Contenimento di Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici con alcuni fertilizzanti ed il loro impatto sulla comunità microbica della rizosfera in piante di pomodoro

Solanum lycopersicum is one of the most important horticultural crops in the world; Italy is the sixth major productor in the world. Sold fresh or transformed, tomato is rich in nutrients for human health. This kind of vegetable hosts more than 200 pathogens that cause serious economic losses. Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, agent of fusarium wilt in tomato, is one of the most important and widespread pathogens, acting both in greenhouse and in open field. After colonization by this fungus, tomato appears withered, yellowed and less developed. The methods used so far by conventional agriculture to fight this pathogen have a negative impact on the environment, starting from soil degradation, so a more sustainable approach is needed. At this purpose, the use of some fertilizers such as soil improvers and microbial or non-microbial biostimulants has been tested in this research to increase agronomic performances by reducing abiotic and biotic stress that afflicts plants with a reduced environmental impact. The aim of this thesis was to evaluate several fertilizers efficacy in controlling Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici and their impact on the rhizosphere microbial community in tomato plants. In this work, we conducted two greenhouse trials at the Agroinnova center and one field trial inside a commercial farm in Moretta (CN). In the greenhouse trials, we tested nine different kinds of products at different dosage, some of these from external companies. Plants were inoculated with the pathogen and the disease progress was measured. We conducted two surveys for each trial where we registered disease incidence and severity, percentage of dead plants and fresh biomass at the end of trial. Instead, in the field trial we tested five products, mostly microbial consortia. Two surveys were done during the experiment where we measured disease development caused by F. oxysporum f. sp. lycopersici naturally present in field. Moreover, we sampled rhizosphere to perform microbiological analysis (plate counts) and molecular analysis (real-time PCR) with the aim of monitoring abundance of microbial populations during treatments. In greenhouse trials, majority of treatments had positive effects in controlling the disease, particularly treatments with mycorrhizal fungi (RHEA® and ASTERIA®), compost and a sperimental biostimulant products (A and B). In a similar way, treatments used in field had significant results in counteracting disease development compared to untreated control. In microbiological analysis, the impact of treatments towards microbial community was insignificant among the different treatments and during the trial. In molecular analysis, we saw a difference between the two surveys, not among the different treatments. Further investigations are needed to understand the complex dynamics that especially characterize the open field environment. This type of work is essential to study efficacy of experimental products used in disease control and their effects on soil microbial community.

Solanum lycopersicum è una delle più importanti piante ortive coltivate al mondo; l’Italia è al sesto posto come produttore mondiale. Venduto fresco o trasformato, il pomodoro è un alimento ricco di nutrienti importanti per la salute umana. Questo tipo di ortaggio è ospite di più di 200 specie di patogeni che provocano gravi perdite economiche. Tra questi vi è Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici, agente della tracheofusariosi del pomodoro, che colpisce sia in serra che in campo ed è uno dei patogeni più importanti e diffusi al mondo. Una volta colonizzata dal fungo la pianta appare avvizzita, ingiallita e solitamente meno sviluppata. I metodi utilizzati nell’agricoltura convenzionale per far fronte alla tracheofusariosi in pomodoro hanno un impatto negativo sull’ambiente, a partire dalla degradazione del suolo, motivo per cui è necessario un approccio più sostenibile. A questo proposito, l’utilizzo di alcuni prodotti fertilizzanti, quali ammendanti e biostimolanti di origine microbica e non, si è visto portare sia ad un aumento delle prestazioni agronomiche riducendo gli stress di origine abiotica e biotica cui sono sottoposte le colture, sia a benefici ambientali per via del loro ridotto impatto sull’ambiente. In particolare, lo scopo di questo lavoro è stato quello di valutare l’efficacia di alcuni prodotti fertilizzanti nel contenere la malattia causata dall’agente Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici in piante di pomodoro con l’ulteriore obiettivo di studiarne gli effetti sulle popolazioni microbiche della rizosfera. Nel lavoro di tesi sono state condotte due prove in serra all’interno del centro Agroinnova e una sotto tunnel in un’azienda agricola sita a Moretta (CN). All’interno delle prove in serra sono stati saggiati nove prodotti a diversi dosaggi, alcuni provenienti da aziende esterne. Le piante sono state inculate con il fungo patogeno e monitorate per registrare il progredire della malattia. Sono stati condotti due rilievi per prova dove si sono registrati: l’incidenza, la severità della malattia e la biomassa fresca a fine prova. Invece, per la prova di campo sono stati saggiati cinque trattamenti, per lo più consorzi microbici. Sono stati svolti due rilievi durante il corso della prova dove è stato monitorato lo sviluppo della malattia, causata principalmente dal patogeno F. oxysporum f. sp. lycopersici naturalmente presente in campo. Inoltre, è stata campionata la rizosfera per eseguire delle analisi microbiologiche (conte in piastra) e molecolari (real-time PCR) in modo da monitorare nel tempo l’abbondanza delle comunità microbiche presenti. Nelle prove di serra, la maggioranza dei trattamenti ha avuto effetti positivi nel contrastare lo sviluppo della malattia, in particolare i trattamenti a base di funghi micorrizici (RHEA® e ASTERIA®), compost e i biostimolanti sperimentali (A e B) si sono distinti per la loro efficacia. Allo stesso modo, nella prova di campo i diversi trattamenti hanno avuto dei risultati significativi rispetto il testimone non trattato nel ridurre la malattia. Per quanto riguarda l’impatto sulle comunità microbiche presenti in campo, invece, non vi sono state differenze significative tra i diversi trattamenti e lungo la durata della prova dalle analisi microbiologiche mentre dalle analisi molecolari non si sono riscontrate particolari differenze tra i trattamenti ma tra i diversi tempi di campionamento. Ulteriori indagini sono ancora da condurre per comprendere al meglio le complesse dinamiche c