Batteri Promotori della Crescita delle Piante (PGPB)

Batteri Promotori della Crescita delle Piante (PGPB)

PLANT GROWTH PROMOTING BACTERIA (PGPB). LA CRESCITA DELLE PIANTE PROMOSSA DA MICRORGANISMI

Sebbene i microrganismi sembrino essere poco rilevanti in natura, in realtà sono estremamente importanti negli equilibri di un ecosistema. L’interazione della pianta con le comunità microbiche del suolo ne è un esempio. La crescita delle piante infatti, è notevolmente influenzata dalle popolazioni batteriche della rizosfera e dell’endosfera, che interagiscono con le radici della pianta, nutrendosi di essudati della pianta e fornendo a loro volta alla stessa i nutrienti. Infatti mentre alcuni microrganismi possono essere fitopatogeni, causare malattie ed inibire la crescita delle piante stesse, altri, ovvero i cosiddetti PGPR (plant growth promoting rhizobacteria) possono, direttamente o indirettamente, facilitare la radicazione e promuovere la crescita attraverso una varietà di meccanismi. Direttamente, supportando la decomposizione e la mineralizzazione dei residui organici, facilitando l’assorbimento dei nutrienti, effettuando l’azoto fissazione e la solubilizzazione del fosfato, producendo siderofori, fitormoni e ACC deaminasi e indirettamente, attivando diversi meccanismi biochimici per bloccare l’attività di inibizione della crescita e dello sviluppo delle piante operata dai batteri fitopatogeni. Molti PGPR producono infatti l’enzima 1-aminociclopropano-1-carbossilato (ACC) deaminasi e metabolizzano ACC, un precursore che regola i livelli di etilene, riducendo così l’inibizione della crescita delle radici indotta da stress da etilene. I microrganismi PGPR che conferiscono caratteristiche positive all’ospite, sono generalmente batteri non simbionti localizzati sia nella rizosfera, chiamati rizobatteri, che all’interno della radice, chiamati invece batteri endofiti, i quali sono stati definiti come batteri che colonizzano i tessuti interni delle piante, senza causare infezioni sintomatiche o effetti negativi sul loro ospite. I batteri PGPR coinvolti in tale processo sono ad esempio Achromobacter, Arthrobacter, Azotobacter, Azospirillum, Bacillus, Enterobacter, Pseudomonas, Serratia e Streptomyces. L’ interazione pianta-microrganismo può trovare applicazione in notevoli campi come il fitorisanamento, una tecnologia eco-compatibile ed eco-sostenibile che sfrutta le piante per bonificare suoli inquinati da metalli pesanti. Le piante possono operare la bioconcentrazione (fitoestrazione) oppure la bioimmobilizzazione ed l’inattivazione (fitostabilizzazione) dei metalli pesanti tossici in situ, attraverso processi rizosferici. La fitoestrazione consiste nell’assorbimento dei contaminanti attraverso la radice e nella loro traslocazione all’interno della pianta. I contaminanti così immobilizzati all’interno della pianta vengono rimossi dal sito asportando le piante o parti di esse. La fitostabilizzazione invece immobilizza i contaminanti a livello dell’apparato radicale senza permetterne la loro diffusione nell’ambiente. La mobilità e la biodisponibilità di metalli pesanti nel suolo, in particolare nella rizosfera, dove ha luogo l’assorbimento radicale dei metalli pesanti e la loro esclusione, sono fattori che influenzano la fitoestrazione e la fitostabilizzazione. Il fitorisanamento si avvale di un’ampia varietà di specie vegetali per bonificare i suoli inquinati, tuttavia la riuscita del processo dipende dalla capacità della pianta di tollerare l’accumulo e la tossicità dei metalli e di sviluppare biomassa vegetale. Al tempo stesso, il processo di fitorisanamento è una tecnologia che comporta tempi lunghi e deve tener conto anche del fatto che alti livelli di inquinanti possono essere tossici per le piante utilizzate a questo scopo. Nella scelta della specie vegetale più opportuna è inoltre fondamentale considerare che l’uso di piante alloctone rischia di introdurre specie vegetali evolutivamente competitive e che potrebbero sopraffare le specie autoctone, con l’effetto di ridurre la biodiversità vegetale dell’area e sconvolgere quindi l’ecosistema locale. La pianta candidata ideale per la fitostabilizzazione dovrebbe essere quindi autoctona dell’area in cui sono presenti gli inquinanti, in modo tale che la stessa possa aver sviluppato nel corso del tempo meccanismi di sopravvivenza in presenza di elevate concentrazioni di metalli pesanti. Inoltre l’utilizzo di specie autoctone nella fitostabilizzazione determina l’instaurarsi di una comunità vegetale matura capace di riportare l’area inquinata alle condizioni originali. Ad esempio, in Sardegna, nelle aree minerarie abbandonate del Sulcis-Iglesiente, che sono gravemente contaminate dai metalli pesanti quali Pb e Zn, la specie più idonea per questi scopi è senza dubbio la Pistacia lentiscus L., abbondantemente distribuita in Sardegna soprattutto nelle aree minerarie. Appartiene alla famiglia delle Anacardiaceae ed è caratteristica della macchia mediterranea sempreverde. Presente in particolar modo nella fascia più termofila e lungo le coste, costituisce soprattutto in Sardegna, macchie compatte molto estese. E’ quindi di fondamentale importanza ricordare che il fitorisanamento non è legato alla degradazione dei contaminanti ma alla estrazione ed accumulo degli stessi nei tessuti della pianta o alla immobilizzazione nella rizosfera grazie alla mutua collaborazione pianta-microrganismo, è una tecnologia ecocompatibile ed ecosostenibile soprattutto in virtù dei bassi costi rispetto ad altre tecnologie, e deve essere applicata utilizzando specie autoctone del luogo da bonificare.

Fonte: http://lnx.ondeweb.net/ccb3/index.php?cat=newsletter_morisia_it&artID=1723&view=all (2021_4_28)

 

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