Fragola, solarizzazione “integrata” efficace contro i patogeni tellurici

La crescente esigenza di ridurre l’uso di prodotti fitosanitari di sintesi ha reso fondamentale la ricerca di alternative sostenibili per la gestione dei patogeni del suolo, appartenenti ai generi Phytophthora, Verticillium, Rhizoctonia, Fusarium, Macrophomina e Neopestalotiopsis. Questi organismi causano gravi danni alle colture orticole, rendendo necessaria l’adozione di strategie efficaci e sostenibili. La solarizzazione, sfruttando l’energia solare al fine di raggiungere alte temperature del suolo, abbatte la carica di fitopatogeni, semi infestanti e artropodi nocivi, risultando un presidio di grande interesse.
Questa tecnica si basa sull’impiego di film plastici speciali che ottimizzano l’assorbimento del calore, creando un ambiente che promuove la disinfestazione del suolo. Tuttavia, il lungo periodo di applicazione normalmente richiesto, che può arrivare fino a 60 giorni, limita la sua adozione in pratica. Per affrontare questa sfida, è stato sviluppato il metodo Solin® (GreenApp srls, Benevento), una soluzione innovativa che prevede l'applicazione di un liquido biologico contenente biochar nero sulla superficie del suolo prima dell’applicazione del film plastico. Questa solarizzazione "integrata" su fragola migliora significativamente l’efficacia del trattamento e ne riduce i tempi a soli 30 giorni.

Tre trattamenti di solarizzazione

In questo studio condotto nell’ambito del progetto Pnrr Agritech Spoke 2, coordinato dal Disafa dell’Università di Torino e dal Crea di Caserta, è stata valutata l’efficacia del metodo Solin nel contenimento dei patogeni del suolo nella coltivazione della fragola in tunnel in Nord Italia. Confrontando diverse tecniche di solarizzazione, i ricercatori hanno analizzato l’impatto su:

• temperatura del suolo;
• vitalità di alcuni patogeni tellurici;
• biodiversità microbica del suolo;
• gravità delle malattie;
• resa delle piante e qualità dei frutti.

I risultati ottenuti sono di fondamentale importanza per promuovere l’adozione di pratiche agricole più sostenibili in Italia.

Nel giugno 2023, presso il Centro Sperimentale di Orticoltura Agrion di Boves (Cn) in Piemonte, è stata allestita una struttura sperimentale in tunnel. L’area è stata divisa in quattro parcelle per confrontare tre trattamenti di solarizzazione:
P1) suolo non solarizzato (testimone);
P2) solarizzazione standard con film Pet;
P3) solarizzazione con film multistrato (Polysolar);
P4) solarizzazione integrata (metodo Solin).

Prima della copertura con i film plastici utilizzati, il suolo è stato irrigato fino all’ottenimento della capacità di campo. Solo nella parcella P4, è stato applicato il biochar attraverso nebulizzazione dopo l’irrigazione e prima della copertura con il film di solarizzazione. Al termine della solarizzazione, le parcelle sono state preparate con la stesura della pacciamatura per l’impianto delle fragole, che è avvenuto alla fine del mese di luglio 2023, mettendo a dimora giovani piantine della cv Elodì, distanziate 30 cm sulla fila e su file distanziate 110 cm. Successivamente, le fasi colturali sono state gestite seguendo le pratiche agronomiche standard.

Metodo Solin: solarizzazione integrata

Il metodo Solin rappresenta un’innovativa modalità di solarizzazione integrata che si basa sull’utilizzo combinato di un film plastico ad alte prestazioni (Polysolar) e di una miscela a base di biochar, un carbone vegetale ottenuto dalla pirolisi di scarti di potatura che viene applicato al suolo prima della copertura con il film.
Questa miscela, costituita da biochar in polvere (100 g/10 l), acqua e vari additivi (polisaccaridi, agenti gelificanti e plastificanti naturali), crea una superficie scura che assorbe efficacemente la radiazione solare.
Il calore assorbito dal biochar, combinato con le proprietà termo-ottiche del film Polysolar, provoca un aumento significativo e un maggiore trattenimento della temperatura del suolo. Il Polysolar è un film plastico multistrato con elevata trasparenza, ottima capacità di trattenimento del calore e proprietà antigoccia, che contribuiscono a massimizzare l’efficacia della solarizzazione.

