Identificazione di metodi di coltivazione basati su un uso razionale dell'azoto nella coltura

  • Elucidazione dell' assorbimento delle forme azotate da parte della pianta ed interazioni con il metabolismo dei glucidi
  • Evidenze sullo stato e sulla dinamica dell'azoto nei terreni bieticoli italiani

  • Relazione tra azoto minerale nel terreno e produttività quanti-qualitativa della barbabietola da zucchero.

     

    • Elucidazione dell' assorbimento delle forme azotate da parte della pianta ed interazioni con il metabolismo dei glucidi

    Gli obiettivi sono:

    1. Acquisire evidenze su aspetti fisiologici, biochimici e molecolari della nutrizione azotata e sulle sue relazioni con il comportamento di enzimi assimilativi "chiave" per il metabolismo del carbonio e dell'azoto (dinamica di assorbimento del nitrato e ammonio, indice di efficienza degli apparati radicali, ruolo degli enzimi H+-ATPasi del plasmalemma e nitrato ridottasi nella regolazione dell'assorbimento del nitrato e dell'ammonio);
    2. Identificare i tratti di radice maggiormente attivi nell' assorbimento dei composti azotati. I risultati prevedibili consistono nella messa a punto di una tecnica di crescita della pianta utile per lo studio biochimico di assorbimento radicale; nella identificazione del meccanismo di induzione del trasporto di NO3- da parte di NO3- esterno; nella misura di Vmax e Km del sistema di trasporto di NO3-.

    Fino adesso è stato verificato, in colture idroponiche, che l'assorbimento del nitrato è indotto da trattamento con lo stesso ione, con un picco di assorbimento a 1 mM nitrato, dopo 3 ore di pretrattamento. L'induzione è più rapida a 2 mM di nitrato, ma molto più lenta a 0.5 mM; a 0.05 mM si annulla. Non sono state rilevate differenze di Km e Vmax nelle piante indotte allevate a 0.5 oppure 2 mM di nitrato. In barbabietola da zucchero, la Vmax è di 24 µmol/gr fw x hr, contro i 9.5 del mais ed i 5.4 del cotone.
    Il nitrato entra nelle radici contro un gradiente di DY, cotrasportato con lo ione H+; l'enzima chiave è l'ATPasi, che estrude H+ all'esterno da dove vengono poi cotrasportati col nitrato.

     

    Evidenze sullo stato e sulla dinamica dell'azoto nei terreni bieticoli italiani

    Gli obiettivi sono:

    1. Monitorare la distribuzione dell' azoto nel profilo del terreno mediante analisi di campioni di suolo prelevati a diverse profondità e in aree rappresentative della coltivazione della barbabietola nel nostro Paese;
    2. Verificare l'azoto disponibile negli orizzonti esplorati dalle radici rispetto agli apporti colturali.

    Fino adesso è stato misurato, mediante minirhizotron, lo sviluppo radicale della barbabietola da zucchero in 22 località della pianura padana, con campionamenti ogni 25 cm, fino a 3 metri (12 campioni per profilo).
    I risultati ottenuti dimostrano come le radici della pianta si spingano fino a raggiungere profondità di 3 metri.

     

    Relazione tra azoto minerale nel terreno e produttività quanti-qualitativa della barbabietola da zucchero.

    Gli obiettivi sono:

    1. Individuazione dei siti più rappresentativi delle aree coltivate a barbabietola;
    2. Caratterizzazione del suolo (granulometria, pH, calcare totale, calcare attivo, sostanza organica, fosforo totale e assimilabile, potassio scambiabile) e dell' azoto minerale nei diversi strati (con prelievo dei campioni di terreno fino a 3 m di profondità del suolo.

    I risultati ottenuti dai campionamenti di cui si è riferito al punto precedente, dimostrano che fino ad 1 metro, nel 74% dei siti analizzati si ha preponderanza di nitrato rispetto all'ammonio, nel 13% dei siti si ha abbondanza sia di nitrato che di ammonio, e nel 4% dei siti si hanno pochi nitrati e molto ammonio; nel 9% dei casi, infine, si è rilevata scarsità di entrambe le forme azotate. Nell'intervallo da 1 a 2 metri, si passa ad un 48% dei siti con preponderanza di nitrato rispetto all'ammonio, un 9% con pochi nitrati e molto ammonio, e 43% dei siti con scarsità di entrambe le forme azotate. Nella zona da 2 a 3 metri, si ha una ulteriore riduzione dei siti dotati di molto nitrato e poco ammonio (si passa da 48 a 24%), un aumento al 33% dei siti con pochi nitrati e molto ammonio.
    Nell'ultima fascia analizzata del profilo aumenta la percentuale dei siti con molto ammonio. I vari orizzonti sono stati caratterizzati, infine, rispetto alla tessitura del terreno ed al contenuto in carbonio organico.