Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: http://hdl.handle.net/2067/50359
Titolo: Disseccamento rapido dell’olivo: influenza di aspetti agronomico-colturali, nutrizionali, fitosanitari e microbiologici
Altri titoli: Olive quick decline syndrome: influence of agronomical-cultural, nutritional, plant health and microbiological aspects
Autori: Giordani, Mauro
Parole chiave: Olivo;Disseccamento rapido;CODIRO;Xylella fastidiosa;Puglia;Salento;Lecce;Microbioma rizosferico;Ionoma fogliare;Olobionte;Olive tree;Quick decline syndrome;OQDS;Apulia;Rhizospheric microbiome;Leaf ionome;Holobiont;AGR/12
Data pubblicazione: 13-mag-2021
Editore: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Serie/Fascicolo n.: Tesi di dottorato. 32. ciclo
Abstract: 
La coltivazione degli olivi nel sud-est dell'Italia (Lecce, regione Puglia) negli ultimi anni è stata messa in crisi dal Complesso del Disseccamento Rapido dell’Olivo (CoDiRO), ufficialmente identificato per la prima volta nel 2013. Il “disseccamento rapido dell’olivo” sta determinando principalmente un grave impatto di natura economica (sia diretto sia indiretto), ma anche gravi conseguenze sull’agricoltura locale e sull’intera olivicoltura italiana, con danni al paesaggio, criticità per le condizioni climatico-ambientali e ripercussioni negative a livello sociale e culturale.
La diffusione della malattia è stata inizialmente rapida, ma con un pattern irregolare, interessando alcune zone più intensamente di altre, anche all’interno di areali omogenei.
Nelle piante sintomatiche sono stati rinvenuti patogeni batterici, fungini ed alcuni fitofagi; inoltre, nello xilema di molti alberi colpiti è stata riscontrata la presenza del batterio da quarantena Xylella fastidiosa subsp. pauca (ST 53), che è stato indicato come agente eziologico del “disseccamento rapido dell’olivo”. Ad oggi, gli sforzi di ricerca per risolvere il problema si sono incentrati essenzialmente su di esso e, sebbene gli studi scientifici abbiano compiuto notevoli progressi negli ultimi anni, la soluzione del problema appare ancora lontana. Infatti, considerato il quadro sintomatologico grave e complesso della malattia, non sono state ancora individuate strategie efficaci di monitoraggio e di controllo o di riduzione del danno arrecato nei territori colpiti.
La maggior parte delle ricerche considera principalmente la relazione delle piante rispetto al patogeno e / o agli insetti vettori e pochi studi hanno analizzato le informazioni sul contesto del suolo, sullo stato nutrizionale degli alberi e sulla biodiversità microbica nelle aree olivicole interessate dal “disseccamento rapido dell’olivo”.
È noto che la gestione dello stato dei nutrienti minerali nelle piante è uno dei possibili meccanismi che consentono la riduzione degli effetti di avversità biotiche e abiotiche. Tra gli elementi essenziali, lo zolfo (S) è fondamentale per garantire protezione contro stress ambientali e parassiti, attraverso l'attivazione di meccanismi di difesa basati su composti tiolici non proteici (cisteina e glutatione).
Le condizioni del suolo e le complesse relazioni ecologiche con il microbioma, in particolare quello rizosferico, possono avere un effetto determinante sulla crescita equilibrata delle piante arboree e sul mantenimento del loro stato di salute.
A partire dall’osservazione del diverso grado di sintomatologia prodotto dalla malattia in oliveti ricadenti nella zona del focolaio iniziale, si è inteso studiare alcune proprietà del suolo e caratterizzarne la diversità microbica con l’obiettivo di indagare le possibili interazioni suolo - microorganismi - pianta nel contesto della zona infetta da X. fastidiosa; inoltre, è stata studiata la relazione tra lo stato nutrizionale delle piante e la gravità dei sintomi da “disseccamento rapido”.
L’obiettivo del progetto era verificare la sussistenza di differenze tra gli impianti oggetto di studio in riferimento agli indicatori individuati e valutare eventuali relazioni tra i parametri indagati e lo sviluppo della malattia.
A tal fine sono stati selezionati olivi da aree sperimentali che mostrano diverso grado di sintomatologia: di essi sono state indagate le caratteristiche chimico-biochimiche e la struttura della comunità microbica del suolo rizosferico, sono stati analizzati lo stato nutrizionale e la produzione di metaboliti di difesa. Per definire uno scenario di riferimento in cui inquadrare interventi preventivi o azioni di contenimento dei danni, sono stati esaminati i principali parametri climatico-ambientali legati a modelli predittivi dello sviluppo del patogeno e sono state raccolte informazioni sulla gestione agronomica e fitoiatrica degli oliveti oggetto d’indagine.
Con un approccio multidisciplinare integrato sono state effettuate analisi molecolari per determinare la biodiversità batterica della rizosfera ed è stata utilizzate la spettroscopia ICP-OES per determinare il contenuto di macro e micronutrienti delle foglie di olivo; è stato inoltre analizzato il contenuto di metaboliti dello zolfo. I dati ottenuti sono stati elaborati a livello statistico.
I risultati sulla struttura della comunità batterica della rizosfera e su alcune attività microbiche mostrano differenze che potrebbero essere messe in relazione con la diversa incidenza della malattia. Nel confronto fra le aziende ricadenti in zona infetta, differenze significative sono state registrate anche nella capacità di accumulo dei nutrienti: in particolare, le foglie provenienti dalle aziende con maggiori sintomi da “disseccamento rapido dell’olivo” hanno mostrato un contenuto minore di rame, zinco, manganese e zolfo rispetto a quelle dell’oliveto asintomatico. Nelle foglie degli alberi sintomatici è stata riscontrata una maggiore attività dell’enzima OASTL, così come un maggior accumulo di composti tiolici.
