I processi antropici accentuati dagli effetti del cambiamento climatico, sono la causa principale di una perdita rilevante nella resa delle colture e nella disponibilità di acqua per le coltivazioni. Per tale motivo è urgente migliorare la capacità di resistenza delle piante e la produzione agricola. Questo compito impegnativo è ulteriormente necessario per soddisfare la domanda di cibo, a causa della crescita della popolazione. I biofertilizzanti ricavati da macroalghe sono in grado di fornire maggiori rese produttive e possono mitigare gli effetti del cambiamento climatico, stimolando i processi di nutrizione delle piante. L’applicazione di alghe e cianobatteri o di formulazioni da questi derivati (biomassa, estratti, idrolizzati) sulle piante ha mostrato produrre una vasta serie di effetti benefici spesso interconnessi. Tra gli effetti più comuni riscontrati vi è l’incremento della crescita vegetativa, associato a una stimolazione del metabolismo dell’azoto e del carbonio nelle piante trattate. Gli effetti di stimolazione del metabolismo primario possono essere attribuiti ad un aumento dell’assorbimento dei nutrienti da parte delle piante sottoposte al trattamento biostimolante. In questo senso i biostimolanti possono agire sia indirettamente, attraverso il miglioramento della struttura del suolo e della disponibilità di nutrienti se applicati alla radice, sia influenzando direttamente la fisiologia vegetale se applicati per via fogliare. Lo scopo di questa ricerca è stato quindi quello di valutare l’efficacia di tre estratti di alghe marine, derivati da tre macroalghe rappresentative delle Rhodophyta, Chlorophyta e Phaeophyceae, applicati come biofertilizzanti, sulla crescita in vaso dei cactus Mammilaria prolifera e Mammillaria glassii (piante che generalmente vivono in ambienti estremi), e sulla la produzione di frutti commestibili (dimensioni, numero e peso totale dei frutti prodotti, contenuto di semi all’interno dei frutti, shelf-life, numero di frutti abortiti, presenza di composti nutraceutici). Sono state inoltre valutate le interazioni tra le alghe e il microbioma del suolo. I risultati hanno evidenziato un incremento significativo della produzione e della durata dei fiori, insieme ad un aumento del numero, dell’intensità del colore e del prolungamento della shelf-life dei frutti edibili dei cactus trattati con alghe. Inoltre, è risultato evidente come nelle tesi trattate con macroalghe ci sia stato un aumento parallelo della colonizzazione microbica, che probabilmente ha influenzato e stimolato in maniera positiva l’attività di crescita delle radici e di assorbimento di acqua e nutrienti. Attualmente sono numerosi gli studi che si dedicano allo sviluppo di nuovi prodotti biostimolanti, in particolare su piante ortive e ornamentali. Questo lavoro di ricerca vuole invece fornire maggiori informazioni sugli effetti che l’uso di nuove alghe biostimolanti potrebbe avere su quelle specie vegetali, che generalmente vivono in ambienti estremi. In particolare valutare come questi prodotti influenzano la produzione di fiori e frutti edibili e la presenza di metaboliti secondari.

Selezione di nuove alghe biostimolanti nel miglioramento della qualità e della produzione di frutti eduli in Mammillaria prolifera e Mammillaria glassii.

Damiano Spagnuolo
Ultimo
Conceptualization
2022-01-01

Abstract

I processi antropici accentuati dagli effetti del cambiamento climatico, sono la causa principale di una perdita rilevante nella resa delle colture e nella disponibilità di acqua per le coltivazioni. Per tale motivo è urgente migliorare la capacità di resistenza delle piante e la produzione agricola. Questo compito impegnativo è ulteriormente necessario per soddisfare la domanda di cibo, a causa della crescita della popolazione. I biofertilizzanti ricavati da macroalghe sono in grado di fornire maggiori rese produttive e possono mitigare gli effetti del cambiamento climatico, stimolando i processi di nutrizione delle piante. L’applicazione di alghe e cianobatteri o di formulazioni da questi derivati (biomassa, estratti, idrolizzati) sulle piante ha mostrato produrre una vasta serie di effetti benefici spesso interconnessi. Tra gli effetti più comuni riscontrati vi è l’incremento della crescita vegetativa, associato a una stimolazione del metabolismo dell’azoto e del carbonio nelle piante trattate. Gli effetti di stimolazione del metabolismo primario possono essere attribuiti ad un aumento dell’assorbimento dei nutrienti da parte delle piante sottoposte al trattamento biostimolante. In questo senso i biostimolanti possono agire sia indirettamente, attraverso il miglioramento della struttura del suolo e della disponibilità di nutrienti se applicati alla radice, sia influenzando direttamente la fisiologia vegetale se applicati per via fogliare. Lo scopo di questa ricerca è stato quindi quello di valutare l’efficacia di tre estratti di alghe marine, derivati da tre macroalghe rappresentative delle Rhodophyta, Chlorophyta e Phaeophyceae, applicati come biofertilizzanti, sulla crescita in vaso dei cactus Mammilaria prolifera e Mammillaria glassii (piante che generalmente vivono in ambienti estremi), e sulla la produzione di frutti commestibili (dimensioni, numero e peso totale dei frutti prodotti, contenuto di semi all’interno dei frutti, shelf-life, numero di frutti abortiti, presenza di composti nutraceutici). Sono state inoltre valutate le interazioni tra le alghe e il microbioma del suolo. I risultati hanno evidenziato un incremento significativo della produzione e della durata dei fiori, insieme ad un aumento del numero, dell’intensità del colore e del prolungamento della shelf-life dei frutti edibili dei cactus trattati con alghe. Inoltre, è risultato evidente come nelle tesi trattate con macroalghe ci sia stato un aumento parallelo della colonizzazione microbica, che probabilmente ha influenzato e stimolato in maniera positiva l’attività di crescita delle radici e di assorbimento di acqua e nutrienti. Attualmente sono numerosi gli studi che si dedicano allo sviluppo di nuovi prodotti biostimolanti, in particolare su piante ortive e ornamentali. Questo lavoro di ricerca vuole invece fornire maggiori informazioni sugli effetti che l’uso di nuove alghe biostimolanti potrebbe avere su quelle specie vegetali, che generalmente vivono in ambienti estremi. In particolare valutare come questi prodotti influenzano la produzione di fiori e frutti edibili e la presenza di metaboliti secondari.
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