Negli ultimi decenni l’innalzamento del tenore di vita, accompagnato da un maggiore livello culturale, ha portato una sensibilità crescente verso la natura e l’ambiente: un graduale cambiamento finalizzato a convertire un sistema basato sullo sfruttamento intensivo del suolo in un sistema produttivo che abbia come priorità la salute del pianeta Terra. Tale consapevolezza ha contribuito ad una più approfondita ricerca tecnico-scientifica impegnata nell’individuare tecniche di coltura nuove che permettessero di ottenere prodotti di elevate qualità, riducendo l’impatto ambientale e l’utilizzo di sostanze chimiche. Data questa premessa, la dissertazione si propone di presentare i biostimolanti vegetali, sostanze di origine naturale, quali possibili alternative per esaltare resa e qualità delle colture, limitando l’inquinamento del suolo e sottosuolo. La scienza ha individuato cinque tipologie di biostimolanti vegetali, classificati in base alla loro origine e ai componenti bioattivi in essi contenuti: inoculanti microbici, acidi umici, acidi fulvici, idrolizzati proteici ed estratti algali. Tali composti contengono macro e micro elementi, amminoacidi, vitamine e fitormoni naturali che intervengono sul metabolismo delle piante. Le ricerche e gli esperimenti condotti dagli anni ’80 del 1900 (Calvo et al., 2014) hanno dimostrato che i biostimolanti regolano e aumentano l’assorbimento dei nutrienti e la crescita dei vegetali, migliorano la resistenza agli stress ambientali abiotici e biotici. Nello specifico, il lavoro della mia tesi si è concentrato su un biostimolante derivato dall’estrazione dell’alga bruna Ascophyllum nodosum: un’alga dalle lunghe fronde, appartenente all’ordine delle Fucacee che cresce sulle coste nord atlantiche della Norvegia, Irlanda, Canada e Stati Uniti. Le condizioni ambientali estreme in cui vive, la permanenza per lunghi periodi dentro e fuori l’acqua, tra alte e basse maree, ha permesso che sviluppasse una forte resistenza agli stress abiotici. Per valutare l’azione dell’estratto proveniente dalla matrice algale di Ascophyllum nodosum e verificarne la capacità di influire sui processi di micropropagazione e rigenerazione in vitro, sono stati condotti due studi (Faize et al., 2021) su Nicotiana benthamiana e Prunus domestica. Durante le sperimentazioni, sono stati monitorati e misurati i parametri anatomico-morfologici per ciascuna specie precedente e successivo all’applicazione dell’estratto algale. La somministrazione dell’estratto in determinate concentrazioni, tra 20 e 100 mgL-1, ha determinato la crescita degli espianti vegetali, con conseguente incremento nelle dimensioni dell’apparato radicale a vantaggio dell’assorbimento dei nutrienti. Tale somministrazione ha determinato anche un numero maggiore di trasportatori radicali coinvolti nell’assorbimento dell’azoto nonché una maggior quantità di germogli. Tale risultato è conseguente alla presenza, negli estratti algali considerati, di molecole bioattive ed ormoni stimolanti la crescita delle piante i quali promuovono l’espressione di geni fondamentali nel processo morfogenetico del fusto e della radice nei vegetali. In conclusione, si conferma la teoria iniziale che definisce i biostimolanti di origine vegetale quali un valido sostegno ai fertilizzanti e agro farmaci di sintesi e, guardando al futuro, auspichiamo che questi possano ridurre l’utilizzo di sostanze sintetiche nei suoli, a beneficio di un sistema di agricoltura improntato alla ecosostenibilità.

USO DEI BIOSTIMOLANTI VEGETALI IN AGRICOLTURA: UN'ALTERNATIVA SOSTENIBILE PER IL FUTURO

MORLINO, MARTINA
2020/2021

Abstract

Negli ultimi decenni l’innalzamento del tenore di vita, accompagnato da un maggiore livello culturale, ha portato una sensibilità crescente verso la natura e l’ambiente: un graduale cambiamento finalizzato a convertire un sistema basato sullo sfruttamento intensivo del suolo in un sistema produttivo che abbia come priorità la salute del pianeta Terra. Tale consapevolezza ha contribuito ad una più approfondita ricerca tecnico-scientifica impegnata nell’individuare tecniche di coltura nuove che permettessero di ottenere prodotti di elevate qualità, riducendo l’impatto ambientale e l’utilizzo di sostanze chimiche. Data questa premessa, la dissertazione si propone di presentare i biostimolanti vegetali, sostanze di origine naturale, quali possibili alternative per esaltare resa e qualità delle colture, limitando l’inquinamento del suolo e sottosuolo. La scienza ha individuato cinque tipologie di biostimolanti vegetali, classificati in base alla loro origine e ai componenti bioattivi in essi contenuti: inoculanti microbici, acidi umici, acidi fulvici, idrolizzati proteici ed estratti algali. Tali composti contengono macro e micro elementi, amminoacidi, vitamine e fitormoni naturali che intervengono sul metabolismo delle piante. Le ricerche e gli esperimenti condotti dagli anni ’80 del 1900 (Calvo et al., 2014) hanno dimostrato che i biostimolanti regolano e aumentano l’assorbimento dei nutrienti e la crescita dei vegetali, migliorano la resistenza agli stress ambientali abiotici e biotici. Nello specifico, il lavoro della mia tesi si è concentrato su un biostimolante derivato dall’estrazione dell’alga bruna Ascophyllum nodosum: un’alga dalle lunghe fronde, appartenente all’ordine delle Fucacee che cresce sulle coste nord atlantiche della Norvegia, Irlanda, Canada e Stati Uniti. Le condizioni ambientali estreme in cui vive, la permanenza per lunghi periodi dentro e fuori l’acqua, tra alte e basse maree, ha permesso che sviluppasse una forte resistenza agli stress abiotici. Per valutare l’azione dell’estratto proveniente dalla matrice algale di Ascophyllum nodosum e verificarne la capacità di influire sui processi di micropropagazione e rigenerazione in vitro, sono stati condotti due studi (Faize et al., 2021) su Nicotiana benthamiana e Prunus domestica. Durante le sperimentazioni, sono stati monitorati e misurati i parametri anatomico-morfologici per ciascuna specie precedente e successivo all’applicazione dell’estratto algale. La somministrazione dell’estratto in determinate concentrazioni, tra 20 e 100 mgL-1, ha determinato la crescita degli espianti vegetali, con conseguente incremento nelle dimensioni dell’apparato radicale a vantaggio dell’assorbimento dei nutrienti. Tale somministrazione ha determinato anche un numero maggiore di trasportatori radicali coinvolti nell’assorbimento dell’azoto nonché una maggior quantità di germogli. Tale risultato è conseguente alla presenza, negli estratti algali considerati, di molecole bioattive ed ormoni stimolanti la crescita delle piante i quali promuovono l’espressione di geni fondamentali nel processo morfogenetico del fusto e della radice nei vegetali. In conclusione, si conferma la teoria iniziale che definisce i biostimolanti di origine vegetale quali un valido sostegno ai fertilizzanti e agro farmaci di sintesi e, guardando al futuro, auspichiamo che questi possano ridurre l’utilizzo di sostanze sintetiche nei suoli, a beneficio di un sistema di agricoltura improntato alla ecosostenibilità.
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