La fertilità del suolo è un concetto complesso che va oltre la semplice disponibilità di nutrienti chimici. È un ecosistema dinamico, dove le interazioni tra componenti minerali, organiche, vegetali e, soprattutto, le popolazioni microbiche giocano un ruolo fondamentale. Comprendere questi legami è cruciale per una gestione agricola sostenibile e produttiva.
Il Microbiota del Suolo: Il Cuore Nascosto della Fertilità
Negli ultimi anni, la ricerca sul microbiota del suolo, ovvero sulle popolazioni di microrganismi che lo abitano, è in continua evoluzione. Numerose ricerche hanno permesso di capire l’importanza e il ruolo di queste popolazioni anche per la nutrizione delle piante. In un suolo fertile si stimano circa 4-5 tonnellate/ettaro di biomassa vivente che, dopo la morte dell’organismo, diventa nutrimento vero e proprio per le piante. Non è eccessivo affermare che il benessere della pianta è direttamente relazionato ai microrganismi del suolo e alla loro attività.
Le popolazioni microbiche sono responsabili di diversi processi nel suolo, tra cui la fissazione dell’azoto atmosferico, la disgregazione e degradazione del materiale derivante da rocce e componenti organiche, e la disponibilità di sostanze assimilabili dalle piante attraverso il processo di mineralizzazione. Quest'ultimo consiste nella conversione di carbonio, azoto, fosforo e zolfo organici in forme minerali. Inoltre, i microrganismi contribuiscono alla produzione di humus, alle risposte allo stress delle piante e al mantenimento della fertilità del suolo.
Le piante, a loro volta, beneficiano dell’attività microbica e secernono attraverso le radici essudati radicali che attraggono i microrganismi, promuovendone la crescita. In cambio, ottengono un migliore benessere fisiologico e sanitario, oltre a un efficientamento nell’uso di acqua ed elementi nutritivi. Tutto questo si traduce in una maggiore quantità e qualità delle produzioni agricole.
L'importanza dei microrganismi nel terreno
La Sostanza Organica: Fondamento della Struttura e della Nutrizione
Spesso, elementi importanti alla base della vita delle piante, come la sostanza organica e i microrganismi del suolo, non hanno un ruolo da protagonisti nella definizione del progetto di nutrizione di una coltura. In un suolo fertile, la sostanza organica rappresenta solamente il 3% in peso e il 14% del volume. Tuttavia, essa rappresenta ben il 46% della superficie responsabile di tutti gli interscambi di elementi nutritivi.
La sostanza organica è fondamentale per la strutturazione del suolo. Tra le particelle del suolo (sabbia, limo e argilla), la presenza di sostanza organica promuove un processo chiamato flocculazione che porta alla generazione di aggregati. La condizione primaria nel processo di formazione della struttura nel suolo è quella di disporre di molecole capaci di svolgere un’azione di collante tra le particelle. Si tratta di molecole che hanno origine organica, tra queste la glomalina, una glicoproteina insolubile e idrofobica nella sua forma nativa, di relativamente recente scoperta (Wright & Upadhyaya, 1996) che consente la formazione di glomeruli strutturali.
Molto importante nella genesi della struttura e direttamente relazionata ad essa è anche l’aria, alla base dei processi vitali dei microorganismi. Un suolo poco strutturato e asfittico, infatti, costituirebbe un ambiente poco ospitale per le popolazioni microbiche riducendone sensibilmente la presenza.
La sostanza organica presente nel terreno garantisce sia il mantenimento della fertilità chimica, fisica e biologica. Dalla figura 1 è possibile osservare come, solo quando all’interno del suolo vi è una percentuale di sostanza organica, in parte umificata, indicativamente superiore all’1%, il suolo diventa fertile, cioè in grado di ospitare le piante superiori. Le piante superiori sono quelle più evolute con un corpo differenziato in radici, fusto e foglie, alle quali appartengono le piante coltivate in agricoltura.
La sostanza organica è alla base della fertilità fisica del suolo poiché, essendo composta da residui animali, vegetali e microbiologici più o meno decomposti, ha un aspetto poroso e interagisce con la frazione minerale determinando la struttura del suolo. Migliora anche la fertilità biologica del suolo poiché rappresenta il nutrimento non solo di funghi e batteri, ma anche di piccoli mammiferi e artropodi ai quali fornisce energia ed è anche fonte di elementi minerali. Infine, incrementa anche la fertilità chimica del suolo poiché, quando si mineralizza, rilascia definitivamente gli elementi di cui è composta come ad esempio azoto, fosforo, potassio, ferro, manganese.
