giovedì 11 giugno 2020

Ricerca, microrganismi del suolo e apparato radicale della vite: una simbiosi benefica per il vigneto. Uno studio apre la strada al concetto di "terroir microbico"

Uno studio dell'Università del Piemonte Orientale e Agrion, Fondazione per la ricerca, l'innovazione e lo sviluppo tecnologico dell'agricoltura piemontese, ha valutato gli effetti benefici dei microrganismi del suolo sulla gestione e salute del vigneto. Le indagini condotte su terreno coltivato a Pinot Nero sottoposto a gestione integrata dei parassiti in due diverse fasi fenologiche.






Vitis vinifera L. è una coltura che può essere influenzata dai microrganismi del suolo, inclusi i funghi micorrizici arbuscolari (AMF), in quanto stabiliscono associazioni simbiotiche con le sue radici. L'AMF ha effetti benefici sulle prestazioni della vite, aiutandola nell'assorbimento delle sostanze nutritive, migliorando l'efficienza dell'uso dell'acqua e il successo dei reimpianti.

Ma non solo, la risposta della vite alle condizioni locali e alle pratiche agronomiche, porta anche caratteristiche specifiche alla tipologia di vino prodotto che di fatto corrispondono alla definizione ufficiale di "terroir" fornita dall'Organizzazione internazionale della vigna e del vino (OIV) come: "un concetto che si riferisce a uno spazio nel quale si sviluppa una cultura collettiva delle interazioni tra un ambiente fisico e biologico identificabile, e le pratiche vitivinicole che vi sono applicate, che conferiscono caratteristiche distintive ai prodotti originari di questo spazio". Il “terroir” quindi, include caratteristiche specifiche del suolo, della topografia, del clima, del paesaggio e della biodiversità.

Mentre le caratteristiche climatiche e del suolo associate al "terroir" della vite sono state ampiamente studiate, il "terroir microbico" del vigneto non è stato altrettanto preso in considerazione dall'ambiente scientifico, restando così in gran parte incompreso.

Le interazioni mutualistiche tra pianta e microbo offrono un nuovo approccio per migliorare la produttività agricola riducendo anche i costi ambientali, dovuti principalmente all'utilizzo massiccio di fertilizzanti chimici. In questo contesto, i funghi micorrizici arbuscolari (AMF) sono un gruppo importante di microrganismi del suolo, poiché forniscono una maggiore interfaccia suolo/radice, migliorando così lo stato nutrizionale delle piante, in particolare quello fosfatico. Allo stesso tempo, AMF offre ulteriori vantaggi alle piante, consentendo loro di tollerare meglio gli stress biotici e abiotici e migliorare la resa e la qualità dei frutti. In tal senso è bene sottolineare che la riduzione della biodiversità della comunità AMF avrà un impatto negativo sulla funzionalità del vigneto.

Studi recenti hanno mostrato che i processi chiave dell'ecosistema sono influenzati da una perdita della biodiversità del suolo e che l'utilizzo del suolo ha un grande impatto su di esso e, quindi, sui servizi ecosistemici forniti dal microbiota del suolo. La composizione delle comunità AMF varia con lo stadio fenologico della pianta, specialmente durante la fioritura e la maturazione, poiché queste fasi sono accompagnate da cambiamenti nella composizione dell'essudato radicale.

Altro fattore importante che può influenzare la composizione della comunità microbica del suolo è il tipo di gestione dei vigneti (ad esempio convenzionale, biologico e / o integrato), poiché l'applicazione del biocida può influire negativamente su diversi microrganismi, tra cui AMF. Di particolare interesse risulta essere l'approccio della gestione integrata dei parassiti (IPM), che prevede l'uso di pesticidi selettivi e meno pericolosi, distribuiti in quantità inferiore e con una frequenza inferiore rispetto a un piano convenzionale. In Europa, l'IPM non è ancora regolamentata; tuttavia, i suoi principi generali sono elencati nell'allegato III della direttiva 2009/128 / CE.

