durante la coltura sono state eseguite solo due irrigazioni, una subito dopo il trapianto ed un’altra ad una settimana di distanza; successivamente le piogge estive sono state frequenti ed abbastanza ben distribuite, per cui non è stato più necessario irrigare. A Drena al contrario sono state eseguite settimanalmente delle irrigazioni a pioggia. I primi bottoni fiorali sono comparsi nella prima settimana di luglio a S. Rocco ed i primi fiori si sono schiusi attorno al 20 dello stesso mese, mentre a Drena la fioritura è iniziata verso la fine di luglio. Le lavorazioni del terreno ed il controllo delle infestanti sono stati eseguiti mediante zappatrice rotativa nelle interfile e scerbature manuali sulle file. L’analisi della varianza è stata eseguita, confrontando separatamente i dati del 1° taglio, fatto all’inizio della fioritura, con quelli del 1° taglio, fatto in piena fioritura. Lo stesso tipo di analisi è stato ripetuto sui dati relativi al 2° taglio e sulla somma delle due raccolte corrispondenti. Per la separazione delle medie è stato adottato il test di Duncan. A causa dell’elevato Coefficiente di Variabilità (C.V.) emerso dall’elaborazione dei dati relativi ai costituenti dell’olio, si è preferito riportare soltanto il valore medio dei componenti più importanti. 12 Altezza piante (cm) 60 68 a Intervallo (gg.) 17 30-ott (2,9 t/ha) ottenuta all’inizio della fioritura è stata statisticamente inferiore a quella ottenuta in piena fioritura (4 t/ha). Anche la resa in sostanza secca ha avuto lo stesso andamento ed è stata rispettivamente di 0,7 e di 1,2 t/ha. Nessuna significativa differenza è emersa tra i tre tipi di maggiorana. Anche la resa in droga secca è stata superiore nella raccolta eseguita in piena fioritura (1 t/ha) rispetto a quella dell’inizio (0,6 t/ha). In questo caso sono emerse delle differenze anche nell’interazione varietà x epoca di raccolta. In particolare Marcelka ed Egizia raccolte in piena fioritura, hanno prodotto circa 1 t/ha di droga secca, differenziandosi da tutti gli altri trattamenti. La varietà che ha fatto registrare l’incremento maggiore di resa in droga da una fase fenologica all’altra è stata Egizia (da 0,5 a 1 t/ha). Il contenuto di olio essenziale, tra l’inizio e la piena fioritura, non è variato in modo significativo, attestandosi mediamente attorno all’1,1 % (Tab. 3a). Nell’interazione raccolta x varietà si distingue sempre l’Egizia, il cui contenuto in olio essenziale in piena fioritura è pari all’1,5 %; Marcelka al contrario presenta, in entrambe le raccolte, valori più bassi (<1,0 %). Grazie all’accresciuto sviluppo della coltura quindi, la resa in olio per ettaro in piena fioritura fa registrare un incremento medio più che doppio (15 l/ha) rispetto alla fase precedente (7 l/ha). Anche qui l’interazione varietà x raccolta è risultata positiva per l’Egizia che con 20 l/ha di olio in piena fioritura si diISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 stingue da tutti gli altri trattamenti. C’è inoltre da notare che Erfo già nella fase di inizio fioritura ha dato una resa in olio elevata (9 l/ha), mentre nella fase successiva ha avuto un incremento molto limitato ed ha prodotto come Marcelka (13 l/ha). Secondo taglio Le due raccolte (inizio e piena fioritura) sono state fatte rispettivamente il 10 di settembre ed il 13 di ottobre. Fra queste due raccolte, nessuna differenza è emersa fra i tre tipi in prova, né nell’interazione varietà x raccolta. Le uniche differenze statistiche sono risultate fra le epoche di raccolta. Dalla Tabella 2b) si può notare che la produzione media di piante fresche raccolte in piena fioritura (7,3 t/ha), anche se superiore rispetto a quella del- l’inizio fioritura (5,7 t/ha), è risultata statisticamente simile e pari in media a 6,5 t/ha. Al contrario la resa in piante secche (2,1 t/ha) ottenuta in piena fioritura si è distinta in maniera significativa da quella realizzata all’inizio fioritura (1,6 t/ha) e lo stesso si può dire per la droga secca: 1,8 t/ha rispetto a 1,2 t/ha. Sempre simile tra le due raccolte (Tab. 3b) è risultato invece il tenore di olio (1,25 %) mentre, per quanto riguarda la resa in olio per ettaro, il risultato migliore (28 l/ha) è stato conseguito con la raccolta eseguita in piena fioritura, grazie alla maggiore produzione di sostanza secca. Somma dei due tagli In Tabella 2c) e 3c) si possono osservare le rese ottenute sommando i dati delle due raccolte di inizio e delle due raccolte di piena fioritura. Tabella 2 - San Rocco: resa in piante fresche, piante secche e droga secca all’inizio ed in piena fioritura: a) 1° taglio; b) 2° taglio; c) totale Table 2 - S. Rocco: fresh and dry plants yield, dry herb yield at the beginning and full flowering: a) 1st cut; b) 2nd cut; c) total a) 1° taglio Ecotipo/varietà Egizia Erfo Marcelka Media C.V.(%) Piante fresche (t/ha) Piante secche (t/ha) (*) Droga secca (t/ha)(**) Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura 2,2 3,1 3,2 2,9 B 4,2 3,6 4,3 4,0 A 0,6 0,8 0,9 0,7 B 1,2 1,1 1,3 1,2A 0,5 C 0,6 C 0,6 C 0,6 B 13,2 16,9 Piante fresche (t/ha) Piante secche (t/ha) (*) Piena fioritura 1,0 0,8 1,0 1,0 12,7 A B A A b) 2° taglio Ecotipo/varietà Inizio fioritura Egizia Erfo Marcelka Media C.V.(%) Piena fioritura 6,3 5,4 5,4 5,7n.s. 7,4 7,1 7,5 7,3n.s. Inizio fioritura 1,8 1,4 1,5 1,6 b Droga secca (t/ha)(**) Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura 2,2 2,0 2,1 2,1 a 1,4 1,1 1,1 1,2 b 1,8 1,7 1,9 1,8 a 6,8 7,3 9,4 Piante fresche (t/ha) Piante secche (t/ha) (*) c) totale Ecotipo/varietà Inizio fioritura Egizia Erfo Marcelka Media Piena fioritura 8,5 8,5 8,6 8,6 b C.V.(%) 11,6 10,7 11,8 11,4 a 7,8 Droga secca (t/ha)(**) Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura 2,4 2,2 1,3 2,3 B 3,4 3,2 3,4 3,3 A 1,8 1,7 1,8 1,8 b 2,8 2,5 2,9 2,7 a 8,6 7,6 (*) Sostanza secca (**) Foglie + spighette I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 13 I risultati relativi alla somma dei dati delle raccolte eseguite in piena fioritura sono stati significativamente più alti rispetto a quelli di inizio fioritura. La resa in piante fresche dall’una all’altra fase di raccolta passa nel totale da 8,6 a 11,4 t/ha, la sostanza secca da 2,3 a 3,3 t/ha, la droga da 1,8 a 2,7 t/ha e l’olio essenziale da 30 a 43 l/ha. Nella resa in olio totale una differenza statisticamente significativa emerge anche tra le varietà (Tab. 3c): Egizia con 44 l/ha di olio supera abbondantemente le altre due cultivar che danno rispettivamente 35 (Erfo) e 31 (Marcelka) l/ha di olio. Tabella 3 - S. Rocco: contenuto (%) e resa di olio essenziale all’inizio ed in piena fioritura: a) 1° taglio; b) 2° taglio; c) resa totale per varietà ed epoca di raccolta Table 3 - S. Rocco: oil content (%) and oil yield at the beginning and full flowering: a) 1st cut; b) 2nd cut; c) total yield per variety and per harvest phase a) 1° taglio Ecotipo/varietà Egizia Erfo Marcelka Media Olio (%) (*) Olio (l/ha) Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura 1,0 BCD 1,1 BC 0,8 D 1,0 n.s. 1,5 A 1,1 B 0,9 CD 1,2 n.s. 6C 9 BC 7C 7b 20 A 13 B 13 B 15 a C.V.(%) 9.4 14.8 b) 2° taglio Ecotipo/varietà Egizia Erfo Marcelka Media C.V.(%) Olio (%) (*) Olio (l/ha) Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura 1,4 1,4 1,1 1,3 n.s. 1,4 1,2 1,0 1,2 n.s. 28 22 19 23 b 35 26 23 28 a 11,7 11,8 Qualità dell’olio I principali componenti dell’olio figurano in Tabella 6a). Come già accennato precedentemente a causa del loro C.V. elevato si è preferito esporli solo come dati medi. Nella stessa tabella, i componenti più importanti appaiono sottolineati, quelli negativi sono scritti in corsivo. Si deve far presente che solo l’estrazione col solvente riflette la composizione originale dell’olio, mentre con la distillazione (sia l’idrodistillazione che la distillazione in corrente di vapore) avvengono delle degradazioni a spese del cis-sabinene idrato (CSH), del suo acetato e del sabinene con formazione del terpinene 4-olo, che al contrario è un componente indesiderabile (1)(2)(3)(4). Limitandosi ad un breve commento dei componenti principali si può affermare che il sabinene è passato fra le raccolte da un minimo del 2,1 % (inizio fioritura del 1° taglio) ad un massimo del 4,3 % (inizio fioritura del 2° taglio), mentre fra le varietà, l’Egizia è risultata la cv. con la maggiore quantità di sabinene (4,2 %). Il cis-sabinene idrato, ritenuto la sostanza naturale presente nelle foglie prima della parziale denaturazione dovuta alla distillazione, è oscillato dal 14,8 (Egizia) al 25,5 % (Erfo). Per quanto riguarda le raccolte, il dato più basso è corrisposto anche in questo caso all’inizio fioritura del 1° taglio (17,4 %), mentre negli altri si è mantenuto stazionario e superiore al 22 %. Per quanto riguarda il terpinene-4-olo, componente considerato negativo per la nota sgradevole che conferisce all’olio, possiamo notare che è oscillato dal 18,7 al 24,7 % fra le raccolte e dal 19,8 (Erfo) al 24,2 % (Egizia) fra le varietà. Al contrario il cis-sabinene idracetato, considerato insieme al cis-sabinene idrato un componente chiave molto favorevole, è oscillato attorno al 10 % fra le raccolte mentre fra le varietà è variato dal 13,4 % di Egizia al 7,2 % di Marcelka. Nel complesso si può affermare che la qualità dell’olio ha avuto variazioni modeste fra i diversi tagli e che solo le caratteristiche dell’olio della 1a raccolta (inizio fioritura) sono state più scadenti, ma del resto nessuno raccoglie maggiorana per distillarla all’inizio della fioritura. Inoltre si può notare che le due varietà hanno caratteristiche dell’olio leggermente migliori rispetto all’ecotipo egiziano. c) totale Egizia Erfo Marcelka Media C.V.