L’importanza dei batteri in agricoltura, oggi vi presento i Rizobatteri

La rizosfera è il volume di suolo che circonda ed è a contatto con le radici e in cui avvengono fenomeni chimici, fisici, biochimici e biologici di interazione con le componenti biotiche ed abiotiche del suolo.

I rizobatteri promotori della crescita delle piante (PGPR) sono batteri di benefica importanza agricola. Essi incoraggiano effetti benefici sulla salute delle piante e sulla loro crescita, sopprimono le malattie, i microbi e accelerano la disponibilità di nutrienti e assimilazione.

I Batteri PGPR sono utili per una maggiore crescita delle radici, uno sviluppo migliore della pianta sia nella parte aerea sia della biomassa e aiutano le piante a raccogliere più nutrimento dalle radici favorendo una crescita più intensa.

PGPR compensa la carenza nella crescita delle piante causata da infestazioni di erbe infestanti, stress da siccità, metalli pesanti, stress da sali e altre condizioni ambientali sfavorevoli.

I batteri PGPR per svolgere tutte le loro funzioni utilizzano dei meccanismi definiti diretti e indiretti.

Meccanismi diretti

  • Solubilizzazione dei nutrienti: i PGPR riescono a rendere disponibili elementi nutritivi che prima non lo erano o non erano assimilabili completamente dalla pianta. (es. Ferro, Fosforo, ecc.)
  • Produzione di fitormoni: alcuni tra questi batteri sono in grado di produrre ormoni che stimolano la crescita delle piante
  • Adattamento e produzione di composti diversi: ci sono microrganismi che hanno adattato il proprio metabolismo per non essere “cacciati” dalle piante. Alcuni bacilli lo hanno fatto, e hanno cominciato a produrre alcune sostanze volatili come l’acetoino e il 2,3-butandiolo. Quest’ultime, se permangono più a lungo nel terreno, stimolano lo sviluppo della pianta.

Meccanismi indiretti

Oltre alla classica produzione di sostanze, esistono PGPR che lavorano in maniera indiretta.

  • Siderofori: sono batteri che hanno alta affinità con il ferro ferrico. La sua funzione è di ridurre la quantità di ferro nel terreno, privando gli altri batteri di nutrimenti preziosi e proteggendo la pianta dai patogeni.
  • Resistenza indotta: Questo meccanismo funziona un po’ come un vaccino. Una pianta quando attaccata da patogeni innesca un meccanismo di difesa. Alcuni batteri producono acido jasmonico che stimola la pianta a produrre l’acido salicico per la sua difesa. In questo modo, la pianta è già pronta a reagire nel caso in cui venga attaccata da patogeni.
  • Inibizione del segnale di patogenicità: tutti i batteri, prima di attaccare la pianta, aumentano notevolmente il proprio numero, in modo da poter contrastare le difese dell’ospite.

Per comunicare tra loro, i batteri utilizzano il meccanismo del quorum sensing.
Nel momento in cui il numero è abbastanza consistente, tutti i patogeni lanciano il segnale di attaccare la pianta ospite. Esistono tuttavia alcuni PGPR, in grado di produrre enzimi che rompono le molecole segnale. In questo modo, i batteri continuano a produrre il segnale di patogenicità, ma non raggiunge le altre cellule, perché rotto dagli enzimi.

Benefici per il terreno

I batteri aiutano lo sviluppo radicale e quindi l'assorbimento della pianta di nutrienti

I PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) rappresentano un gruppo di batteri della rizosfera in grado di stimolare lo sviluppo della pianta

A differenza degli effetti negativi dell’uso continuo di fertilizzanti chimici, i PGPR quando applicati al terreno migliorano la struttura del suolo, senza lasciare effetti tossici.

I fertilizzanti chimici aumentano la resa in agricoltura, ma sono costosi e danneggiano l’ambiente. Inoltre danneggiano l’ambiente con inquinamento delle falde acquifere e del terreno eliminando i microrganismi e gli insetti che favoriscano la fertilità della terra e la resistenza della coltivazione.

Infatti, un uso prolungato di fertilizzanti chimici porta la coltivazione ad essere più suscettibile ad attacchi di malattie causando danni irreparabili all’intero sistema.

Utilizzando i batteri PGPR invece, il terreno trae benefici anche negli anni successivi a quello dell’inoculo, non inquina le falde acquifere riducendo drasticamente l’utilizzo di azoto chimico fino al 70%.

L’utilizzo dei batteri diminuisce anche i costi della coltivazione grazie ad un minor utilizzo di fertilizzanti azotati, acqua, e bassi costi di trasporto. Si riscontrano anche vantaggi nel rapporto quantità/qualità: per ogni ettaro si stima che germoglieranno oltre il 90% dei semi piantati, aumentando il raccolto con una minore spesa.

Quindi, nella ricerca di migliorare la fertilità del suolo, la resa delle colture e ridurre l’impatto negativo dei fertilizzanti chimici sull’ambiente, c’è bisogno di sfruttare PGPR per continuare scopi agricoli benefici.

Ringraziamo per questo interessante articolo i ragazzi di MasterCut_420, Carlo e Gianluca
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