BIOSTIMOLANTI PER IL PRIMING CHIMICO COME STRUMENTO DI GESTIONE DELLO STRESS DELLE COLTURE

L'aumento dei processi microbiologici come la fissazione biologica dell'azoto, la solubilizzazione dei fosfati e il processo di biostimolazione è particolarmente significativo data l'entità dei crescenti costi di produzione e degli impatti ambientali. L'effetto indiretto (complesso più solubile) e diretto delle sostanze umiche sull'assorbimento dei nutrienti è stato ampiamente riportato e il suo effetto sui flussi ionici è uno dei temi più studiati (2). La stimolazione delle pompe protoniche della membrana plasmatica ha un ruolo centrale nell'assorbimento degli ioni. Questi enzimi forniscono un gradiente elettrochimico necessario per dare energia al trasporto di ioni per l'assorbimento cellulare e per indurre la crescita delle cellule attraverso un meccanismo noto come crescita acida, in cui l'H+ agisce come intermedio tra l'auxina e l'allentamento della parete cellulare (3).

I risultati pratici dell'applicazione fogliare di biostimolanti a base di sostanze umiche e batteri promotori della crescita delle piante sono stati particolarmente significativi per la produzione di colture in presenza di qualche tipo di limitazione imposta da stress abiotici, come la bassa fertilità naturale del suolo (4) o la siccità (5). Inoltre, la forza del fattore stress nell'ultima meta-analisi di esperimenti che considerano la crescita di radici e germogli indotta dalle sostanze umiche non può essere trascurata (6).

La letteratura scientifica riguardante l'effetto delle sostanze umiche sulla mitigazione dei danni da stress abiotico nelle piante è abbondante e sono disponibili alcune rassegne relativamente recenti (7, 8, 9, 10). In questa sede vorremmo introdurre un aspetto diverso, considerando i biostimolanti come strumenti per la strategia di gestione delle colture, cioè la preparazione delle piante per una risposta rapida contro gli stress abiotici. Il precondizionamento chimico è un campo promettente nella fisiologia dello stress vegetale e nella gestione dello stress delle colture. La strategia di precondizionamento può essere utilizzata per stimolare il meccanismo di adattamento e migliorare la capacità di resilienza delle colture, limitando così gli impatti negativi sulla qualità della resa e sulla produttività. Precondizionare significa suscitare e anticipare la tolleranza delle piante nei confronti delle sfide ambientali, migliorando le prestazioni fisiologiche attraverso l'applicazione di agenti chimici o biotici (11). È stato riscontrato che gli acidi umici agiscono come agenti di adescamento attivo contro lo stress abiotico delle piante in una tipica risposta di ormesi (12). L'ormesi può essere definita come una risposta bifasica in cui alte dosi di un agente tossico possono causare inibizione, mentre una bassa dose dello stesso agente tossico può causare stimolazione (13). È caratterizzato da un fenomeno per cui una bassa dose di agente stressante anticipa la risposta cellulare allo stress, compresa la produzione di metaboliti secondari, al fine di aiutare gli organismi a stabilire risposte adattative. Gli acidi umici possono mostrare la tipica dose-risposta dell'ormesi, cioè una risposta bifasica caratterizzata da una stimolazione a bassa dose e da un'inibizione ad alta dose (Fig. 1).