(%) Drena Olio (l/ha) Ecotipo/varietà Media Inizio fioritura Piena fioritura 44 A 35 B 31 B 37 34 31 26 30 B 54 39 36 43 A 11,6 (*) Ottenuto sulla droga secca I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) 14 Primo taglio Come si può osservare dalla Tabella 4a), e come era già avvenuto a San Rocco, la produzione di piante fresche ottenuta all’inizio della fioritura (2,6 t/ha) è stata statisticamente inferiore a quella ottenuta in fase di piena fioritura (5,7 t/ha) ed in 21 giorni la produzione è più che raddoppiata. Positiva è risultata anche l’interazione varietà x raccolta in cui Egizia e Marcelka, con una resa superiore ai 6 t/ha in piena fioritura, sono risultate le più produttive. Conseguentemente anche ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 la resa in piante secche ha avuto lo stesso andamento ed è stata rispettivamente di 0,6 e di 1,4 t/ha. Anche in questo caso Egizia e Marcelka sono state le più produttive (≈1,5 t/ha). La resa di droga secca in piena fioritura (1,1 t/ha) è quasi triplicata rispetto a quella dell’inizio fioritura (0,4 t/ha). Per quanto riguarda il contenuto di olio (Tab. 5a), e diversamente da quanto avvenuto a San Rocco, vi è stato un incremento significativo fra le due fasi, dall’1 al 1,3 %. Inoltre è emersa una differenza significativa fra le varietà: Egizia e Sais con 1,4 % si sono distinte da Erfo e Marcelka ed in quest’ultima il contenuto risulta dimezzato (0,7 %). L’aumentato contenuto di olio, unito al notevole incremento di sostanza secca rilevata all’epoca di piena fioritura, ha fatto triplicare la resa, che è passata da 6 a 19 l/ha. Nell’interazione varietà x raccolta si distingue ancora la Sais insieme all’Egizia, che si attestano attorno ai 22,5 l/ha. L’incremento maggiore di resa in olio fra le due raccolte, distanziate di 21 giorni, si è verificato nella Sais, che è passata da 6 a 22 l/ha di olio. Secondo taglio A Drena le due raccolte (inizio e piena fioritura) sono state eseguite il 29 di settembre ed il 30 di ottobre. Occorre riportare che qui la fioritura piena si è verificata solo durante il primo taglio, mentre al 2° taglio, eseguito alla fine di ottobre, le piante erano fiorite solo parzialmente. Confrontando la raccolta d’inizio fioritura con quella di piena fioritura (Tab. 4b), a differenza di San Rocco, nessuna differenza è emersa né fra le varietà, né fra le raccolte, né nelle interazioni in nessuno dei parametri esaminati, ad eccezione della resa in droga secca. La produzione di piante fresche è risul- Tabella 4 - Drena: resa in piante fresche, piante secche e droga secca all’inizio ed in piena fioritura: a) 1° taglio; b) 2° taglio; c) totale Table 4 - Drena: fresh and dry plants yield, dry herb yield at the beginning and full flowering: a) 1st cut; b) 2nd cut; c) total a) 1° taglio Ecotipo/varietà Egizia Erfo Marcelka Sais Media C.V.(%) Piante fresche (t/ha) Piante secche (t/ha) (*) Droga secca (t/ha)(**) Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura 2,6 CD 2,7 CD 2,9 C 2,1 D 2,6 B 6,2 A 5,1 B 6,1 A 5,3 B 5,7 A 0,6 cd 0,7 c 0,7 c 0,5 d 0,6 B 1,6 a 1,2 b 1,5 a 1,3 b 1,4 A 0,4 0,5 0,5 0,4 0,4 B 1,2 1,1 1,2 1,0 1,1 A 6,2 8,7 9,9 Piante fresche (t/ha) Piante secche (t/ha) (*) b) 2° taglio Ecotipo/varietà Egizia Erfo Marcelka Sais Media C.V.(%) Droga secca (t/ha)(**) Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura 9,5 9,0 9,0 8,6 9,0 n.s. 9,4 9,7 9,3 9,6 9,5 n.s. 2,4 2,2 2,1 2,0 2,2 n.s. 2,3 2,3 2,2 2,3 2,3 n.s. 1,9 1,6 1,8 1,6 1,7 A 1,3 1,4 1,4 1,4 1,4 B 7,8 9,9 13,4 Piante fresche (t/ha) Piante secche (t/ha) (*) c) totale Ecotipo/varietà Egizia Erfo Marcelka Sais Media C.V.(%) Droga secca (t/ha)(**) Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura Inizio fioritura Piena fioritura 12.1 11.6 11.9 10.7 11,6 b 15.6 14.8 15.5 14.9 15,2 a 3.0 2.9 2.8 2.5 2,8 n.s. 3.8 3.6 3.6 3.7 3,7 n.s. 2.4 2.0 2.3 2.0 2,2 b 2.5 2.5 2.5 2.5 2,5 a 9.1 6.6 8.6 (*) Sostanza secca (**) Foglie + spighette I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 15 tata mediamente di 9,3 t/ha, quella di piante secche di 2,3 t/ha, mentre la resa in droga secca è stata superiore nella fase d’inizio (1,7 t/ha) rispetto a quella di non raggiunta piena fioritura (1,4 t/ha). Per quanto riguarda l’olio (Tab. 5b), le uniche differenze sono emerse fra le varietà, dove Egizia, Sais ed Erfo, con un tenore in olio superiore all’1 %, hanno superato Marcelka (0,8 %). Riguardo alla resa in olio, Egizia e Sais con in media 31 e 27 l/ha di olio, hanno superato Marcelka (20 l/ha). Somma dei due tagli In Tabella 4 c) e 5 c) si possono osservare le rese ottenute sommando i dati delle due raccolte eseguite in successione ed in fasi fenologiche analoghe. I risultati relativi ai tagli eseguiti in piena fioritura sono stati più alti nel caso della resa in piante fresche, passata nel totale da 11,6 a 15,2 t/ha, e nel caso della droga secca aumentata da 2,2 a 2,5 t/ha. La resa in piante secche (dato medio 3,2 t/ha) è variata in maniera non significativa da 2,8 a 3,7 t/ha fra l’inizio e la piena fioritura. Nella resa in olio (Tab. 5 c), una differenza statisticamente significativa emerge solo tra le varietà, ma non fra le epoche: Egizia e Sais rispettivamente con 46 e 41 l/ha di olio superano Marcelka, che fornisce solo 29 l/ha di olio; Erfo con 36 l/ha risulta inferiore solo ad Egizia. Anche nell’interazione varietà x epoche Egizia, in entrambe le raccolte, e Sais in piena fioritura, risultano le migliori. Tabella 5 - Drena: contenuto (%) e resa di olio essenziale all’inizio ed in piena fioritura: a) 1° taglio; b) 2° taglio; c) resa totale per varietà ed epoca di raccolta Table 5 - Drena: oil content (%) and oil yield at the beginning and full flowering: a) 1 st cut; b) 2nd cut; c) total yield per variety and per harvest phase a) 1° taglio Ecotipo/ varietà Egizia Erfo Marcelka Sais Media Olio (%) (*) Olio (l/ha) Inizio Piena Media fioritura fioritura 1,3 1,5 1,4 A 1,0 1,2 1,1 B 0,6 0,8 0,7 C 1,2 1,5 1,4 A 1,0 B 1,3 A 1,1 C.V.(%) Inizio fioritura 8C 7C 5C 6C 6B 9,8 Piena fioritura 23 A 17 B 13 B 22 A 19 A 12,2 b) 2° taglio Ecotipo/varietà Egizia Erfo Marcelka Sais Media C.V.(%) Olio (%) (*) Olio (l/ha) Media Media 1,2 1,1 0,8 1,2 1,1 31 24 20 27 25 A A B A 9,6 A AB B A 13,8 Qualità dell’olio Dalla Tabella 6 b) risulta che il sabinene è passato da un minimo dell’1,9 ad un massimo del 3,8 %. Il dato più basso corrisponde all’inizio fioritura del 1° taglio, quello più elevato all’inizio fioritura del 2° taglio. L’Egizia, come a S. Rocco, ha avuto il contenuto più elevato. Il cis-sabinene idrato è oscillato fra il 16 ed il 17 % nelle prime 3 raccolte, mentre ha raggiunto il 27,6 % nell’ultima raccolta; fra le varietà, come a S. Rocco, Erfo e Marcelka, sono risultate le più ricche, Sais la più scarsa. Il terpinene-4-olo (componente negativo) ha avuto un andamento opposto a quello del cis-sabinene idrato variando intorno al 24 % nelle prime 3 raccolte, mentre nell’ultima è sceso al 16,8 %; fra le varietà è variato dal 20,0 (Erfo) al 26,8 % (Sais). Il sabinene idracetato, considerato al contrario insieme al cis-sabinene idrato un componente importante, è oscillato dal 9,2 al 14,7 % nelle diverse raccolte e dal 13,4 % di Egizia al 7,4 % di Marcelka fra le varietà. c) totale Olio (l/ha) Ecotipo/varietà Media Egizia Erfo Marcelka Sais Media C.V.