La belle verte » Ancora sulla gestione sostenibile degli oliveti
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Apr
19
2015

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Ancora sulla gestione sostenibile degli oliveti

Pubblico qui due brevi saggi appena scritti che spero possano servire in un periodo così difficile per l’olivicoltura meridionale.

 

Funghi

[In figura: funghi colturabili in un suolo di un oliveto gestito in modo sostenibile (sinistra) e in uno gestito secondo tecniche convenzionali (destra). Le piastre si riferiscono alla tessa diluizione di suolo (10-2). Si noti l’elevato numero di unità formanti colonie nella piastra di sinistra.]

 

 

Caratteristiche dei suoli dal punto di vista della sostanza organica e della fertilità microbiologica negli oliveti

 

Il principio chiave del concetto di sostenibilità è quello di soddisfare le esigenze del presente senza compromettere le necessità delle generazioni future. Se le risorse naturali, come suolo, acqua e sostanze nutritive vengono utilizzate a un ritmo più veloce di quello con cui sono reintegrati, il sistema di gestione dell’agroecosistema diventa quindi insostenibile. Un altro concetto alla base della sostenibilità è quello di mantenere un elevato livello di biodiversità anche attraverso l’adozione di tecniche di difesa fitosanitaria sostenibili (lotta integrata) per ridurre al minimo i rischi per la salute umana e per l’ambiente (direttiva UE 128/2009). Vigneti e frutteti sono alcune delle colture più importanti ed estese degli agro-ecosistemi mediterranei.

Le lavorazioni del suolo, in qualità di tecnica di aridocoltura, rappresentano la modalità di gestione del suolo più diffusa negli oliveti mediterranei. Gli svantaggi connessi alle lavorazioni continue del suolo, quali la degradazione e l’impoverimento dei suoli, sono ormai acclarate. Per queste ragioni, queste pratiche agronomiche tradizionali dovrebbero evolvere in una gestione nel suo complesso più sostenibile, volta ad incrementare il tenore di sostanza organica del suolo. In condizioni climatiche semi-aride, l’applicazione di fonti diversificate di sostanza organica può essere un fattore chiave per migliorare la qualità e la fertilità del suolo e per preservare le risorse naturali, principalmente suolo e acqua, evitando di conseguenza effetti negativi sull’ambiente. Inoltre, le pratiche agricole possono svolgere un ruolo importante nel sequestro del carbonio. Lo stock di carbonio può essere visto come misura del contributo relativo alla biomassa al ciclo del carbonio. La capacità di immagazzinare carbonio organico di un suolo (suolo visto come sink di carbonio e non come source che libera CO2 in atmosfera) dipende in larga misura dalle proprietà pedoclimatiche ma è bene ricordare che il sistema di coltivazione può svolgere un ruolo considerevole. Insieme con la gestione del suolo, un altro punto critico per una olivicoltura sostenibile riguarda la progettazione dell’impianto di irrigazione, che influenza una serie di parametri, quali l’efficienza dell’uso dell’acqua da parte delle piante, la qualità della produzione, e il contenimento dei patogeni. L’obiettivo finale delle sperimentazioni condotte negli ultimi anni (vedere bibliografia) è stato quindi quello di incoraggiare gli agricoltori ad adottare un sistema agricolo sostenibile nel suo complesso, allo scopo di promuovere la produzione di frutta di buona qualità senza determinare effetti negativi sull’ambiente.

L’olivo può essere considerato una specie paradigmatica per gli agro-ecosistemi mediterranei. Nei sistemi di allevamento tradizionali, adottati dalla maggioranza degli agricoltori del Sud Italia, la frequente lavorazione del terreno aumenta i fenomeni di erosione e di perdita di fertilità del suolo, e spesso riduce la diversità e la complessità microbica del suolo, che contribuiscono fortemente alla fertilità globale di un suolo. Le pratiche di gestione agronomica sostenibili, d’altro canto, stimolano e selezionano naturalmente i microrganismi del suolo che benefici per le piante, quali quelli coinvolti nei cicli dl carbonio e dell’azoto (che in linea di massima determinano la quantità e la disponibilità di macronutrienti disponibili per le piante) e quelli che promuovono la crescita delle piante e/o che fungono da deterrenti contro i microrganismi patogeni (per attacco diretto contro i patogeni, produzione di antibiotici naturali, effetti di stimolazione delle difese endogene e “sistema immunitario” delle piante).