Efficacia termica della solarizzazione integrata

Per monitorare l’efficacia dei diversi trattamenti di solarizzazione, è stata misurata la temperatura del suolo a una profondità di 25 cm in ciascuna parcella.
Sono stati utilizzati sensori digitali di temperatura GMR (tipo J), collegati a un “data logger” FL Sens USB (Gmr Strumenti Sas), per registrare i dati ogni ora. Le temperature sono state registrate per un periodo di 30 giorni, dal 26 giugno al 25 luglio 2023, al fine di determinare il numero di ore in cui il suolo ha superato le soglie critiche di 38°C e 42°C, necessarie per l’inattivazione dei patogeni tellurici. Dall’analisi dei dati, è emerso che nelle parcelle P4 (Solin) e P3 (Polysolar) sono state registrate temperature medie più elevate rispetto a P2 (solarizzazione standard). In particolare, il numero di ore con temperature superiori a 38 °C ha raggiunto 343 ore in P4, mostrando un incremento del 19% rispetto a P3 e del 45% rispetto a P2.
Per quanto riguarda la somma delle ore superiori ai 42 °C, P3 (Polysolar) ha superato le 139 ore, con un aumento del 3% rispetto a P4 e del 40% rispetto a P2. In contrasto, il testimone (P1) non ha mai superato i 37 °C. Il film plastico Polysolar, grazie alle sue proprietà ottiche, ha favorito un aumento delle temperature massime, ma ha mostrato una minore ritenzione termica durante la notte. Al contrario, la sospensione di biochar nel metodo Solin ha migliorato l’assorbimento e la ritenzione del calore.

Test di vitalità dei patogeni fungini

Per valutare l’efficacia dei trattamenti di solarizzazione nel contenere i patogeni del suolo, sono state utilizzate quattro specie patogene del genere Neopestalotiopsis, agenti causali di marciumi delle radici e del colletto della fragola. Questi funghi patogeni sono stati coltivati su un substrato costituito da semi di grano e canapa, e l’inoculo (semi colonizzati, 0,5g) è stato posto in sacchetti di polietilene dotati di membrana (da 0,02 μm) che sono stati interrati in ciascuna delle parcelle. Al termine della prova, i sacchetti sono stati recuperati e, per verificarne la sopravvivenza, sono stati condotti re-isolamenti in vitro.
I risultati hanno dimostrato che i trattamenti di solarizzazione effettuati attraverso i metodi Solin e Polysolar hanno significativamente ridotto la vitalità dei patogeni fungini del genere Neopestalotiopsis rispetto al testimone, dove i valori di vitalità sono rimasti elevati, superando l’84%. La vitalità media dei propaguli nelle parcelle P3 (Polysolar) e P4 (Solin) è stata notevolmente più bassa.

Effetti della solarizzazione su piante e frutti

Per valutare l’impatto dei trattamenti di solarizzazione sulla crescita e sulla qualità delle piante della cv Elodì, sono stati condotti specifici test di valutazione. Il peso fresco delle piante è stato determinato alla raccolta per valutare la biomassa totale prodotta. La resa è stata quantificata in termini di resa commerciale o totale. La qualità dei frutti è stata valutata attraverso la misurazione della consistenza (durezza della polpa), del contenuto zuccherino (gradi Brix), dell’acidità titolabile (meq/100 l) e dei parametri cromatici (L*, a*, b* e Chroma) secondo il sistema Cielab. I trattamenti di solarizzazione hanno influenzato in modo significativo la crescita delle piante e la qualità dei frutti. L’analisi del peso fresco ha evidenziato differenze evidenti tra i diversi trattamenti, con Polysolar e Solin che hanno favorito una crescita più vigorosa rispetto al testimone e alla solarizzazione standard. Per quanto riguarda la resa, il trattamento Solin ha ottenuto risultati superiori, seguito da Polysolar e dalla solarizzazione standard in termini di produzione. Per quanto riguarda invece la qualità dei frutti, Solin ha mostrato un equilibrio ottimale tra dolcezza e acidità, simile a quello dei frutti ottenuti dal testimone, mentre Polysolar ha presentato una leggera riduzione della dolcezza. Al contrario, la solarizzazione standard ha prodotto frutti con un livello di acidità più elevato. I trattamenti non sembrano aver influenzato in modo significativo i parametri di consistenza e tonalità del colore dei frutti.

