Il suolo è vivo: microbioma, agricoltura di precisione, cambiamenti climatici, olobionte, innovazioni

I video e le relazioni del webinar del 2 dicembre 2021

Senza titolo

di Vincenzo Michele Sellitto

Faculty of Agriculture – Banat University Of Agricultural Sciences And Veterinary Medicine Timisoara

Presentazione
La vita nel suolo e il Suolo Vivo

La Potenza del Microbioma del Suolo

Il suolo, definito generalmente come un corpo naturale tridimensionale e trifasico, composto da una parte solida, una liquida e una gassosa rappresenta di fatto la più grande riserva di carbonio del pianeta e un terzo di tutte le specie viventi si trova sotto la sua superficie. Molti di questi organismi viventi svolgono funzioni essenziali per l’uomo, per gli ecosistemi e per la vita stessa contribuendo in modo sostanziale alla fertilità del suolo. Quindi il Suolo rappresenta, un serbatoio di “vita” e variabilità genetica a cui la pianta attinge per reclutare i suoi “aiutanti” e attivare le funzioni di cui ha bisogno. Un suolo sarà tanto più fertile quanto più è biologicamente attivo e nella gestione della sua fertilità va considerata non solo la componete chimico-fisica, ma anche quella microbiologica indicata anche con il termine di microbioma. È possibile quindi gestire e migliorare la fertilità del suolo nutrendo il suo microbioma, introducendo, durante la gestione delle colture, inoculi di microrganismi utili con l’obiettivo di incrementare e riattivare le interazioni positive che regolano gli scambi e le relazioni tra microrganismi e pianta, alimentando il turnover microbico concentrato nella rizosfera. Questo modello innovativo di gestione della fertilità che contempla soprattutto il Microbioma del Suolo rappresenta un nuovo paradigma per un’agricoltura innovativa.

Mandrioli

Mauro Mandrioli

Dipartimento di Scienze della Vita, Università di Modena e Reggio Emilia

Organismi su misura: le innovazioni della genetica a supporto dell’agricoltura

Nel corso degli ultimi vent’anni l’evoluzione delle metodiche per sequenziare il DNA ha permesso di studiare il patrimonio genetico completo non solo di tutte le principali piante di interesse agrario, ma anche di molti dei simbionti batterici che vivono nel suolo. In parallelo, abbiamo oggi a disposizione metodiche economiche, veloci, facili da usare e precise per modificare il genoma sia delle piante che dei batteri così da poter disegnare in modo razionale le caratteristiche che essi devono avere per permettere una agricoltura sempre più produttiva e sostenibile. E’ infatti oggi possibile progettare in modo razionale e costruire la comunità microbica che serve per sostenere al meglio la crescita delle piante facilitando l’assorbimento di nutrienti dal suolo, sfruttando la produzione di ormoni vegetali e/o stimolando la risposta delle piante a patogeni. In parallelo possiamo lavorare al genoma delle piante per contrastare le malattie delle piante. Nel secolo scorso la genetica permetteva di ottenere nuove varietà con grandi difficoltà e grandi investimenti, motivo per cui si cercava di coltivarle sulle aree più ampie possibili, andando a ridurre l’agrodiversità. Ricorrendo invece alla progettazione razionale di simbionti microbici e piante oggi possiamo pensare di sviluppare una soluzione adatta per ciascuna esigenza colturale rispettando le vocazioni (e le tradizioni) dei territori. Possiamo quindi realizzare una agricoltura che sia non solo più sostenibile, in quanto in grado di produrre usando meno fertilizzanti, acqua e agrofarmaci, ma anche più vicina alle esigenze specifiche di ogni territorio. Non solo quindi nuovi simbionti e nuova varietà, ma un modo nuovo di vedere la ricerca al servizio dell’agricoltura.

