Perché gli EM sono così importanti per le piante?

I microrganismi sono essenziali per l’esistenza della vita in ogni ambiente della Terra

In questo articolo cerchiamo di spiegare, mantenendo un tono scientifico e tecnico, come la vita delle piante e i Microrganismi Effettivi sono strettamente connessi e perché è necessario che chiunque si occupi di piante, anche a livello domestico, sia a conoscenza di questa informazioni, per il bene non solo delle piante stesse, ma dell’ambiente in generale.

Il Microbioma Vegetale

I microrganismi sono essenziali per l’esistenza della vita in ogni ambiente della Terra.

Nonostante la loro immensa importanza nel suolo, negli oceani, nell’atmosfera e nel nostro stesso corpo, sappiamo ancora molto poco della maggior parte dei microbi presenti nell’ambiente.

Tuttavia, sappiamo che, proprio come il corpo umano, le piante e i loro sistemi radicali hanno un microbioma esteso che è fondamentale per la loro crescita e la loro salute.

La salute e la produttività delle piante sono fortemente influenzate, se non esclusivamente, dalla salute del microbioma delle piante. Un grande esempio dell’importanza delle interazioni tra piante e microbi è quello dei funghi micorrizici. Secondo Heckman DS et al., le associazioni dei funghi micorrizici con le alghe verdi sono state fondamentali per l’evoluzione delle piante terrestri da più di 700 milioni di anni.

Esistono tre aree distinte del microbioma delle piante:

• la rizosfera (radici)
• la filosfera (superfici aeree delle piante)
• l’endosfera (tessuti interni).

La rizosfera

La rizosfera (all’incirca i primi 30 cm di suolo) è la regione ricca di sostanze nutritive del terreno, immediatamente circostante le radici della pianta. Questa regione è altamente dinamica ed è governata da complesse interazioni simbiotiche tra le piante e le dense popolazioni di organismi che sono in stretta associazione con le radici. Gli organismi nella rizosfera includono batteri, funghi, protozoi, alghe, nematodi(microflora) e lombrichi e insetti tra molti altri (mesofauna).

Le interazioni simbiotiche nella rizosfera funzionano grazie agli essudati delle radici.

Gli essudati radicali includono aminoacidi, acidi organici, carboidrati, zuccheri, vitamine, mucillagini e proteine. Questi essudati stimolano le interazioni biologiche e fisiche tra le radici e gli organismi del suolo. I microrganismi nel ciclo dei nutrienti del suolo e forniscono alle piante le forme vegetali disponibili di questi nutrienti.

Gli essudati delle radici possono aiutare le radici ad assorbire e conservare gli ioni per l’uso delle piante. Ad esempio, le radici delle leguminose sono note per i loro noduli di Rhizobium. Questi noduli ottengono l’azoto dall’aria e lo fissano in forme utilizzabili dalle piante. Gli essudati radicali sono anche noti per trasferire fino al 20% di tutto il carbonio fissato fotosinteticamente nella rizosfera (una concimazione organica di decine di quintali di zuccheri ogni anno).
Alcuni essudati radicali lavorano anche per difendere le cellule radicali secernendo proteine di difesa e sostanze chimiche antimicrobiche.

Fonte dell’immagine: Rincon-Florez, Vivian & Carvalhais, Lilia & Schenk, Peer. (2013). Strumenti molecolari dipendenti dalla cultura per la microbiologia del suolo e della rizosfera.

La Fillosfera

La fillosfera è definita come il totale delle porzioni di piante fuori terra e può essere suddivisa in steli, foglie, fiori e frutti. La fillosfera ospita una varietà di batteri, lieviti e funghi e tende ad essere più dominante sulle foglie. I batteri sono i più numerosi sulla superficie delle foglie e hanno una media di circa 106-107 cellule/cm2.

Anche le popolazioni differiscono molto a seconda della specie vegetale, della vicinanza ad altre piante e per brevi periodi di tempo (ore, giorni, settimane, ecc.) in base ai cambiamenti delle condizioni fisiche e nutrizionali.

I microrganismi fillosferici svolgono un ruolo importante nella crescita delle piante fissando l’azoto atmosferico, producendo ormoni della crescita delle piante, fornendo sostanze chimiche di difesa contro agenti patogeni e funghi e aiutando nella decomposizione delle foglie una volta che cadono dalla pianta.

La vita sulla superficie di una foglia tende ad essere ostile per i microrganismi a causa delle temperature sempre mutevoli, dell’isolazione, dell’umidità e delle limitate sostanze nutritive disponibili. Per rimanere vitali in un ambiente così ostile, i microrganismi utilizzano tutto quello che hanno a disposizione, le cuticole delle foglie, la cera, le appendici delle foglie e gli essudati fogliari che forniscono anche amminoacidi, glucosio, fruttosio e saccarosio.

Immagine Fonte: Shelake, Rahul & Pramanik, Dibyajyoti & Kim, Jae-Yean. (2019). Esplorazione delle interazioni tra piante e microbi per un’agricoltura sostenibile nell’era CRISPR.

L’endosfera

L’endosfera si riferisce a qualsiasi tessuto interno della pianta o delle radici ed è abitata da funghi e batteri chiamati endofiti.

Gli endofiti entrano generalmente nella pianta attraverso la zona delle radici. Come le altre parti di cui abbiamo parlato (la rizosfera e la fillosfera) le cellule interne non funzionano come singole entità ma sono strettamente associate ai microrganismi che le circondano.

L’endosfera è costituita principalmente da funghi e vari batteri che vivono asintomaticamente all’interno della pianta, non causando alcun segno di danno alla pianta.

I batteri endofitici sono presenti nella maggior parte delle aree interne di una pianta (pareti cellulari, vasi xilematici, fiori, frutti e semi) e, normalmente, non causano alcun cambiamento morfologico come quelli nella rizosfera che causano noduli, anche se alcuni hanno un ruolo molto efficace come promotore della crescita della pianta e di bio controllo. Comunemente, gli endofiti hanno la capacità di sintetizzare gli ormoni delle piante. Altri portano geni per la fissazione dell’azoto che possono convertire l’N2 in forme di azoto utilizzabili (ammonio e nitrato). Questi batteri fissatori dell’azoto hanno il potenziale di ridurre i fertilizzanti chimici azotati.

Immagine Fonte: Compant, S., Saikkonen, K., Mitter, B. et al.Editorial numero speciale: suolo, piante ed endofite.

Gli EM® migliorano la biodiversità dei microrganismi delle piante

Un sano microbioma vegetale dipende dalla diversità e dall’equilibrio e dalla presenza di una comunità di microrganismi benefici.

Solo negli ultimi anni si è capito che concentrarsi sulla salute del microbioma del suolo è la chiave per il successo in agricoltura.

La diversità dei microrganismi contenuti nella miscela EM® aumenterà il numero e la diversità dei microrganismi già presenti nel suolo.

La presenza cospicua di microrganismi sostiene e incrementa lo sviluppo di organismi come vermi, nematodi benefici, funghi e protozoi che portano a un ecosistema più ricco e sano nel suolo.

Gli EM® sono facili da applicare semplicemente diluendoli in acqua e applicandoli settimanalmente alla superficie del suolo. Gli EM® possono anche essere applicati a livello fogliare con la stessa cadenza settimanale (solo durante la stagione vegetativa) semplicemente con uno spruzzatore cercando di coprire l’intera pianta.

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