B1830 - BIOCHIMICA DELL'INTERAZIONE SUOLO/PIANTA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento lo studente conosce i processi chimici e biochimici che regolano l’interazione suolo-pianta; è in grado di comprendere, a livello molecolare, i meccanismi che regolano l'attività delle superfici del suolo, dell’interfaccia suolo-radice, i processi che presiedono all’assorbimento radicale degli elementi, i processi che regolano la mobilità degli elementi nutritivi dalle superfici colloidali del suolo attraverso il simplasto e l’apoplasto.

Contenuti

MODULO 1. BIOCHIMICA DEL SUOLO (30 ore – Dott.ssa Martina Mazzon)

1.1 I costituenti del suolo (4 ore)

Costituenti minerali (minerali, silicati, struttura fillosilicati, ossidi e idrossidi, carbonati).

Costituenti organici: la sostanza organica, classificazione e cenni sui processi di trasformazione e stabilizzazione.

1.2 Proprietà chimico fisiche del suolo (4 ore)

Proprietà superficiali (superficie specifica e origine delle cariche), adsorbimento e scambio ionico.

La reazione del suolo: definizione di pH del suolo, la misura del pH del suolo, acidità attiva e scambiabile, classificazione suoli in base al pH, pH ed elementi nutritivi.

1.3 La componente microbica (12 ore)

I microrganismi nel suolo: biomassa microbica e interazioni microbioma-pianta, attività, respirazione e indici microbico-funzionali

Gli enzimi nel suolo: definizione, classificazione, localizzazione e catalisi enzimatica.

Enzimi coinvolti nei cicli di carbonio, azoto e fosforo: definizione delle principali attività enzimatiche e loro interpretazione.

Gli enzimi come indicatori di qualità del suolo: i fattori ambientali, enzimi e detossificazione, determinazione ed interpretazioni di indici ad essi connessi.

1.4 Procedure analitiche ed interpretazione dei risultati (10 ore)

Metodici analitici per la determinazione di: reazione del suolo (pH), calcare totale, carbonio e azoto (estraibili e microbici), fosforo disponibile, attività enzimatiche.

Caso studio: analisi statistica di un dataset rappresentate un caso studio applicativo e stesura di una relazione finale.

MODULO 2. INTERAZIONE SUOLO-PIANTA (30 ORE – Prof. Claudio Marzadori)

2.1 Elementi nutritivi e trasporto a breve distanza (6 ore)

La Fertilità dei suoli e le minacce che la insidiano

Gli elementi nutritivi essenziali nel suolo e il concetto di NUE

Meccanismi di trasporto e assorbimento radicale a breve distanza: aspetti biochimici e molecolari

2.2 Disponibilità e mobilità degli elementi nutritivi nel suolo (8 ore)

Proprietà chimiche del suolo e fattori che ne influenzano la mobilità

Principali meccanismi di trasporto degli elementi nutritivi nel Bulk Soil e nella rizosfera

Strategie radicali per aumentare l’assorbimento di elementi poco mobili

Introduzione al concetto di rizosfera

2.3 Rizo-deposizioni e proprietà chimiche della rizosfera (8 ore)

Definizione di rizosfera

Le rizodeposizioni: aspetti quali-quantitativi

Effetti della rizodeposizioni sulla formazione della rizosfera

Proprietà chimiche della rizosfera, regolazione del pH rizosferico e mobilità ionica nella rizosfera

Gestione delle proprietà della rizosfera e disponibilità degli elementi nutritivi

2.4 I nutrienti fondamentali (8 ore)

Il ciclo dell’azoto nel suolo e l’assorbimento radicale: aspetti biochimici e molecolari

Il fosfato nel suolo e l’assorbimento radicale del fosfato: aspetti biochimici e molecolari

Il ferro nel suolo e le strategie di assorbimento del ferro: aspetti biochimici e molecolari

Testi/Bibliografia

Slides delle lezioni che saranno caricate ad inizio insegnamento e materiale via  via fornito dai docenti

Metodi didattici

lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale tenuto dai due docenti titolari dei moduli. Durante il colloqui verranno posti quesiti relativi al programma svolto in aula.

Strumenti a supporto della didattica

Slides fornite dai docenti e laboratori didattici presenti presso la sede didattica

Orario di ricevimento

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