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

La verifica dell'apprendimento dell'insegnamento di Biochimica dell'interazione suolo/pianta, avviene attraverso un colloquio finale, condotto congiuntamente per i due moduli che costituiscono l'insegnamento. Il colloquio verterà sugli argomenti svolti nelle lezioni dei due moduli, saranno poste almeno 2 domande di base, una per ogni area tematica relative ai due moduli. Partendo da questa struttura si procederà, se ritenuto necessario, agli opportuni approfondimenti relativi agli argomenti affrontati. La verifica dovrà essere superata in modo globale ed è necessario che il candidato raggiunga la votazione di 18 trentesimi in ognuna delle aree disciplinari caratterizzanti questo corso integrato. La commissione valuterà i punteggi raggiunti in ciascuna delle aree disciplinari e facendo una media dei punteggi giungerà a formulare la valutazione complessiva.

Strumenti a supporto della didattica

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

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Claudio Marzadori

Consulta il sito web di Martina Mazzon