Le caratteristiche peculiari delle aree dove si è diffuso il “disseccamento rapido dell’olivo” rivelano un ambiente piuttosto fragile, dove uno o più fattori climatici e pedologici avversi possono avere svolto un ruolo nella diffusione di X. fastidiosa subsp. pauca. Inoltre, alcune pratiche agronomiche poco razionali hanno contribuito ad impoverire la fertilità complessiva del suolo e a peggiorare le condizioni dell’agroecosistema oliveto.
Lo studio fornisce evidenze promettenti, delineando potenziali sviluppi ed ambiti di ricerca finora poco esplorati per affrontare questo complesso quadro patologico; in particolare merita di essere approfondita la questione se lo stato nutrizionale delle piante, l‘ecologia microbica del suolo rizosferico e le scelte di gestione agronomica degli oliveti abbiano un ruolo nello sviluppo dei sintomi del “disseccamento rapido dell’olivo”.

The cultivation of olive trees in south-east of Italy (Lecce, Apulia region) in recent years has been challenged by the Olive Quick Decline Syndrome (OQDS), which was officially identified for the first time in 2013. The OQDS is mainly causing a serious impact of an economic nature (both direct and indirect), but also serious consequences on local agriculture and on the entire Italian olive growing, with damage to the landscape, criticalities for climatic and environmental conditions and negative social and cultural repercussions.
The spread of the disease was initially rapid, but with an irregular pattern, affecting some areas more intensely than others, even within homogeneous areas.
In symptomatic plants, bacterial and fungal pathogens and some phytophagous have been found; moreover, in the xylem of many affected trees the presence of the quarantine bacterium Xylella fastidiosa subsp. pauca (ST 53) was found, which has been indicated as the causative agent of the OQDS. To date, research efforts to solve the problem have essentially focused on it and, although scientific studies have made considerable progress over the last years, the solution to the the problem has yet to be solved. Indeed, given the serious and complex symptomatologic picture of the disease, effective strategies for monitoring and control or reduction of the damage caused in the affected areas have not yet been identified.
Most research focuses on the relationship of plants to the pathogen and/or vector insects and few studies have analysed soil context information, the nutritional status of trees and microbial biodiversity in olive-growing areas affected by OQDS.
It is known that the management of mineral nutrient status of plants is one of the possible mechanisms allowing the mitigation of the effects of several biotic and abiotic adversities. Among essential elements, sulphur (S) is critical for ensuring protection against environmental stress and parasites, through the activation of defence mechanisms based on non-protein thiol compounds (cysteine and glutathione).
Soil conditions and complex ecological relationships with the microbiome, in particular rhizospheric microbiome, can have a determining effect on the balanced growth of tree plants and on the maintenance of their state of health.
Starting from the observation of the different degree of symptoms produced by the disease in olive groves in the area of the initial outbreak, it was decided to study some soil properties and characterize its microbial diversity with the aim of investigating the possible interactions between soil - microorganisms - plant in the context of the area infected with X. fastidiosa; in addition, the relationship between the nutritional status of plants and the severity of OQDS symptoms was studied.
The aim of the project was to verify the existence of differences between the plants under study with reference to the indicators identified and to assess any relationships between the parameters investigated and the development of the disease.
To this end, olive trees were selected from experimental areas showing different degrees of symptoms: the chemical-biochemical characteristics and the structure of the rhizospheric soil microbial community were investigated, the nutritional status and production of defence metabolites were analysed. In order to define a reference scenario in which to frame preventive interventions or damage control actions, the main climatic-related parameters linked to predictive models of the development of the pathogen were examined and information on agronomic and plant health management of the surveyed olive groves were collected.
With an integrated multidisciplinary approach, molecular analysis was carried out to determine the bacterial biodiversity of the rhizosphere and ICP-OES spectroscopy was used to determine the macro and micronutrient content of the olive leaves; the content of sulphur metabolites was also analysed. The data obtained were processed at statistical level.
Results on the structure of the rhizosphere bacterial community and some microbial activities show differences that could be related to the different incidence of the disease. In the comparison between the farms in the infected area, significant differences were also recorded in the storage capacity of nutrients by plants: in particular, the leaves from the farms with major symptoms of OQDS showed a lower content of copper, zinc, manganese and sulphur than those of the asymptomatic olive grove. In the leaves of the symptomatic trees has been found a greater activity of the OASTL enzyme, as well as a greater accumulation of thiol compounds.
The peculiar characteristics of the areas where OQDS has spread, reveal a rather fragile environment, where one or more adverse climatic and pedological factors may have played a role in the spread of X. fastidiosa subsp. pauca. In addition, some not very rational agronomic practices have contributed to impoverishing the overall fertility of the soil and worsening the conditions of the olive grove agroecosystem.
These results provide a promising evidence, outlining potential developments and research areas hitherto little explored to dealing with OQDS; in particular, the question of whether plant nutritional status, microbial ecology of the rhizospheric soil and agronomic management choices of olive groves play a role in the development of OQDS symptoms deserves to be further examined in depth.
Acknowledgments: 
Dottorato di ricerca in Scienze delle produzioni vegetali e animali
URI: http://hdl.handle.net/2067/50359
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