Trichoderma harzianum – un antagonista naturale nel suolo 

Specie di funghi appartenenti al genere Trichoderma sono omnipresenti nell’ambiente e sopratutto nel suolo. In quanto antagonisti naturali, essi possono essere considerati promotori di fattori di crescita per le piante. Per antagonista si intende una specie in grado di competere con un’altra specie. Le specie di funghi appartenenti al genere Trichoderma, e in particolare Trichoderma harzianum, sono quindi una naturale controparte di molti organismi presenti nel suolo, tra i quali i funghi patogeni.

Trichoderma harzianum

Trichoderma harzianum è caratterizzato da un ciclo vitale molto breve e da alti tassi di crescita fino a 2 cm/giorno in condizioni ottimali. Una caratteristica speciale di Trichoderma harzianum è la presenza di spore con pigmenti di colore verde. Nel suolo Trichoderma harzianum si nutre di materia organica morta o di altri funghi.

Strutture importanti di Trichoderma harzianum

Conidi

Le spore pigmentate di colore verde di Trichoderma harzianum sono il risultato della riproduzione asessuata di ife speciali. Essi servono come organi di propagazione della riproduzione asessuata. Fonte: Empa.

Clamidospore e conidi

Le clamidospore sono delle spore di resistenza di Trichoderma harzianum che sono capaci di sopravvivere a lungo (immagine blu). Confrontate, le spore pigmentate in verde sono molto più piccole. Fonte: Empa.

Ife

Cellule filamentose di Trichoderma harzianum suddivise in setti. Il micelio descrive la somma di tutte le ife di un fungo. Fonte: Empa.

Fialidi e ife

I fialidi (singolare: fialide) sono cellule a forma di bottiglia su cui si formano i conidi di Trichoderma harzianum. Fonte: Empa.

Trichoderma harzianum aiuta le piante a proteggersi dai patogeni inducendo una pre-immunizzazione nella pianta ospite 

I ceppi di Trichoderma sono già da lungo tempo riconosciuti come agenti biologici per la loro capacità di aumentare la crescita e lo sviluppo delle radici, la produttività delle piante, la resistenza allo stress abiotico e l’assorbimento e l’uso di nutrienti. Le ricerche attuali si occupano della resistenza indotta da parte di Trichoderma. Diverse piante (sia monocotiledoni che dicotiledoni) hanno mostrato una maggiore resistenza ai patogeni quando sono pretrattate con Trichoderma (Harman et al., 2004) (Immagine 1).

Immagine 1: Trichoderma harzianum innesca la preimmunizzazione nella pianta. Per questo processo vengono prodotte sostanze come l’acido salicilico, l’acido abscissico e l’acido jasmonico. Alla presenza di un patogeno, queste sostanze innescano la produzione di anticorpi.

Ceppi di Trichoderma che sono in grado di connettersi con le radici delle piante (come Trichoderma harzianum), causano alterazioni metaboliche e genomiche. (Mastouri, 2010; Singh et al., 2011). Questi cambiamenti portano una maggiore resistenza della pianta ospite ad un’ampia gamma di microorganismi e virus patogeni. A tal fine sono state effettuate due osservazioni: (1) Nel luogo in cui viene inoculato Trichoderma si registra una riduzione dell’infestazione da parte di patogeni; (2) una riduzione dell’infestazione è stata ottenuta anche se Trichoderma è stato inoculato in tempi e luogi diversi rispetto al patogeno. La seconda reazione della pianta è chiamata anche resistenza sistemica indotta o preimmunizzazione. La preimmunizzazione della pianta da parte di Trichoderma produce sostanze che causano la produzione di anticorpi nella pianta, appena si manifesta il patogeno (immagine 2).

Secondo Harman e altri autori (2004), gli effetti diretti sui patogeni delle piante sono solo un meccanismo di controllo biologico di Trichoderma e probabilmente meno importante della resistenza indotta. Questi studiosi sono arrivati anche alla conclusione che i ceppi che possono connettersi alle radici delle piante, come Trichoderma harzianum, possono mantenere una resistenza sistemica a lungo termine.

Immagine 2: Trichoderma è in grado di crescere all’interno dei primi due strati cellulari della radice ospite. La produzione di proteine ed enzimi stimola la produzione di molecole di segnale che sono responsabili della trasmissione dei segnali in caso di attacco da parte di un patogeno e innescano reazioni di difesa nella pianta. Inoltre, Trichoderma può rilasciare frammenti della parete cellulare nella radice della pianta ospite, che a sua volta porta ad una reazione difensiva della pianta (estratto da Harman et al. 2004).

Nota: Se non diversamente specificato, estratti di testo sono tratti dal seguente libro: “Biotechnology and Biology of Trichoderma” (2014): Capitolo 40 “Trichoderma: A Silent Worker of Plant Rhizosphere” scritta da A. Singh, B.K. Sarma, H.B. Singh e R.S. Upadhyay. Editore: Elsevier.

Trichoderma harzianum – promotore di fattori di crescita

Trichoderma harzianum è altamente competitivo per il cibo e lo spazio perché può crescere rapidamente e utilizza in modo efficace le fonti di cibo. Per questo motivo, ad alcuni organismi terrestri vengono sottratti spazio e fattori di crescita di cui hanno bisogno per il loro sviluppo. Inoltre, l’elevata competitività di Trichoderma harzianum è testimoniata dalla grande produzione di conidi e clamidospore (forma di resistenza del fungo).

La crescita per 4 settimane di Trichoderma harzianum confrontando un fungo che distrugge il legno

Trichoderma harzianum supporta l’assorbimento dei nutrienti e promuove la crescita delle piante

Trichoderma harzianum non solo rafforza la resistenza delle piante a condizioni ambientali sfavorevoli, ma aumenta anche la disponibilità di sostanze nutritive presenti nel suolo e quindi supporta la pianta nell’assorbimento e nella crescita. Allo stesso tempo, diversi studi hanno dimostrato che Trichoderma harzianum stimola la formazione di nuove radici (radici avventizie) e quindi supporta ulteriormente l’assorbimento di acqua e nutrienti della pianta. In questo modo Trichoderma harzianum, se applicato in tempo, può contribuire a ridurre lo stress da siccità.

Formazione di radici avventizie (I)

Il suolo del fico cinese (Ficus microcarpa) è stato trattato con Trichoderma harzianum. Dopo due settimane si sono già formate numerose radici avventizie. Fonte: Ribera Regal, J., Tang, A., Schubert, M., Schwarze, F.W.M.R. (2015). Journal of Tropical Forest Science.

Formazione di radici avventizie (II)

Queste radici avventizie di fico di Banyan a Brisbane si sono formate 12 settimane dopo che il terreno è stato trattato con Trichoderma harzianum. Fonte: Schwarze, F.W.M.R., Jauß, F., Spencer, C., Hallam, C., Schubert, M. (2012). Biological Control 61, 160-168.

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