Impatto degli inoculanti microbici disponibili in commercio sulla crescita della bermudagrass

Aug 24, 2023

Marzo 2023 | Gerald M. Henry, Ph.D.; Connor Bolton; Miguel Cabrera, Ph.D.; Mussie Habteselassie, Ph.D.

Figura 1.Sono stati condotti esperimenti in serra per determinare l'impatto degli inoculanti microbici sulla formazione della bermudagrass Sahara II a partire dai semi.Foto di Gerald M. Henry

Il Bermudagrass (Cynodon spp.) è una delle specie di tappeto erboso più utilizzate nella regione sud-orientale degli Stati Uniti a causa della produzione di una fitta chioma di tappeto erboso che tollera l'usura e il traffico eccessivi. Di conseguenza, la gramigna è uno dei maggiori consumatori di azoto, richiedendo circa da 22 a 44 libbre di azoto per acro (da 24,7 a 49,3 chilogrammi per ettaro) al mese durante la stagione di crescita (4). L'accesso alla fertilità è estremamente importante, perché l'azoto è un componente di numerosi costituenti biochimici delle piante, tra cui la clorofilla, gli amminoacidi e gli enzimi che sono parte integrante della crescita del tappeto erboso e della funzione metabolica (1).

I fertilizzanti sono costosi e possono influenzare negativamente l’ambiente se applicati in modo errato a dosi eccessive o con tecniche improprie. Il processo Haber-Bosch è una procedura industriale di fissazione dell'azoto che è principalmente responsabile dell'attuale produzione sintetica di ammoniaca (6). L'ammoniaca generata da questa reazione viene utilizzata prevalentemente come fertilizzante azotato sotto forma di nitrato di ammonio e urea. Tuttavia, i potenziali impatti ambientali derivanti da questo processo di produzione e dalla successiva applicazione di fertilizzanti includono: la lisciviazione o il deflusso di azoto, che porta alla contaminazione delle acque sotterranee e all’eutrofizzazione; deposizione atmosferica di nitrati e ammoniaca; e aumento delle emissioni di gas serra, compreso il protossido di azoto (8).

L’attuale ricerca sulla sostenibilità del tappeto erboso ha mirato a studiare alternative alle tradizionali applicazioni di fertilizzanti azotati per limitare gli impatti ambientali negativi. I biostimolanti comprendono un assortimento di prodotti microbici e non microbici destinati a migliorare la nutrizione, l'insediamento e la crescita delle piante e la tolleranza allo stress (2). La ricerca precedente che coinvolgeva biostimolanti microbici nei sistemi di tappeti erbosi è stata limitata e incoerente. Sebbene gli inoculanti microbici siano più ampiamente adottati per l’uso nelle colture orticole e agronomiche, esistono diverse sfide riguardanti il ​​loro utilizzo e la loro efficacia, alcune delle quali più specifiche per i sistemi a tappeto erboso. La maggior parte dei prodotti commerciali contengono microrganismi estranei che hanno difficoltà a competere con le popolazioni autoctone acclimatate alle condizioni ambientali regionali (7). Gli input per la gestione del tappeto erboso come fertilizzanti, pesticidi e irrigazione, così come le questioni ambientali come le specie del tappeto erboso e la composizione del profilo del suolo, possono selezionare comunità microbiche più adattative che superano rapidamente gli organismi introdotti (5). Precedenti ricerche sulla valutazione degli inoculanti microbici nei tappeti erbosi si sono concentrate principalmente sulle specie di tappeti erbosi della stagione fredda, con la maggior parte delle ricerche condotte in ambienti controllati. Inoltre, esistono ancora informazioni limitate riguardanti i tempi di applicazione, il volume del vettore, la qualità dell'acqua, le dimensioni dell'inoculazione e la necessità di applicazioni sequenziali negli ambienti del tappeto erboso.

Figura 2.Gli inoculanti microbici sono stati applicati uniformemente sulla superficie di ciascun vaso utilizzando una siringa.

Esperimenti sul campo

Le prove sono state condotte nel 2021 presso l'Athens Turfgrass Research and Education Center (ATREC) ad Atene, in Georgia, e in un prato residenziale (BO) a Bogart, in Georgia. Lo stato dei nutrienti del suolo e il contenuto di materia organica sono stati determinati per ciascuna località. La ricerca presso ATREC e BO è stata eseguita rispettivamente su un bermudagrass ibrido Tifway di 5 e 2 anni, ciascuno mantenuto a 2 pollici (5,1 centimetri). I trattamenti sono stati iniziati il ​​5 luglio 2021 presso ATREC e il 21 luglio 2021 presso BO e includevano applicazioni singole e sequenziali di Klebsiella variicola 137–1036 Formulazione 1 (KLEB1) a una velocità di inoculante di 0,2 galloni per acro (1,87 litri per ettaro ) (1,2 × 1010 unità formanti colonie per oncia fluida/29,6 millilitri) e un volume di trasporto di 321 galloni per acro (3.003 litri per ettaro); Klebsiella variicola 137–1036 Formulazione 2 (KLEB2) a una velocità di inoculante di 0,2 galloni per acro (1,2 × 1010 unità formanti colonie per oncia fluida) e un volume di trasporto di 321 galloni per acro; Gluconacetobacter diazotropicus (GLUC) ad una velocità di inoculo di 0,1 galloni per acro (0,94 litri per ettaro) (3 × 108 unità formanti colonie per oncia fluida) e un volume di trasporto di 20 galloni per acro (187 litri per ettaro); e Azospirillum brasilense (AZOS) ad un tasso di inoculante di 0,27 galloni per acro (2,53 litri per ettaro) (6 × 106 unità formanti colonie per oncia fluida) e un volume di trasporto di 96 galloni per acro (898 litri per ettaro). Le applicazioni sequenziali sono state effettuate tre settimane dopo il trattamento iniziale (WAIT). Per il confronto è stato incluso un controllo non trattato. Gli inoculanti microbici sono stati applicati in acqua distillata con un annaffiatoio. Nessun fertilizzante è stato applicato a nessuno dei due siti durante la durata di ciascuna prova.