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    Martedì, 13 Luglio 2021 15:27

    I microrganismi utili in agricoltura

    Vincenzo Michele Sellitto, professore associato presso la "Faculty of Agriculture” Timisoara (Romania) e curatore del libro - edito da Edagricole e intitolato: “I Microrganismi Utili in Agricoltura” - spiega in che modo usare il Microbioma del suolo come Biofertilizzante, Biostimolante e per il Biocontrollo.

    Il rapido aumento della popolazione mondiale impone l’utilizzo di pratiche agricole sempre più intensive (per soddisfare il fabbisogno alimentare) che impattano sullo stato di salute del suolo, contribuendo alla perdita della biodiversità attraverso la distruzione del suo microbioma. Quest’ultimo rappresenta l’essenza della vita del suolo stesso; proprio attraverso l’uso e l’applicazione di Biopreparati a Base di Microrganismi (BBM) possiamo alimentarlo e nutrirlo.

    Un suolo è tanto più fertile quanto più è biologicamente attivo e nella gestione della sua fertilità va considerata non solo la componente chimico-fisica, ma soprattutto quella microbiologica indicata proprio con il termine di microbioma. L’applicazione dei BBM riattivano le interazioni positive che regolano gli scambi e le relazioni tra microrganismi e pianta, e alimentando il turnover microbico concentrato nella rizosfera. La gamma di biopreparati (BBM) diventa sempre più ampia e la loro diffusione è aumentata notevolmente grazie alla ricerca scientifica che ha evidenziato le interazioni benefiche pianta-suolo-microrganismo, e il loro ruolo nell’ecosistema agrario. Proprio le complesse interazioni tra pianta, suolo, microrganismo (simbiosi, endofitismo, micoparassitismo, multi-trofismo, ecc.) non permettono di identificare in modo univoco questa tipologia di prodotti in una delle categorie attualmente vigenti.

    Tale complessità impone quindi l’esigenza di definire in modo corretto il concetto di BBM e individuare una collocazione legislativa chiara ed appropriata.

    Alla luce quindi delle attuali osservazioni scientifiche potremmo definire quindi i BBM come prodotti presenti sotto forma di svariate formulazioni e composti da una o più specie di microrganismi in varie forme vitali (cellule singole, micelio, spore, conidi, ecc.) che applicati alle piante o al suolo sono in grado di regolare e/o incrementare i processi fisiologici delle colture, migliorando l’efficienza nel suo insieme, controllando in via preventiva e/o curativa nematodi, insetti, acari, batteri e funghi patogeni. L’elemento che caratterizza questa tipologia di prodotto è il principio attivo, rappresentato da spore vive di microrganismi benefici (funghi, batteri e attinomiceti).

    All’interno di questo gruppo, possiamo evidenziare i batteri indicati con l’acronimo PGPR - Plant Growth Promoting Rhizobacteria, dei generi Bacillus, Azospirillum, Pseudomonas e Rhizobium e i funghi indicati con l’acronimo PGPF - Plant Growth Promoting Fungi, dei generi Beauveria, Gliocladium, Pochonia, Metarhizium e Trichoderma, come così anche gli Actinomiceti del genere Streptomyces.

    In pratica i BBM sono presenti in molte formulazioni come singole specie o come combinazione di diversi microrganismi benefici e/o molecole bioattive, svolgendo tre importanti azioni spesso simultanee, quale la biostimolazione, biofertilizzazione e controllo/prevenzione dei patogeni. Ogni specie microbica può esplicare nel suolo le tre attività, sebbene in misura differenziata in funzione della specie stessa. Proprio questa caratteristica rafforza l'immenso potenziale che i bioinoculanti hanno in agricoltura e rappresentano il valore aggiunto dei prodotti microbiologici rispetto a quelli non microbiologici.

    -funghi micorriziciIn foto: funghi micorrizici.

