GLI AZOTOFISSATORI

Ben ritrovati Amici di Sempre Al Verde,

con un nuovo articolo che parla di un argomento molto discusso e troppo poco conosciuto nel mondo del tappeto erboso. 

Stiamo parlando delle micorrize, oggi in particolare gli azotofissatori e come sempre cerchiamo di fare chiarezza sull'argomento in modo da renderlo chiaro e comprensibile.

MICORRIZA = MYCOS - RHIZA  

Ovvero fungo e radice, questo è significato del termine, che viene usato a volte  per generalizzare.

Esse sono associazioni simbiotiche tra il fungo, il terreno e le radici delle piante, la simbiosi ha luogo nella rizosfera e porta uno scambio reciproco di vantaggi tra i partecipanti. Vantaggi come lo scambio di nutrienti ad esempio e un habitat favorevole ad entrambi e sfavorevole ad eventuali ospiti meno graditi. Buona parte delle micorrize procede a simbiosi mutualistiche, ovvero vivendo  a stretto contatto con l'ospite.

Quindi parliamo di ospite come la pianta, in questo caso le radici stesse e parliamo di simbionte come il microrganismo che entra in simbiosi.

In agricoltura è molto nota l'azotofissazione, un processo con cui l'azoto presente nell'atmosfera, viene trasformato in ammoniaca in  cui i  microrganismi azotofissatori, chiamati anche procarioti, eseguono una fissazione biologica con l'azoto che tramite un processo chiamato nitrogenasi (enzima che catalizza le reazioni di fissazione) lo rende disponibile agli amminoacidi, proteine e acidi nucleici, attraverso processi di nitrificazione. Se non avete letto il ciclo dell'azoto lo potete trovare qui : IL CICLO DELL' AZOTO

Non tutti gli azotofissatori sono organismi simbionti, ci sono alcuni chiamati anche azotofissatori liberi che non formano nessuna simbiosi con la pianta, preferiscono PH neutro e sono in grado di utilizzare come fonte di energia la cellulosa che riescono a degradare. Questi microrganismi sono più presenti nei terreni con poca presenza di azotofissatori simbionti.

L'azoto-fissazione dipende dalla capacità dei  batteri di fissare l'azoto atmosferico, a seconda che essi vivano liberi nel terreno o in simbiosi con altre piante, porteranno  un beneficio indiretto o diretto alle piante, ad esempio in caso della simbiosi tra un batterio e una pianta, il microrganismo  preleva carboidrati  e sali minerali dalla stessa e cede per contraccambio, azoto,  dopo averlo fissato dall'atmosfera circostante.

I batteri azoto-fissatori liberi  sono principalmente  Clostridium, organismi  anaerobi considerati  meno efficienti e Azotobacter, aerobi, quindi più efficienti. In fase morente si degradano e rilasciano azoto nel terreno che viene poi utilizzato dalle piante.

Un altro batterio che si sviluppa con molta rapidità a ridosso di alcune piante erbacee e per il quale viene utilizzata la tecnica di inoculazione a vantaggio delle graminacee è il genere Azospirillum.  Questo microrganismo è chiamato azoto fissatore libero associato poiché si associa alle radici delle graminacee ma senza formare noduli radicali ed è utilizzato da molti anni come promotore della crescita e ampiamente studiato per le sue proprietà in agricoltura facendo parte del gruppo dei rizobatteri o rhizobium sulle leguminose. 

Gli  azoto fissatori simbionti invece penetrano all'interno delle radici, infettando così la pianta e stimolando la formazione dei noduli, che  saranno il loro alloggio. Una volta che il nodulo avrà raggiunto la capienza desiderata, i batteri si trasformeranno in batterioidi, ingrandendosi  di volume e protetti da una membrana, chiamata batterioidea.

In agricoltura le piante inoculate con azotobacter consentono un gran risparmio in termini di concimazioni, ad oggi pratica conosciuta su leguminose ma in studio verso tutte le culture, anche su tappeto erboso, visto  che la simbiosi può avvenire in genere su gran parte delle piante.

Ad oggi, già molte aziende su tappeto erboso propongono azotofissatori in concia, oppure con inoculo da distribuire successivamente.

Possiamo avere questi benefici su tappeto erboso?

Attualmente le ricerche concrete su tappeto erboso sono poche, ma comunque di interesse,  scavando un pochino sul web  abbiamo trovato alcuni articoli e informazioni che riportiamo sotto :

''Nella ricerca che è stata condotta presso il John Innes Centre (Gran Bretagna) in collaborazione con l'Università di Montpellier (Francia) è stato posto in luce che, in piante cresciute in terreni poveri, l'azoto-fissazione può avvenire anche all'interno dei rami, ad opera appunto del relativo microbioma. In particolare è stata riscontrata attività di azoto-fissazione all'interno dei rami di pioppo e salice ma, come riferisce la fonte, essa può avvenire anche in piante di mais, pomodoro, peperone, tappeti erbosi e complessivamente nelle piante forestali''

L'autrice di questo studio, la microbiologa vegetale Sharon Doty ne tira le conclusioni indicando: 'Avere accesso ai ceppi microbici chiave, che aiutano le piante a prosperare su semplici rocce e sabbia, sarà cruciale per spostare via l'agricoltura, la bioenergia e la forestazione dalla dipendenza dai fertilizzanti chimici e portarle verso un modo più naturale di accentuare la produttività vegetale'.