Il Microbial Loop: Un Meccanismo di Crescita Radicale
I microrganismi del suolo sono inoltre implicati nel fenomeno noto come “Microbial loop”. Questo concetto illustra in dettaglio il ciclo di interazioni tra piante e microrganismi. Inizialmente, le radici perdono essudati ricchi di carbonio, i quali stimolano la crescita e la diversificazione microbica, portando allo sviluppo dei protozoi. Poiché i protozoi si cibano selettivamente della popolazione batterica in crescita, viene favorita la crescita delle piante che promuovono i rizo-batteri (PGPR). Questi producono acido indolacetico (IAA), che porta a un aumento della crescita delle radici laterali in virtù della presenza di auxina (ormone della crescita). Man mano che crescono più radici laterali, la pianta rilascia più essudati, che stimolano la crescita batterica futura (Bonkowski e Brandt, 2002).
Considerando le funzioni svolte dalle diverse popolazioni microbiche nel suolo e il loro effetto su benessere e nutrizione delle piante, appare senz’altro utile un ulteriore approfondimento in questa materia. Studiare più in profondità questi aspetti conferirà ai microrganismi tellurici il ruolo da protagonisti che meritano nel contribuire alla fertilità del terreno e al mondo agronomico un utile strumento per migliorare l’approccio alla nutrizione delle colture.
L'Acificazione del Suolo e il Ruolo del pH
La reazione del suolo, espressa dal pH, influisce in modo significativo sul corso di molti processi del suolo, sullo sviluppo degli organismi che vivono in questo ambiente, sulla trasformazione della materia organica nel suolo e sulla facilità di assorbimento dei nutrienti da parte delle piante. L'acidificazione del suolo è un processo che avviene continuamente nel terreno. La conseguenza è una diminuzione del pH, che porta a una diminuzione della sua fertilità e, di conseguenza, a un deterioramento della quantità e della qualità del raccolto.
Le cause di questo fenomeno sono sia naturali (come fattori geologici, biochimici, antropici e climatici) sia direttamente legate all’attività umana. Un sintomo che indica l'acidificazione del suolo è una diminuzione della sua fertilità e produttività. Ciò ha un impatto diretto sui rendimenti ottenuti, che a sua volta si traduce nella redditività dei raccolti. Pertanto, vale la pena sapere quali sono le cause dell'acidificazione del suolo e come prevenirla.
Il pH preferito dalla maggior parte delle piante oscilla tra 6 e 7,5, ma ogni pianta ha il suo pH ideale. Il Pomodoro, per esempio, cresce bene tra il 6 e il 7, il Melo e il Pero si trovano a loro agio tra il 5,5 e il 7, la patata tra il 5 e il 6,5, mentre l’Olivo ama affondare le sue radici in terreni più alcalini con un pH variabile tra 7 e 8,5. I valori del pH influiscono direttamente sulla disponibilità degli elementi nutritivi di un terreno.
Gestione della Fertilità del Suolo: Dalla Chimica alla Biologia
L’agronomia pone oggi molta attenzione alle analisi chimico-fisiche del suolo, ai macroelementi come azoto, fosforo e potassio, al pH, alla tessitura del suolo e la sua capacità di scambio cationico (CSC). Gli agronomi, in base a queste informazioni e alla coltura presente in campo, calibrano un piano nutrizionale.
Tuttavia, la nutrizione delle piante non può essere basata esclusivamente su fertilizzanti di sintesi. Questi sono per la maggior parte a base salina e provocano nel tempo, soprattutto se localizzati in grandi quantità in porzioni ristrette di suolo, la plasmolisi - ovvero la morte - delle cellule batteriche e fungine presenti nel suolo. Negli anni, la concimazione di sintesi ha preso il sopravvento a causa della carenza di letame e sostanza organica da apportare e per la maggior praticità d’utilizzo e di applicazione.
Inoltre, la sostanza organica distribuita non è prontamente disponibile per la pianta e non può essere direttamente assimilata: deve essere preventivamente degradata dai microrganismi. Lo stesso dicasi per l’urea: se in coltura idroponica distribuissimo urea, la pianta non riuscirebbe ad assimilarla. È necessario un batterio, capace di produrre ureasi, l’enzima capace di scindere la molecola di urea in due molecole di ammoniaca. Per comprendere meglio questo concetto si può paragonare il suolo al nostro intestino: se la nostra flora intestinale - circa 2-3 kg del nostro peso corporeo - è sana e attiva, tutto quello che mangiamo verrà assimilato in maniera molto efficiente.
