30 Giugno 2023

L’aggiunta di silicio al suolo protegge la colza dai suoi patogeni

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Secondo una ricerca canadese, il silicio, elemento diffusissimo e poco costoso, aiuta le piante a combattere l’ernia delle crucifere. Ma anche a resistere alla siccità e al caldo estremo

di Matteo Cavallito

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L’aggiunta di silicio al suolo potrebbe aiutare a combattere l’ernia delle crucifere, una malattia provocata da un parassita, la Plasmodiophora brassicae, che colpisce le colture di colza. Lo sostiene una ricerca dell’Università dell’Alberta di Edmonton, in Canada. I risultati dello studio, il primo a esplorare gli effetti dell’elemento sulla patologia della pianta, sembrano decisamente incoraggianti.

Gli esperimenti in serra, rileva una nota dell’ateneo canadese, hanno rivelato che l’infezione è stata rallentata riducendo la formazione di muffe. Il sale di silicio utilizzato, inoltre, è stato assorbito dal terreno favorendo la crescita e la fortificazione delle piante stesse.

L’incidenza della malattia si dimezza

I ricercatori hanno miscelato l’elemento con il terreno, aggiungendo silicato di sodio, un composto utilizzato tra le altre cose come fungicida. Nel corso dell’esperimento sono state applicate diverse concentrazioni, comprese tra 0,1 e 1 grammo di silicato per ogni etto di terriccio.

A seconda delle differenti applicazioni, gli autori hanno osservato fino al 46% di riduzione dei sintomi complessivi dell’ernia delle crucifere nelle piante suscettibili alla malattia.

“Tra le diverse concentrazioni, la più alta quantità di silicio ha determinato una parziale resistenza con un indice medio di malattia del 54%, mentre le quantità moderate hanno causato una risposta debole con un indice dell’83-80%”, si legge nello studio. Infine, “le piante coltivate con le più basse concentrazioni di silicio sono risultate totalmente vulnerabili con un indice del 95-100%”. Ma non è tutto.

Piante più forti con il silicio

L’assorbimento del sale idrosolubile di silicio da parte del terreno ha portato ulteriori benefici. Oltre a rallentare l’infezione e a ridurre la formazione di muffe, l’elemento avrebbe infatti determinato un aumento dell’altezza delle piante e della lunghezza delle radici e una crescita della tolleranza alla siccità , anche in presenza del patogeno dell’ernia delle crucifere.

“La salute complessiva della pianta è stata valutata misurando l’altezza dei germogli e la lunghezza delle radici alla fine dell’esperimento, ovvero 50 giorni dopo l’inoculazione”, riferisce lo studio.

“Il trattamento con il silicio ha fatto aumentare l’altezza dei germogli per tutti i trattamenti ed è risultato statisticamente significativo per le applicazioni con 0,1, 0,75 e 1 grammo, mentre la lunghezza delle radici è sempre risultata significativamente maggiore dopo l’aggiunta dell’elemento”. Infine, “il pH medio della miscela di suolo ha oscillato tra 6,50 e 8,14, evidenziando una tendenza all’aumento del pH stesso al crescere della concentrazione di silicio”.

Valutazione dei parametri vegetali a seguito del trattamento con silicio in presenza di Plasmodiophora brassicae, il fungo che causa l'ernia delle crucifere. (A) indice di malattia (Iincidenza in %), (B) altezza dei germogli, (C) lunghezza delle radici, (D) pH delle miscele di terreno e (E) immagini rappresentative delle radici per tutte le piante trattate con silicio e misurate 50 giorni dopo l'infezione con P. brassicae. Fonte: Ananya Sarkar et al., “Silicon ameliorates clubroot responses in canola (Brassica napus): A ‘multi-omics’-based investigation into possible mechanisms” https://doi.org/10.1111/ppl.13900, Physiologia Plantarum, Volume 175, Issue 2, March/April 2023 Open Access Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)

Valutazione dei parametri vegetali a seguito del trattamento con silicio in presenza di Plasmodiophora brassicae, il fungo che causa l’ernia delle crucifere. (A) indice di malattia (incidenza in %), (B) altezza dei germogli, (C) lunghezza delle radici, (D) pH delle miscele di terreno e (E) immagini rappresentative delle radici per tutte le piante trattate con silicio e misurate 50 giorni dopo l’infezione con P. brassicae. Fonte: Ananya Sarkar et al., “Silicon ameliorates clubroot responses in canola (Brassica napus): A ‘multi-omics’-based investigation into possible mechanisms”, Physiologia Plantarum, Volume 175, Issue 2, March/April 2023 Open Access Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)

I vantaggi per i produttori

Secondo Ananya Sarkar, responsabile dello studio e dottoranda in Scienze vegetali presso la Facoltà di Scienze agrarie, biologiche e ambientali dell’Università dell’Alberta, l’esperimento “mostra i potenziali benefici del silicio come strumento efficace e a basso costo per i produttori di colza”. Questa coltivazione, ricorda lo studio, genera una produzione globale di oltre 70 milioni di tonnellate. Ma la diffusione dell’ernia delle crucifere, rilevata oggi in più di 60 Paesi, può ridurre del 15% le rese agricole.

Il silicio “è il secondo elemento più abbondante sulla terra dopo l’ossigeno, e rappresenta il 28,8% della massa della crosta terrestre”, ricordano gli autori, e si è dimostrato capace di migliorare la risposta delle piante a stress ambientali come la siccità e il caldo estremo. Un aspetto che rende la scoperta ancora più significativa nel contesto del cambiamento climatico e del suo impatto sulla sicurezza alimentare.