Attualmente, nella comunità scientifica c’è un particolare interesse nella conservazione della biodiversità e nel suo ruolo nel mantenimento della funzionalità degli agro-ecosistemi. La comunità microbica del suolo, che comprende batteri, funghi, protozoi e alghe unicellulari, è coinvolta in vari processi fondamentali, quali la decomposizione e il ciclo della sostanza organica, la regolazione della disponibilità dei nutrienti, la formazione delle micorrize, la produzione di sostanze biologicamente attive e la promozione della qualità chimico-fisica del suolo. I microrganismi sono quindi in grado di influenzare la qualità del suolo e la crescita delle piante regolando la disponibilità e il riciclo degli elementi nutritivi. Per questo motivo, la complessità microbica di un suolo costituisce un indice di fertilità attendibile. I batteri sono gli organismi più numerosi del suolo. Infatti, un grammo di suolo può contenere anche miliardi di batteri. D’altra parte, i funghi che vivono nel suolo sono spesso i microrganismi dominanti in termini di biomassa (fino al 70-80% ella biomassa del terreno). La diversità microbica del suolo è alla base del ruolo fondamentale svolto dai microrganismi per il funzionamento degli ecosistemi terrestri. Infatti, maggiore è il grado di biodiversità intra o interspecifica e funzionale di un agro-ecosistema, maggiore sarà la tolleranza di quest’ultimo alle perturbazioni e la sua resilienza (intesa come capacità di ripresa in seguito ad un disturbo) a fattori ambientali sfavorevoli. Ciò si riflette anche in un aumento della tolleranza delle piante a vari stress ambientali (carenza di acqua e di nutrienti, condizioni climatiche sfavorevoli, comparsa di malattie, ecc.). Gli strati di suolo più superficiali rivestono in questo un’importanza fondamentale, considerando che la biodiversità microbica e il numero di microrganismi sono elevati soprattutto nei primi 20-30 cm di suolo, cioè in quel sottile strato sul Pianeta che ci permette di vivere.

La composizione, la complessità, la diversità genetica e l’utilizzazione dei nutrienti delle comunità microbiche del suolo sono fortemente influenzate da un sistema di gestione sostenibile. Nel caso degli oliveti, dopo diversi anni di gestione sostenibile (che ha previsto irrigazione a goccia, copertura del suolo con colture erbacee spontanee, fertilizzazione guidata e riciclo in campo del materiale di potatura), i risultati ottenuti mediante tecniche microbiologiche tradizionali e molecolari hanno mostrato differenze significative rispetto al sistema di gestione convenzionale, evidenziando una mFunghi colturabili in un suolo di un oliveto gestito in modo sostenibile (sinistra) e in uno gestito secondo tecniche convenzionali (destra). Le piastre si riferiscono alla tessa diluizione di suolo (10-2). Si noti l’elevato numero di unità formanti colonie nella piastra di sinistra. ntraaggiore diversità (genetica, funzionale e metabolica) e una maggiore quantità di specie microbiche, effetti dovuti soprattutto all’applicazione periodica di sostanza organica prodotta in situ. Le analisi microbiologiche hanno permesso di rilevare cambiamenti significativi, di tipo qualitativo e quantitativo, delle comunità microbiche del suolo in risposta alle pratiche colturali sostenibili adottate. I risultati degli studi condotti nell’ultimo decennio hanno evidenziato che:

  • la modalità di gestione del terreno ha un effetto significativo sulla numerosità e la biodiversità delle popolazioni fungine e batterica del suolo;
  • la popolazione fungina è più sensibile ai cambiamenti di gestione del suolo degli oliveti rispetto a quella batterica;
  • in mancanza di frequenti perturbazioni dovute all’azione antropica si crea un ambiente più favorevole allo sviluppo delle popolazioni microbiche;
  • la diversificazione delle comunità microbiche è sicuramente esaltata dalla pratica di apportare al terreno materiale organico di diversa qualità, dalle colture spontanee dell’inerbimento ai residui di potatura.

Questi risultati confermano la necessità di incoraggiare gli agricoltori a praticare la gestione del suolo sulla base di input di materia organica associati a lavorazioni minime del terreno (minimum tillage) al fine di migliorare la fertilità microbiologica del suolo. Le pratiche di gestione sostenibili sono quindi una misura efficace per gestire il suolo degli oliveti. Le informazioni ottenute da recenti studi (vedere bibliografia) potrebbero così essere di riferimento per gli olivicoltori che intendano scegliere tecniche e strategie di gestione del suolo più idonee alla gestione degli oliveti e alla conservazione delle risorse naturali.

