Questo lavoro ha un valore significativo per il miglioramento della qualità ornamentale e funzionale del verde urbano e sportivo, portando potenzialmente allo sviluppo di varietà di tappeti erbosi più resilienti.

I tappeti erbosi sono classificati in tipi di stagione fredda e di stagione calda, in base alle loro origini climatiche. I tappeti erbosi della stagione fredda funzionano in modo ottimale a temperature comprese tra 15–24°C in superficie e 10–18°C nel sottosuolo. Queste erbe, note per il loro fogliame verde scuro e l'adattabilità al freddo, affrontano sfide se esposte a temperature superiori a 30°C, riscontrando problemi come avvizzimento, ingiallimento e morte delle piantine.

Questa sensibilità alla temperatura influisce negativamente sul loro aspetto estetico e aumenta i costi di manutenzione, in particolare nelle zone temperate e di transizione. La ricerca attuale è incentrata sulla comprensione delle reazioni fisiologiche e biochimiche del tappeto erboso allo stress da calore, sull’individuazione dei geni della tolleranza al calore e sul chiarimento dei meccanismi molecolari sottostanti. Questa conoscenza è fondamentale per selezionare varietà resistenti al calore e migliorare le pratiche di gestione del tappeto erboso.

Lo studio pubblicato su Grass Research il 10 aprile 2024, descrive in dettaglio gli impatti fisiologici e morfologici delle alte temperature sui tappeti erbosi della stagione fredda, esamina i progressi nella caratterizzazione molecolare, propone strategie di miglioramento ed evidenzia le lacune della ricerca nella comprensione dei meccanismi di tolleranza al calore.

Lo stress da alte temperature porta a condizioni non ottimali per la crescita dei tappeti erbosi della stagione fresca, con conseguente riduzione dei tassi di germinazione dei semi, diminuzione della vitalità delle radici e dell’accrescimento, foglie avvizzite e ingiallite e comparsa di piantine morte. Ad esempio, i tassi di germinazione delle varietà "Yatsyn", "Nui" e "Mathilde" sono stati significativamente ridotti rispettivamente al 3,3%, 29,7% e 1,6% a 36°C, e la vitalità delle radici e l'accestimento in specie come le varietà alte la festuca e l'erba medica strisciante sono diminuiti significativamente sotto stress da alte temperature.

Nel frattempo, lo stress da alta temperatura provoca danni alla membrana, accumulo di ROS, danni alla fotosintesi, metabolismo dei carboidrati disturbato, metabolismo degli acidi grassi disturbato, traspirazione e regolazione osmotica disturbate e squilibrio dei fitormoni nei tappeti erbosi della stagione fresca. Inoltre, hanno riassunto i meccanismi molecolari dei tappeti erbosi della stagione fredda rispetto allo stress dovuto alle alte temperature.

Lo stress da calore induce l'espressione di geni correlati allo stress da calore (HSF, F-box, MBF1C, HOX, ecc.) o miRNA, che controlla l'espressione dei geni a valle per regolare la tolleranza al calore delle piante. Infine, la revisione propone strategie per migliorare la termotolleranza nei tappeti erbosi della stagione fredda, compresa la gestione della coltivazione e della manutenzione, l'allevamento di varietà di tappeti erbosi resistenti al calore mediante ingegneria genetica.

Identifica le lacune nella comprensione degli esatti meccanismi molecolari alla base della tolleranza al calore e suggerisce di concentrare la ricerca futura su queste aree per aiutare a sviluppare tappeti erbosi per la stagione fredda tolleranti al calore.

Secondo il ricercatore capo dello studio, Zhulong Chan, "Il nostro obiettivo è fornire riferimenti per la ricerca sulla caratterizzazione del meccanismo di tolleranza al calore e sull'allevamento di tappeti erbosi resistenti al calore della stagione fredda."

Questa ricerca fornisce approfondimenti completi per migliorare gli aspetti estetici e funzionali del tappeto erboso urbano e sportivo, aprendo potenzialmente la strada alla creazione di varietà di tappeto erboso più robuste.