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    I funghi micorrizici

    Le Micorrize sono un’associazione simbiotica tra alcuni funghi del suolo e le piante, in cui il fungo colonizza le radici della pianta formando, nel caso di endomicorrize, delle strutture ramificate, gli arbuscoli, responsabili degli scambi nutrizionali tra i due simbionti. La natura simbiotica tra le piante ed i funghi micorrizici, è basata sullo scambio dei nutrienti. Le ife del micelio extra-radicale, che crescono nel suolo fuori dalla radice possono estendersi anche per molti metri, assorbendo elementi minerali e acqua, trasferendoli alla pianta in cambio di composti del carbonio rappresentati dagli zuccheri e dai lipidi. Il principale vantaggio per la pianta micorrizzata è il maggiore assorbimento di fosfato assorbito dal micelio extra-radicale il quale viene trasportato e rilasciato nella pianta. Oltre al fosforo il fungo agevola l’assorbimento del calcio, dell’azoto, del potassio, dello zolfo e dello zinco. Le tipologie di funghi micorrizici in natura sono diverse tra cui le più abbondanti sono rappresentate dalle ectomicorrize specifiche per le colture forestali e le endomicorrize invece per le colture di interesse agrario. Tra funghi endomicorrizici più diffusi ritroviamo Rhizophagus irregularis (ex Glomus intraradices), Funneliformis mosseae (ex Glomus mosseae) F. caledonium F. geosporus, C. etunicatum, C. claroideum. L’applicazione di Funghi micorrizici è raccomandata in ogni occasione di trapianto, semine e nuovi impianti.

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    Trichoderma

    Il genere Trichoderma, è uno dei generi fungini ad oggi più studiato e utilizzato in agricoltura. L’attività micoparassitica è la caratteristica che ha permesso l’enorme successo di questi “agenti di biocontrollo”. Molti sono gli studi e le applicazioni possibili contro importanti agenti patogeni tra cui Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum e Rhizoctonia solani, Phitium aphanidermatum, Fusarium oxysporum. Studi recenti hanno dimostrato che i Trichoderma hanno anche l’abilità di interagire con piante sane in qualità di simbionti opportunisti ed avirulenti, vivendo endofiticamente nelle radici. È noto che nell’interazione con la pianta i Trichoderma promuovono la crescita delle radici e del fusto, con conseguenze benefiche sulla tolleranza agli stress biotici ed abiotici. Queste interazioni possono favorire la pianta sia nella sua “fitness” generale sia inducendo resistenza sistemica (ISR), pertanto le piante risultano pronte a rispondere ad un eventuale attacco di un fitopatogeno. Il Trichoderma maggiormente in uso in agricoltura sono il Trichoderma asperellum - T34, T. harzianum, T. atroviride T. gamsii e il T. Polysporum. L’uso è consigliato in tutte le fasi fenologiche delle colture per proteggerle dalle più comuni patologie fungine del suolo e per ridurre gli stress da trapianto o impianto. Inoltre si consigliano applicazioni anche in associazione con altri microrganismi benefici, tra cui i funghi micorrizici ed i PGPR.

    Biostimolazione RadicaleIn foto: i risultati della biostimolazione radicale.


    Bacilllus

    Il genere Bacillus appartiene al gruppo dei PGPR e comprende specie di batteri che hanno notevole interesse in agricoltura in quanto fungono da biofertilizzanti, biostimolanti e da bioprotettori. Questi batteri aiutano le piante a superare gli stress provocati da diversi funghi fitopatogeni, sia dell’apparato aereo (alternaria, Botrytis cinerea, oidio, bremia e gruppo delle peronosporacee, moniliacee) sia dell’apparato radicale (phytium, rhizoctonia, fusarium e sclerotinia). Tale attività viene espletata attraverso produzione di particolari enzimi degradatori; stimolazione delle autodifese della pianta; competizione per spazio e nutrienti con i patogeni. Inoltre le specie del genere Bacillus promuovono la crescita delle piante grazie alla produzione di fitormoni e sostanze ad azione fitormonale. Tra i più studiati e utilizzati in agricoltura ritroviamo il Bacillus subtilis B. Amyloliquefaciens, B. Pumilus e il B. megaterium. Tra i batteri trova sempre maggior uso l’Azospirillum basilense per aumentare l’assimilazione dell’azoto essendo un azotofissatore libero a differenza del Rizobio che è un azotofissatore ma legato alla formazione di noduli radicali.

    L’utilizzo dei BBM a base di Bacillus è con sigliato preferenzialmente per via fogliare ma possono essere usati anche per via radicale. Le applicazioni devono avere un intervallo di 10/14 giorni con cicli di due 2/3 applicazioni. Anche il bagnetto radicale in miscela con altri microrganismi benefici è una pratica molto utile.

