Scoperto un fungo che mitiga gli effetti dello stress idrico

In agricoltura risparmiare acqua e mantenere inalterata la qualità dei prodotti è un obiettivo primario, che può essere raggiunto grazie a un fungo microscopico che migliora la resistenza del pomodoro allo stress idrico. I primi risultati, arrivati da un progetto di ricerca della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa, sono promettenti anche per altre colture.

Negli ultimi anni, il cambiamento climatico ha portato a numerose conseguenze, come la scarsa disponibilità di acqua per fini agricoli. Nei mesi estivi le colture sofferenti, i fiumi in secca e una prolungata carenza idrica portano la superficie coltivata in condizioni di severa siccità, con gravi danni economici. In vista della riduzione di disponibilità idrica riuscire a diminuire il consumo di acqua in agricoltura, mantenendo inalterata la produzione, diventa un obiettivo importante e necessario.

Il progetto Microbios

La Scuola Superiore Sant’Anna fornisce un contributo con il progetto Microbios, coordinato da Elisa Pellegrino, ricercatrice del gruppo Interazioni Pianta-Suolo del Centro di ricerca in produzioni vegetali (Crop), che mira allo sviluppo di microorganismi del suolo, riuniti in consorzi ad azione biostimolante, da utilizzare per aumentare la resistenza delle colture agrarie e migliorare la qualità delle produzioni.

I risultati su piante di pomodoro da mensa sono molto promettenti, guardando alle esigenze idriche di questa coltura (un pomodoro per arrivare a maturazione necessita di circa 13 litri d’acqua), ma possono essere di forte impatto anche per altre colture in un contesto di cambiamenti climatici.

Nello studio condotto nell’ambito del progetto Microbios finanziato dalla Regione Toscana, sul Fondo per lo Sviluppo e la Coesione e dalla DND Biotech srl, e svolto in collaborazione con Eurofins Genomics Italy srl, dopo aver individuato un fungo endofitico benefico, la Serendipita indica, si è messo a punto il protocollo di coltivazione e di inoculazione del fungo stesso e dei batteri a esso associati su piante di pomodoro in condizioni di stress idrico.

Maggior resistenza alla mancanza d'acqua

Gli studi hanno messo in luce come l’inoculazione di questo microscopico fungo sulla pianta di pomodoro, in condizioni di dimezzamento di volumi d’acqua e di privazione totale, abbia potenziato la crescita delle piante fornendo un’elevata protezione sia contro gli stress biotici, causati da altri esseri viventi (batteri, virus, insetti), sia abiotici, provocati da un fattore ambientale avverso, quale appunto la siccità, anche durante le fasi di recupero della pianta.

Isolato nel deserto del Thar, in India, il fungo selezionato è coltivabile axenicamente, cioè in purezza. Gli effetti del fungo sono stati valutati a volumi di adacquamento dimezzati e a cicli di privazione dell'acqua. Le piante di pomodoro colonizzate dall'endofita, sottoposte a stress (-50% di acqua), hanno mostrato uno sviluppo maggiore di circa il 15% rispetto a quelle non trattate, mentre quelle sottoposte a privazione di acqua per cicli di sette giorni, hanno riportato uno sviluppo in media del 32% in più. 

Le piante colonizzate dal fungo sottoposte a stress idrico hanno mostrato una migliore conduttanza stomatica rispetto a quelle ben adacquate, migliorando il contenuto relativo dell’acqua nelle foglie che di norma si abbassa in modo significativo sotto stress. Per ogni molecola di CO2 assorbita c’è un dispendio di acqua da parte della foglia, ed è quindi importante riuscire migliorare la conduttanza della pianta, facilitando la diffusione di H2O verso l’esterno e di CO2 verso l’interno.

Possibile utilizzo come biostimolante

I consorzi microbici, come la Serendipita indica e di batteri associati, vengono usati sempre più spesso come biostimolanti, in seguito alla riduzione naturale dei microorganismi benefici del terreno, sia in quantità che in qualità, dovuta alla diffusione di pratiche agronomiche intensive. 

Nel corso della ricerca, mediante sequenziamento di ultima generazione, determinati anche i batteri associati al fungo inoculato, un consorzio che rappresenta un pool genetico assai eterogeneo da cui poter ottenere ceppi con ottime funzioni biostimolanti per le colture agrarie.