Micorrize Arbuscular-South Australia

Punti chiave

• Le micorrize Arbuscular (AM) sono generalmente associazioni benefiche (simbiosi) tra radici delle piante e funghi del suolo specializzati.
• La colonizzazione ad alta AM indica una buona salute del suolo e delle colture.
• Le associazioni AM possono essere la via dominante per l’assorbimento del fosforo (P) e dello zinco (Zn), ma sono anche importanti per altri nutrienti.
• Quasi tutte le piante coltivate possono formare associazioni AM tranne lupini e brassiche come colza.
• Le sequenze di colture (lupino, colza e maggese lunghe) che hanno periodi prolungati senza piante AM possono ridurre l’assorbimento di nutrienti e la resa delle seguenti colture ospiti.
• La lavorazione e i fungicidi riducono la colonizzazione AM delle colture.

Background

Le micorrize arbuscolari (AM) sono generalmente associazioni benefiche (simbiosi) tra radici delle piante e funghi del suolo specializzati. Le probabilità sono che tutti i funghi AM in qualsiasi terreno particolare saranno in grado di colonizzare tutte le piante che vengono coltivate lì. Solo poche piante non formano simbiosi AM. Questi includono colza e altre brassiche (famiglia dei cavoli), lupini (tutti gli altri legumi di colture e pascoli sono AM), barbabietole e spinaci, altrimenti praticamente tutte le specie di colture formano queste associazioni. La colonizzazione ad alta AM è un’importante indicazione di buona salute del suolo, anche se questo non è sempre riconosciuto.

La simbiosi si basa sullo scambio di nutrienti: il fungo aumenta la capacità delle radici ospiti di assorbire i nutrienti mentre la pianta fornisce al fungo zuccheri. È importante sottolineare che i funghi AM crescono nel terreno e all’interno delle radici e i loro fili sottili (ph) si estendono e si ramificano nei pori del suolo (figura 1), aumentando la quantità di terreno da cui le piante ospiti possono estrarre sostanze nutritive. Questi fili agiscono anche per diffondere la simbiosi da pianta a pianta e per stabilizzare la struttura del suolo.

Benefici della simbiosi AM

Gli esperimenti hanno mostrato variazioni nell’assorbimento dei nutrienti, nella crescita o nella resa dei benefici che le piante ottengono dalle simbiosi AM. Ciò ha portato a opinioni contrastanti sull’importanza dell’AM nei sistemi di coltivazione australiani. La dimensione della risposta all’AM dipende dalle specie vegetali, nonché dalla disponibilità di nutrienti del suolo e dalle applicazioni dei fertilizzanti. Le specie che mostrano grandi benefici possono avere sistemi di radici poco sviluppati e peli corti e alcuni non possono crescere correttamente a meno che non siano AM. Queste piante ricevono “P extra” dai loro partner fungini, in modo che la gestione per aumentare le popolazioni di funghi AM sia utile e possa comportare un risparmio di fertilizzanti.

Figura 1: Radice di grano macchiato che mostra AM strutture fungine (blu).

Piante come i cereali con sistemi radicali molto estesi e lunghi peli radicali, hanno un’elevata capacità naturale di assorbire i nutrienti e si credeva che i funghi AM non offrissero alcun beneficio. Tuttavia, nuovi lavori su terreni provenienti dall’Australia meridionale hanno dimostrato che anche quando il grano o l’orzo mostrano poco o nessun beneficio di crescita o rendimento, i funghi AM possono fornire una grande percentuale della pianta P (figura 2). Ciò significa che un sottile dialogo tra partner vegetali e fungini determina il modo in cui condividono i compiti di assorbimento dei nutrienti (Smith and Smith 2010).

Figura 2: La percentuale di P consegnata alle piante di grano attraverso i funghi AM non è stata significativamente influenzata dall’aggiunta di P (20 mg/kg di terreno) al suolo di Cungena, Eyre Peninsula, SA (Li et al. 2006). Finanziamento da SAGIT.