Effetti sui microrganismi del suolo

L’analisi delle comunità microbiche del suolo è stata condotta per valutare l’impatto della solarizzazione integrata sulla biodiversità e sulla composizione del microbioma. A tale scopo, sono stati prelevati campioni di terreno in quattro momenti chiave: prima della solarizzazione (T0), al suo termine (T1), sei mesi dopo (T6) e dodici mesi dopo (T12). Questo approccio ha permesso di analizzare come il microbioma del suolo abbia risposto ai trattamenti e alla coltivazione delle piante di fragola. Il sequenziamento di nuova generazione (NGS) è stato effettuato utilizzando specifiche coppie di primer, consentendo di analizzare le comunità batteriche, fungine e degli oomiceti. I dati di sequenziamento sono stati quindi analizzati utilizzando software bioinformatici specifici per identificare e quantificare i diversi taxa microbici presenti nei campioni. Nei primi stadi (T0-T1), i trattamenti di solarizzazione hanno indotto significative variazioni nella composizione della comunità batterica che suggeriscono un adattamento della comunità microbica alle condizioni termiche indotte dalla solarizzazione.
Tuttavia, l’effetto sulla comunità batterica non si è manifestato nelle fasi successive (T6-T12), durante la coltivazione delle piante di fragola, indicando un ruolo della pianta nel modellare il proprio microbioma. Per quanto riguarda la comunità fungina, si sono evidenziate differenze significative tra i trattamenti, in particolare per quanto riguarda i generi fungini quali Fusarium, Aspergillus, e Rhizopus, che hanno mostrato una minore abbondanza nella tesi Polysolar. Infine, i trattamenti di solarizzazione e la presenza della pianta sembrano aver avuto un impatto limitato sulla comunità degli oomiceti.

Solarizzazione integrata su fragola: metodo efficace

I risultati ottenuti evidenziano l’efficacia della solarizzazione integrata, in particolare del metodo Solin, nel contenimento di patogeni tellurici appartenenti al genere Neopestalotiopsis, recentemente riportati in Piemonte come agenti causali di marciumi radicali e del colletto, e nel miglioramento delle performance agronomiche della fragola. I trattamenti di solarizzazione integrata, attraverso l’ottenimento di temperature letali per i patogeni, hanno significativamente ridotto la vitalità dei cappi di Neopestalotiopsis, contribuendo a un incremento della resa e della qualità dei frutti. Le analisi delle comunità microbiche del suolo hanno rivelato una dinamica complessa in risposta ai diversi trattamenti. Sebbene la solarizzazione abbia inizialmente alterato in parte la composizione microbica, l’introduzione delle piante ha rapidamente rimodellato la comunità, evidenziando il ruolo chiave delle interazioni pianta-microrganismi nella strutturazione del microbioma della rizosfera.
In conclusione, la solarizzazione integrata si configura come una strategia promettente per la gestione sostenibile dei patogeni del suolo in agricoltura anche nelle fasce temperate, offrendo un’alternativa ecologica ai tradizionali fitosanitari e contribuendo a migliorare la salute del suolo e la qualità dei prodotti agricoli. Ulteriori studi sono necessari per approfondire gli effetti a lungo termine di queste tecniche e per ottimizzare le loro applicazioni in diversi contesti pedoclimatici.