Strategies to overcome drought stress in ornamental plants in Mediterranean climate [Strategie per superare lo stress da siccità delle piante ornamentali in clima mediterraneo]

Drought stress, a consequence of climate change, poses a significant challenge to plant growth and, at times, survival. This issue is especially pronounced in the Mediterranean region, a climate hotspot where the impacts of climate change are particularly severe. This challenge is critical for ornamental plants, especially when used in urban green spaces. On one hand, water availability is often inadequate or entirely absent; on the other, the plants in green infrastructure provide essential ecosystem services that improve the quality of life and well-being in cities. Several solutions exist to alleviate the challenges associated with water scarcity. Selecting the appropriate genotype is undoubtedly a crucial strategy; however, ornamental plants exhibit vast biological diversity, with over 90,000 species used for ornamental purposes. This diversity necessitates a wide range of choices and repeated testing of numerous potentially viable genotypes. In this context, it is essential to identify the response mechanisms of both herbaceous and woody plants to facilitate the efficient and rapid screening of potentially useful genotypes. Additionally, technical solutions, such as biostimulants, may help mitigate the adverse effects of drought stress. In this context, the doctoral thesis examined several preliminary aspects of the issue through two reviews. Specifically, it focused on (i) strategies to enhance the resilience of shrubby plants to abiotic stress and (ii) the selection of plants suitable for green roofs—an infrastructure where the effects of drought stress are particularly pronounced. The potential contribution of certain native shrubs to the sustainability of Mediterranean green spaces was analyzed, along with the morphological, physiological, and biochemical responses of various herbaceous plants subjected to drought stress and subsequent sheltering. The final two trials investigated the application of biostimulants, assessing species-specific effects as well as the influence of treatment timing, dosage, and extraction methods.

Anche a seguito del cambiamento climatico, lo stress da siccità rappresenta uno dei principali ostacoli per la crescita e talvolta per la sopravvivenza delle piante. Il problema è particolarmente avvertito nell’area mediterranea che rappresenta un hotspot climatico, in cui gli effetti dei cambiamenti climatici sono particolarmente intensi. Il problema è fortemente avvertito per le piante ornamentali soprattutto quando impiegate negli spazi a verde urbani. Da una parte, infatti, la disponibilità idrica è spesso subottimale se non assente, dall’altra sono proprio le piante presenti nelle infrastrutture verdi a fornire quei servizi ecosistemici in grado di migliorare la qualità della vita e il benessere in città. Diverse sono le soluzioni per lenire i problemi connessi con la carenza idrica. La scelta del genotipo adatto è sicuramente una strategia importante; il problema è che le piante ornamentali si caratterizzano per un patrimonio biologico molto ampio – si stima che le piante utilizzate come ornamentali siano superiori a 90.000 – e questo presuppone che, accanto all’ampia possibilità di scelta, occorra fare i conti con la necessità di reiterare le prove per i numerosi genotipi potenzialmente impiegabili. In questo contesto, diventa importante individuare i meccanismi di risposta delle piante – siano esse erbacee che legnose – in grado di consentire un adeguato e rapido screening fra i genotipi potenzialmente utilizzabili. Anche alcuni mezzi tecnici, quali i biostimolanti, potrebbero consentire di ridurre gli effetti negativi dello stress da siccità. In quest’ambito la tesi di dottorato ha affrontato, con due review, alcuni aspetti preliminari della questione e, in particolare, (i) le strategie per incrementare la risposta delle piante arbustive agli stress abiotici e (ii) quali piante è possibile usare nei tetti verdi, un’infrastruttura in cui gli effetti dello stress da siccità sono particolarmente intensi. È stato poi analizzato il possibile contributo che alcuni arbusti autoctoni possono assicurare per rendere più sostenibile il verde mediterraneo e la risposta morfologica, fisiologia e biochimica di alcune piante erbacee sottoposte a stress da siccità e a successivo ricovero. Le ultime due prove hanno riguardato l’analisi dell’impiego di biostimolanti, analizzandone sia l’effetto specie-specifico che l’influenza del momento in cui si effettua il trattamento, della dose e della modalità di estrazione del biostimolante stesso.