Sopravvivenza e gestione dei funghi AM

I funghi AM sono completamente dipendenti dalle piante per gli zuccheri e quindi non possono crescere a meno che non possano colonizzare le radici delle piante. Tra le colture sopravvivono nel terreno come spore (figura 3), fili sottili (ph) nel terreno e all’interno di frammenti di radici morte, che fungono da unità infettive quando crescono nuove piante. Le unità infettive sopravvivono bene in terreni asciutti, anche a temperature australiane piuttosto elevate, ma anche in terreni canadesi freddi. Quando il terreno è rewetted, come a cavallo della stagione, le unità infettive germinano e cercano nuove radici vegetali per colonizzare e ottenere zuccheri.

Figura 3: Spore di funghi AM estratti dal suolo. I più grandi sono le dimensioni di una capocchia di spillo.

Se anche le piante che formano simbiosi AM germinano, i funghi AM colonizzeranno le radici, fornendo ai loro partner vegetali nutrienti e costruendo queste popolazioni fungine benefiche per il ciclo successivo. Se le piante sono assenti o non sono in grado di formare micorrize, le popolazioni fungine diminuiranno e quindi non beneficeranno della prossima coltura ospite potenziale (figura 4). Questa conoscenza costituisce la base di pratiche che possono migliorare le popolazioni fungine AM.

Figura 4: La densità di spore fungine AM nel suolo ha avuto un marcato effetto sullo sviluppo della colonizzazione AM nei cereali (risultati di John Baon).

Evitare il maggese nudo quando il terreno è umido. Molte colture (ad esempio cotone, mais, pigeonpea, girasole) che hanno mostrato scarsa crescita e insufficiente assorbimento di P o Zn dopo un lungo periodo di riposo nel Queensland, non sono state adeguatamente colonizzate dai funghi AM. È probabile che lo stesso problema si verifichi in seguito alla crescita di colture non micorriziche (cavoli, colza, lupini). Le colture rotazionali e i pascoli che formano le simbiosi AM manterranno l’infettività del suolo (Seymour 2009). Alcune erbacce possono aiutare a mantenere le popolazioni fungine vitali durante i periodi di maggese.

La lavorazione minima è di beneficio per le popolazioni micorriziche e per la funzione della simbiosi perché riduce al minimo i danni ai sottili fili fungini che altrimenti formano un ponte tra le piante.

I coltivatori potrebbero chiedere se l’applicazione dell’inoculo fungino di AM è economicamente fattibile, ma la disponibilità commerciale in Australia attualmente è limitata. Le procedure di garanzia della qualità devono garantire che gli agenti patogeni non siano presenti nell’inocula AM e che l’inoculazione determini un’elevata colonizzazione delle colture. La prova su piccola scala con gli ospiti potenziali del raccolto nei tipi differenti del suolo è raccomandata prima che il grande investimento sia fatto ed è migliore cercare il parere di esperto e conoscere la densità fungosa dell’AM nei vostri suoli dell’azienda agricola prima che l’inoculo sia applicato – soltanto dove i funghi dell’AM sono in piccolo numero trarrebbero giovamento dall’inoculazione

Ulteriori letture e riferimenti

Li HY, Smith S E, Holloway R E, Zhu Yg e Smith F A (2006) I funghi micorrizici arbuscolari contribuiscono all’assorbimento del fosforo da parte del grano coltivato in un terreno che fissa il fosforo anche in assenza di risposte positive alla crescita, New Phytologist, 172: 536-543.

Seymour N (2009) Micorrize e la loro influenza sulla nutrizione P, grano australiano, luglio agosto, p 23-24.

Smith SE e Smith FA (2010) ‘ Il ruolo dei funghi micorrizici arbuscolari (AMF) nella nutrizione del fosforo delle colture: a need for
changed ideas’, Eyre Peninsula Farming Systems Summary 2010. pagg. 125 – 127.

Autore: Sally Smith, Maria Manjarrez e Andrew Smith (L’Università di Adelaide).