(%) 46 36 29 41 38 A BC C AB Inizio fioritura 44 ab 34 cd 29 d 33 cd 35 n.s. Piena fioritura 49 a 39 bc 29 d 49 a 41 n.s. 11,8 (*) Ottenuto sulla droga secca I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) 16 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Tabella 6 - Componenti principali dell’olio (%) a S. Rocco ed a Drena distinti per raccolta e per varietà Table 6 - Main components (%) of the essential oil in the two locations: separately per harvest and per variety a) San Rocco Componenti (%) 1 sabinene 3 α-terpinene 4 para-cimene 5 limonene 5 -terpinene 6 trans-sabinene idrato 7 cis-sabinene idrato 8 linalolo 9 terpinen-4-olo 10 α-terpineolo 11 cis- sabinene idracetato 12 linalil acetato I.F. 2,1 0,2 10,6 0,9 0,3 4,6 17,4 2,1 24,7 4,0 10,6 8,2 1° taglio P.F. 4,2 1,0 6,3 1,7 3,0 5,5 23,4 1,8 20,1 3,8 11,6 5,0 I.F. 4,3 1,7 6,0 2,1 4,0 4,8 22,5 2,2 18,7 3,6 10,0 4,6 2° taglio P.F. 4,0 2,3 5,3 2,0 5,2 4,7 22,5 1,7 22,2 3,9 9,4 4,9 I.F. 1,9 0,2 8,9 0,8 0,4 4,2 16,1 2,1 24,4 3,4 14,7 7,8 1° taglio P.F. 3,0 1,0 7,9 1,4 2,2 4,3 17,3 1,9 24,4 3,5 12,7 6,8 I.F. 3,8 2,5 6,4 2,1 5,8 4,0 16,4 2,4 23,9 3,4 9,2 5,5 2° taglio P.F. 3,1 1,5 5,0 1,5 2,9 5,9 27,6 3,6 16,8 3,1 9,8 7,1 Varietà Erfo 3,3 1,2 5,9 1,6 3,0 5,4 25,5 1,8 19,8 3,4 10,6 5,9 Egizia 4,2 1,8 7,6 2,0 4,2 4,2 14,8 1,7 24,2 4,1 13,4 4,3 Marcelka 3,4 0,8 7,8 1,6 2,2 5,1 24,0 2,4 20,4 4,0 7,2 6,8 b) Drena Componenti (%) 1 sabinene 2 α-terpinene 3 para-cimene 4 limonene 5 -terpinene 6 trans-sabinene idrato 7 cis-sabinene idrato 8 linalolo 9 terpinene-4-olo 10 α-terpineolo 11 cis- sabinene idracetato 12 linalil acetato Egizia 3,7 1,4 6,5 1,9 3,8 4,6 18,1 2,3 21,1 3,4 13,4 5,3 Erfo 3,2 1,4 6,2 1,6 3,1 5,2 22,5 2,2 20,0 3,2 10,7 6,5 Varietà Marcelka 2,8 1,4 5,9 1,3 3,0 5,2 25,3 3,1 21,7 3,3 7,4 8,6 Sais 3,3 2,2 8,6 1,6 3,5 3,4 13,4 2,2 26,8 3,6 12,9 5,6 I.F.: Inizio fioritura P.F.: Piena fioritura Conclusioni In base ai risultati ottenuti si possono trarre le seguenti conclusioni. In Trentino la maggiorana inizia a fiorire verso la metà di luglio e continua a produrre fiori e spighe finché le condizioni climatiche sono favorevoli, cioè grosso modo finché la temperatura media si aggira attorno ai 15 °C. Nel periodo che va dalla fine di luglio alla fine di settembre o di ottobre, a seconda dell’andamento stagionale, si possono eseguire due tagli a distanza di 50 - 70 giorni. Nel passare dalla fase di inizio a quella di piena fioritura si ottengono incrementi produttivi note- ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 volissimi, per cui: se si intende destinare il prodotto alla distillazione, sarà opportuno eseguire il primo taglio in fase di piena fioritura; se invece lo scopo della coltura è l’ottenimento della droga (foglie e brattee fiorali secche), si può raccogliere (contrariamente a quanto si fa abitualmente) dalla comparsa dei primi fiori fino alla piena fioritura, realizzando così una maggiore resa senza compromettere la qualità del prodotto. Il tipo di prodotto che si ottiene col secondo taglio dipende molto dall’epoca in cui è stato eseguito il primo ed anche dall’andamento stagionale. Sarà il grado di sviluppo della coltura (oltre che gli sbocchi commerciali) a far propende- 17 re per una destinazione o per l’altra. Come si deduce dai risultati delle analisi, la qualità dell’olio non subisce grossi cambiamenti col procedere della stagione, anzi nel caso di Drena, la qualità migliore sembrerebbe quella dell’ultima raccolta, in cui il sabinene ed il cis-sabinene idrato sono risultati percentualmente più elevati. In definitiva fra le cultivar e gli ecotipi provati e considerando le produzioni dei due tagli, non si sono evidenziate differenze statistiche nella resa in droga, mentre per la produzione di olio essenziale, gli ecotipi Egizia, presente in entrambe le località, e Sais, presente solo a Drena, sono risultati più produttivi, anche se la qualità dell’olio appare un po’ meno buona rispetto a quella delle cultivar. 18 Bibliografia 1) ANONIMO, 1998 - Herbalia n. 11: 8 (ITEIPMAI, Chemillé, France) 2) ANONIMO, 1998 - Herbalia n. 12: 7 (ITEIPMAI, Chemillé, France) 3) FISCHER N., NITZ S., DRAWERT F., 1987 - Original Flavour Compounds and Essential Oil Composition of Marjoram (Majorana hortensis Moench). Flavour and Fragrance Journal, Vol. 2: 55-61. 4) OMER E.A., OUDA H.E., AHMED S.S., 1994 - Cultivation of Sweet Marjoram, Majorana hortensis, in Newly Reclaimed Lands of Egypt. Journal of Herbs, Spices & Medicinal Plants, Vol. 2, N°2: 9-15. ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 RIASSUNTO Nella primavera 1997, in due località del Trentino e precisamente a S. Rocco (dintorni di Trento) ed a Drena (vicino al lago di Garda) sono state impiantate due prove sperimentali. A confronto sono stati posti quattro tipi di maggiorana di diversa origine di cui due varietà: Erfo (Germania) e Marcelka (Slovacchia) e due ecotipi, Egizia (Egitto) e Sais (Italia), dal nome dell’omonima ditta fornitrice. Inoltre la ricerca prevedeva raccolte del prodotto all’inizio ed alla piena fioritura. È stato adottato uno schema sperimentale a parcelle suddivise con tre ripetizioni: 1° livello = varietà, 2° livello = fase di raccolta: inizio (I.F.) o piena fioritura (P.F.). Le piantine di maggiorana sono state trapiantate a distanza di 50 x 10 cm (20 p./ m2). Durante il ciclo colturale sono stati effettuati due tagli in entrambe le località, il primo in luglio-agosto ed il secondo in settembre-ottobre. Dai risultati ottenuti è emerso che in entrambe le località la resa in droga è stata superiore nelle raccolte effettuate nella fase di P.F. rispetto a quella di I.F., al 1°, al 2° e nella somma dei tagli. La resa totale di droga ottenuta con i due tagli in P.F. a S. Rocco è stata di 2,7 t/ha rispetto ai 1,8 t/ha ottenuti all’I.F.; a Drena le rispettive produzioni ottenute sono state 2,5 e 2,2 t/ha. La resa totale di olio ottenuta a S. Rocco è stata di 43 l/ha (P.F.) e di 30 l/ha (I.F.), mentre a Drena non si è diversificata fra P.F. ed I.F. ed è stata mediamente di 38 l/ha. Fra le cultivar e gli ecotipi non sono emerse differenze di rilievo nella resa totale in droga. Nella resa in olio, al contrario, l’ecotipo Egizia ha superato le cultivar in entrambe le località, rispettivamente con 44 l/ha (S. Rocco) e 46 l/ha (Drena). L’ecotipo Sais, presente solo a Drena, ha fornito un’ottima resa in olio (41 l/ha). Per quanto riguarda la qualità dell’olio la sua composizione non ha subito grandi variazioni nell’ambito delle due epoche di taglio, mentre le cultivar presentano un olio qualitativamente migliore rispetto a quello prodotto dagli ecotipi. ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 SUMMARY In 1997 two varieties and two ecotypes of marjoram were tested and compared in two locations of Trentino, San Rocco near Trento and Drena near Lake Garda. The varieties were Erfo from Germany and Marcelka from Slovakia. The ecotypes were Egizia from Egypt and Sais from Italy. The trial also compared two harvest dates, one at the beginning of flowering (I.F.) and another during full flowering (P.F.). The split-plot experimental design with 3 repetitions was used, with the variety at the first level and the harvest dates at the second. The marjoram plantlets were transplanted at a distance of 50 x 10 cm (20 plants/m2). During the cultivation cycle two harvests were carried out in both locations, the first in July-August and the second in September-October. In both locations, the dry herb production during full flowering was superior to that obtained at the beginning of the flowering, at first, at the second and in the sum of the harvests. The total dry herb obtained in San Rocco was 2,7 t/ha (P.F.) in comparison with 1,8 t/ha (I.F). In Drena the results were: 2,5 t/ha (P.F.) and 2,2 t/ha (I.F.). The total oil yield obtained in San Rocco (43 l/ha - P.F.) was superior in comparison with 30 l/ha (I.F.). In Drena there was no difference between P.F. and I.F. and the average oil yield was 38 l/ha. Varieties and ecotypes were similar in their dry herb yield, while in the oil yield the ecotype Egizia produced more than the varieties in both locations with 44 and 46 l/ha in San Rocco and Drena respectively. The ecotype Sais, present only in Drena, gave a very good essential oil yield of 41 l/ha. The oil composition didn’t change between the two harvest periods, although the oil quality of the varieties was better than that of the ecotypes. 19 Carla Vender, Nicola Aiello, Laura D’Andrea, Fabrizio Scartezzini* PRODUZIONE DI SEME DI MAGGIORANA IN DUE ZONE DEL TRENTINO Marjoram seed production in two areas of Trentino Parole chiave: Key words: Origanum majorana, produzione di seme, qualità del seme, epoca di raccolta, resistenza al freddo Origanum majorana, seed production, seed quality, harvest time, winter hardiness (*) Istituto Sperimentale per l’Assestamento Forestale e per l’Alpicoltura - Villazzano (Trento) Ricerca condotta con il finanziamento del Progetto CE FAIR3 CT96 1914 “Origanum sp. and Salvia sp.: Integrated breeding research to improve homogeneity and quality of multifunctional secondary plant products” ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 21 1 Introduzione 2 Materiali e metodi La maggiorana (Origanum majorana L.) è diffusa naturalmente nelle zone desertiche che si estendono dall’India all’Africa settentrionale, dove si comporta da perenne. In tutto il territorio italiano si trova spesso in coltivazioni annuali (poliennali nelle aree più calde della penisola) o subspontanea negli orti, negli incolti ed ai bordi delle strade (PIGNATTI, 1982). Nel nostro Paese questa specie è poco impiegata, in quanto è più frequente l’uso dell’origano, mentre il contrario avviene negli altri paesi europei, soprattutto in Germania e nei paesi dell’Est dove ha diversissimi impieghi culinari. La maggior parte del seme di maggiorana che si trova in commercio proviene dall’Egitto e molto spesso