Bevivino

Annamaria Bevivino

Head of Laboratory for AgriFood Sustainability, Quality and Safety, ENEA

Il microbioma del suolo e delle piante: l’olobionte al servizio della produzione primaria

I suoli sono gli ecosistemi con la composizione più diversificata di microorganismi sulla Terra come conseguenza della presenza di così tante nicchie diverse. Il suolo è alla base della produzione della nostra alimentazione e rappresenta la banca della diversità microbica da cui una pianta preleva selettivamente il suo microbioma per soddisfare le sue esigenze. Non soltanto i microrganismi del suolo, ma anche rizobatteri, simbionti ed endofiti partecipano alla vita della pianta, favorendone la crescita attraverso molteplici meccanismi. I microbiomi del suolo e delle piante svolgono un ruolo importante nella crescita e sviluppo delle piante, e nella salute del suolo; forniscono alla pianta un genoma secondario che offre funzioni ecologiche chiave e favoriscono l’ospite; sono in grado di influenzare la salute delle piante e la produttività, migliorando la tolleranza allo stress e fornendo, pertanto, un vantaggio adattivo; mediano diversi tratti funzionali delle piante; influenzano la plasticità fenotipica delle piante; sono fondamentali per garantire la qualità e la sicurezza della produzione primaria delle piante, compresi i frutti e i relativi alimenti trasformati. Le risposte alle sfide del nostro secolo risiedono in una visione olistica globale, secondo il concetto di One Health, che riconosce la stretta connessione tra salute umana e salute degli ecosistemi terrestri. Il genoma della pianta e il genoma dei microorganismi che la pianta ospita nei diversi tessuti vegetali, vale a dire il “microbioma vegetale”, costituiscono quel che si definisce un “olobioma” che è ora considerato come unità di selezione, ovvero un unico bersaglio della selezione naturale che evolve come un unico individuo: “l’olobionte. Il miglioramento delle piante deve riconoscere questa evidenza e procedere considerando pianta e microrganismi associati come un’unica unità di selezione. L’utilizzo del potenziale funzionale dei microbiomi del suolo e delle piante potrà portare ad una riduzione degli input chimici, all’aumento della qualità e sicurezza dei raccolti e dei prodotti alimentari, incrementando allo stesso tempo la fornitura di funzioni ecosistemiche benefiche per l’ambiente e la salute umana. L’uso di microbi benefici per migliorare non solo la crescita e la resa delle piante, ma anche la qualità dei nutrienti delle colture rappresenta uno strumento promettente che può rispondere alle sfide dell’agricoltura moderna.

Bonfante

Antonello Bonfante

Senior Researcher in Hydropedology at National Research Council of Italy (CNR)- ISAFOM

Studio e Conoscenza del Suolo Per un’agricoltura 4.0

L’agricoltura 4.0 ha l’obiettivo di massimizzare le produzioni agricole, riducendo i costi ambientali e di produzione, attraverso un processo di controllo “pieno” delle variabili del sistema, atto ad ottimizzare l’utilizzo delle risorse aziendali e naturali.
Tale approccio si realizza mediante l’utilizzo integrato, su piattaforme digitali, delle più recenti tecnologie di monitoraggio basate sull’utilizzo di sensori (puntuali, misure continue), o approcci di proximal e remote sensing (informazioni spazializzate discontinue). Queste informazioni, una volta raccolte ed analizzate, consentono di dare indicazioni sullo stato della coltura e sui possibili interventi da realizzare.
A prescindere dalle tecnologie applicate, le risposte colturali dei sistemi agricoli monitorati sono frutto delle relazioni che intercorrono tra le componenti suolo, pianta ed atmosfera di tali sistemi. Relazioni che variano nello spazio e nel tempo, e che, alla scala locale a parità di colture e gestione, sono fortemente dipendenti dalla variabilità spaziale della componente suolo.
Tale componente, attraverso la variabilità verticale ed orizzontale (es. sequenza e tipologia di orizzonti pedogenetici, spessore, proprietà fisiche e chimiche etc..), rappresenta un fattore estremamente determinante nella variabilità spaziale della risposta colturale influenzando di fatto le scelte sia in termini di set-up dei sistemi di monitoraggio che di gestione del campo.
In questa presentazione l’importanza e l’impatto della conoscenza del suolo nella sua variabilità verticale ed orizzontale sarà discussa come elemento di conoscenza fondamentale per migliorare le performances dell’uso di sistemi digitali dedicati all’Agricoltura 4.0.

