85862 - MICROBIOLOGIA NELLA NUTRIZIONE VEGETALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Gli studenti al termine dell’insegnamento sono in grado di elaborare in modo scientifico e tecnico interventi basati sull’impiego di microrganismi per migliorare la fertilità del suolo e di trasferire le informazioni acquisite ad operatori del settore agrario. La profonda conoscenza dei processi microbiologici della rizosfera e dell’interazione microrganismi-pianta rappresenta una base scientifica indispensabile per una gestione efficiente della nutrizione vegetale in ambito agricolo.

Contenuti

ASPETTI MICROBIOLOGICI DELLA NUTRIZIONE (40 ore)

• Attività dei microrganismi nel suolo e ruolo nei cicli biogeochimici: Decomposizione di polimeri complessi nel suolo; ruolo dei microrganismi nel ciclo del carbonio nel suolo; decomposizione dei polimeri complessi nel suolo (amido, emicellulosa, pectina, chitina, cellulosa, lignina); degradazione della sostanza organica nel suolo; formazione dell’humus; ruolo dei microrganismi nel ciclo dell’azoto nella biosfera (proteolisi e ammonizzazione, assimilazione dell’ammonio, nitrificazione, riduzione assimilativa o dissimilativa del nitrato, denitrificazione, azotofissazione); ciclo dello zolfo; ciclo del fosforo.

• Associazioni e interazioni tra microrganismi del suolo: Associazioni positive e negative fra i microrganismi del suolo; i biofilm; il quorum sensing: generalità, i mediatori chimici, esempi di quorum sensing in batteri Gram positivi e Gram negativi. 

• La rizosfera e le associazioni microrganismo pianta: La rizosfera e le comunità microbiche in essa presenti; metodi per lo studio della diversità microbica nel suolo (tecniche coltura dipendenti, DGGE, PCR e real time PCR, next generation sequencing); Micorrize; Attinorrize.

• L’azotofissazione: Batteri azotofissatori liberi (non simbionti) non fotosintetizzanti; batteri azototofissatori e rapporti di biocenosi; batteri azotofissatori liberi fotosintetizzanti; batteri chemiolitotrofi azotofisatori; batteri azotofissatori simbionti; la nitrogenasi; meccanismi di protezione dall’ossigeno attuati dai diversi microorganismi (10 ore)

• I batteri che promuovono la crescita delle piante: Definizione di PGPR e loro ruolo nella fertilità del suolo; azione dei PGPR nella promozione della crescita della pianta; batteri endofiti e loro ruolo nella promozione della crescita della pianta (5 ore)

• Il processo di compostaggio: Definizione di compost e substrati utilizzabili; successioni microbiche nel processo di compostaggio; parametri microbiologici e chimico fisici coinvolti nel processo di compostaggio; stabilità del compost. Requisiti di sicurezza microbiologica del compost (5 ore)

IL MICROBIOTA DEL SUOLO (20 0RE):

• Gli inoculanti microbici: Descrizione delle diverse tipologie di inoculanti microbici che possono essere usati nelle produzioni agricole e vivaistiche; tecniche di base per la loro preparazione ed uso.

• Tecniche coltura dipendenti e coltura-indipendenti per lo studio dei microorganismi del suolo: tecniche di isolamento e caratterizzazione fenotipica dei microorganismi; la Denaturating Gradient Gel Electrophoresis (DGGE); PCR e Real Time PCR; tecniche di sequenziamento del DNA tradizionali e Next Generation Sequencing. L'attività è svolta attraverso seminari specifici, di carattere teorico pratico.
  

L'attività didattica di supporto prevede l'organizzazione di una visita didattica in un'azienda che produce inoculanti microbici e seminari tematici tenuti da esperti del settore inerenti la nutrizione microbiologica delle piante.

Testi/Bibliografia

Fondamentale sarà l'utilizzo di materiale proiettato dal docente e reso disponibile agli studenti attraverso la piattaforma IOL oltre agli appunti di lezione presi in modo autonomo dallo studente. Alcuni aspetti sono trattati in:

B. Biavati, C. Sorlini, Microbiologia agroambientale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2007.

Metodi didattici

1) Didattica frontale: attraverso le lezioni frontali in aula lo studente acquisirà familiarità coi processi microbiologici coinvolti nelle interazioni suolo-pianta che stanno alla base della fertilità del suolo stesso

2) Seminari e visite didattiche: lo studente si inserirà in problematiche reali per verificare le capacità d'applicazione delle conoscenze acquisite nel settore della microbiologia del suolo e dell'interazione microorganismi-suolo-pianta.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avverrà attraverso un test scritto che si terrà congiuntamente all'altro componente del corso integrato di NUTRIZIONE DELLE PIANTE (CHIMICA E BIOCHIMICA DELLA NUTRIZIONE DELLE PIANTE). Il test si compone di 24 domande a risposta multipla (1 punto per ogni risposta esatta) e due domande a risposta aperta, una relativa alla parte di Microbiologia ed una relativa alla parte di Chimica e Biochimica (3 punti ciascuna).

Gli studenti che desiderano possono sostenere l'esame in lingua inglese facendo richiesta al docente almeno una settimana prima dell'esame.

Strumenti a supporto della didattica

Per la didattica frontale si utilizzeranno PC, videoproiettore e lavagna tradizionale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Diana Di Gioia