ENEA studia come i microrganismi aiutano gli ulivi a resistere alla siccità

Mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici sugli ulivi grazie a pratiche agricole innovative che sfruttano i benefici delle comunità microbiche presenti nel suolo e nelle radici, soprattutto in condizioni di siccità. È questo l’obiettivo dello studio ENEA pubblicato sulla rivista Applied Science e condotto in collaborazione con il Cnr e le università di Milano, Torino e Tuscia, nell’ambito del progetto internazionale BIOMEnext.

Secondo Gaetano Perrotta, ricercatore del Laboratorio di Bioeconomia circolare rigenerativa e responsabile del progetto, l’ulivo è stato scelto come specie modello per rappresentare l’agricoltura mediterranea, sempre più minacciata dalla scarsità idrica. Lo studio ha analizzato la resilienza e l’adattamento funzionale dei microrganismi del suolo e delle radici di quattro cultivar di ulivo, confrontando piante irrigate e sottoposte a siccità in Umbria durante diverse stagioni.

Il ruolo del microbioma

I ricercatori ENEA hanno monitorato e caratterizzato il microbioma del terreno intorno alle radici, con l’obiettivo di individuare marcatori di stress e resistenza legati alle condizioni di aridità. Come spiega il biotecnologo Andrea Visca, in condizioni di scarsità idrica le comunità microbiche del suolo restano relativamente stabili, mentre quelle presenti nelle radici cambiano in modo significativo. La pianta, infatti, seleziona i batteri più utili a sopravvivere alla mancanza d’acqua.

Lo studio ha identificato un core microbiome, un insieme di gruppi microbici costantemente presenti in diversi campioni e fondamentali per la crescita e la salute delle piante. Tra questi, tre batteri si sono rivelati alleati preziosi contro la siccità: Solirubrobacter, associato alla decomposizione della materia organica e al ciclo dei nutrienti; Microvirga, che aiuta le piante ad assorbire l’azoto; e Pseudonocardia, in grado di produrre sostanze antimicrobiche che difendono dagli agenti patogeni.

I microrganismi come alleati

Dalle analisi è emerso che, durante la siccità, i microrganismi attivano geni che migliorano l’utilizzo dei nutrienti, proteggono le cellule dai danni ossidativi e favoriscono lo spostamento verso aree più umide e ricche di risorse. L’interfaccia tra radici e rizosfera rappresenta quindi una zona chiave di interazione tra piante e batteri, dove si concentrano i processi essenziali per la salute e la produttività vegetale.

Secondo la ricercatrice Annamaria Bevivino, comprendere queste dinamiche è fondamentale per sviluppare pratiche agricole sostenibili. Modulando le comunità microbiche associate alle radici, sarà possibile migliorare l’assorbimento dei nutrienti e aumentare la resistenza degli ulivi agli stress ambientali e biologici.

Nuovi strumenti per un’agricoltura sostenibile

Per ottenere questi risultati, i ricercatori hanno combinato tre approcci complementari: l’analisi del DNA per identificare le comunità microbiche, lo studio delle loro funzioni potenziali e l’uso di software di text mining per analizzare migliaia di articoli scientifici e individuare collegamenti significativi.

ENEA è impegnata nella selezione e caratterizzazione di consorzi microbici capaci di migliorare resa, qualità e salute delle piante. L’approccio integrato basato su culturomica e metagenomica consentirà di sviluppare soluzioni innovative per l’agricoltura, con l’obiettivo di rendere i sistemi colturali più sostenibili, resilienti e ad alta efficienza.