tale seme è un sottoprodotto ottenuto dopo la lavorazione della droga (foglie + spighette). La qualità di detta semente è pertanto scadente e le colture che se ne ottengono sono disomogenee. Si trovano tuttavia in commercio anche delle varietà, ad esempio Uszodi e Francia, ungheresi, Erfo tedesca e Marcelka di origine slovacca. Per i motivi sopra citati nei paesi d’oltralpe si cerca di costituire nuove varietà di maggiorana (anche ibride) la cui qualità del seme sia elevata e da cui sia possibile ottenere piante con un ottimo rapporto tra foglie e numero di germogli e con foglie di un bel verde uniforme che, una volta essiccate, diano una prodotto di ottima qualità. E’ altresì vivo l’interesse nell’individuazione di aree subalpine vocate alla coltivazione. Alla luce di quanto appena scritto e come partecipante al Progetto CE FAIR3 CT96 1914 “Origanum sp. and Salvia sp.: Integrated breeding research to improve homogeneity and quality of multifunctional secondary plant products”, l’ISAFA è stato incaricato di effettuare alcune ricerche sperimentali al fine di valutare: la capacità produttiva in seme di alcune varietà/ecotipi, l’epoca più opportuna di raccolta del seme, nonché la capacità della coltura di sopravvivere ai rigori invernali. Nella primavera del 1997 rispettivamente a Villazzano ed a Drena, entrambe località site in provincia di Trento a circa 350 m s.l.m., sono state allestite 4 prove: 2 per semina diretta e 2 per trapianto delle piantine, ponendo a confronto quattro cultivar di maggiorana: 2 varietà (Erfo e Marcelka) e 2 ecotipi (Egizia e Sais) (Tab. 1). Per tutte le prove è stato adottato lo schema sperimentale a parcelle suddivise con 3 ripetizioni. Al 1° livello (parcella) ha corrisposto la varietà, al 2°livello (file) l’epoca di raccolta. La parcella elementare (12,5 m2) era costituita da 5 file lunghe 5 m e distanti 0,5 m. Per ciascuna prova sono stati distribuiti 40 kg/ ha di azoto (urea al 46 %), 60 kg/ha di P2O5 (perfosfato minerale al 19 %) e 120 kg/ha di K 2 O (solfato potassico magnesiaco al 30 %). Non sono stati effettuati né concimazione in copertura, né trattamenti antiparassitari. Il controllo delle malerbe è stato condotto mediante lavorazioni meccaniche tra le file e scerbature sulle file. Nel corso delle prove sono state rilevate le principali fasi fenologiche, le fallanze e l’altezza media delle piante; dopo la raccolta: la resa in seme per ettaro e per pianta (solo nelle prove trapiantate), il peso di 1.000 semi (T.S.W.), la germinabilità ed il tempo medio di germinazione (TMG). Al momento della raccolta, campioni del prodotto sono stati messi in sacchetti di tela e quindi posti in essiccatoio ventilato alla temperatura di 35°C circa. Questi sacchetti sono stati poi maneggiati in maniera vigorosa e strofinati in modo da separare il seme dal resto del materiale. Le foglie e le spighette sono poi state allontanate con successive vagliature ed alla fine il seme è stato pulito con un soffiatore da sementi. Il clima di Villazzano è temperato subcontinentale, quello di Drena (circa 40 km da Villazzano) è assimilabile al temperato sublitoraneo, per l’influenza mitigatrice del vicino lago di Garda che crea un Tabella 1 - Caratteristiche del seme di maggiorana impiegato nelle prove Table 1 - 22 Original seed marjoram characteristics Cultivar/ecotipo Origine Fornitore Peso di 1000 semi (g) Germinabilità (%) Egizia Egitto N.L. Chrestensen 0,23 61 Erfo Germania N.L. Chrestensen 0,24 79 Marcelka Slovacchia N.L. Chrestensen 0,25 59 Sais Italia SAIS 0,22 84 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Figura 1 - Andamento termopluviometrico decadico (Villazzano, 1997-98) Figure 1 - Ten days data of the mean temperature and of the rainfall mm 210 °C 32 200 30 190 28 180 26 170 24 160 150 22 140 20 130 18 120 16 110 14 100 12 90 80 10 70 8 60 6 50 4 40 2 30 0 20 -2 10 -4 0 I II III G I II III F I Pioggia 1997 II III M I II III A I Pioggia 1998 II III M I II III G I Temp. min. 1997 II III L I II III A I Temp. mass.1997 II III S I II III O I II III N Temp. min. 1998 I II III D Temp. mass.1998 Figura 2 - Andamento termopluviometrico decadico (S. Massenza, 1997-98) Figure 2 - Ten days data of the mean temperature and of the rainfall mm 140 °C 32 130 30 28 120 26 110 24 100 22 90 20 18 80 16 70 14 60 12 50 10 40 8 6 30 4 20 2 10 0 -2 0 I II III G I II III F Pioggia 1997 I II III M I II III A Pioggia 1998 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 I II III M I II III G Temp. min. 1997 I II III L I II III A Temp. mass.1997 I II III S I II III O Temp. min. 1998 I II III N I II III D Temp. mass.1998 23 microclima favorevole alla vegetazione di colture mediterranee come l’olivo ed il leccio. Le Figure 1 e 2 illustrano l’andamento meteorologico relativo agli anni in cui si sono svolte le prove a Villazzano ed a S. Massenza (Trento), stazione di rilevamento comparabile climaticamente a quella di Drena. Dall’osservazione della Figura 1 si può dedurre che, a prescindere dal mese di giugno nella cui ultima decade sono caduti ben 176 mm di pioggia, in generale il 1997 è stato piuttosto secco. La temperatura media non si è discostata dai dati storici, tranne che nelle ultime fasi del ciclo (settembre- ottobre) in cui, si sono succedute giornate soleggiate e con temperature elevate, condizioni che hanno favorito la maturazione del seme. Nella Figura 2 è illustrato l’andamento climatico che si è verificato a S. Massenza. Confrontando le figure 1 e 2 si può notare che l’andamento climatico è stato simile in entrambe le località. Le caratteristiche fisico-chimiche dei tre campi sperimentali (Villazzano-sede ISAFA, Villazzano-S. Rocco e Drena) sono riportate in Tabella 2. I dati produttivi raccolti sono stati sottoposti ad analisi della varianza (quelli percentuali trasformati con la formula di Bliss x = arcsen √%) e per la separazione delle medie è stato adottato il test di Duncan. Prove di semina diretta Villazzano-ISAFA Il campo destinato alla prova era stato precedentemente coltivato a camomilla comune. La preparazione del terreno è stata realizzata mediante aratura, seguita da una fresatura e da una rullatura. Il 17 aprile è stata eseguita la semina manuale utilizzando 6 kg/ha di seme. Dopo la distribuzione del seme è stata ripetuta la rullatura ed alla fine dei lavori si è eseguita un’irrigazione per aspersione. Nel complesso sono state effettuate altre tre irrigazioni di soccorso, l’ultima il 24 di luglio. Le raccolte sono state eseguite l’8 settembre, l’8 ottobre ed il 18 novembre. Il campione era costituito da una porzione di fila (2 m) con investimento regolare. Drena Il campo era precedentemente occupato da un orto familiare. Il terreno è stato preparato attraverso una fresatura seguita da rullatura. La semina è avvenuta il 19 maggio con le stesse modalità descritte in precedenza. Durante il ciclo colturale sono state eseguite irrigazioni di soccorso. Le raccolte non sono state effettuate in quanto la prova è stata abbandonata a causa delle poche piante emerse. Prove di trapianto Villazzano-S. Rocco Il 14 marzo è stata eseguita la semina in semenzaio (3 g/m2), in serra, impiegando tre cultivar anziché quattro (Egizia, Erfo e Marcelka). Dopo 25 giorni dalla semina le piantine sono state ripicchettate singolarmente in contenitori alveolati di plastica. Il trapianto in campo è avvenuto il 20 maggio con piantine di circa 13 cm di altezza. Subito dopo il trapianto si è praticata un’irrigazione; altre due irrigazioni sono state eseguite rispettivamente il 30 maggio ed il 6 giugno. La densità d’investimento era di 20 piante/m2 (50 x 10 cm). La 1a raccolta è stata eseguita il 15 settembre, le successive, a cadenza mensile, il 15 ottobre ed il 14 novembre. Ad ogni raccolta, il campione era rappresentato da una delle 3 file centrali. Tabella 2 - Analisi dei terreni in prova Table 2 - Soil analysis Caratteristiche fisico-chimiche ISAFA Sabbia (%) Limo (%) Argilla (%) pH (elettrometrico in H2O-rapporto 1:2,5) Calcare (%) (carbonati-calcimetro De Astis) Calcare attivo (%) (metodo Galet) Sost. organica (%) (ossidaz. con bicrom.