Nutrizione azotata in vite: effetti sullo sviluppo della pianta e sulle

Nutrizione azotata in vite: effetti sullo sviluppo della pianta e sulle caratteristiche qualitative in
relazione alle diverse forme azotate e all’utilizzo di inibitori della nitrificazione
Zamboni Anita1, Rombolà Adamo Domenico2, Emanuele Tosi3,Varanini Zeno1
1Dipartimento
di Biotecnologie, Università degli Studi di Verona
2Dipartimento di Colture Arboree, Università di Bologna
3Centro Sperimentale Vitivinicolo della Provincia di Verona, San Floriano
La produzione agraria, sia dal punto di vista quantitativo che qualitativo, è fortemente condizionata dall’azoto apportato con i fertilizzanti. Le attuali
strategie agronomiche finalizzate al miglioramento dell'efficienza della nutrizione azotata delle colture attraverso la diminuzione delle perdite legate alle
dinamiche chimiche e biologiche del nitrato nel suolo, si basano sull’uso di concimi azotati a lento rilascio, inibitori della nitrificazione e dell’ureasi [1; 2;
3] e sull’oculata gestione dell’irrigazione. Le forme di azoto inorganico, nitrica ed ammoniacale, sono presenti nei terreni in diversa concentrazione e sono
soggette a diverso grado di lisciviazione. L’utilizzo di inibitori della nitrificazione può comportare vantaggi in termini di riduzione dei problemi ambientali
legati all’azoto nitrico favorendo una più graduale disponibilità di azoto per le colture. Nella scelta dell’adeguata forma azotata come fertilizzante, tuttavia,
non devono essere trascurati i possibili diversi effetti che le due forme possono esercitare sullo sviluppo della pianta [4; 5].
L’esperimento…
Piante di Vitis vinifera cv. Corvina (clone 48) sono state allevate (guyot) per due anni in vasi da 30 l
collocati in due trincee protette da un tunnel. Durante il secondo anno le piante sono state uniformate
a 12 germogli e separate in 5 gruppi da 6 piante. Due gruppi sono stati fertilizzati con (NH4)2SO4
(10% di 15N) in combinazione e non dell’inibitore della nitrificazione DMPP (3,4
dimetilpirazolofosfato). Ad un terzo gruppo è stata applicata un’uguale quantità di azoto in forma
nitrica (KNO3,10% di 15N), le piante di un quarto gruppo sono state trattate con il solo inibitore della
nitrificazione mentre quelle dell’ultimo gruppo sono state usate come controlli. La fertilizzazione
azotata è stata effettuata attraverso 3 trattamenti (fioritura, allegagione ed invaiatura) da 0,25 g di
azoto, mentre l’inibizione della nitrificazione è stata mantenuta attraverso l’applicazione quindicinale
di 30 mg di DMPP per vaso. Parametri morfologici (lunghezza, numero di internodi e numero di
femminelle dei primi due germogli) sono stati registrati periodicamente fino alla termine della
stagione vegetativa, momento in cui è stata determinata l’area totale delle foglie dei germogli e delle
femminelle e sono state campionate radici e foglie. I campioni sono stati utilizzati per la
determinazione del contenuto di 15N mediante analisi IRMS (Isotope Ratio Mass Spectrometry)
Analisi PCA (Principal Component Analysis) effettuata con i parametri
morfologici ed il contenuto di 15N
I campioni che non sono stati trattati con azoto (controllo e DMPP) sono separati
lungo la prima componente dai campioni trattati con ammonio e nitrato. I
campioni trattati con ammonio in combinazione con il DMPP sono separati dai
campioni trattati con solo ammonio e con il solo nitrato lungo la seconda
componente (R2X: 0,856; Q2: 0,758; 3 repliche biologiche).
Effetti dei diversi tipi di fertilizzazione azotata sulla crescita
Incremento della lunghezza, del numero di internodi e femminelle del primo e del
secondo germoglio, area fogliare finale dei germogli e delle femminelle (ANOVA,
p< 0,05, 3 repliche biologiche).
Conclusioni
L’analisi dei parametri morfologici mostra un chiaro effetto differenziale della forma azotata sullo
sviluppo della pianta. Infatti, le piante che presumibilmente hanno assorbito quantitativi di N-NH4+
maggiori (NH4++DMPP), sono significativamente diverse in termini di accrescimento (lunghezza dei
germogli, numero degli internodi e numero di femminelle) da quelle fertilizzate con N-NH4+ e N-NO3-.
Questo risultato dimostra in una pianta arborea ed in un sistema prossimo a quello colturale che la natura
della forma azotata per se esercita un’influenza sulla crescita e lo sviluppo.
Lavori in corso…..
Quantità totali di 15N nei diversi tessuti vegetali
mmol di 15N totali presenti alla fine dell’esperimento nei
tessuti vegetali in funzione dei diversi trattamenti
(ANOVA, p< 0,05, 3 repliche biologiche)
Allo scopo di chiarire i meccanismi alla base degli effetti riscontrati, saranno condotte analisi
trascrizionali sui tessuti fogliari prelevati prima e dopo ogni fertilizzazione e alla fine dell’esperimento.
Simili analisi effettuate sulle bacche campionate nello stadio di maturazione e coniugate a
caratterizzazioni del metaboloma, potranno rilevare una possibile influenza delle due forme azotate
sull’espressione genica e sulle caratteristiche qualitative finali.
Bibliografia
1) Fan et al. (2007.) Nutrient Cycling in Agroecosystem 79, 255-265
2) Ju et al. (2009) PNAS 106, 3041-3043
3) Zaman et al. (2009) Soil Biol Biochem 41, 1271-1280
4) Monte et al (2006). Agroindustria 5, 177
5) Naujoks and Shubert (2009) XVI International Plant Nutrition Colloquium, UC Davis, 26-30 August, Sacramento, UC