Kornelia Smalla, Alessandro Piccolo

L’azione sinergica di batteri solubilizzatori dei fosfati, acidi umici e funghi micorrizici arbuscolari induce cambiamenti nel microbioma del suolo e migliora l’assorbimento di nutrienti in Zea mays

Vincenza Cozzolino 1 , Hiarhi Monda 1 , Kornelia Smalla 2 , Alessandro Piccolo 1

1 Centro Interdipartimentale di Ricerca CERMANU, Università di Napoli Federico II, Via Università 100, 80055 Portici, Napoli, Italy 2 Institute for Epidemiology and Pathogen Diagnostics, Julius Kühn-Institut, Federal Research Centre for Cultivated Plants (JKI), Messweg 11-12, 38104 Braunschweig, Germany

Promuovere una gestione degli agroecosistemi che favorisca la presenza di microrganismi del suolo benefici rappresenta un approccio alternativo alle concimazioni convenzionali e utile per ottimizzare la sostenibilità delle produzioni agrarie. Sebbene l’applicazione di singoli bio-effettori in numerosi casi abbia prodotto risultati abbastanza promettenti, ulteriori benefici possono derivare dall’azione combinata di molecole naturali bioattive e di diversi ceppi di microrganismi benefici del suolo.

Nel presente studio, in un esperimento in vaso, abbiamo testato se l’inoculazione con due batteri solubilizzatori del fosforo (P) disponibili in commercio, Pseudomonas spp (B2) e Bacillus amyloliquefaciens (B3), singolarmente o in combinazione con acidi umici estratti da compost verde e/o un inoculo commerciale (M) di funghi micorrizici arbuscolari (FMA), possa influenzare la crescita e l’assorbimento di nutrienti in piante di mais e la composizione delle comunità microbiche.

In tutti i trattamenti inoculati la biomassa prodotta, l’assorbimento di N e P, e la colonizzazione micorrizica radicale sono risultati maggiori in confronto alle piante non inoculate (controllo). Tuttavia, i valori più elevati di P nelle foglie sono stati rilevati nella combinazione Bacillus amyloliquefaciens-acidi umici-inoculo micorrizico (B3HAM) e Pseudomonas-acidi umici (B2HA).

Per accertare possibili cambiamenti nella composizione delle comunità microbiche nei diversi trattamenti, abbiamo utilizzato due approcci sperimentali: l’analisi degli acidi grassi dei fosfolipidi (PLFA) e l'elettroforesi su gel in gradiente denaturante (DGGE).

Il profilo della comunità microbica ottenuto tramite PLFA ha mostrato un cambiamento nella composizione delle comunità microbiche in ogni trattamento rispetto al controllo. I rapporti dei marker specifici FMA/funghi saprofiti, batteri Gram+/Gram- e batteri/funghi hanno evidenziato i valori maggiori in tutti i trattamenti inoculati. In particolare, il trattamento B3HAM ha rivelato valori maggiori per il marker PLFA specifico dei FMA (C16:1ω5) e del rapporto FMA/funghi saprofiti. Il test di permutazione ottenuto con i dati dell’analisi DGGE ha confermato un trend simile, mostrando la variazione più significativa nella struttura della comunità batterica e fungina nei trattamenti in cui i due ceppi batterici B2 e B3 sono stati combinati ad HA e M, in particolare in B3HAM.

Quindi, i dati ottenuti indicano che il contenuto di P nella pianta è incrementato nelle piante inoculate, in particolare in combinazione con gli acidi umici e l’inoculo micorrizico, per i cambiamenti indotti nella composizione della comunità microbica. I nostri dati suggeriscono che pratiche agricole innovative ed appropriate, in grado di esaltare il contributo dei FMA ai servizi agroecosistemici, possono determinare un miglioramento delle rese e dell’assorbimento di P.