Nel presente studio, finanziato dell'Università del Piemonte Orientale e della Regione Piemonte con il supporto della Fondazione Agrion per la ricerca, l'innovazione e lo sviluppo tecnologico dell'agricoltura piemontese, si è voluto indagare e proporre un nuovo approccio per decifrare l'identità di nuove specie di microrganismi. In tal senso sono state esaminate le comunità AMF presenti nel suolo associate alle radici della varietà Pinot Nero in un vigneto della Tenuta Cannona, in Piemonte, presso l'Agrion “Fondazione per la ricerca, l'innovazione e lo sviluppo tecnologico dell'agricoltura piemontese” in due diverse fasi fenologiche della pianta (fioritura e sviluppo dei frutti), confrontate con quelle presenti in un terreno non coltivato. Sia il vigneto che il terreno non coltivato presi in esame sono stati sottoposti a gestione integrata dei parassiti (IPM) che è uno degli approcci emergenti per eseguire il controllo dei parassiti. Per quanto riguarda il vigneto, i campioni sono stati prelevati in due diverse fasi fenologiche della vite.

Il team di ricerca composto da N. Massa, G. Novello, F. Mignone, E. Gamalero, G. Lingua, G. Berta, P. Cesaro, E. Bona, V. Todeschini, del Dipartimento di Scienze e Innovazione Tecnologica dell'Università del Piemonte Orientale e L. Boatti, F. Mignone della SmartSeq, (spin-off dell'Università), hanno condotto le indagini attraverso estrazione e amplificazione del DNA utilizzando la tecnologia di sequenziamento di nuova generazione (Next Generation Sequencing) 454 Roche, uno dei sistemi che sta avendo maggiore impatto sul mondo scientifico. Nello specifico il sistema si basa sul pirosequenziamento, una potente tecnologia che fornisce un gran numero di sequenze, utili per descrivere la biodiversità di un ecosistema.

I dati hanno mostrato che diverse comunità AMF erano associate ai due suoli presi in considerazione a conferma dell'importanza della presenza della pianta ospite nella regolazione della struttura della comunità AMF. Si è potuto così evidenziare che la maggior parte dei taxa apparteneva alla famiglia delle Glomeraceae ed in particolare, Glomus sp. Rhizophagus sp. e Septoglomus viscosum. La famiglia delle Archeosporaceae era invece rappresentata solo dal genere Archeospora sp.

I ricercatori sono partiti dal fatto che non esistono informazioni sulla biodiversità AMF nei vigneti IPM. Quindi, questo lavoro ha un duplice scopo: il primo è quello di caratterizzare la comunità AMF presente nel suolo associata alle radici, nello specifico della varietà Pinot Nero; il secondo è proporre un nuovo approccio per studiare le comunità AMF, in particolare per decifrare l'identità dei "taxa AMF de novo" (qui la classificazione dettagliata). I risultati del presente studio sono un avvio alla comprensione dell'interazione radici/microbiota, che di fatto aprono la strada verso il nuovo concetto di "terroir microbico" del vigneto. La simbiosi AMF risulta essere con molta probabilità l'interazione benefica più diffusa tra piante e microrganismi ed è stato dimostrato che gli AMF sono in grado di colonizzare le radici della vite.

L'interesse a caratterizzare la comunità AMF associata alle viti, come hanno tenuto a precisare gli autori della presente ricerca, è giustificato da ragioni sia economiche che storiche. Infatti, il Piemonte è la seconda regione italiana per aree dedicate ai vigneti e alla produzione di vino. Le colline piemontesi che coprono le Langhe, il Roero e il Monferrato sono state incluse nella lista del patrimonio mondiale dell'UNESCO. Quindi, lo studio della struttura delle comunità AMF è diventato cruciale per caratterizzare il “terroir” di una varietà ampiamente coltivata in Piemonte come il Pinot Nero.


AMF communities associated to Vitis vinifera in an Italian vineyard subjected to integrated pest management at two different phenological stages. Massa, N., Bona, E., Novello, G. et al. 

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