Il suolo custodisce i segreti per una difesa fitosanitaria più ecologica
Gli agenti di biocontrollo batterici (BCA, bacterial biocontrol agent) sono emersi in qualità di alternativa più ecologica ai pesticidi chimici nella difesa fitosanitaria. Il loro funzionamento si basa sulla soppressione dei patogeni vegetali mediante la produzione di sostanze inibitorie, quali gli antibiotici. Inoltre, essi entrano in competizione con i patogeni per sostanze nutritive quali il ferro o attivano la resistenza naturale nelle piante. I BCA sono atossici e biodegradabili; inoltre, non comportano rischi per la salute degli animali o degli esseri umani. Tuttavia, è tuttora necessario superare alcune sfide al fine di garantire la loro fattibilità a livello commerciale. «I BCA incontrano difficoltà ad adattarsi a nuove condizioni nel suolo e a integrarsi all’interno di comunità microbiche indigene», spiega Ana Bejarano, ricercatrice post-dottorato presso l’Università di Trento, che ha lavorato al progetto RhizoTalk. «Questi agenti devono inoltre gestire fattori quali radiazioni ultraviolette, temperature estreme e pH dei suoli, che possono tutti provocare un rapido calo della popolazione batterica e ostacolarne le prestazioni». I microrganismi utilizzati per controllare i parassiti e le malattie sono considerati prodotti fitosanitari, per cui devono essere registrati mediante procedure dispendiose in termini di tempo e denaro simili a quelle necessarie per i prodotti fitosanitari chimici. Questo presupposto ha limitato gli investimenti volti a immettere i BCA sul mercato.
I segreti del suolo
Il progetto RhizoTalk, che è stato intrapreso grazie al supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, ha cercato di comprendere esattamente le ragioni per cui i BCA trovano problemi nel suolo. Rispondendo a tali interrogativi, è stato possibile sviluppare nuove formulazioni in grado di consentire una diffusione efficace dei BCA. «Abbiamo utilizzato il ceppo batterico Lysobacter capsici AZ78 come modello per il BCA», afferma Bejarano. «Il nostro obiettivo era svelare i meccanismi coinvolti nell’interazione tra i BCA di Lysobacter e altri batteri che vivono nel suolo, con l’ambizione di generare conoscenze che potessero poi essere tradotte in applicazioni agricole». La fase successiva è consistita nell’analizzare una raccolta di isolati batterici provenienti da suoli contaminati da rame. Ciascun ceppo è stato testato al fine di verificarne l’eventuale capacità di aumentare l’attività di biocontrollo e la tolleranza all’essiccamento dell’AZ78. I ceppi in grado di incrementare l’attività di biocontrollo e la resistenza agli stress ambientali dell’AZ78 sono stati definiti come ceppi batterici aiutanti (HBS, helper bacterial strain). La rivoluzionaria analisi dell’AZ78 svolta nell’ambito del progetto ha contribuito a migliorare la nostra comprensione in merito alle funzioni condivise e specifiche dell’attività microbica nella rizosfera del suolo, ovvero il sottile strato di terreno che viene influenzato dalle radici delle piante. L’analisi degli isolati batterici per individuare gli HBS ha inoltre portato a un’identificazione di successo di diversi ceppi che sembrano agire in armonia con l’AZ78. «Siamo stati in grado di individuare le sinergie batteriche che promuovono l’attività di biocontrollo e migliorano la resistenza all’essiccamento dell’AZ78», aggiunge Bejarano. «Ciò ci ha consentito di proporre ai nostri partner di consorzio un processo di formulazione dei BCA che prevede la presenza di HBS, così da offrire una migliore protezione». Secondo quanto scoperto, queste formulazioni garantiscono una sopravvivenza di almeno 90 giorni alle cellule batteriche, se conservate a una temperatura di 4 ºC.
Un’agricoltura ecocompatibile
I risultati del progetto RhizoTalk dispongono delle potenzialità per contribuire allo sviluppo della prossima generazione di BCA. «Le industrie agricole stanno investendo sempre di più in pesticidi ecocompatibili», osserva Bejarano. «Anche la politica europea è sempre più concentrata sulla riduzione dell’impatto ambientale esercitato dai prodotti chimici per l’agricoltura». I partner del consorzio del progetto stanno continuando a esaminare il potenziale commerciale di queste scoperte. Il progetto è attualmente alla ricerca di ulteriori finanziamenti per gli studi e sono in corso delle trattative con alcune aziende agricole riguardo accordi per il trasferimento di materiale. «Questo progetto ha contribuito a colmare una lacuna di conoscenza critica che finora ha ostacolato la nostra capacità di prevedere in modo completo il funzionamento dei batteri nella rizosfera», afferma Bejarano, che conclude: «Questo risultato aiuterà l’Europa a effettuare una transizione verso modelli di agricoltura più sostenibili».
Parole chiave
RhizoTalk, batterico, BCA, biocontrollo, suolo, piante, patogeni, microbico, AZ78, agricoltura, ambientale, ecologico
