Interazione
Interazione collembolicollemboli- funghi
funghi del
del suolo:
suolo: effetto
effetto sulla
sulla
salute
salute delle
delle piante
piante in
in diverse
diverse condizioni
condizioni di
di umidità
umidità del
del
substrato
substrato di
di crescita
crescita
Gloria Innocenti
Matteo Montanari
Dipartimento di Protezione Valorizzazione Agroalimentare
Università di Bologna
Sonia Ganassi
Maria Agnese Sabatini
Dipartimento di Biologia
Università di Modena e Reggio Emilia
Studi
Studirecenti
recentisui
suicambiamenti
cambiamenti climatici
climatici
nel
nel periodo
periodo 2030-2050
2030-2050prevedono
prevedono
per
perl’area
l’areaMediterranea,
Mediterranea,indicata
indicatacome
come
“Climate
“ClimateChange
ChangeHot
HotSpot
SpotZone”,
Zone”,un
un
generale
generaleaumento
aumentodella
dellatemperatura
temperatura
ed
edun
undrastico
drasticocambiamento
cambiamentonella
nella
distribuzione
distribuzionedella
dellapiovosità.
piovosità.L’effetto
L’effetto
didiquesti
questicambiamenti
cambiamentisui
suisistemi
sistemiagroagroforestali
forestalièèoggetto
oggettodidistudio
studionei
neipaesi
paesi
della
dellacomunità
comunitàeuropea
europea
FISR M.I.C.E.N.A.
Modello Integrato per l’Evoluzione degli
Ecosistemi Naturali e Agricoli in relazione
ai Cambiamenti Climatici nell’Area
Mediterranea
Effetto dell’interazione Collembolifunghi terricoli in relazione
all’umidità del suolo
Appartengo all’ atmo-bios
e alla mesofauna, vivo
nei primi 5-15 cm del terreno
ed il mio cibo preferito sono
i propaguli fungini
Gaeumannomyces graminis var. tritici
fungo patogeno
mal del piede (take-all)
Il terreno è un serbatoio in cui
Protaphorura armata
interagiscono organismi diversi
collembolo euedafico
aventi tutti lo stesso scopo: nutrirsi
prevalentemente fungivoro
presente nei terreni agricoli italiani
In piastra su substrato agarizzato
Peso secco delle piante (mg)
70
60
c
50
b
40
30
a
20
10
0
Controllo
Ggt
Ggt + Pa
Indice di malattia %
90
80
In mesocosmo
in ambiente
controllato
b
70
a
60
50
Ggt
Ggt + Pa
Quale effetto dei collemboli sui funghi benefici per le piante?
funghi endomicorrizici
funghi antagonisti dei patogeni
compatibilità
90
75
60
45
30
15
0
F.
culmorum
Glom us +
Fc
Glomus +
Fc+ Pa
Ggt
Trichoderma
Riferimenti bibliografici: effetto umidità del terreno
sulla densità e ciclo vitale dei collemboli?
Bardgett et al. (Agr. Ec. and Env, 45, 25-45,1993): effetto negativo sulla
densità dei collemboli in condizioni di elevata umidità del suolo.
Frampton et al. (Appl. Soil Ecology, 14, 231-248, 2000): effetto negativo
della carenza di acqua sulla popolazione di collemboli.
Sinka et al. (Appl. Soil Ecology, 36, 92-99, 2007): maggiore tolleranza
per condizioni di carenza di acqua.
Bayley e Holmstrup (Science, 285, 1909-1911): capacità di adattarsi a
tutte le condizioni
Shiraishi et al. (Pedobiologia, 47, 33-38, 2003): nessun effetto del
contenuto idrico del terreno sull’attività di biocontrollo.
Contenitori di rete metallica: 10 x 10 x 40 cm
a 1500 g sabbia
a1% inoculo Ggt
a21 cariossidi di frumento cv. Serio
a350 esemplari adulti Pa
acontenuto idrico pari a 5 e 15%
Mesocosmi ad umidità variabile
20 x 40 x 30
u s c it a H 2 0 d i p e r c o l a z i o n e
12 ore luce/buio,
22°C, 60 UR
Mesocosmi ad umidità variabile
In presenza dei collemboli, il peso
secco è risultato maggiore e la
severità della malattia inferiore
rispetto agli stessi parametri delle
piante cresciute nelle stesse
condizioni di umidità del terreno,
ma in assenza degli animali
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Control
Ggt
Ggt + Pa
Numero piante
40
35
30
a
25
Massima bagnatura del substrato
b
20
15
10
5
0
Ggt
800
700
600
a
a
Ggt + Pa
Indice di malattia (%)
b
500
400
300
200
100
Peso secco (mg)
0
Control
Ggt
Ggt + Pa
Massima bagnatura del substrato
Semenzali di frumento con i
sintomi della malattia. La necrosi
radicale è maggiormente diffusa
nelle piante cresciute in assenza
di collemboli (a sinistra)
Piante testimoni a sin.,
piante cresciute nel
substrato inoculato con
Ggt in assenza (centro)
ed in presenza dei
collemboli (destra)
Minima bagnatura del substrato
Numero piante
16
Il numero delle piante, la
biomassa e il valore dell’indice
di malattia non differiscono in
presenza ed in assenza dei
collemboli
11
6
1
Control
Ggt
Ggt + Pa
25
600
20
500
15
400
10
300
200
5
100
0
Ggt
0
Control
Ggt
Ggt + Pa
Ggt + Pa
Peso secco (mg)
Indice di malattia (%)
Minima bagnatura del substrato
Piante cresciute nel substrato
inoculato con Ggt+ Pa (destra) e con
Ggt senza collemboli (sinistra)
Sulla base dei risultati ottenuti, il contenuto idrico
del substrato sembra influenzare l’effetto
dell’interazione fra Protaphorura armata e
Gaeumannomyces graminis var. tritici sulle piante di
frumento nei primi stadi di sviluppo delle stesse.
Con un’umidità del substrato elevata, l’effetto
benefico dei collemboli sullo stato sanitario e sulla
biomassa delle piante di frumento osservato in prove
precedenti svolte in mesocosmi di dimensioni
inferiori, sembra essere confermato. Mentre con un
contenuto idrico minimo, non è stato osservato
nessun effetto benefico dovuto alla presenza degli
animali.
…….. in campo?
In conclusione, i cambiamenti climatici previsti in un prossimo
futuro nella zona mediterranea, in particolare l’ aumento della
siccità con la conseguente diminuzione dell’acqua disponibile per
le piante, sembrano non favorire l’azione di organismi benefici per
le piante, quali i collemboli
Grazie per l’attenzione