Queste interazioni sono anche responsabili della decomposizione di materiali organici in forme che possono essere facilmente incorporate dalle piante, creando un ciclo di nutrienti che vanno dal suolo al microbiota e ritorno al terreno. Questo percorso includerà anche minerali inorganici essenziali, i micronutrienti (Cu, Mg, Fe e Zn) e i macronutrienti (N, P e K). Oltre 20 differenti studi (condotti su modelli e specie agricole rilevanti) spiegano che una maggiore ricchezza e funzionalità della biodiversità sotterranea agisce positivamente sul materiale vegetale e sulla biomassa in superficie (Díaz e Cabido, 2001).
Il Terreno Ideale per le Piante Acidofile: L'Esempio dell'Azalea
Alcune piante, come l'azalea, prediligono terreni acidi. L’azalea in vaso o coltivata in giardino predilige un terreno acido, privo di calcare, torboso, fertile, ben drenato ed areato. Questa pianta acidofila è molto sensibile al calcio e al magnesio presenti nel terreno e/o nell’acqua di irrigazione. Necessita di essere collocata in un ambiente in semi-ombra o in posizioni umide e riparate, poiché non tollera il clima arido e ventoso.
L'irrigazione per l'azalea in giardino deve essere abbondante in primavera ed estate e scarsa in inverno. In vaso è preferibile mantenere il substrato umido. Il periodo ideale per effettuare la messa a dimora è l’autunno, quando il terreno non è troppo asciutto e non fa molto freddo. La buca dove inserire l’azalea deve essere profonda circa 20 cm. Il terreno sul fondo dovrà essere mischiato a cocci e ghiaia per consentire il drenaggio. Si deve procedere a sistemare la pianta nella buca che dovrà essere riempita con un terriccio specifico per acidofile. È consigliabile potare leggermente, accorciando i rami troppo lunghi e rimuovendo quelli secchi o danneggiati.
Incrementare la Fertilità del Suolo: Un Bene per l'Umanità
La fertilità del suolo indica la capacità di sostenere nel tempo produzioni viticole di quantità e qualità soddisfacenti, e più in generale, la capacità di un dato terreno di produrre prodotti agricoli e quindi il cibo che permette la nostra vita di tutti i giorni. Per questo motivo la fertilità del suolo è da considerarsi un bene non solo dell’agricoltore ma di tutta l’umanità. Inoltre, viste le previsioni di crescita della popolazione umana, servirà sempre più cibo e quindi la fertilità del suolo non solo deve essere preservata ma, se possibile, incrementata.
I fattori ambientali, fisici, chimici e biologici, legati alla nutrizione delle piante e la sostanza organica del suolo generata dall’attività biologica dei microrganismi sono i fattori che contribuiscono a rendere fertile un terreno. Lo sfruttamento del terreno, incluso quello dovuto alla viticoltura, nel lungo periodo porta ad un impoverimento del contenuto di sostanza organica nei terreni.
La fertilità fisica del suolo è legata alla tessitura del terreno, cioè alla composizione in sabbia, limo, argilla, alla presenza di scheletro (sassi), alla struttura e disposizione delle componenti granulometriche. La fertilità chimica è determinata non solo dalla dotazione in elementi minerali nutritivi ma soprattutto dalla disponibilità di questi elementi per l’assorbimento da parte delle piante. La fertilità biologica è legata alla presenza di tutta la flora e la fauna che va dai piccoli mammiferi, agli insetti, fino ai microrganismi più elementari che svolgono l’attività di decomposizione della sostanza organica e la sua successiva umificazione e mineralizzazione. Il contributo della sostanza organica nel generare e conservare la fertilità del suolo è fondamentale.
Per incrementare la fertilità del suolo, una delle attività più importanti per contrastare gli effetti dell’acidificazione del terreno è l'analisi periodica del terreno. Queste analisi vengono eseguite presso stazioni chimiche e agricole o presso aziende private con i permessi necessari. Per eseguire un'analisi base del terreno è necessario raccogliere circa 0,5 kg di terreno dagli strati 0-10, 10-20 e 20-30 oppure 0-15 e 15-30. Dopo aver eseguito test e analisi del terreno, dovrebbero essere intraprese azioni per prevenire ulteriori effetti dell'acidificazione del suolo, al fine di raggiungere l'equilibrio biologico, chimico e fisico nel suolo.