-fatt. 1,72) Azoto totale (%) (metodo Kjeldahl) P2O5 (ppm) (metodo Olsen) K2O (ppm) (estraz. con ammonio acet.) 24 52 30 18 7,5 30,1 0,50 6,4 0,35 40 70 Villazzano S. Rocco 72 14 14 8,0 28,9 assente 2,0 0,11 27 144 Drena 66 16 18 7,9 6,3 1,00 3,2 0,18 23 123 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Drena La semina in semenzaio è stata eseguita il 3 aprile. Le successive operazioni sono avvenute con le stesse modalità sopra descritte. La prova era posta vicino a quella seminata, per cui la preparazione del terreno e le cure colturali sono state le medesime. Il trapianto è stato effettuato il 28 maggio, adottando la stessa densità d’impianto della prova di Villazzano-S.Rocco (20 piante/m2). Nel primo anno (1997) le raccolte sono state effettuate il 19 settembre, il 20 ottobre ed il 17 novembre, mentre nel secondo anno (1998) è stata eseguita un’unica raccolta il 24 settembre. Nel secondo anno di allevamento si è ripetuta la concimazione fatta nel primo anno. Il campione era costituito da una delle 3 file centrali nel 1° anno e da una porzione di fila omogenea di 1,5 m nel 2° anno. presentava con un investimento molto irregolare: in alcuni tratti delle file le piantine erano fitte, in altri mancanti. Nel complesso la cultivar più regolare era la Sais, quella con l’investimento più scarso la Marcelka. I bottoni fiorali sono comparsi ai primi di luglio ed i fiori si sono schiusi circa tre settimane dopo. In questa fase le piantine avevano raggiunto un’altezza media di 30 cm. Esse hanno continuato ad emettere nuovi fiori ed a svilupparsi leggermente in altezza (34 cm) fino al 20 di ottobre, cioè fino a quando la temperatura, soprattutto quella minima, è bruscamente calata. Fino ad allora, ed a partire dalla fioritura, la coltura è stata abbondantemente bottinata dalle api. Alla 1a raccolta (8 settembre) le piante erano ancora in piena vegetazione, erbacee e con molti fiori. La produzione di seme (Tab. 3) alla 1a raccolta è risultata in media di 302 kg/ha, significativamente diversa sia dalla 2a (530 kg/ha) che dalla 3a raccolta (664 kg/ha). L’ecotipo Egizia con 563 kg/ha di seme si è differenziato statisticamente dalla cultivar Erfo, ma non da Sais e da Marcelka. Anche l’interazione cultivar x raccolta è risultata significativa. Infatti, mentre Sais ha evidenziato la produzione più elevata nella raccolta di novembre, Egizia e Marcelka hanno fornito buone rese anche nella raccolta di ottobre. Per quanto riguarda la qualità del seme (Tab. 4), nessuna differenza è emersa fra le varietà, bensì solo fra le date di raccolta. In particolare dalla 1a alla 3a raccolta è cresciuto in modo significativo il peso di 1000 semi, passato da 0,19 g a 0,21 g. Il contrario è avvenuto per la germinabilità che è diminuita dal 90,3 della prima al 78,5 % della terza raccolta ed il tempo medio di germinazione è oscillato da 6,5 giorni (1a racc.) a 5,9 giorni (2a racc.). 3 Risultati Prove di semina diretta Villazzano-ISAFA: Le prime piantine sono emerse verso la metà di maggio, dopo circa un mese dalla semina, e solo ai primi di giugno si poterono distinguere le file. Un’emergenza così lenta si spiega col fatto che solo in maggio la temperatura minima decadica ha raggiunto i 12-15°C necessari per la germinazione del seme di maggiorana. Ad un controllo eseguito l’8 luglio, il campo si Tabella 3 - (Villazzano: semina diretta). Produzione di seme (kg/ha) Table 3 - (Villazzano: direct sowing). Seed production (kg/ha) Cultivar/ecotipo Resa in seme (kg/ha) 1a raccolta (8 settembre) Egizia Erfo Marcelka Sais Media 381 de 250 f 235 f 341 ef 302 C 2a raccolta (8 ottobre) 641 453 559 467 530 ab cd bc cd B Media 3a raccolta (18 novembre) 667 609 658 724 664 ab ab ab a A 563 437 484 511 a b ab ab C.V. (%) = 11 I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) Tabella 4 - (Villazzano: semina diretta). Caratteristiche del seme: peso di 1000 semi (T.S.W.), germinabilità e tempo medio di germinazione (T.M.G.) Table 4 - (Villazzano: direct sowing). Seed characteristics: thousand seed weight, degree and average germination time Cultivar/ecotipo (media) T.S.W. (g) Germinabilità (%) T.M.G. (gg.) Raccolte 1a raccolta (8 settembre) 0,19 b 90 A 6,5 A 2a raccolta (8 ottobre) 0,20 ab 83 AB 5,9 B 3a raccolta (18 novembre) 0,21 a 78 B 6,3 AB C.V. (%) 6,91 8,00 5,80 I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 25 Capacità di sopravvivenza La maggior parte delle piante non ha superato l’inverno 1997-98. Ciò è avvenuto nonostante le temperature minime invernali siano state superiori alla norma. sono schiusi intorno al 20 luglio e la piena fioritura si è avuta nella prima settimana di agosto. L’altezza media delle piante alla fioritura era di circa 28 cm. In questa prova, a differenza di quella a semina diretta, è stato possibile controllare le fallanze, che sono state mediamente del 15, 10 e 9 % per Egizia, Erfo e Marcelka rispettivamente. La resa in seme per ettaro è variata significativamente fra la prima e la terza raccolta passando da 365 a 477 kg/ha, non è invece variata fra le cultivar (Tab. 5A). Lo stesso andamento ha avuto anche la produzione di seme per pianta, in cui le piantine hanno prodotto rispettivamente 2,1 g alla prima raccolta e 2,6 g nelle altre due (Tab. 5B). Per quanto riguarda il peso di 1000 semi, i risultati (Tab. 6) sono stati identici a quelli riportati nella prova di semina diretta. La germinabilità è risultata mediamente del 77 %, senza differenza fra le epoche di raccolta e le cultivar, mente valori analoghi a quelli della prova di semina diretta si sono avuti anche per il TMG, che tuttavia in questo caso è risultato di circa 6 giorni e simile tra le raccolte. Drena La prova è stata abbandonata perché l’emergenza delle piantine è stata troppo scarsa per tutte le varietà, nonostante il seme adoperato avesse una germinabilità medio-alta, la tessitura del terreno fosse più leggera e la preparazione del medesimo apparisse migliore rispetto a Villazzano. Oltre a ciò la semina era stata eseguita più di un mese dopo, con temperature medie superiori ai 12-15°C indicate da HORNOK (1992) come necessarie per l’inizio della germinazione, quindi l’emergenza avrebbe dovuto essere molto più pronta. Cercare di spiegare perché ciò sia avvenuto è veramente difficile. Prove di trapianto Villazzano-S. Rocco In questo campo i bottoni fiorali sono divenuti evidenti nella prima settimana di luglio, i primi fiori si Tabella 5A - (S. Rocco: trapianto). Produzione di seme (kg/ha) Table 5A - (S. Rocco: transplanting). Seed production (kg/ha) Cultivar/ecotipo Resa in seme (kg/ha) Media 1a raccolta (15 settembre) 2a raccolta (15 ottobre) 3a raccolta (14 novembre) 348 389 358 365 B 499 433 390 441 AB 549 463 419 477 A Egizia Erfo Marcelka Media 465 429 389 C.V. (%) = 13 I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) Tabella 5B - (S. Rocco: trapianto). Produzione di seme per pianta (g) Table 5B - (S. Rocco: transplanting). Seed production per plant (g) Cultivar/ecotipo Resa in seme per pianta (g) a Egizia Erfo Marcelka Media a Media a 1 raccolta (15 settembre) 2 raccolta (15 ottobre) 3 raccolta (14 novembre) 2,0 2,2 2,0 2,1 B 3,1 2,4 2,2 2,6 A 3,1 2,5 2,2 2,6 A 2,8 2,4 2,1 2,4 C.V. (%) = 9,9 I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) Tabella 6 - (S. Rocco: trapianto). Caratteristiche del seme: peso di 1000 semi (T.S.W.), germinabilità e tempo medio di germinazione (T.M.G.) Table 6 - (S. Rocco: transplanting). Seed characteristics: thousand seed weight, degree and average time of germination Cultivar/ecotipo (media) T.S.W. (g) Germinabilità (%) T.M.G. (gg.) Raccolte C.V. 1a raccolta (15 settembre) 2a raccolta (15 ottobre) 3a raccolta (14 novembre) (%) 0,19 B 79 6,2 0,20 AB 75 6,1 0,21 A 76 6,3 4,81 8,00 3,90 I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) 26 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Capacità di sopravvivenza Come per il campo a semina diretta (VillazzanoISAFA) quasi tutte le piante non hanno superato l’inverno. kg/ha), mentre non si sono riscontrate differenze statistiche fra le cultivar. La resa in seme per pianta è cresciuta costantemente fra le tre raccolte passando da 1 g a 2 g ed a 2,4 g nell’ultima (Tab. 7B). Per quanto riguarda il peso di 1000 semi (Tab. 8) non si sono evidenziate differenze significative fra le varietà, ma fra le raccolte. In particolare il seme raccolto in novembre (3a raccolta) pesava di più (0,22 g) di quello delle prime due (0,20 g). Positiva inoltre è risultata l’interazione cultivar x raccolta in cui i valori più elevati (>0,20) sono stati registrati per Egizia, Sais e Marcelka alla 3a raccolta, per Erfo invece alla 2a. La germinabilità del seme (Tab. 8) è stata simile fra le prime due raccolte (83 %), con una caduta brusca alla terza raccolta (48 %) eseguita il 17 novembre, dopo le abbondanti piogge verificatesi nella 1a decade del mese. Le stesse considerazioni valgono per il TMG che si è differenziato fra la prima alla terza raccolta. Drena 1°ANNO (1997) Durante i vari sopralluoghi effettuati la prova si presentava abbastanza uniforme. Anche qui i bottoni fiorali si sono formati nella prima decade di luglio, l’inizio fioritura è avvenuto a fine mese e la piena fioritura nella seconda decade di agosto. In questo periodo le piante avevano raggiunto un’altezza media di 27 cm. Le fallanze rilevate sono state rispettivamente dell’8 % (Egizia), del 19 % (Erfo), del 9 % (Marcelka) e dell’11 % (Sais). La Tabella 7A evidenzia che la produzione di seme alla 1a raccolta (188 kg/ha) è risultata significativamente più bassa delle altre due (dato medio 382 Tabella 7A - (Drena: trapianto). Produzione di seme (kg/ha) Table 7A - (Drena: transplanting). Seed production (kg/ha) Cultivar/ecotipo Resa in seme (kg/ha) a 1 raccolta (19 settembre) Egizia Erfo Marcelka Sais Media 206 155 175 216 188 B a 2 raccolta (20 ottobre) 457 315 391 370 