Centro Studi l'Uomo e l'Ambiente

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Microrganismi efficaci per il miglioramento e risanamento del suolo agrario

I microrganismi, base della vita sul nostro pianeta, frequentano gli ambienti più disparati, dai suoli incolti ai terreni agricoli, ai fondali marini, agli organi interni di piante e animali. Sono caratterizzati non solo da convivenza pacifica, ma da rapporto interattivo favorevole con gli elementi dei vari ambienti; giocano un ruolo chiave anche nella produzione del cibo perché decompongono i materiali organici in metaboliti semplici che possono poi essere utilizzati dalle piante e da altri organismi. In ogni momento milioni di microrganismi sono presenti nell'organismo: i batteri benefici scindono le sostanze ingerite e rilasciano sostanze quali gli amminoacidi (i mattoni delle proteine), gli antiossidanti e gli enzimi.

L’importante ruolo dei microrganismi informa l’'attività di ricerca, sviluppo e promozione di ENEA  in tale campo. Infatti nel periodo 2011-2015, nel settore delle tecnologie ambientali, secondo il Piano di Azione europeo per le Tecnologie ambientali (ETAP). l’Ente  si è posto l’obbiettivo di arrivare alla comprensione dei processi microbici nei sistemi ambientali d’interesse, promuovendo e sviluppando approcci biotecnologici, che facciano leva sulle ultime tecniche integrandole con processi informatici.
Le attività di ricerca e sviluppo tecnologico vengono condotte in laboratori specializzati presso i Centri ENEA di Casaccia, Bologna e Trisaia (Matera), e comportano anche la realizzazione di prototipi.

In particolare la ricerca sta affrontando problematiche quali:

-      losviluppo di approcci che portino un avanzamento nella comprensione della funzione dell’ecosistema microbico in risposta al cambiamento del clima;

-      nuovi approcci e nuove idee per processi di biorisanamento e per il monitoraggio a lungo termine dell’impatto ambientale causato dall’inquinamento;

-      esplorazione di nuovi approcci informatici per modellare e predire i processi microbici in condizioni ambientali in cambiamento;

-      nuovi metodi per valutare la distribuzione spaziale e l’impatto dei processi microbici attraverso scale di osservazione maggiori;

-      metagenomica-bioesplorazione ambientale per applicazioni industriali e ambientali (ad esempio ricerca di enzimi estremofili e biocatalizzatori, di nuove specie microbiche e di nuove funzioni metaboliche);

-      biotecnologie ambientali applicate al trattamento delle acque reflue, per ridurre la contaminazione delle acque superficiali da parte di inquinanti emergenti e per il recupero di nutrienti e acqua.

Anche SOI la Società Italiana di Ortoflorofrutticoltura, nelle recenti giornate scientifiche tenutesi a Padova, al Campus di Agripolis, realizzate in collaborazione con il Dipartimento di Agronomia DAFNAE dell'Università di Padova, ha affrontato numerose problematiche legate al suolo tra le quali la sindrome di stanchezza (scarsa fertilità) e la malattia da reimpianto cercando le possibili soluzioni al generale declino della fertilità. Manca una diagnosi precisa sulle cause del decadimento della qualità e la stessa risposta a interventi con ammendanti organici di varia origine, formulati biologici, acidi umici, biostimolanti, antagonisti microbici è risultata erratica e poco affidabile.

L’origine biotica dei problemi relativi alla malattia da reimpianto è stata confermata negli ultimi anni da numerosi studi svolti in meleti, pescheti, mandorleti, come pure su fragola.  La sindrome è detta anche plant vigour mediated disease ovvero una malattia delle piante mediata del loro stato fisiologico, a significare quanto essa sia legata allo stato generale di fertilità dei suoli e alla tecnica agronomica. I recenti più innovativi studi su questa problematica correlano due principali fattori:

-  la componete biotica (rappresentata dal complesso di fungi patogeni agenti di necrosi radicale e dalle comunità microbiche responsabili dei processi funzionali dei suoli);

- i parametri fisici, chimici e biologici del suolo dipendenti dall’alterato ciclo della sostanza organica (struttura del terreno, disponibilità di elementi nutritivi, contenuto di biomassa, humus e processo di umificazione, presenza di sostanze fitotossiche, metalli pesanti e altro).

In agricoltura biologica il Prof. Giovanni Dinelli, del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Ambientali dell'Università di Bologna, sta conducendo il progetto "Applicazioni della tecnologia EM per il prato sportivo e per le colture di pomodoro e frumento". Viene testato l'impiego di una particolare e brevettata formulazione di microrganismi efficaci, impiegata in modo diffuso in numerosi paesi. I microrganismi attivi impiegati risultano particolarmente efficaci nel terreno dove creano un ambiente capace di reprimere germi patogeni e parassiti e di contrastare l’inquinamento ambientale.

Fonti: ENEA, SOI, PuntoEM