L’impiego di prodotti biostimolanti in agricoltura è considerata una pratica strategica molto promettente per migliorare la sostenibilità in agricoltura attraverso la riduzione degli input e l’aumento della capacità di resilienza delle piante agli stress abiotici, garantendo quindi la produttività delle colture agrarie. Diversi prodotti sono attualmente disponibili in commercio; al tempo stesso, però, per favorire lo sviluppo del settore, sarebbe necessaria e auspicabile sia una standardizzazione nella loro composizione e formulazione, che una maggiore conoscenza dei meccanismi di biostimolazione. I biostimolanti a base di sostanze umiche (HS) sono ottenuti da estrazione alcalina da matrici ricche di carbonio, come la leonardite. Recentemente diversi studi hanno dimostrato la possibilità di valorizzare matrici rinnovabili come, ad esempio, il compost. In questo contesto quindi, gli HS potrebbero rappresentare un’opportunità interessante anche nell’ambito della bioeconomia circolare, anche se il loro effetto su piante, suolo e comunità microbiche della rizosfera è ancora poco compreso. Il presente lavoro ha avuto lo scopo di mettere a punto un approccio analitico per la valutazione dei diversi aspetti coinvolti nell’azione di un estratto umico di compost da digestato (EHS). Sono stati allestiti due esperimenti indipendenti con piante di pomodoro, in condizioni controllate, con adeguato apporto di acqua e fertilizzante durante tutto il ciclo di prova, somministrando 2 dosi di EHS (5 e 50 kgHS/ha, 4 applicazioni durante il ciclo colturale). Dopo 3 e 6 settimane sono stati raccolti campioni di foglia, di suolo bulk e di suolo rizosferico per l’analisi chimica e omica e la quantificazione della biomassa prodotta, mentre i parametri biometrici sono stati acquisiti settimanalmente . L’approccio “multiomico” (analisi trascrittomica di campioni fogliari e metagenomica, sia batterica che fungina della rizosfera), oltre ai parametri fisiologici (crescita delle piante, nutrienti e clorofilla) e alla caratterizzazione del suolo a due diversi tempi, hanno mostrato come l’impiego di EHS non abbia avuto nessun effetto di biostimolazione. Non sono state riscontrate variazioni significative nel metabolismo secondario, nella trascrittomica fogliare, nella disponibilità di nutrienti e nella composizione/abbondanza di comunità microbiche della rizosfera e non sono state rilevate variazioni a carico dell'architettura della pianta, della biomassa e dei tempi di fioritura. Sono state quindi allestite delle ulteriori prove alle medesime condizioni per valutare l’effetto di EHS su piante in condizioni di crescita di stress nutrizionale (50 e 75% di riduzione) e in condizioni di stress idrico. Anche in questo caso non sono stati rilevati effetti significativi sulla crescita della pianta, sulla fioritura e sulle quantità dei frutti prodotti. L'EHS testato appartiene a una classe di composti che, in precedenti lavori, ha comunque mostrato risultati contrastanti. Considerata l’importanza di una maggiore conoscenza dell’interfaccia suolo-pianta-microrganismo, quale zona d’azione di questa tipologia di prodotti, l’approccio analitico proposto potrà essere utile per acquisire informazioni necessari per standardizzare gli impieghi di estratti umici ed integrarli in maniera efficace nelle pratiche agronomiche.
Un approccio olistico per lo studio del meccanismo di biostimolazione di un estratto alcalino da compost su piante di pomodoro
Bona D.;Zaccone C.;
2026-01-01
Abstract
L’impiego di prodotti biostimolanti in agricoltura è considerata una pratica strategica molto promettente per migliorare la sostenibilità in agricoltura attraverso la riduzione degli input e l’aumento della capacità di resilienza delle piante agli stress abiotici, garantendo quindi la produttività delle colture agrarie. Diversi prodotti sono attualmente disponibili in commercio; al tempo stesso, però, per favorire lo sviluppo del settore, sarebbe necessaria e auspicabile sia una standardizzazione nella loro composizione e formulazione, che una maggiore conoscenza dei meccanismi di biostimolazione. I biostimolanti a base di sostanze umiche (HS) sono ottenuti da estrazione alcalina da matrici ricche di carbonio, come la leonardite. Recentemente diversi studi hanno dimostrato la possibilità di valorizzare matrici rinnovabili come, ad esempio, il compost. In questo contesto quindi, gli HS potrebbero rappresentare un’opportunità interessante anche nell’ambito della bioeconomia circolare, anche se il loro effetto su piante, suolo e comunità microbiche della rizosfera è ancora poco compreso. Il presente lavoro ha avuto lo scopo di mettere a punto un approccio analitico per la valutazione dei diversi aspetti coinvolti nell’azione di un estratto umico di compost da digestato (EHS). Sono stati allestiti due esperimenti indipendenti con piante di pomodoro, in condizioni controllate, con adeguato apporto di acqua e fertilizzante durante tutto il ciclo di prova, somministrando 2 dosi di EHS (5 e 50 kgHS/ha, 4 applicazioni durante il ciclo colturale). Dopo 3 e 6 settimane sono stati raccolti campioni di foglia, di suolo bulk e di suolo rizosferico per l’analisi chimica e omica e la quantificazione della biomassa prodotta, mentre i parametri biometrici sono stati acquisiti settimanalmente . L’approccio “multiomico” (analisi trascrittomica di campioni fogliari e metagenomica, sia batterica che fungina della rizosfera), oltre ai parametri fisiologici (crescita delle piante, nutrienti e clorofilla) e alla caratterizzazione del suolo a due diversi tempi, hanno mostrato come l’impiego di EHS non abbia avuto nessun effetto di biostimolazione. Non sono state riscontrate variazioni significative nel metabolismo secondario, nella trascrittomica fogliare, nella disponibilità di nutrienti e nella composizione/abbondanza di comunità microbiche della rizosfera e non sono state rilevate variazioni a carico dell'architettura della pianta, della biomassa e dei tempi di fioritura. Sono state quindi allestite delle ulteriori prove alle medesime condizioni per valutare l’effetto di EHS su piante in condizioni di crescita di stress nutrizionale (50 e 75% di riduzione) e in condizioni di stress idrico. Anche in questo caso non sono stati rilevati effetti significativi sulla crescita della pianta, sulla fioritura e sulle quantità dei frutti prodotti. L'EHS testato appartiene a una classe di composti che, in precedenti lavori, ha comunque mostrato risultati contrastanti. Considerata l’importanza di una maggiore conoscenza dell’interfaccia suolo-pianta-microrganismo, quale zona d’azione di questa tipologia di prodotti, l’approccio analitico proposto potrà essere utile per acquisire informazioni necessari per standardizzare gli impieghi di estratti umici ed integrarli in maniera efficace nelle pratiche agronomiche.
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