383 A Media a 3 raccolta (17 novembre) 389 357 406 369 380 A 351 276 324 318 C.V. (%) = 14 I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) Tabella 7B - (Drena: trapianto). Produzione di seme per pianta (g) Table 7B - (Drena: transplanting). Seed production per plant (g) Cultivar/ecotipo Egizia Erfo Marcelka Sais Media Resa in seme per pianta (g) Media 1a raccolta (19 settembre) 2a raccolta (20 ottobre) 3a raccolta (17 novembre) 1,1d 0,8 d 0,9 d 1,2 d 1,0 C 2,4 a 1,7 c 2,0 b 1,9 bc 2,0 B 2,3 ab 2,4 a 2,6 a 2,1 ab 2,4 A 1,9 1,6 1,8 1,8 1,8 C.V. (%) = 13,5 I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) Tabella 8 - (Drena: trapianto). Caratteristiche del seme: peso di 1000 semi, germinabilità e tempo medio di germinazione Table 8 - (Drena: transplanting). Seed characteristics: thousand seed weight, degree and average time of germination Cultivar/ecotipo (media) Peso di 1000 semi (g) Germinabilità (%) Tempo medio di germinazione (gg.) Raccolte C.V. (%) 1a raccolta (19 settembre) 2a raccolta (20 ottobre) 3a raccolta (17 novembre) 0,20 B 84 A 0,19 B 82 A 0,22 A 48 B 6,0 10,0 6,1 B 6,1 B 7,2 A 9,5 I dati seguiti da lettere diverse sono statisticamente differenti fra loro per P<0,01 (maiuscole) e per P<0,05 (minuscole) ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 27 2° ANNO (1998) Verso la metà di marzo è stato effettuato un primo sopralluogo ed il campo si presentava disomogeneo: alcune piante erano verdi e ben sviluppate, altre completamente secche. Tale disformità è perdurata con il passare del tempo ed agli inizi di luglio, da un rilievo a vista, si evidenziava che le piante presenti erano mediamente il 35 % per SAIS, il 48 % per Egizia ed Erfo ed il 55 % per Marcelka. La fioritura è risultata anticipata rispetto all’anno precedente (primi di luglio) e l’altezza media delle piante aveva raggiunto i 45 cm. Verso la fine di agosto le piante si presentavano quasi completamente essiccate in seguito ad un violento attacco di Alternaria sp. e solo alla base si potevano notare delle foglie verdi formate da poco. La raccolta è stata eseguita il 24 settembre. In quell’occasione si è potuto notare che sul terreno si erano sviluppate numerosissime piantine dai semi caduti a causa delle forti piogge avvenute all’inizio del mese. Questo fenomeno era stato favorito anche dal disseccamento anticipato delle brattee fiorali, provocato dalla crittogamma. Avendo effettuato una sola raccolta nel secondo anno, l’elaborazione dei dati è stata eseguita secondo uno schema a blocco randomizzato. I risultati riportati in Tabella 9, non hanno evidenziato differenze statistiche fra le cultivar in nessuno dei parametri esaminati. La resa in seme è risultata più elevata rispetto all’anno precedente, tuttavia occorre precisare che il campione è stato prelevato su file con buon investimento, mentre l’investimento reale del campo era molto più basso. Detti dati hanno quindi solo valore indicativo. Il TMG è risultato di 5,4 giorni rispetto a 6,5 dell’anno precedente e quindi più favorevole; il peso di 1000 semi invece (0,15 g) è stato inferiore sia all’an- no precedente che alla media riportata in letteratura, anche se HEEGER (1956) a differenza di altri autori, riporta per la maggiorana valori medi compresi fra 0,13 e 0,25 g. Bassa ed inferiore a quella ammessa per la commercializzazione del seme è risultata la germinabilità (68,2 %). Entrambe queste caratteristiche negative sono imputabili al precoce e forte attacco della malattia crittogamica citata in precedenza. 4 Conclusioni I risultati ottenuti dalle prove condotte negli ambienti e con le tecniche di impianto descritte, benché incompleti, in quanto è mancato al confronto un campo per semina diretta, ci permettono di fornire alcune indicazioni. Negli ambienti del Nord Italia la coltivazione della maggiorana ha durata annuale; solo in particolari microclimi od in annate eccezionali può durare due anni. Per quanto riguarda la tecnica colturale consigliabile, si deve tener presente che la maggiorana ha uno sviluppo iniziale molto lento e scarse capacità competitive, la semina diretta quindi va adottata in presenza di terreni perfettamente preparati e liberi da malerbe perenni il cui controllo risulta molto impegnativo. Il trapianto consente di realizzare un investimento affidabile ma le condizioni del terreno al momento del trapianto devono essere ottimali e le piantine utilizzate devono essere vigorose, ben ramificate e con un buon pane di terra. L’epoca più opportuna per la raccolta del seme dipende molto dall’andamento climatico. Il mese di ottobre 1997, grazie ad un settembre eccezionalmen- Tabella 9 - (Drena: trapianto).Caratteristiche produttive (kg/ha) e qualitative (peso di 1000 semi, germinabilità e tempo medio di germinazione) del seme (2° anno di coltivazione) Table 9 - (Drena: transplanting). Productive (kg/ha) and qualitative (thousand seed weight, degree and average time of germination) characteristic of the seed (2nd year of cultivation) Raccolta/Harvest: 24 settembre 1998 Cultivar/ecotipo Resa in seme Peso di 1000 semi Germinabilità (kg/ha) (g) (%) Tempo medio di germinazione (gg.) Egizia 746 0,16 71 5,4 Erfo 648 0,13 63 5,3 Marcelka 619 0,13 60 5,6 Sais 761 0,16 78 5,5 Media 694 0,15 68 5,4 C.V. (%) 17 10,80 18 8,5 28 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 te favorevole, ha fornito i migliori risultati sia a livello produttivo che qualitativo. Il seme raccolto in questo periodo ha dimostrato infatti di possedere una germinabilità elevata (>75 % richiesta per la commercializzazione) ed anche un peso di 1000 semi soddisfacente (0,2 g), mentre la produzione media è variata dai 383 kg/ha di Drena ai 441 kg/ha di Villazzano-S.Rocco (colture trapiantate) ai 530 kg/ha di Villazzano-ISAFA (coltura seminata). Relativamente alle cultivar, nessuna di quelle in prova si è dimostrata statisticamente superiore alle altre, anche se l’ecotipo Egizia ha fornito le produzioni più elevate. I fabbisogni idrici della coltura finalizzata alla produzione di seme, sono risultati piuttosto modesti. ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Ringraziamenti Si ringrazia la dr.ssa Luisa Manici dell’Istituto Sperimentale per le Colture Industriali di Bologna per aver eseguito l’identificazione del fungo sui campioni di maggiorana inviati. Bibliografia HEEGER E.F., 1956 - Handbuch des Arznei- und Gewürzpflanzenbaues. VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, Berlin. HORNOK L., 1992 - Cultivation and processing of medicinal plants. J. Wiley & Sons, Chichester, UK. PIGNATTI S., 1982 - Flora d’Italia (Vol. II). Edagricole, Bologna. 29 RIASSUNTO Nel 1997, in due località del Trentino, a Villazzano, sito nei dintorni di Trento (clima temperato sub-continentale) ed a Drena (clima temperato sub-litoraneo), vicino al lago di Garda, sono state allestite quattro prove per valutare la possibilità di produrre seme di maggiorana in questi ambienti. Le prove si ripromettevano inoltre di determinare l’epoca migliore di raccolta (settembre ottobre, novembre) e la capacità della coltura di sopravvivere all’inverno. L’impianto delle prove è avvenuto adottando sia il trapianto di piantine (due prove) che la semina diretta (due prove). Le cultivar adottate sono state: Erfo e Marcelka (varietà) ed Egizia e Sais (ecotipi). A Drena, la prova di semina diretta, è stata abbandonata a causa dell’insufficiente emergenza delle piantine. Nelle altre tre prove la produzione si è diversificata fra le 3 epoche di raccolta. A Villazzano-sede ISAFA ed adottando la semina diretta, la produzione è stata rispettivamente di 302, 530 e 664 kg/ha. Nelle due prove trapiantate la resa è risultata rispettivamente di 365-441-477 kg/ha a Villazzano-S.Rocco e di 188-383-380 kg/ha a Drena. La qualità del seme (peso di 1000 semi, germinabilità e tempo medio di germinazione) è stata soddisfacente. Le colture impiantate a Villazzano non sono sopravvissute all’inverno. A Drena è sopravvissuto circa il 50 % delle piante (trapianto) che al 2° anno hanno dato una produzione media di seme di 690 kg/ha. 30 SUMMARY In 1997 four experimental trials to assess the seed yielding ability of marjoram were carried out in two locations of Trentino: Villazzano with a temperate subcontinental climate and Drena which has a temperate sub-littoral climate. Another aim of these trials was to assess the optimum seed harvest time (September, October, November) and the winter hardiness of the crop in the two sites. Two different techniques were used: transplanting (two trials) and direct sowing (two trials). The cultivars tested were: the Erfo and Marcelka varieties and the Egizia and Sais ecotypes. The trial carried out in Drena using direct sowing, did not succeed. In the other trials the yield ranged significantly among the three harvest dates. In Villazzano (ISAFA) where direct sowing was used, the yield was respectively 302, 530 and 664 kg/ha. In the two transplanting trials the yield was respectively 365, 441 and 477 kg/ha in Villazzano (S.Rocco) and 188, 383 and 380 kg/ha in Drena. The seed quality (T.S.W., the degree and the average time of germination) was satisfactory. Both the trials carried out in Villazzano did not survive. In Drena however, about 50 % of the plants overwintered and in the second year gave an average seed production of 690 kg/ha. ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Costas A. Thanos* PHYSIOLOGY OF SEED GERMINATION IN MARJORAM (Origanum majorana L.) Fisiologia della germinazione del seme di maggiorana (Origanum majorana L.) Parole chiave: Key words: Origanum majorana, fisiologia del seme, germinazione Origanum majorana, seed physiology, germination capacity (*) Department of Botany, Faculty of Biology, University of Athens, Athens 15784, Greece (tel. +30-1-7274655; email [email protected]) ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 31 Introduction Materials and Methods Marjoram (Origanum majorana L.), an important aromatic and medicinal plant, is relatively largely cultivated (particularly in the central European region) but it faces a serious availability problem of multiplication material (‘seeds’, i.e. nutlets). The origin of the species is placed in Western Asia and marjoram seems to be adapted to relatively warm and dry conditions; this fact may account for the inability of the species to complete its reproductive cycle (and produce sound seeds) under the cool autumn temperatures of the central European zone. To tackle this problem, and within the context of a wider project financed by the European Union (FAIR3 CT96 1914), we investigate the germinability of seeds from various marjoram cultivars grown under various cultivation regimes in the European south (N. and S. Italy). Although marjoram is a plant well-known in the Mediterranean rim (amarakos or amarakon in Ancient Greek; THEOPHRASTUS, HP 1.9.4., 6.1.1., 6.7.4., 6.8.3., 9.7.3.) only very little has been done on its germination (ELLIS et al. 1986). THEOPHRASTUS (HP 6.7.4.) notes that ‘marjoram grows in either way, from pieces torn off or from seed; it produces a quantity of seed, which is fragrant with a delicate scent; it can also be transplanted’. A few, relatively marginal works refer to seed germination of marjoram itself (CSERESNYES & BALEANU 1978, MENGHINI & VENANZI 1978) while several others have dealt with related species of the genus Origanum (e.g. HEIT 1948, KADIS 1995, KADIS & GEORGHIOU 1993, KRETSCHMER 1989, MACCHIA et al. 1983, PONS 1991a & 1991b, PUTIEVSKY 1983, THANOS & DOUSSI 1995, THANOS et al. 1995). Tests were performed with 16 seedlots of marjoram, Origanum majorana L., furnished by the ISAFATrento, Italy in the spring 1998, after a period of 6 (reproduced seed) or 18-months (original seed) long storage at room conditions. The 16 accessions belong to 4 ‘cultivars’: ‘Aegyptischer’ (=Egizia), ‘Erfo’, ‘Marcelka’ and ‘SAIS’. The original seed (A0, E0, M0 and S0, respectively) were sown in Villazzano in spring 1997 and their progeny were harvested at three dates, Sep. 8, Oct. 8 and Nov. 18, 1997. The nutlets thus collected are hereafter coded as A1, A2, A3, E1, E2 etc (where 1, 2 and 3 correspond to each of the harvesting dates). Average precipitation at Villazzano during the cultivation season (April to October) seems to be distributed quite evenly (as shown by the historical data in the Figure 1). The monthly average is around 100 mm throughout April to September while October is considerable rainier (ca. 150 mm). Nevertheless, the actual precipitation during the cultivation period April – October 1997 was markedly different from the average pattern: June 1997 was considerably (almost 3fold) rainier than average while all the other months were more or less drier (September and October almost totally dry). On the other hand, air temperature during 1997 followed very closely the average trend of 1979-96. After an initial cleaning involving removal of chaff, marjoram nutlets were placed in light- and water-proof plastic tins (film boxes) and stored at room temperature (20 ± 5 oC). Measurements of average nutlet weights were carried out with an electronic balance Figure 1 - Ten days data of the rainfall and of the mean temperature recorded in the period 1979/96 and in 1997 (Villazzano, Trento) mm °C 180 24 22 160 20 140 18 16 120 14 100 12 80 10 8 60 6 40 4 20 2 0 0 G F M rainfall 1979-96 32 A M G rainfall 97 L A mean temp.1979-96 S O N D mean temp. 97 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 (with 4 decimal digits of accuracy, 0.1 mg) on 5 samples of 100 nutlets each (due to the tiny size of the nutlets) from each of the 16 accessions. Germination tests were performed in glass Petri dishes (7 cm in diameter) lined with two filter paper discs and moistened with 3 mL of distilled water. The criterion of germination was visible radicle protrusion and, after each count, germinated nutlets (hereafter called seeds for simplicity) were discarded. The tests were terminated when no additional seeds germinated. All manipulations of imbibed seeds were carried out under a dim, green safelight. Unless otherwise indicated, each value is the mean of five replicates of 50 seeds ± standard error (SE); in preliminary tests. T50 is the time needed for 50% of the final germination value and is calculated by linear interpolation from the two germination values closest to median germination. For germination experiments in darkness, Petri dishes were incubated within light-proof, metal containers in controlled temperature cabinets (Model BK 5060 EL, W.C. Heraeus GmbH, Germany) where temperature was kept constant within ± 0.5 oC of the value set. Seed germination experiments under various light regimes were performed in temperature and light-programmable growth benches (model GB48, Conviron, Controlled Environments, Winnipeg, Canada) equipped with a lamp canopy of 48 incandescent bulbs (Sylvania 50A19, 50 W, 277 V) and 10 fluorescent tubes (Sylvania Cool White FR96T12/CW/VHO-235/1). In order to simulate the natural conditions encountered during springtime (May in particular), temperature and light programs were automatically changed according to the average climatic data (period 1955-1987) of a representative meteorological station (Ellinikon Airport, Athens). Thus, temperature and light programs were changed every week while temperature was programmed to change every 3 h and lights were turned on 30 min before official sunrise and off 30 min after official sunset, while both the quality and quantity of light were automatically adjusted several times during the ‘day’. Average photoperiod was 13 h while the daily temperature fluctuation was 14-21 oC. Photon flux densities were measured with a spectroradiometer (Licor 1800, LICOR, USA); calculations of flux densities and values of ζ and ϕ were made with a previously described software application. White light (W) had a value of ζ (660/730 nm photon ratio) equal to 1.119, while the phytochrome photostationary state ratio (ϕ =[Pfr]/[Ptot]) was 0.641, and the total photon flux density at the visible range (400-800 nm) was 103.0 ζmol m-2 s-1. When this light was filtered through three sheets of Plexiglas filters (two blue, 527, and one red, 601, 3-mm thick each; Röhm GmbH, Darmstadt, Germany) a ‘canopy simulating’, far-red-rich light (FR) was obtained. In this case, the values of ζ, ϕ and total flux density (ζmol m-2 s-1) were 0.001, 0.062 and 13.6, respectively. ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Results and Discussion Nutlet weights (Figure 2) did differ among various ‘cultivars’ and harvest dates but the overall variability might be considered as non-significant. The actual average values ranged between 0.18 and 0.23 mg with a grand mean equal to 0.206 mg and an overall variation ca. 10% ± of this mean. Figure 2. Average air-dry weights of marjoram nutlets. Each bar represents 5 samples of 100 nutlets from each of the 16 seedlots. A, E, M and S correspond to cultivars “Aegyptischer”, “ERFO”, “Marcelka” and “SAIS”, respectively, while 0 refers to initial seeds (1996 harvest) and 1, 2 and 3 those produced in 1997 and harvested on Sep. 8, Oct. 8 and Nov. 18, 1997, respectively. Vertical lines over bars represent standard errors (SE). 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 A0 A1 A2 A3 CN EN E0 E1 E2 E3 MN MO M1M2M3 S0 S1 S2 S3 Cultivar Preliminary germination tests with 100 nutlets from each of the 16 accessions clearly showed satisfactory final levels only for the 12 seedlots produced in 1997 (Figure 3). The initial seedlots failed to germinate significantly and judging from the external morphology of the seeds they were probably deteriorated and/or non-viable. Final germinability after 7 days at Figure 3. Preliminary germination for each of the 16 marjoram seedlots (codes as in Fig. 1). 