Gestione integrata dei suoli: perché gli inoculi batterici sono cruciali nel post-trapianto

L’orticoltura in serra rappresenta uno dei sistemi di produzione agricola più intensivi e tecnologicamente avanzati al mondo, capace di garantire rese elevate e continuità produttiva indipendentemente dalle fluttuazioni stagionali. Tuttavia, questa intensificazione ha portato con sé sfide agronomiche ed ecologiche senza precedenti, tra cui il degrado della fertilità del suolo, l'accumulo di patogeni tellurici e la dipendenza cronica da input chimici di sintesi.

In questo scenario, l’integrazione di Biostimolanti Microbici e Non-Microbici emerge non solo come una strategia di mitigazione ambientale, ma come una necessità biologica per ristabilire l’equilibrio dell’agroecosistema, in special modo a livello della Rizosfera e del sistema Pianta-Suolo. I microrganismi che colonizzano attivamente le radici delle piante, come i PGPR (Plant Growth-Promoting Rizhobacteria) e gli AMF (Arbuscolar Mychorrizal Fungi), esercitano, nei confronti delle piante, influenza circa lo sviluppo, come la stimolazione ormonale, la difesa immunitaria, nonché il miglioramento dell'efficienza d'uso dei nutrienti. 

In particolare, per quanto riguarda i PGPR, molto interessanti sono le applicazioni pratiche di diversi generi e specie batteriche: Bacillus spp. occupa una posizione preminente, grazie alla sua straordinaria versatilità metabolica e alla capacità di formare endospore resistenti, caratteristiche queste che ne facilitano l'applicazione industriale e l'efficacia in campo. 

Il successo dei Bacillus come agenti biostimolanti e di biocontrollo risiede nella loro capacità di stabilire una simbiosi mutualistica duratura con l'apparato radicale della pianta ospite. La colonizzazione rizosferica inizia con il movimento chemiotattico dei batteri verso gli essudati radicali, ricchi di zuccheri, acidi organici e aminoacidi che fungono da fonte di carbonio e segnali chimici. Specie come B. subtilis, B. amyloliquefaciens e B. velezensis hanno evoluto complessi meccanismi per formare biofilm robusti sulla superficie delle radici, creando una barriera fisica protettiva che impedisce l'attacco di funghi, batteri patogeni e nematodi.  

L’impatto positivo dei PGPR sulla crescita delle colture orticole si manifesta attraverso due vie principali: l’alterazione della fisiologia ormonale della pianta e l’aumento della disponibilità di nutrienti minerali. In ambiente protetto, dove la velocità di crescita è spesso limitata dalla capacità di assorbimento radicale e dalla gestione della fertilità minerale, l’intervento dei Bacillus può determinare incrementi produttivi significativi.

Molti ceppi di Bacillus sono in grado di sintetizzare, infatti, l'acido indolo-3-acetico (IAA), l'auxina principale coinvolta nello sviluppo vegetale. L'IAA prodotto dai batteri agisce come un segnale esogeno che altera il trasporto delle auxine endogene, portando a una riduzione della dominanza apicale della radice primaria e a una massiccia stimolazione delle radici laterali e dei peli radicali.

Questo cambiamento nell'architettura radicale non solo aumenta la stabilità meccanica della pianta, ma espande drasticamente l'area superficiale disponibile per l'assorbimento di acqua e nutrienti, un fattore critico durante la fase post-trapianto in serra per prevenire crisi da stress idrico. Oltre alle auxine, i Bacillus intervengono nella regolazione dell'etilene, un ormone gassoso che, se accumulato in eccesso a causa di stress abiotici, può inibire la crescita radicale e accelerare la senescenza.

Alcuni ceppi producono l'enzima 1-aminociclopropano-1-carbossilato (ACC) deaminasi, che degrada il precursore immediato dell'etilene, riducendo i livelli di stress ormonale nella pianta e permettendo uno sviluppo normale anche in condizioni di salinità o siccità. 

Il fosforo è spesso il nutriente limitante nei suoli serricoli a causa della sua tendenza a formare complessi insolubili con calcio, magnesio o ferro. I Bacillus spp. secernono acidi organici a basso peso molecolare (come acido gluconico e acido citrico) che acidificano la rizosfera e chelano i cationi legati al fosfato, rilasciando ortofosfati disponibili per la pianta. Inoltre, la produzione di fosfatasi acide e alcaline permette la mineralizzazione del fosforo organico presente nella sostanza organica del suolo.

La competizione per il ferro nella rizosfera è un altro campo di battaglia cruciale. I Bacillus producono siderofori, molecole ad altissima affinità per lo ione ferrico, che sequestrano il ferro rendendolo disponibile per la pianta attraverso specifici trasportatori radicali, sottraendolo contemporaneamente alla microflora patogena che necessita di ferro per la propria crescita e virulenza.

L'effetto dei PGPR si estende oggi nell’utilizzo degli stessi in programmi di gestione integrata che partono sin dalla preparazione del terreno, quindi in post-trapianto e durante tutto il ciclo. 

Sulla base di queste evidenze scientifiche, la ricerca industriale ha sviluppato formulati specifici, ricchi in PGPR del genere Bacillus, come DOMINUS EVO OD PULV (Serbios), utilizzabile nella pratica di assicurare un rapido attecchimento pos-trapianto, favorendo la creazione di un ampio e accresciuto apparato radicale, minimizzando gli stress termici e idrici tipici delle serre mediterranee.  

L'importanza dei PGPR, e in particolare del genere Bacillus, nell'orticoltura in serra è destinata a crescere esponenzialmente nei prossimi anni, mediante consorzi microbici "su misura", come DOMINUS EVO OD PULV, dove diversi ceppi di Bacillus sono combinati per svolgere funzioni complementari, come la difesa contro patogeni specifici, la tolleranza agli stress abiotici, nonché la qualità organolettica e il peso del frutto. 

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Fonti: 

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El-Saadony MT, Saad AM, Soliman SM, Salem HM, Ahmed AI, Mahmood M, El-Tahan AM, Ebrahim AAM, Abd El-Mageed TA, Negm SH, Selim S, Babalghith AO, Elrys AS, El-Tarabily KA and AbuQamar SF (2022) Plant growth-promoting microorganisms as biocontrol agents of plant diseases: Mechanisms, challenges and future perspectives. Front. Plant Sci. 13:923880. doi: 10.3389/fpls.2022.923880 

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