Biodiversità del suolo e risorse genetiche microbiche

Fertilità biologica, ecologia microbica, biodiversità microbica del suolo

Secondo programma di monitoraggio della fertilità biologica e della diversità microbica dei suoli del Lazio (2008-2009) - BIORELA

Coordinatore: CRA-RPS. http://rps.entecra.it

Finanziatore: ARSIAL Regione Lazio.

Date:

Lo studio della biodiversità del suolo, specialmente se inteso come espressione della fertilità biologica, pur essendo molto complesso, è fondamentale per comprendere le potenzialità del suolo stesso e quindi il turnover degli elementi nutritivi. Tra l’altro i parametri biologici sono tra i meno conosciuti e monitorati, ma tra i più significativi a livello diagnostico. La fertilità biologica e la diversità microbica di un suolo sono in stretta relazione con la frazione organica. Potrebbero difatti esistere suoli con alta percentuale di sostanza organica e scarsa popolazione microbica o viceversa, pertanto è importante studiarne e conoscerne il turnover per comprendere eventuali processi di degrado.
La Convenzione di Rio de Janeiro del 1992 ricorda esplicitamente come la diversità microbica rappresenti un elemento chiave della vita sulla terra, a tal punto che l’Unione Europea ha emanato nel 2006 una Strategia tematica per la protezione del suolo (COM 2006, n. 232) che contempla, tra i principali aspetti, quello di arginare i fenomeni di erosione sia per quanto riguarda la sostanza organica cha la componente biologica e genetica del suolo.
La Commissione Europea ha pubblicato inoltre il Settimo Programma Quadro di Ricerca e Sviluppo tecnologico per il periodo 2007-2013 nel quale, tra le diverse tipologie di ricerca proposte, troviamo la voce “Cooperation” nell’ambito della quale è previsto come tema di ricerca l’”Uso sostenibile delle risorse”. In particolare una delle prossime call sarà quella relativa alla “Conservazione e gestione sostenibile delle risorse naturali e della biodiversità”. In tal senso il presente programma potrebbe funzionare da volano per uno dei futuri programmi europei.
Sulla base della Legge Regionale 1 marzo 2000, n. 15 “Tutela delle risorse genetiche autoctone di interesse agrario” avente finalità di favorire e promuovere iniziative in difesa della biodiversità in campo agricolo, e nell’ambito del Piano Settoriale di intervento 2004-2006 che ne è scaturito, il Centro di Ricerca per lo Studio delle Relazioni tra Pianta e Suolo (CRA-RPS) ha già collaborato con l’Agenzia Regionale per lo Sviluppo e l’Innovazione dell’Agricoltura del Lazio (ARSIAL) al fine di tutelare il patrimonio di diversità microbica del suolo della regione con un programma biennale (2005-2006) di monitoraggio della fertilità biologica e della diversità microbica dei suoli del Lazio.