100 nutlets per seedlot were imbibed in a single Petri dish for 7 days at 20 oC in the dark (lower part of each bar in light gray) and afterwards transferred for an additional period of 9 days at laboratory conditions, under alternating white light and darkness and 20 ± 5 oC (upper part of each bar in dark gray). 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 A0 A1 A2 A3 E0 E1 E2 E3 MO M1 M2 M3 S0 S1 S2 S3 Seedlot 33 20 oC in the dark varied between a minimum of 57% and a maximum of 87% while an additional 9-day-long period at laboratory conditions (fluctuating temperatures and light during the day) slightly improved the final levels (min 71%, max 88%). The overall germination mean of all 12 seedlots was 74% after 7 days in the dark at 20 oC while it was slightly increased to 81% after the additional period at laboratory conditions. An assessment of the germination levels from the previous preliminary experiment did not reveal any significant differences among the cultivars or among the 3 harvest dates. Nevertheless, as far as final levels and germination rates were concerned, the 2nd harvest seedlots showed a higher consistency as a group than the other 2 ones. Therefore, it was decided to use these seedlots for further experimentation. Figure 4 shows dark germinability as a function of the constant temperatures 15, 20 and 25 oC. It is clearly shown that the former 2 were almost equally optimal for germination (overall means 71.0 and 70.3%, respectively) while at 25 oC a decrease was obtained (55.2%). Figure 4. Final germination in the dark (after 7 days) as a function of constant temperatures for each of the 4 marjoram seedlots of the 2nd harvest (Oct. 8, 1997). Vertical lines over bars represent standard errors (SE). The last experiment aimed to investigate the possible intervention of light to germination, as it has been previously found in other Origanum species (Origanum vulgare PONS 1991; O. vulgare ssp. hirtum THANOS et al. 1995; O. cordifolium KADIS 1995; O. dictamnus THANOS & DOUSSI 1995). Figure 5 presents germination data after 2 and 7 days at springtime-simulated conditions and under 3 contrasting regimes for Marcelka, the unique cv tested: darkness throughout 34 (D/D), white light during the day (WL/D) and far-red light (simulating canopy-filtered radiation) during the day (FR/D). Apart from the poorly germinating old seeds (M0), no clear effect of light on Marcelka marjoram germination can be deduced from Figure 5. However a very slight decrease on the final germination level was obtained under FR/D (76.1% from all 3 seedlots as compared with 80.8 and 82.7% for D/D and WL/D, respectively). Moreover, the rate (speed) of germination was significantly increased under WL/ D as shown by the 2-day germination levels (58.5% compared with 45.9 and 43.7% under D/D and FR/D, respectively). Therefore, it is quite straightforward that under optimal germination conditions, the effect of light is very marginal (if any) but, at suboptimal temperatures, the possibility of a White Light promotion of germination rate and a Far-Red suppression of germinability cannot be excluded. Thus further experimentation on the effect of light has to include a diverse array of temperature regimes and clearly more ‘cultivars’ and seedlots. Figure 5. Nutlet germination of the Marcelka marjoram seedlots (codes as in Fig. 1) as a function of the light regime. Germination took place under springtime-simulating conditions (alternating white light and darkness, 13/11 h; daily temperature fluctuation 14-21 oC) and it was assessed at 2 (lower part of each bar in light gray) and 7 days (upper part of each bar in dark gray) after the onset of imbibition. Vertical lines over bars represent standard errors (SE). Finally, two additional conclusions can be drawn from the data presented in Figure 5. The germination rate of marjoram nutlets seems to be surprisingly fast (at least in comparison to other Origanum species; e.g. THANOS et al. 1995, THANOS & DOUSSI 1995). The T50 value (time needed for 50% of the final germination level) is less than 2 days. In regard to the variability among the seedlots harvested at different dates, a slightly higher germination level was shown by the seeds of the 2nd harvest (85.7% from all 3 light regimes as compared with 75.9 and 78.0% from the 1st and 3rd harvests, respectively). Moreover, the germination rate of the seeds from the 1st harvest was significantly lower (34.5% at 2 days as compared with the corresponding 58.7 and 54.9% of the 2nd and 3rd harvests). ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 Conclusions 1. The average seed (nutlet) weight was ca 0.20 mg and did not differ significantly among the 16 seedlots studied (0.18 – 0.23 mg). 2. The germinability of all the 12 seedlots produced in 1997 at Villazzano (4 ‘cultivar-types’ by 3 consecutive harvests) was sufficiently good (70-90%). 3. On the contrary, germinability (viability) of the 4 initial seedlots was very poor (due perhaps to unknown but obviously detrimental storage conditions). 4. Only slight germination differences were observed among seeds of the three harvest dates. On the basis of these (slight) differences as well as nutlet maturity and cultivation convenience, the 2nd harvest seems preferable. 5. The study of the temperature dependence of germination (in the range 15-25 oC) showed an optimum at both 15 and 20 oC while at 25 oC a certain (but not dramatic) decrease occurred. 6. The rate of germination is particularly fast and 50% of the seeds can germinate (at optimal conditions) within 2 days while germination is complete within a week. 7. The role of light seems rather minor (if any); germination was carried out in continuous darkness or under white or far-red light. Acknowledgements This work is part of a European Union funded project (FAIR3 CT96 1914) titled “Origanum sp. and Salvia sp.: Integrated breeding research to improve homogeneity and quality of multifunctional secondary plant products” coordinated by Prof. Dr. Chlodwig Franz, University of Veterinary Medicine, Wien, Austria. The author is also thankful for the collaboration of Ms Melpo Skoula-Johnson (MAICh, Chania, Greece) and Dr Carla Vender (ISAFA, Villazzano, Italy). 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PUTIEVSKY, E. 1983 - Temperature and daylength influences on the growth and germination of sweet basil and oregano. J. Hortic. Sci. 58:583-587. THANOS, C.A., DOUSSI, M.A. 1995 - Ecophysiology of seed germination in endemic labiates of Crete. Israel J. Plant Sci. 43:227-237. THANOS, C.A., KADIS, C.C., SKAROU, F. 1995 - Ecophysiology of germination of the aromatic plants, thyme, savory and oregano (Labiatae). Seed Sci. Res. 5:161-170. 35 SUMMARY The tests were performed with 16 seedlots of marjoram, Origanum majorana L., belonging to 4 cultivars (Aegyptischer, Erfo, Marcelka and SAIS), stored at room conditions after a period of 6 (reproduced seed) or 18-months (original seed) long storage. The original seed were sown in Villazzano (Trento) in spring 1997 and their progeny were harvested at three dates, September, October and November 1997. The average seed (nutlet) weight was ca 0.20 mg and did not differ significantly among the 16 seedlots studied (0.18 – 0.23 mg). The germinability of all the 12 seedlots produced in 1997 at Villazzano was sufficiently good (70-90%). On the contrary, germinability (viability) of the 4 initial seedlots was very poor (due perhaps to unknown but obviously detrimental storage conditions). Only slight germination differences were observed among seeds of the three harvest dates, but the 2nd harvest (October) seems preferable. The study of the temperature dependence of germination (in the range 15-25 oC) showed an optimum at both 15 and 20 oC while at 25 oC a certain (but not dramatic) decrease occurred. The role of light seems rather minor. 36 RIASSUNTO Le prove sono state eseguite su 16 lotti di seme di 4 cultivar di maggiorana, Origanum majorana L. (Aegyptischer, Erfo, Marcelka e SAIS), conservati a temperatura ambiente rispettivamente per 6 (seme riprodotto) e 18 mesi (seme originale). Il seme era stato seminato a Villazzano (Trento) nella primavera del 1997 e la sua progenie era stata raccolta in tre date successive (settembre, ottobre e novembre). Il peso medio di un seme è oscillato da 0,18 a 0,23 mg (media 0,2 mg) e non sono emerse differenze significative fra i lotti. La germinabilità dei 12 lotti riprodotti nel ’97 è stata abbastanza buona (70-90 %); al contrario quella del seme originale è stata molto bassa, probabilmente a causa delle non idonee condizioni di conservazione. Fra le epoche di raccolta, sono emerse soltanto piccole differenze e la raccolta di ottobre sembra preferibile. Le temperature adottate (da 15 a 25 °C) hanno dimostrato che l’optimum si verifica fra 15 e 20 °C mentre temperature superiori (25 °C) sono negative. Il ruolo della luce è apparso secondario. ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 ISAFA Comunicazioni di ricerca 2000/2 37 Finito di stampare nel mese di aprile 2000 TEMI