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PROGRAMMA DI RICERCA 2005
italiano - english
Unità di Ricerca
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Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze agrarie e veterinarie
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF (processes or devices for granulating materials, in general B01J2/00; soil-conditioning or soil-stabilising materials C09K17/00) [C9506]
- MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS (organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia, or the like C05F11/08; organic fertilisers containing plant vitamins or hormones C05F11/10); FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM [C9411]
- FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF (processes or devices for granulating materials, in general B01J2/00; soil-conditioning or soil-stabilising materials C09K17/00) [C9506]
Classificazione geografica
- Regione: Friuli Venezia Giulia
Bibliografia
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Parole Chiave
NUTRIZIONE DELLE PIANTE; SUOLO; DINAMICA DELL'AZOTO; NITRATO; AMMONIO; RIZOSFERA; ZEA MAYS; ESPRESSIONE GENICA; PROTEOMICAAcquisizione delle forme azotate in mais: analisi dei processi interagenti nel sistema suolo-pianta
Università degli Studi di UdineAbstract
Il progetto muove dalla considerazione che l'efficienza d'uso dei fertilizzanti azotati nelle piante coltivate, in particolare nei cereali, e' ancora oggi inferiore al 50% e che i genotipi di cereali rilasciati durante la "rivoluzione verde" sono stati in genere selezionati per rispondere ad elevati apporti di azoto con diminuzione dell'efficienza quando coltivati a basso livello di nutriente. Allo scopo di individuare elementi che possano portare ad un miglioramento di questa situazione, che è causa di danni economici ed ambientali, il progetto intende svolgere una analisi integrata atta a migliorare la conoscenza a livello fisiologico e molecolare degli step che determinano i flussi di N nel sistema suolo-pianta e la loro regolazione. In relazione alla sua grande importanza economica, la coltura considerata sarà il mais. Per mettere in rilievo i processi che possono influire significativamente sull'efficienza della nutrizione azotata verranno analizzate le risposte alle fluttuazioni dei livelli di N di due linee pure di mais fortemente differenti per quanto riguarda l'efficienza della nutrizione azotata verificata in campo a basso livello di input di fertilizzante (Lo5 e T250). Per questi fini il programma si propone di:A) Valutare le concentrazioni di N totale e minerale nel suolo rizosferico e non rizosferico delle due linee di mais e determinare l'N assimilabile nella rizosfera con la tecnica del batterio reporter;
B) analizzare la composizione della >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Zeno VARANINI Università degli Studi di UDINEObiettivo del Programma di Ricerca
Motivo della ricerca e obiettivi generaliLe specie coltivate a rapida crescita come ad esempio mais, riso e grano richiedono, per l'ottenimento di buone rese produttive, elevati livelli di azoto (N) disponibile che viene in genere fornito come fertilizzante. Negli ultimi 50 anni il consumo di fertilizzanti azotati è aumentato di quasi 10 volte fino a raggiungere l'attuale valore di 80 milioni di tonnellate per anno (Frink et al 1999 Proc Natl Acad Sci 96:1175-1180). A fronte di questo aspetto, e nonostante la grande quantità di lavoro scientifico svolto sul tema della dinamica dell'N nel sistema suolo-pianta, è accertato che, almeno per i cereali, l'efficienza d'uso dei fertilizzanti azotati {NUE = [(N rimossso dai cereali) - (N proveniente dal terreno + N apportato dalle precipitazioni)] / (Fertilizzante azotato applicato)} è ancora oggi spesso inferiore al 50% (Raun e Johnson 1999 Agron J 91:357-363) con valori, che in diverse situazioni, possono non superare il 35%. Questa situazione genera problemi economici ed ambientali. Per quanto riguarda il primo aspetto è stato calcolato che un aumento della NUE anche solo dell'1% permetterebbe di risparmiare, a livello mondiale, almeno 230 milioni di dollari ($). Nonostante risulti difficile quantificare i costi legati ai problemi ambientali generati dalla eccessiva applicazione di concimi azotati, tema per altro scarsamente approfondito dalla letteratura scientifica, è indubbio che anche questo secondo aspetto stia >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'utilizzazione dell'azoto da parte di una pianta nel suo ambiente naturale (sistema suolo-pianta) comprende fasi che coinvolgono il sottosistema suolo e il sottosistema pianta e che possono essere così schematizzate:1) Rilascio di ioni inorganici dalle fasi solide organiche ed inorganiche del suolo;
2) movimento per convezione o diffusione nella rizosfera verso lo spazio libero delle radici;
3) trasporto attraverso il plasmalemma delle cellule radicali ed eventuale trasporto attraverso il tonoplasto;
4) traslocazione radice-fusto e viceversa;
5) assimilazione mediante sistemi enzimatici.
Fasi 1 e 2
Queste fasi sono in grado di determinare le disponibilità di azoto nitrico e ammoniacale per la nutrizione. L'azoto si trova nel terreno principalmente in forma organica (1); è quindi evidente che i processi chiave che regolano la dinamica delle forme azotate disponibili per la nutrizione (prevalentemente N-nitrico e N-ammoniacale nei terreni agrari delle nostre latitudini) sono i processi di mineralizzazione, nitrificazione, denitrificazione e immobilizzazione. Dal punto di vista della nutrizione delle piante un ruolo fondamentale è svolto dalla rizosfera cioè da quella zona di terreno prossima alle radici che è sede di intense reazioni fra attività radicali, microrganismi e costituenti del suolo. In questo ambiente esiste una competizione per i nutrienti fra pianta e popolazione microbica per cui i processi sopra menzionati >>>



