L’importanza della gestione del suolo nell’era dell’intensificazione agricola sostenibile

La “due giorni di studio” si svolge presso la Facoltà di Scienze agrarie alimentari ed ambientali dell’Università Cattolica del Sacro Cuore

Christoph Tebbe

“La gestione e la qualità del suolo nell’era dell’intensificazione agricola sostenibile”: è questo il tema che viene affrontato nell’incontro, giunto alla sua 11° edizione, della scuola di Biodiversità del Suolo e di Bioindicazione della Società Italiana della Scienza del Suolo. La “due giorni di studio” si svolge presso la Facoltà di Scienze agrarie alimentari ed ambientali dell’Università Cattolica del Sacro Cuore ed è stata organizzata dal docente di Microbiologia Agraria Edoardo Puglisi, coadiuvato dai proff. Luigi Lucini e Vincenzo Tabaglio e dai Dott. Eren Taskin e Andrea Fiorini. «Il convegno che si svolge in modalità telematica si focalizza - spiega il dottor Puglisi - sul suolo come una risorsa fondamentale, non solo per la produzione di cibo, ma anche per i cosiddetti servizi ecosistemici; ovvero risorsa non rinnovabile su scala temporale umana e, per questo, da preservare».

Oltre al tradizionale spazio riservato per domande ed interazioni con i dottori di ricerca, ricercatori e tecnici del settore, il convegno è stato caratterizzato anche dalle lectio magistralis di due grandi esperti del settore: il professor Christoph C. Tebbe dell’Università di Braunschweig in Germania che ha trattato della biodiversità dei microorganismi del terreno e di come essi variano tra nazioni e continenti, e da quella del dottor Stefano Mocali del CREA di Roma che ha sviluppato il ruolo chiave della biodiversità per un’agricoltura sostenibile.

Nel suo intervento il professor Tebbe ha evidenziato come i microrganismi che abitano il suolo trasformino energia e substrati e forniscano quindi servizi ecosistemici tra cui la promozione della crescita delle piante e il ciclo biogeochimico di carbonio, azoto e altri elementi chiave.  «La maggior parte di questi processi è il risultato di interazioni tra i diversi membri del microbioma, inclusi batteri, archaea, funghi e protisti. Anche all'interno di un solo grammo di suolo, possono essere presenti diverse migliaia di taxa (classificazione filogenetica dei viventi) individuali di questi gruppi e rimane una grande sfida per i microbiologi del suolo chiarire la loro composizione e comprendere le regole che regolano l'assemblea e le interazioni di comunità così diverse.  Al fine di raggiungere questo obiettivo, che alla fine può fornire importanti informazioni su come promuovere attività microbiche benefiche e inibire le attività microbiche avverse, è necessario sviluppare una strategia per svelare l'impatto di diversi fattori biotici e abiotici. Molti studi precedenti hanno cercato di rispondere alla domanda se l'origine del suolo, il sito o la pianta di copertura sarebbero più importanti per modellare una comunità microbica, ma non sono in grado di fornire informazioni conclusive su come le comunità microbiche sono auto-organizzate; pertanto la capacità di fare previsioni al di là degli studi di casi reali è ancora limitato. Per caratterizzare le comunità microbiche, si amplificano i geni dell'RNA 16S e le sequenze ITS; si quantificano mediante PCR in tempo reale e si sequenzia il loro DNA. L'obiettivo comune di tutti gli studi è stato quello di rilevare taxa batterici e fungini con funzioni di indicatore, il che significa che la loro presenza dovrebbe essere prevedibile in qualsiasi terreno di una determinata proprietà.

Quando abbiamo frazionato i terreni in base alle dimensioni delle loro particelle (argilla, limo e sabbia con materiale organico particolato), abbiamo scoperto che ciascuna di queste frazioni di particelle era associata a una diversa diversità microbica. In sintesi, i nostri recenti risultati della ricerca dimostrano che la diversità microbica è strutturata dalle interazioni tra microrganismi e superfici delle particelle del suolo e che gli aggregati del suolo rappresentano entità spaziali che riflettono le interazioni della comunità microbica. Inoltre vi sono numerosi taxa batterici che sono caratteristici per l'uso del suolo in Europa, indipendentemente dalla loro area geografica.  Insieme, questi studi sottolineano la forza delle analisi di comunità microbiche basate sull'acido nucleico indipendenti dalla coltivazione, ma indicano anche ulteriori sfide per collegare questa diversità strutturale a parametri funzionali, in quanto sono più rilevanti per la comprensione, la protezione e l'agitazione dei servizi dell'ecosistema microbico del suolo per il futuro».

Il dottor Stefano Mocali ha ribadito che «la biodiversità del suolo gioca un ruolo chiave nell'agricoltura sostenibile. Molti ecosistemi in tutto il mondo affrontano l'esposizione a un uso umano intensificato, che ha comportato la perdita di biodiversità, il funzionamento e l’approvvigionamento alterato dei servizi ecosistemici. L'abbandono delle terre agricole rappresenta una delle strategie di ripristino più utilizzate a livello globale, con il potenziale per promuovere la biodiversità e i servizi ecosistemici associati. Tuttavia, il ripristino del funzionamento dell'ecosistema naturale e delle proprietà del suolo è noto per essere un processo a lungo termine, dipendente dal tempo necessario per ripristinare le connessioni tra i diversi componenti della comunità. Pertanto, l'uso di inoculi microbici per migliorare la biodiversità e il funzionamento del suolo nativo rappresenta una strategia intrigante per promuovere un'intensificazione agricola sostenibile».

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Mocali ha presentato l progetto H2020 EXCALIBUR "Sfruttare il potenziale multifunzionale della biodiversità sotterranea nell'agricoltura orticola". Prevede di approfondire le conoscenze sulla dinamica della biodiversità del suolo e i suoi effetti sinergici con approcci prebiotici e probiotici in orticoltura, usando un approccio multi-attore. Per perseguire questo obiettivo, nuovi inoculanti microbici multifunzionali del suolo (bioinocula) e bioeffettori saranno testati su tre colture modello di importanza economica (es. pomodoro, mela, fragola) in diverse condizioni sperimentali e in campo aperto in Europa, e l'effetto di feedback del feed di / sulla biodiversità nativa monitorato. Al fine di andare oltre la moltitudine di studi sui collegamenti tra biodiversità del suolo e salute delle piante, Excalibur svilupperà una strategia globale di gestione del suolo migliorando l'efficacia delle pratiche di biocontrollo e biofertilizzazione in agricoltura.

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