Promozione della crescita del mais tramite Azospirillum Brasilense

This thesis examines the effectiveness of Azospirillum brasilense as a growth promoter for maize (Zea mays), with particular attention to its nitrogen-fixing capability, making it a valuable ally in increasing productive yield and reducing the use of nitrogen fertilizers. The application of this bacterium can therefore promote more sustainable agrarian practices. The thesis is based on the results of several experimental studies that have investigated the effects of Azospirillum brasilense on maize growth, including nitrate uptake, root system development, and nutrient accumulation. In particular, studies by Pii et al. (2019) and Galindo et al. (2017) demonstrate how inoculation with Azospirillum brasilense not only increases nitrogen absorption and its storage in roots and shoots but also improves root structure and overall plant biomass. The experimental data highlight an increase in root biomass and greater uptake of essential nutrients such as iron and nitrogen compared to untreated samples, contributing to enhanced plant resistance to environmental stresses such as drought and salinity. Furthermore, a study conducted by do Amaral Júnior et al. (2022) confirms these results, emphasizing how inoculation with Azospirillum brasilense can significantly increase the fresh and dry biomass of the aerial parts and roots of corn. In this study, inoculation was performed with a biostimulant based on Azospirillum brasilense, demonstrating that the use of these compounds further optimizes vegetative growth. These improvements in plant growth are not only significant from an agronomic perspective but also bring economic benefits for farmers. The economic analysis by Galindo et al. (2017) highlights how the integration of Azospirillum brasilense with nitrogen sources, such as conventional urea and a urea formulation enriched with urease inhibitors, leads to a significant increase in profitability in maize cultivation, by reducing operational costs related to fertilization. Moderate doses of nitrogen combined with bacterial inoculation are sufficient to ensure high yields while simultaneously reducing the environmental impact associated with the intensive use of chemical fertilizers. In particular, the integration of the bacterium has led to yield increases of up to 22% and a reduction in fertilization costs, resulting in improved incomes for farmers. In conclusion, the use of plant growth-promoting bacteria like Azospirillum brasilense represents a concrete step toward more sustainable agriculture. By reducing dependence on chemical fertilizers, which often cause ecosystem damage such as water eutrophication and soil degradation. The integration of these microorganisms into agricultural practices helps address future sustainability challenges while simultaneously improving soil quality and reducing environmental impact.

La presente tesi esamina l'efficacia di Azospirillum brasilense come promotore della crescita del mais (Zea mays), con particolare attenzione alla sua capacità di fissazione dell’azoto, che lo rende un alleato prezioso per aumentare la resa produttiva e ridurre l'uso di fertilizzanti azotati. L'applicazione di questo batterio può quindi favorire pratiche agrarie più sostenibili. La tesi si basa sui risultati di diversi studi sperimentali che hanno indagato gli effetti di Azospirillum brasilense sulla crescita del mais, inclusi l'assorbimento di nitrati, lo sviluppo del sistema radicale e l’accumulo di nutrienti. In particolare, gli studi di Pii et al. (2019) e Galindo et al. (2017) dimostrano come l'inoculo di Azospirillum brasilense non solo aumenti l’assorbimento dell’azoto e il suo stoccaggio nelle radici e nei germogli, ma migliori anche la struttura radicale e la biomassa complessiva delle piante. I dati sperimentali evidenziano un incremento della biomassa radicale e un maggiore assorbimento di nutrienti essenziali come ferro e azoto rispetto ai campioni non trattati, contribuendo a una maggiore resistenza delle piante agli stress ambientali, come siccità e salinità. Inoltre, uno studio condotto da do Amaral Júnior et al. (2022) conferma questi risultati, evidenziando come l'inoculo con Azospirillum brasilense possa incrementare significativamente la biomassa fresca e secca delle parti aeree e delle radici del mais. In questo studio, l'inoculo è stato fatto con un biostimolante a base di Azospirillum brasilense, dimostrando che l'uso di questi composti ottimizza ulteriormente la crescita vegetativa. Questi miglioramenti nella crescita delle piante non solo sono significativi dal punto di vista agronomico, ma comportano anche vantaggi economici per gli agricoltori. L’analisi economica di Galindo et al. (2017) sottolinea come l’integrazione di Azospirillum brasilense con fonti di azoto, quali l'urea convenzionale e una formulazione di urea arricchita con inibitori dell'ureasi, comporti un significativo aumento della redditività nella coltivazione del mais, riducendo i costi operativi legati alla fertilizzazione. Le dosi moderate di azoto combinate con l’inoculo del batterio sono sufficienti a garantire rese elevate, riducendo al contempo l’impatto ambientale legato all'uso intensivo di fertilizzanti chimici. In particolare, l'integrazione del batterio ha portato a un incremento delle rese fino al 22% e a una riduzione dei costi di fertilizzazione, con un conseguente miglioramento della redditività per gli agricoltori. In conclusione, l'uso di batteri promotori della crescita delle piante come Azospirillum brasilense rappresenta un passo concreto verso un'agricoltura più sostenibile. Riducendo la dipendenza dai fertilizzanti chimici, che spesso causano danni all'ecosistema come l'eutrofizzazione delle acque e la degradazione del suolo. L'integrazione di questi microrganismi nelle pratiche agrarie aiuta ad affrontare le sfide future legate alla sostenibilità, migliorando al contempo la qualità del suolo e riducendo l'impatto ambientale.