Il nuovo “SECONDO PROGRAMA DI MONITORAGGIO DELLA FERTILITA’ BIOLOGICA E DELLA DIVERSITA’ MICROBICA DEI SUOLI DEL LAZIO” proposto per il triennio 2008-2010 terrà conto dei risultati ottenuti nel precedente programma per le azioni relative all’implementazione dei dati analitici, ma si proporrà anche di valutare la fertilità biologica e la biodiversità per un certo numero di siti campionati localizzati nelle aree del territorio regionale che dovessero apparire al momento ancora scarsamente interessate alle indagini.
I dati raccolti si andranno ad aggiungere a quelli già in possesso del CRA-RPS e saranno utilizzati per l’implementazione della carta base della fertilità biologica e della biodiversità del suolo già realizzata nel primo Programma di monitoraggio.
In aggiunta al piano di campionamento previsto dal Programma, sarà individuato un numero di siti da concordare congiuntamente tra Regione Lazio, ARSIAL, CRA-RPS. Preferibilmente tali siti dovranno essere localizzati in aziende agrarie “custodi” ove sono già in atto azioni di recupero e conservazione in situ del materiale vegetale. È intenzione del CRA-RPS affiancare all’attività di censimento effettuato da ARSIAL, degli approfondimenti microbiologici e bio-molecolari con l’obiettivo di studiare il suolo che ospita varietà locali e specie d’interesse agrario, (in particolare orticole, cerealicole e foraggiere) al fine di identificare ceppi batterici caratteristici del suolo della coltura tipica. Infatti, l’espressione dei caratteri propri della varietà vegetale dipende da fattori quali l’ambiente pedoclimatico di origine e i peculiari metodi di coltivazione. Entrambi i fattori selezionano una flora batterica del suolo “tipica” e dunque qualora la varietà venga coltivata altrove o con tecniche colturali diverse potrebbe non dare gli stessi risultati o esprimere caratteristiche organolettiche totalmente differenti.
Realizzazione del Programma
Si propone l’integrazione del Programma di monitoraggio della fertilità biologica e della diversità microbica dei suoli del Lazio per il triennio 2008-2010 con l’obiettivo di ottenere una carta della fertilità biologica, di maggiore dettaglio rispetto a quella prodotta al termine dello scorso programma, che potrà essere letta anche in base all’uso del suolo.
In particolare in tutto il territorio regionale saranno individuate, congiuntamente con Regione Lazio e ARSIAL, diverse tipologie colturali che, come avvenuto nel primo programma di monitoraggio, comprenderanno superfici investite a coltivazioni erbacee, legnose e foraggiere sia sulla base della copertura in ettari in ciascuna provincia, sia sulla base dell’importanza assunta da ogni tipologia colturale rispetto alla “tipicità” del prodotto. Anche per il triennio 2009-2011 i referenti provinciali dell’ARSIAL saranno direttamente coinvolti nella scelta delle aziende agrarie oggetto di campionamento.
La caratterizzazione della biodiversità del suolo sarà realizzata su 100 siti, e come per lo scorso programma sarà organizzata mediante uno studio per fasi successive, riguardanti:

• analisi fisico/chimiche di base e biochimiche per la determinazione della fertilità biologica del suolo;
• analisi bio-molecolari per lo studio di struttura e composizione delle comunità microbiche.
• ulteriori analisi microbiologiche mirate all’identificazione di ceppi batterici caratteristici del suolo di colture tipiche e corrispondenti a siti di aziende agrarie “custodi” già oggetto, o futuro oggetto, di azioni di recupero e conservazioni in situ del materiale vegetale. Nel dettaglio questo tipo di approfondimento combinerà tecniche di microbiologia pura con ‘fingerprinting’ metabolico e bio-molecolare di ceppi batterici del suolo.


Risultati raggiunti
I risultati che sono derivati da questo studio sono:

a) Implementazione della Banca dati sul biomonitoraggio dei suoli della Regione Lazio, avviata nel biennio 2005-2006 e prodotta al termine del primo programma di monitoraggio. Tale Banca dati è stata utilizzata per l’ottenimento di informazioni sul territorio, da utilizzare nel recepimento della direttiva comunitaria sulla qualità del suolo.
b) Nel triennio è stato inoltre implementata a maggiore dettaglio la carta “base” della fertilità biologica del suolo, anch’essa prodotta al termine del primo programma di monitoraggio. Tale carta punta ad essere lo strumento con il quale la Regione potrebbe individuare aree a rischio di perdita di fertilità e/o biodiversità e nelle quali eventualmente procedere con interventi mirati al recupero ed alla conservazione del suolo. Inoltre, grazie all’inserimento delle aziende “custodi” tra i siti campionati nell’ambito del presente Programma, è stato possibile identificare i luoghi dove attualmente sono ancora coltivate varietà locali, la cui conservazione è fondamentale per contrastare l’erosione genetica.
c) Identificazione di ceppi batterici del suolo caratteristici delle colture tipiche presenti nelle aziende agrarie “custodi”. L’inizio della messa in collezione ex situ dei ceppi considerati “tipici” sarebbe per la Regione un patrimonio a valenza nazionale di grandissimo interesse. Si potrebbe ipotizzare anche il generarsi di collezioni in situ incrementando un aspetto così poco sviluppato in Italia.


Benefici per l’Europa
Possibilità di inserirsi nel network europeo sulla biodiversità del suolo.

Pubblicazioni chiave

Bloem J., Hopkins D., Benedetti A. Eds 2006. Microbial Methods for assessing soil quality. CABI Publishing.

Lynch J.M., Benedetti A., Insam H., Nuti M., Smalla K., Torsvik V., P. Nannipieri (2004): “Microbial diversity in soil: ecological theories, the contribution of molecular techniques and the impact of transgenic plants and transgenic microorganisms”. Biology and Fertility of Soils Volume 40, Number 6, Pages: 363-385.