Malusa

Eligio Malusa

National Institute of Horticultural Research, Skierniewice (PL)

Strategie microbiologiche integrate per l’agricoltura 4.0: pre-, pro-, post-biotici

Agricoltura 4.0 è un termine che indica le prossime grandi tendenze del settore agro-alimentare, tra cui una maggiore attenzione all’agricoltura di precisione, l’uso di internet e database quale mezzi per migliorare l’efficienza aziendale in uno scenario di cambiamento climatico e aumento della popolazione mondiale. In questo ambito, l’uso dei microrganismi può aiutare a migliorare la produttività delle colture in modo sostenibile e anche divenire uno strumento per mitigare le crescenti preoccupazioni ambientali e climatiche. Nel caso degli inoculi microbici utilizzati per la fertilizzazione delle piante, che sulla base della nuova normativa europea saranno denominati biostimolanti  microbici, l’enfasi dell’attività scientifica è posta sullo sviluppo di formulazioni che permettano di migliorarne l’efficienza, prendendo in considerazione anche i  meccanismi che influenzano le comunità microbiche del suolo a seguito della loro applicazione, le specifiche interazioni pianta-microrganismi e l’impatto complessivo sulla biodiversità. Tuttavia, ora sta diventando più chiaro che un approccio che combini pro-, pre- e postbiotici potrebbe essere più efficace nello sfruttare sia le caratteristiche dei biostimolanti microbici che quelle dei microrganismi autoctoni del suolo e delle piante. L’uso di prebiotici, prodotti che possono migliorare la diversità microbica promuovendo la crescita di microrganismi autoctoni, insieme a probiotici, cioè i biostimolanti microbici, può essere una strategia che potrebbe superare alcune delle limitazioni che attualmente ostacolano un uso più ampio dei prodotti a base microbica. Inoltre, un approccio integrato potrebbe anche prevedere l’applicazione di postbiotici, cioè derivati metabolici dei microorganismi benefici, riducendo i rischi di un’efficacia alternante a seguito dell’applicazione dei biostimolanti microbici. Verrà presentata una rassegna dei diversi aspetti relativi all’uso di questi tipi di biostimolanti e fertilizzanti organici e i fattori che influenzano la loro azione, particolarmente relativa l’applicazione in campo di questi prodotti, concludendo che essi siano pienamente adatti agli obiettivi dell’agricoltura 4.0.

Raccosta

Fabio Raccosta

Responsabile Servizio alle imprese | Cia – Agricoltori Italiani

Progetto Soil4Life, il Suolo è Vita

Il Progetto Soil4Life è un grande progetto voluto fortemente dalla Commissione Europea, avente come obiettivo generale quello di aumentare la consapevolezza dei cittadini e degli agricoltori, sull’importanza della tutela del Suolo con l’adozione di norme adeguate per fermare il consumo e il degrado e aggiungiamo noi, per favorire lo sviluppo di modelli di gestione agricola, coerenti e funzionali, con un utilizzo consapevole. Molti gli spunti e le connessioni tra i temi promossi dal progetto, che possiamo sintetizzare, con le buone pratiche agricole estrapolate dalle Linee Guida FAO, con i temi della nuova PAC 2023 che sta creando una grandissima aspettativa di innovazione. Il suolo e il suo ruolo centrale nella fertilità, la gestione sostenibile del processo produttivo con una fortissima riduzione degli input e un innesto più sistematico di strumenti digitali e satellitari. L’agricoltura biologica finalmente considerata un volano di una nuova agricoltura di qualità, da diffondere ed incrementare che possa essere da traino funzionale per l’agricoltura integrata e più n generale percepita dai consumatori come un settore di tutela dell’ambiente e produttore di cibo sano. Attenzione altissima verso la perdita di suolo, che drammaticamente registriamo e che lo stesso Soil4Life anche con la sapiente regia dell’ISPRA sui processi di degrado e di perdita che dobbiamo assolutamente denunciare. Il progetto prevede la realizzazione (conclusa recentemente) di un Libro Bianco sul Suolo.

Guarda la diretta del webinar

Il suolo è vivo: microbioma, agricoltura di precisione, cambiamenti climatici, olobionte, innovazioni - Ultima modifica: 2021-12-20T18:44:22+01:00 da Terra e Vita
css.php