Salinity Tolerance in Fraxinus angustifolia Vahl.: Seed Emergence in Field and Germination Trials

ITALIANO L'effetto della salinità sulla germinazione / emergenza dei semenzali di frassino meridionale (Fraxinus angustifolia) è stato studiato sia in ambiente natuarle che in laboratorio, al fine di rilevare valori critici per l'esposizione a NaCl. Punti salienti della ricerca: sono stati applicati metodi statistici innovativi per l'ecologia della germinazione (i) per determinare gli effetti della lunghezza del pre-trattamento del seme a condizioni di freddo umido (chilling) e della salinità (fino a 150 mM NaCl) sulla germinazione in Fraxinus angustifolia subsp. oxycarpa e (ii) stimare i limiti di soglia trattando la risposta di germinazione alla salinità come biomarcatore. Contesto e obiettivi: i valori critici alla salinità nella fase di germinazione sono rilevanti per tutti gli obiettivi di conservazione e ripristino di foreste mediterranee in ambienti di pianura alluvionale come nelle zone costiere soggette all'esposizione alla deposizioni saline e/o introgressione di acqua marina. Risultati: la salinità ha ridotto linearmente la germinazione/emergenza sia in ambiente naturale che in laboratorio. L'assenza di germinazione è stata osservata a 60 mM NaCl in ambiente naturale ( con valori di 70–84 mM NaCl a seconda del modello di interpolazione) e a 150 mM NaCl dopo 4 settimane (ma non 24 settimane) di chilling. A 50 mM NaCl, la percentuale di germinazione osservata era del 50% (o 80%) rispetto al controllo con chilling di 4 settimane (o 24 settimane). I valori critici per la salinità sono stati stimati tra acqua dolce e 50 (75) mM NaCl per il chilling di 4 (24) settimane mediante analisi bayesiana. Dopo 7 settimane di recupero in acqua dolce, i valori critici includevano tutti i livelli di salinità saggiati fino a 150 mM di NaCl, indicando una marcata ripresa dell'emergenza. Conclusioni: Fraxinus angustifolia è in grado di germinare a bassa salinità e tollerare condizioni di salinità temporaneamente moderate per circa due mesi. Un chilling prolungato amplia la capacità di tollerare la salinità. ENGLISH The effect of salinity on seed germination/emergence in narrow-leaved ash (Fraxinus angustifolia) was studied both under field and laboratory conditions, in order to detect critical values to NaCl exposure. Research Highlights: Novel statistical methods in germination ecology has been applied (i) to determine the effects of chilling length and salinity (up to 150 mM NaCl) on Fraxinus angustifolia subsp. oxycarpa seed emergence, and (ii) to estimate threshold limits treating germination response to salinity as a biomarker. Background and Objectives: Salinity cut values at germination stage had relevant interest for conservation and restoration aims of Mediterranean floodplain forests in coastal areas subjected to salt spray exposure and/or saline water introgression. Results: Salinity linearly decreased germination/emergence both in the field and laboratory tests. Absence of germination was observed at 60 mM NaCl in the field (70–84 mM NaCl depending on interpolation model) and at 150 mM NaCl for 4-week (but not for 24-week) chilling. At 50 mM NaCl, germination percentage was 50% (or 80%) of control for 4-week (or 24-week) chilling. Critical values for salinity were estimated between freshwater and 50 (75) mM NaCl for 4-week (24-week) chilling by Bayesian analysis. After 7-week freshwater recovery, critical cut-off values included all tested salinity levels up to 150 mM NaCl, indicating a marked resumption of seedling emergence. Conclusions: Fraxinus angustifolia is able to germinate at low salinity and to tolerate temporarily moderate salinity conditions for about two months. Prolonged chilling widened salinity tolerance.