In questo articolo ci addentreremo in quella branca della fisiologia vegetale che analizza, e utilizza, il microbiota del suolo per i suoi ruoli nella produzione dei metaboliti secondari della cannabis. È denominato microbiota del suolo quell’insieme di organismi microscopici (microorganismi) che vivono nel terreno e che svolgono importanti funzioni ecologiche e simbiotiche. Il microbiota è “un grande serbatoio di vita“, organizzato dalla natura e messo a disposizione di tutti gli esseri animali e vegetali del nostro pianeta. Questi organismi includono batteri, funghi, protozoi, nematodi e altri microorganismi che interagiscono tra loro e con le piante per formare un complesso ecosistema fatto di scambi simbiotici.
IL MICROBIOTA E LA SALUTE DEL SUOLO
Il microbiota del suolo è essenziale per la salute del suolo e delle piante in quanto svolge importanti funzioni come la decomposizione della materia organica, la fissazione dell’azoto atmosferico, la mineralizzazione dei nutrienti e la protezione delle piante contro patogeni spesso presenti nel suolo e nell’ambiente di coltura.
Nella cannabis in particolare, il microbiota del suolo ha un ruolo importante nella produzione dei metaboliti secondari, che possono influenzare la qualità e la quantità delle sostanze prodotte dalla pianta.
In funzione delle coltivazioni, sia indoor che outdoor, il microbiota del suolo può essere manipolato in diversi modi a seconda degli obiettivi che si vogliono raggiungere.
Una delle tecniche più utilizzate è la gestione della copertura del suolo. Ad esempio, l’utilizzo di colture di copertura, come leguminose o erba medica, può aumentare la fissazione dell’azoto atmosferico e migliorare la qualità del suolo. Inoltre, la pratica della rotazione delle colture può aiutare a ridurre l’accumulo di patogeni del suolo e a migliorare la diversità microbica. Un’altra tecnica consiste nell’utilizzo di compost e concimi organici. Questi prodotti, possono aumentare il contenuto di materia organica del suolo e fornire nutrienti essenziali per il microbiota del suolo. Inoltre, l’utilizzo di compost e concimi organici può favorire la crescita di batteri benefici e la riduzione dei patogeni del suolo.
L’utilizzo di microrganismi specifici, come batteri, microrganismi e funghi benefici (micorrize), può essere utile per migliorare la salute del suolo e delle piante, in particolare favorendo l’assorbimento dei nutrienti da parte delle piante e aumentando la resistenza alle malattie.
I batteri e i microrganismi, svolgono una funzione principale, che è quella della scomposizione dei minerali in modo che siano prontamente assimilabili dalle radici. Un’altra importante funzione, è la capacità di stimolare la protezione del sistema radicale e di conseguenza della pianta stessa dall’attacco di nematodi, microrganismi ed insetti dannosi.
I più comuni sono:
- Pseudomonas fluorescens
- Bacilus amyloliquefaciens
- Bacilus subtilis
- Bacilus azotoformans
- Bacilus thuringiensis
- Azotobacter chroococcum
- Bacilus licheniformis
- Bacilus negaterium
- Bacilus pumilus
- Bacilus Streptomyces griseus
- Paenibacillus polymyxa
Per quanto riguarda i funghi micorrizici, li possiamo classificare in due tipi principali:
- funghi endomicorrizici;
- funghi ectomicorrizici.
I funghi endomicorrizici sono quelli che penetrano all’interno della radice della pianta colonizzata e si possono distinguere in:
- Trichoderma koningii
- Trichoderma harzianum
- Paraglomus brazilianun
- Glomus clarum
- Gigaspora margarita
- Glomus etunicatum
- Glomus mosseae
- Glomus aggregatum
- Glomus mososporum
- Glomus intaradices
- Glomus deserticola
I funghi ectomicorrizici, invece, non penetrano solo all’interno delle radici ma più concretamente nelle cellule delle stesse. I più importanti per la cannabis sono:
- Rhizopon amylogopon
- Esclerodermia citrinum
- Rhizopon fulvigleba
- Rhizopon luteolus
- Pisoliyhus tinctorius
- Rhizopon villosullus
- Esclerodermia cepa
ECOLOGIA DEL SUOLO
Abbiamo accennato alle funzioni ecologiche del suolo, ma che cos’è l’ecologia del suolo e perché è importante?
L’ecologia del suolo è lo studio delle interazioni tra gli organismi del suolo e l’ambiente in cui vivono. Questo campo di studio comprende la biologia del suolo, la chimica del suolo e la fisica del suolo e si concentra sulla comprensione degli aspetti ecologici del suolo come la formazione, la struttura, le funzioni e la biodiversità.
L’ecologia del suolo è un campo di grande importanza per la salute degli ecosistemi terrestri, poiché il suolo è un importante serbatoio di nutrienti e sostanze organiche, che influenzano la crescita delle piante e la qualità delle acque. Inoltre, il suolo svolge un ruolo fondamentale nella regolazione del clima poiché assorbe il carbonio e altri gas serra dall’atmosfera.
L’ecologia del suolo è importante per comprendere come i cambiamenti ambientali e le pratiche agricole possono influenzare la qualità del suolo e la produzione alimentare, e per sviluppare strategie per la gestione sostenibile delle risorse del suolo.