 

 

La fillosfera e sua importanza per le difese naturali delle piante di olivo

 

L’interfaccia tra la parte aerea delle piante e l’atmosfera (fillosfera per le foglie e carposfera per i frutti) costituisce un habitat molto specifico per i microrganismi epifiti ed è normalmente colonizzata da una varietà di batteri, lieviti e funghi. Sia nella fillosfera che nella carposfera, i batteri sono di gran lunga gli organismi più numerosi, essendo spesso riscontrati a livelli di 106-107 cellule/cm2. I microrganismi che vivono in questo particolare micro-ambiente rispondono positivamente, sia in termini di abbondanza che di diversità microbica, alle differenti pratiche di gestione (lavorazione del suolo, irrigazione, concimazione, potatura) degli agro-ecosistemi. Partendo da questa base, recentemente sono state caratterizzare le comunità batteriche della fillosfera e della carposfera in piante di olivo mature sottoposte a due diversi sistemi di gestione (sostenibile e convenzionale) per diversi anni. La gestione sostenibile ha previsto la non lavorazione del suolo e apporti di sostanza organica provenienti da diverse fonti (irrigazione a goccia con acque reflue, inerbimento e residui di potatura).

Dalle indagini molecolari effettuate, è emerso che una gestione sostenibile del suolo ha modificato significativamente la composizione della comunità batteriche della fillosfera e della carposfera, aumentandone la biodiversità. Questo risultato è in linea con precedenti studi sulle comunità microbiche del suolo effettuate nello stesso agro-ecosistema. Oltre ai batteri epifiti, è stato riscontrato che i batteri endofiti presenti nei frutti (mesocarpo) del trattamento sostenibile sono stati in grado di sintetizzare alcuni fitormoni che agiscono come fattori di crescita per le piante (es. auxine e citochinine) e di produrre enzimi specifici coinvolti nella resistenza delle piante di olivo verso i principali agenti patogeni fungini di questa coltura. I microrganismi che vivono all’interno o sulla parte aerea delle piante, molti dei quali ancora poco studiati e/o sconosciuti, potrebbero quindi avere un ruolo analogo a quelli dei microrganismi che vivono nel nostro intestino (da 1,0 a 1,5 kg in una persona di corporatura media), i quali hanno un ruolo chiave nella stimolazione del sistema immunitario umano e contribuiscono alla protezione dell’organismo contro virus e batteri patogeni. Una gestione sostenibile dell’oliveto ha quindi un ruolo fondamentale per il benessere delle piante anche da questo punto di vista.

 

 

Grazie a loro, ho scritto:

 

Casacchia T, Briccoli Bati C, Sofo A, Dichio B, Motta F, Xiloyannis C (2010) Long-term consequences of tillage, organic amendments, residue management and localized irrigation on selected soil micro-flora groups in a Mediterranean apricot orchard. Acta Horticulturae 862: 447-452. ISBN: 978-90-6605-356-4

Pascazio S, Crecchio C, Ricciuti P, Palese AM, Xioyannis C, Sofo A. Changes in phyllosphere and carposphere bacterial communities in olive plants managed with different cultivation practices. In stampa.

Sofo A, Celano G, Ricciuti P, Curci M, Dichio B, Xiloyannis C, Crecchio C (2010) Changes in composition and activity of soil microbial communities in peach and kiwifruit Mediterranean orchards under an innovative management system. Soil Research 48 (3): 266-273.

Sofo A, Ciarfaglia A, Scopa A, Camele I, Curci M, Crecchio C, Xiloyannis C, Palese AM (2014) Soil microbial diversity and activity in a Mediterranean olive orchard managed by a set of sustainable agricultural practices. Soil, Use and Management 30 (1): 160-167.

Sofo A, Palese AM, Casacchia T, Celano G, Ricciuti P, Curci M, Crecchio C, Xiloyannis C (2010) Genetic, functional, and metabolic responses of soil microbiota in a sustainable olive orchard. Soil Science 175 (2): 81-88.

Sofo A, Palese AM, Casacchia T, Dichio B, Xiloyannis C (2012) Sustainable fruit production in Mediterranean orchards subjected to drought stress. In: Ahmad P, Prasad MNV, “Abiotic Stress Responses in Plants. Metabolism, Productivity and Sustainability”. Springer, New York, USA. Pp. 105-129. ISBN 978-1-4614-0633-4.

Sofo A, Palese AM, Casacchia T, Xiloyannis C (2014) Sustainable soil management in olive orchards: effects on telluric microorganisms. In: Parvaiz A, Rasool S, “Emerging Technologies and Management of Crop Stress Tolerance: Volume 2 – A Sustainable Approach”. ISBN: 978-0-12-800875-1. Academic Press, USA. Pp. 471-484.

 

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