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Tesi etd-07312008-222846


Thesis type
Tesi di dottorato di ricerca
Author
FORTUNA, PAOLA
URN
etd-07312008-222846
Title
Contributo della simbiosi micorrizica alla realizzazione di agroecosistemi arborei sostenibili
Settore scientifico disciplinare
AGR/03
Corso di studi
SCIENZA DELLE PRODUZIONI VEGETALI ECO-COMPATIBILI
Commissione
Relatore Prof. Morini, Stefano
Relatore Prof.ssa Giovannetti, Manuela
Parole chiave
  • reti micorriziche extraradicali
  • micorrize arbuscolari
  • micelio extraradicale
  • glucosamina
  • scambio di carbonio
  • biomassa fungina
Data inizio appello
04/11/2008;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
La salvaguardia e la valorizzazione degli equilibri naturali presenti negli agroecosistemi rappresentano lo strumento principale per poter ottenere produzioni vegetali eco-compatibili.
I funghi micorrizici arbuscolari (MA), grazie al diretto coinvolgimento nei meccanismi di fertilita’ biologica del suolo e alla loro capacita’ di intervenire positivamente nella nutrizione minerale della pianta, sono in grado di dare un contributo fondamentale alla realizzazione di agroecosistemi a maggiore sostenibilita’. Le potenzialita’ dei funghi micorrizici possono manifestarsi in maniera particolarmente efficace nelle colture pluriennali e in particolare nelle specie arboree.
Nella determinazione dei vantaggi che portano al successo ecologico della simbiosi, un ruolo insostituibile viene svolto dalle reti micorriziche extraradicali, costituite dalle sottilissime ed estremamente ramificate ife che il fungo produce dopo aver colonizzato la radice per esplorare il terreno circostante e attraverso le quali piante presenti nello stesso ambiente possono essere interconnesse.
In questo lavoro, mediante l’utilizzo di un idoneo sistema bidimensionale in vivo, e’ stato possibile visualizzare il micelio extraradicale intatto e dimostrare l’esistenza di un collegamento ifale tra piante contigue della stessa specie o di specie differente, mediante la rete micorrizica extraradicale prodotta dai funghi G. mosseae e G. intraradices in simbiosi con 2 differenti portinnesti di specie arboree da frutto (Mr.S. 2/5 e GF 677). Successivi esperimenti svolti in suolo hanno permesso di dimostrare che, almeno nelle associazioni fungo-pianta ospite da noi prese in considerazione, non esistono sostanziali differenze tra combinazioni vegetali intra ed interspecifiche.
Per verificare la funzionalita’ di tale sistema di interconnessione, lo sviluppo di piante ombreggiate collegate tramite le ife micorriziche extraradicali con una pianta alla luce (tesi LB) e’ stato confrontato con quello di piante ombreggiate collegate tramite le ife fungine con piante mantenute in condizioni di luminosita’ ridotta (Tesi BB). Gli esperimenti hanno dimostrato che le piante ombreggiate della tesi LB mostravano un maggiore accumulo di sostanza secca, soprattutto nelle radici, rispetto a quello rilevato in piante della tesi BB. Varie modalita’ di ombreggiamento sono state testate ed e’ risultato che una drastica riduzione dell’intensita’ luminosa aumentava l’entita’ delle risposte osservate. Inoltre, attraverso la determinazione del contenuto di glucosamina intraradicale(GLC), e’ stato riscontrata anche una maggiore presenza di biomassa fungina nelle piante ombreggiate “ in rete” con una pianta illuminata (tesi LB) rispetto a quello riscontrato nelle piante ombreggiate della tesi BB.
Considerando le modificazioni ambientali in corso e le possibile ripercussioni di queste sugli equilibri naturali presenti nell’agroecosistema, nel presente lavoro e’ stato valutato l’effetto che la maggiore disponibilita’ di CO2 atmosferica potrebbe determinare sullo sviluppo delle reti micorriziche extraradicali. I risultati ottenuti dimostrano che i funghi MA sono in grado di avvantaggiarsi in tempi molto rapidi della maggiore disponibilita’ di CO2 atmosferica; il fungo G. mosseae, infatti, dopo soltanto 12 giorni di sviluppo, produceva un micelio extraradicale piu’ esteso, la cui lunghezza aumentava di una percentuale variabile tra il 68 e il 97% rispetto a quello prodotto da piante micorrizate mantenute alla concentrazione ambientale di CO2. Il sistema sperimentale adottato ha permesso di stabilire che la maggiore estensione del micelio esterno non era dovuta a una maggiore ampiezza dell’area occupata dalla rete micorrizica extraradicale, bensì all’incremento della densita’ ifale. L’effetto della differente disponibilita’ di CO2 sullo sviluppo dei funghi MA e’ stato valutato, per la prima volta, in termini di biomassa, mediante la stima preliminare di un apposito fattore di conversione che permette di convertire la quantita’ di GLC intraradicale ed extraradicale in quantita’ di peso secco del fungo. La metodologia adottata consentiva l’utilizzazione di un micelio estremamente omogeneo e puro ed il risultato ottenuto, di 68.2 μg di glucosamina per mg di peso secco di fungo, e’ stato confrontato con altri valori reperibili in letteratura.
Le prove effettuate hanno mostrato che, in presenza di una maggiore disponibilita’ di carbonio (C) la produzione di biomassa fungina extraradicale era circa 3 volte maggiore rispetto a quella prodotta alla concentrazione ambientale; inoltre, a livelli piu’ elevati di CO2, la quantita’ di biomassa fungina extraradicale prodotta per ciascuna unita’ di biomassa intraradicale veniva significativamente incrementata, dimostrando una redistribuzione del C a favore della fase extraradicale del fungo. Le risposte ottenute dimostrano che la capacita' di sottrazione ed immagazzinamento nel suolo di carbonio da parte dei funghi MA risulta significativamente incrementata in presenza di livelli piu’ elevati di CO2, con conseguenze positive sia per l’ambiente che per la qualita’ dei suoli.
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