La biologizzazione presuppone la soddisfazione ottimale dei bisogni nutrizionali delle piante e la produzione di colture di alta qualità commerciale e valore nutrizionale. Le ipotesi di certificazione di agricoltura rigenerativa sono finalizzate ad aumentare la fertilità del suolo e a migliorarne le proprietà biologiche, fisico-chimiche e fisiche.
L'importanza dei microrganismi nel terreno
Soluzioni Innovative per la Fertilità del Suolo: L'Estratto di Idrolizzato Proteico e Agrogel®
Per sostenere la fertilità del suolo, si stanno sviluppando soluzioni innovative. Un esempio è l'“Estratto di idrolizzato proteico da fermentazione di microrganismi”. Questo prodotto, partendo dalla coltivazione di ceppi selezionati di funghi e batteri, procede con una fermentazione che determina una naturale, non indotta da basi o acidi, idrolisi delle proteine, fino ad ottenere una grande quantità di enzimi. Questo "principio attivo" agisce sulla rizosfera e sul terreno circostante gli apparati radicali. Contiene sostanze che inibiscono la crescita dei funghi patogeni del suolo e altre che favoriscono l’attività dei microrganismi benefici. Inoltre, contiene un’elevata quantità di acidi fulvici rizogenici e fitormoni selezionati. Infatti, a contatto col terreno, libera immediatamente i fattori di crescita che, assorbiti dalle radici, promuovono lo sviluppo della pianta. È un prodotto non inquinante, neutro e sicuro per l’agricoltore, per le piante e per l’ambiente, e non lascia alcun residuo.
Un'altra innovazione è Agrogel®, la matrice organica di esclusiva produzione di ILSA, prodotta a partire dal collagene attraverso il processo di idrolisi termobarica FCH® (Fully Controlled Hydrolysis). La struttura porosa di Agrogel® aumenta la porosità del suolo migliorando il passaggio dell’aria, ma è anche in grado di assorbire rapidamente l’acqua aumentando in volume di oltre il 150% e quindi incrementando la capacità del suolo di contenere l’acqua. Solo i fertilizzanti ILSA contengono Agrogel® e appartengono alle linee di prodotto BIOILSA, prodotti ammessi in agricoltura biologica, e ILSAFERT, prodotti per l’agricoltura convenzionale. Tutti i prodotti contenenti Agrogel® sono contrassegnati sul sacco dal logo specifico della matrice. In particolare FERTIL, FERTIL SUPERNOVA, FERTORGANICO, FERTORGANICO SUPERNOVA e PROFESSIONAL N sono costituiti da oltre il 95% di Agrogel®.
L'Universo Inesplorato del Suolo
Secondo un recente studio effettuato in 12 vigneti della zona Colli Euganei e Colli Berici, sono state sequenziate ben 56.046 specie tra funghi e batteri (Progetto Vene-Terroir, M. Paoletti, A. Squartini, G. Concheri, DAFNAE). Il loro numero è molto elevato, sia per quantità in biomassa che per numerosità di specie: in media in un ettaro di vigneto si possono trovare circa 2-3 mila specie fungine e 5-6 mila specie batteriche. In un grammo di terreno ci possono essere migliaia di specie batteriche distinte e centinaia di specie di macrofauna (ad esempio protozoi e nematodi) e megafauna (lombrichi e insetti).
I microrganismi del suolo sono un universo per lo più inesplorato. Le funzioni di questi microrganismi sono molteplici: pensiamo ai batteri che fissano l’azoto (oltre a quelli in simbiosi con le leguminose ci sono anche diverse specie indipendenti) e ai batteri produttori di auxine, citochinine e gibberelline, essenziali per le fasi chiave della crescita e dello sviluppo delle piante.
L'attenzione alla biodiversità sotterranea e alla gestione della sostanza organica si è dimostrata efficace per il sostegno della fertilità del suolo del vigneto, sottolineando anche la possibilità di avviare e mantenere una viticoltura sostenibile e a economia circolare. Questo approccio riconosce che il suolo è un sistema vivente, e la sua vitalità è direttamente proporzionale alla sua capacità di sostenere la vita, sia quella microbica che quella vegetale.
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