L’ecologia del suolo può influenzare la produzione di metaboliti secondari nella cannabis in diversi modi. Innanzitutto, il microbiota del suolo può influire sulla disponibilità di nutrienti essenziali per la pianta come l’azoto, il fosforo e il potassio, che sono necessari per la sintesi di composti chimici come i cannabinoidi. Un microbiota del suolo equilibrato e diversificato può contribuire a fornire i nutrienti essenziali in modo appropriato, promuovendo una produzione di cannabinoidi di alta qualità. In secondo luogo, il microbiota del suolo, come detto in precedenza, può influenzare la resistenza alle malattie e alle infestazioni di insetti.
Infine, il microbiota del suolo può influenzare la produzione, la quantità e la qualità dei cannabinoidi e dei composti volatili che influenzano l’aroma e il sapore della cannabis.
Lo studio e la comprensione delle interazioni tra il microbiota del suolo e la cannabis può essere utile per sviluppare strategie di coltivazione più sostenibili e per migliorare la qualità dei prodotti. Ad esempio, alcune specie batteriche presenti nel microbiota, sono responsabili della produzione di composti volatili che conferiscono note fruttate e speziate ai fiori. Appartengono alla specie di batteri del genere Pseudomonas che contribuiscono alla produzione di composti volatili come l’etilene e l’acido acetico, noti per conferire alla cannabis note di frutta o di agrumi.
Altre specie batteriche come Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens e Streptomyces griseus possono produrre composti volatili che conferiscono note di spezie, come timo e rosmarino.
È importante notare che la produzione di composti volatili può variare in base alle condizioni ambientali come la temperatura, l’umidità del suolo e la varietà coltivata. Inoltre, la produzione di composti volatili dipende anche dalla presenza di altre specie batteriche nel microbiota del suolo, che possono interagire con le specie produttrici di composti volatili e influenzare la loro attività metabolica.
La comprensione delle interazioni tra le specie batteriche del suolo e la produzione di composti volatili nella cannabis è ancora un campo di ricerca attivo, e ci sono ancora molte informazioni da scoprire per comprendere appieno come il microbiota del suolo può influire su qualità e sapori dei fiori.
METABOLITI SECONDARI
Abbiamo accennato ai metaboliti secondari della cannabis, ma cosa sono? Sono quei composti chimici prodotti dalla pianta di cannabis che svolgono una vasta gamma di funzioni biologiche come la protezione dalle malattie, la difesa contro gli insetti e la regolazione della crescita e dello sviluppo della pianta. I metaboliti secondari della cannabis possono essere suddivisi in diverse classi di composti tra cui i cannabinoidi, i terpeni, i flavonoidi e gli alcaloidi.
I cannabinoidi sono probabilmente, i metaboliti secondari più noti e comprendono composti come il delta-9-tetraidrocannabinolo (THC) e il cannabidiolo (CBD), responsabili degli effetti psicoattivi e terapeutici.
I terpeni sono una classe di composti che conferiscono alla cannabis il suo aroma e il suo sapore caratteristici. Tra i terpeni più comuni ci sono il limonene, il mircene, il linalolo e il beta-cariofillene.
I flavonoidi sono una classe di composti che si trovano in molte piante e sono noti per le loro proprietà antiossidanti e anti-infiammatorie. Alcuni flavonoidi, come la cannaflavina A, sono stati isolati dalla cannabis e mostrano attività antinfiammatoria.
Gli alcaloidi sono una classe di composti che si trovano in molte piante e sono noti per le loro proprietà psicoattive e tossiche.
TECNICHE DI INTERVENTO SUL MICROBIOTA
L’uomo può intervenire sul terreno e sul microbiota del suolo per migliorare la qualità dei metaboliti secondari della cannabis in diversi modi.
Una pratica comune per migliorare la qualità del terreno è l’uso di fertilizzanti organici o inorganici che possono fornire nutrienti essenziali come l’azoto, il fosforo e il potassio alla pianta.
Gli agricoltori possono anche utilizzare ammendanti organici come il compost e il letame per migliorare la struttura del terreno e aumentare la sua capacità di trattenere l’acqua.
Per migliorare il microbiota del suolo gli agricoltori possono utilizzare una tecnica nota come inoculazione microbica, che consiste nell’introduzione di microrganismi benefici nel suolo.
Questi microrganismi possono migliorare la salute della pianta e la sua capacità di assorbire i nutrienti, e come già detto, possono anche aumentare la produzione di metaboliti secondari nella cannabis.
Inoltre, la scelta delle varietà di cannabis coltivate può influire sulla qualità dei metaboliti secondari. Alcune varietà, infatti, sono state selezionate per la loro alta produzione di cannabinoidi e terpeni specifici, e la coltivazione di queste varietà in condizioni favorevoli può aumentare la produzione di metaboliti secondari di alta qualità.
Infine, attraverso tecniche di coltivazione indoor si può fornire un maggior controllo sulle condizioni ambientali come l’illuminazione, la temperatura e l’umidità, che possono influire sulla produzione di metaboliti secondari.
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…continua sul prossimo numero!
A cura di Groow