Uno studio recente, condotto dal professor Giles Oldroyd e dal Dott.ssa Myriam Charpentier, presso la Washington State University, ha invece permesso di comprendere alcuni dettagli della trasmissione di un molto importante messaggio tra l'esterno e l'interno delle radici. Tale comunicazione è mediata dal calcio ed indica alle cellule radicali che i rizobi presenti al loro esterno sono pronti ad attivare l'azoto-fissazione simbiotica dentro i noduli radicali. In seguito alla ricezione di tale segnalazione la pianta agevola l'accesso dei batteri all'interno dei noduli radicali e fa quindi partire l'azoto-fissazione.

EFFETTO DEI FERTILIZZANTI BIOLOGICI SULLA CRESCITA DI ALCUNE PIANTE DI TAPPETO ERBOSO

Questo esperimento è stato condotto nei campi di ricerca, College of Agricolture, Università di Baghdad, sito Al-Jadrya durante la stagione invernale (1/12/2015) alla fine della stagione estiva (31/8/2016) per studiare l'influenza dei bio-fertilizzanti di quattro varietà di erbe da prato e la loro miscela sulla crescita di queste erbe. Lo studio ha incluso quattro varietà di erbe da prato, una delle quali proveniva dalla stagione calda, mentre le altre tre varietà provenivano dalla stagione fredda.

Quattro miscele di queste varietà sono state mescolate in percentuali diverse e otto trattamenti sono stati preparati come segue: (T1) Erba delle Bermuda (Cynodon dactylon), (T2) Erba blu del Kentucky (Poa pratensis), (T3) Erba festuca lunga (Festuca arundinacene), (T4) Erba di razza (Lolium perennel), (T5) Una miscela di erba delle Bermuda e erba blu del Kentucky a 80:20, (T6) Una miscela di erba delle Bermuda e erba festuca lunga a 80:20, (T7) Una miscela di erba delle Bermuda e erba di razza a 80:20, (T8) Una miscela di erba delle Bermuda e erba del Kentucky e erba di festuca lunga e erba di razza a 70:10:10:10.

Sono stati utilizzati due livelli di biofertilizzanti. Il primo senza Bio-Concimi (B0) e il secondo livello era Bio-Concimi con una miscela di Azotobacter chroococcum e Azospirillum brasilin (B1).

Sono stati studiati i caratteri vegetativi, la crescita delle radici e i caratteri visivi . L'esperimento è stato condotto utilizzando il design split plot con 16 trattamenti in tre repliche.

I risultati sono stati analizzati utilizzando Genstat, i mezzi sono stati confrontati utilizzando L.S.D al 5% del livello di significatività. I risultati hanno mostrato un effetto significativo del tipo di pianta sui tratti studiati: la più alta percentuale di fosforo e potassio nell'erba delle Bermuda durante la stagione estiva (0,36, 1,61%), la più alta percentuale di sostanza secca nelle parti vegetative nelle stagioni estive (43,79%), le radici lunghe (30,38 cm), la percentuale di azoto (1,39%) e la sostanza secca nelle radici. L'erba festuca lunga ha mostrato un aumento significativo dell'azoto nella stagione estiva (2,37%) e della percentuale di potassio nella stagione invernale (2,17%). L'erba blu del Kentucky era caratterizzata da un'alta percentuale di azoto, sostanza secca nella stagione invernale (1,68, 25,33%) e dal grado di colore della stagione invernale (8,26). I Bio-Fertilizzanti in tutti i trattamenti hanno aumentato significativamente tutti i caratteri studiati.

EFFETTO DEI FERTILIZZANTI BIOLOGICI SULLA CRESCITA DI ALCUNE PIANTE DI TAPPETO ERBOSO | GIORNALE IRACHENO DI SCIENZE AGRARIE (uobaghdad.edu.iq)

E' possibile quindi che con le nuove ricerche, alcune anche in corso, si avrà una consapevolezza maggiore delle proprietà di questi microrganismi, applicati ai nostri prati e che il futuro ci riservi davvero molte sorprese, anche per diminuire l'uso di fertilizzanti applicati.

Quali vantaggi potremmo avere nell'utilizzo degli azotofissatori?

Gli  Azotobacter  sono considerati  organismi che migliorano la salute delle piante, a fronte dei  vari meccanismi come la metabolizzazione dei metalli pesanti, la bonifica del suolo da pesticidi ad esempio e l'aumento della fertilità del terreno. 

Gli azotofissatori fanno parte di una grande famiglia, quella dei PGPR, ovvero batteri promotori della crescita, ma questo è un argomento per un altro articolo che faremo prossimamente.

Gli stessi batteri hanno una grande capacità di colonizzazione e sono una risorsa sostenibile, anche per la loro facile applicazione. Gli Azotobacter sono sensibili ad un PH acido e alle alte concentrazioni saline, devono essere integrati con vari tipi di carbonio e sono in grado di produrre amminoacidi, aumentando la fertilità del suolo. Durante la fissazione dell'azoto, rilasciano sostanze per stimolare l'ormone della crescita come le auxine e gibberelline e stimoleranno l'aumento della produzione dei siderofori che aumenteranno la disponibilità di microelementi al suolo.  Vi sembra poco? 

Molti studi hanno dimostrato che l'associazione della pianta con batteri azotofissatori riduce notevolmente la virulenza delle patologie fungine o addirittura la soppressione di alcune. I ceppi migliori sotto questo punto di vista si riferiscono a  Azotobacter e Chroococcum, ceppo TRA2 con un antagonismo importante  su Fusariosi. Nel totale dei ceppi utilizzati per altri  test, solo il 37% era in grado di inibire o tamponare la crescita di Rhizoctonia solani.

Tuttavia, nessun singolo meccanismo di Azotobacter, può essere ritenuto completamente responsabile per la soppressione delle malattie.