    Le specie del genere Pseudomonas appartengono al gruppo dei PGPR. L’attività della promozione della crescita viene espletata attraverso: il rilascio nella rizosfera di sostanze ormono-simili che stimolano la moltiplicazione delle cellule radicali. Inoltre lo Pseudomonas è in grado di chelare il ferro ed altri microelementi grazie alla produzione di siderofori. Tra i più usati ritroviamo lo Pseudomonas chlororaphis. Invece lo Streptomyces lydicus che appartiene al gruppo degli attinomiceti, microrganismi con caratteristiche intermedie tra funghi e batteri, produce oltre sostanze ad azione antibiotica (streptomicina), attive nel controllo di numerosi funghi fitopatogeni dell’apparato radicale e anche numerose sostanze utili alle piante, quali siderofori microelementi, vitamine, aminoacidi ed acidi organici.

    I BBM appartenenti a questa categoria possono essere applicati singolarmente o in miscela con altri microrganismi sia successivamente al trapianto che durante il ciclo della coltura. Molto utili le applicazioni sia dello Pseudomonas che dello Streptomyces in alternanza con il Trichoderma per aumentare l’efficacia di biocontrollo.

    Pochonia chlamydosporia è un fungo nematofago, che parassitizza le uova di nematodi galligeni e cisticoli tramite la produzione di strutture infettive specializzate. Oltre ad essere un agente di biocontrollo, P. chlamydosporia è un endofita e possiede ottime capacità di colonizzazione della rizosfera e di promozione della crescita radicale. Fra gli antagonisti biologici, il fungo Arthrobotrys oligospora differenzia delle vere e proprie trappole attive per la cattura dei nematodi mentre l’attività nematocida del fungo Paecilomyces lilacinus si basa principalmente sul parassitismo di uova di nematodi galligeni, ma in alcuni casi può infettare anche femmine adulte. Tra i batteri, invece il più noto è il Bacillus firmus.

    Le applicazioni possono avvenire sia in via preventiva che curativa per il biocontrollo dei nematodi fitopatogeni anche poco prima della messa a dimora della coltura o subito dopo. Le applicazioni devono seguire cicli di 2/3 applicazioni a distanza di massimo 2 settimane.

    Altri funghi sono entomopatogeni e rivestono un ruolo importante nel controllo integrato di molti insetti. I più comuni sono Beuveria bassiana e il Metarhizium anisopliae parassiti di diverse famiglie di insetti quali Coleotteri, Lepidotteri, Rincoti Omotteri e Rincoti Eterotteri. Le spore germinano sulla cuticola dell’insetto e sottili ife penetrano all’interno del corpo rilasciando tossine che causano il deperimento e la morte dell’individuo infetto. Anche il Verticillium lecanii è un fungo entomopatogeno di importanti parassiti succhiatori (afidi, mosche bianche e cicaline). Le applicazioni in questo caso devono seguire cicli di 2/3 applicazioni a distanza di massimo 2 settimane.

    In foto: i risultati della biostimolazione Radicale

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    Altri microrganismi di interesse pratico sono Coniothyrium minitans, un micoparassita antagonista specifico di funghi del genere Sclerotinia, patogeni di lattuga e di numerose altre specie vegetali, l’Ampelomyces quisqualis, micoparassita in grado di penetrare e produrre picnidi nelle strutture vegetative di funghi patogeni biotrofi appartenenti all’ordine Erysiphales, agenti di oidio su vite, cucurbitacee, solanacee, fragola e rosa e infine il micoparassita, Acremonium alternatum in grado di interferire con la formazione delle strutture di infezione di Sphaerotheca fusca. 

    È bene sottolineare che l’uso dei microrganismi trova massima efficacia in abbinamento con i biostimolanti e viceversa, in un approccio in cui le sostanze Prebiotiche oltre ad alimentare e stimolare l’attività microbica autoctona danno maggiore spinta ed efficacia ai Prebiotici. In questo modo riattiviamo la resilienza radicale e prepariamo le nostre colture ad affrontare al meglio gli stress sia biotici che abiotici.

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    Bibliografia: I Microrganismi Utili in Agricoltura – a cura di V.M. Sellitto - Edz. Edagricole 2020

    Autore: Vincenzo Michele Sellitto - Prof.ass. Faculty of Agriculture Timisoara (Romania)

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