Per contrastare la siccità, ENEA sta studiando nuove pratiche di coltivazione degli ulivi basate sulle comunità microbiche presenti nel suolo e nelle radici.
I ricercatori hanno analizzato la resilienza e l’adattamento funzionale dei microrganismi presenti nelle radici e nel suolo (la rizosfera) di quattro cultivar di ulivo, confrontando piante irrigate e sottoposte a siccità in Umbria, in diverse stagioni dell’anno.
«L’ulivo è stato scelto come specie modello per sviluppare un sistema colturale innovativo, rappresentativo dell’agricoltura mediterranea che è sempre più minacciata dal fenomeno della siccità» spiega il responsabile del progetto per ENEA Gaetano Perrotta, ricercatore del Laboratorio di Bioeconomia circolare rigenerativa.
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Studio del microbioma che vive nel terreno intorno alle radici
In particolare, i ricercatori ENEA si sono occupati del monitoraggio e della caratterizzazione del microbioma che vive nel terreno intorno alle radici, con l’obiettivo di identificare marcatori di stress o di resistenza associati a condizioni di aridità.
«Abbiamo osservato che nel suolo i microrganismi rimangono abbastanza stabili anche in condizioni di scarsità idrica, grazie al fatto che molte specie svolgono funzioni simili. Nelle radici, invece, le comunità microbiche cambiano notevolmente: la pianta seleziona i batteri che la aiutano a resistere meglio alla mancanza d’acqua”, spiega il coautore dello studio Andrea Visca, biotecnologo del Laboratorio ENEA Innovazione delle filiere agroalimentari.
Sono stati individuati tre batteri “alleati” degli ulivi contro la siccità: Solirubrobacter, presente nel suolo e spesso associato alla decomposizione della materia organica e al ciclo dei nutrienti; Microvirga, che può vivere in simbiosi con le piante aiutandole ad assorbire nutrienti essenziali come l’azoto; Pseudonocardia, noto per produrre sostanze antimicrobiche e contribuire alla difesa delle piante da patogeni.
Nello specifico, dallo studio emerge che, in condizioni di siccità, i microrganismi presenti nel suolo attivano o aumentano i geni necessari per difendersi e adattarsi, come quelli che migliorano l’utilizzo di nutrienti fondamentali, proteggono le cellule dai danni ossidativi e permettono ai batteri di spostarsi verso ambienti più ricchi di acqua e nutrienti.
Comprendere le dinamiche di queste interazioni sta diventando una priorità per lo sviluppo di pratiche agricole sostenibili. Infatti, modulando le comunità microbiche associate alle radici sarà possibile migliorare l’acquisizione di nutrienti e rafforzare la resistenza degli ulivi agli stress biotici.
Lo studio “Culturomics and metagenomics-based insights into the soil microbiome preservation and application for sustainable agriculture” di ENEA, pubblicato su Applied Science, è stato condotto in collaborazione con il Cnr e le università di Milano, Torino e Tuscia, nell’ambito del progetto di cooperazione internazionale BIOMEnext (Modelling integrated biodiversity-based next-generation Mediterranean farming systems).
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