Biostimolanti: un batterio azotofissatore per aumentare l'azoto disponibile e le rese
Methylobacterium symbioticum SB23: chi è, quali sono le sue potenzialità biostimolanti e azotofissatrici, e quali risultati ha prodotto nelle sue applicazioni su cereali, orticole, frutticole e leguminose
Le colonie di Methylobacterium symbioticum SB23 presentano una tipica colorazione rosa
Fonte immagine: AgroNotizie® - generata con Ia
I batteri azotofissatori sono microrganismi dalle molteplici capacità: convertono l'azoto atmosferico in una forma disponibile per le piante. Alcuni di loro stimolano lo sviluppo radicale e ottimizzano così l'assorbimento dei nutrienti, aiutando le colture ad adattarsi meglio anche a condizioni ambientali e climatiche sfavorevoli.
Il loro impiego in strategie convenzionali, biologiche e integrate si concretizza nell'uso di biostimolanti a base di microrganismi; in questo articolo ci concentreremo in particolare su un batterio azotofissatore.
Quali benefici possono derivare dal loro utilizzo?
I biostimolanti a base di microrganismi possono agire in diversi modi, sia stimolando direttamente lo sviluppo della pianta, sia indirettamente, migliorando la disponibilità dei nutrienti e le condizioni del suolo intorno all'apparato radicale.
In particolare, l'impiego di biostimolanti a base di batteri azotofissatori contribuisce a migliorare l'uso dell'azoto, elemento essenziale per il corretto sviluppo delle colture, o a migliorarne la disponibilità. In questo modo, l'agricoltore può garantirsi una produzione più sostenibile, sia dal punto di vista economico, migliorando l'efficienza delle fertilizzazioni azotate, che ambientale, riducendo gli input chimici e ottimizzando resa e qualità, proprio come richiede oggi la grande distribuzione.
Infatti l'agricoltura moderna non deve solo garantire produzioni di qualità ma anche rispettare gli obiettivi di sostenibilità e sicurezza alimentare dell'Agenda Onu 2030, che puntano alla riduzione dell'uso di fertilizzanti e prodotti fitosanitari. In questo contesto, dunque, utilizzare biostimolanti a base di microrganismi come i batteri azotofissatori diventa una scelta strategica.
Tra diversi generi di batteri azotofissatori presenti in natura e più promettenti dal punto di vista agronomico, c'è Methylobacterium symbioticum ceppo SB23, capace di instaurare una simbiosi vantaggiosa con le piante, colonizzando le foglie e potenziandone l'attività fotosintetica.
Per approfondire la sua funzione in agricoltura, il meccanismo d'azione, le sue caratteristiche e qualche curiosità legata alla sua scoperta, abbiamo intervistato Debora Giromini, biostimulant customer agronomist di Corteva Agriscience Agriscience.
Methylobacterium symbioticum SB23: chi è?
Methylobacterium symbioticum SB23 è un batterio appartenente al gruppo degli alfaproteobatteri, Gram-negativo, aerobio obbligato, dalla forma a bastoncello e dal colore rosa.
È stato isolato per la prima volta dalle spore del fungo micorrizico arbuscolare Glomus iranicum var. tenuihypharum, proveniente da un suolo non agricolo, alcalino e povero di sostanza organica nella zona arida di Fortuna (Murcia, Spagna). L'isolamento è avvenuto coltivando le spore su terreno privo di azoto, con metanolo come unica fonte di carbonio, e selezionando le colonie rosa dopo l'incubazione.
M. symbioticum SB23 cresce bene a temperature comprese tra i 10 e i 30 °C e tollera valori di pH tra 5,5 e 8.
Come agisce il ceppo SB23
Corteva Agriscience ha brevettato Methylobacterium symbioticum SB23, inserendolo all'interno della sua linea di soluzioni biologicals con i prodotti BlueN® e Utrisha® N.
L'applicazione fogliare di M. symbioticum SB23 consente di instaurare un processo simbiotico che combina fissazione dell'azoto e stimolazione fotosintetica. In più, come sottolineato da Giromini, il batterio resta vitale per l'intero ciclo della pianta, "a differenza di un comune fertilizzante azotato che ha un effetto temporaneo".
A livello pratico, questo significa che la pianta ha a disposizione un apporto di azoto continuo, indipendentemente dalle condizioni del suolo, durante tutte le fasi di crescita. Inoltre, si tratta di una forma di azoto sicura anche per l'ambiente, essendo prodotto 'in loco' dal microrganismo che si insedia nelle foglie, e non soggetto quindi a essere lisciviato in falda.
Infatti, il batterio entra nella pianta attraverso gli stomi fogliari. Per questo, l'applicazione è consigliata quando gli stomi sono aperti e le piante sono in condizioni di assenza di stress, secondo le migliori pratiche agricole. Grazie ai flagelli di cui è dotato, il batterio si muove nei tessuti della pianta, anche in quelli in crescita non presenti al momento del trattamento con il biostimolante, stabilendosi in modo persistente.
Inoltre, il legame simbiotico che instaura in questo modo con l'ospite vegetale aumenta la capacità fotosintetica della pianta.
Essendo un batterio azotofissatore, la sua abilità principale è trasformare l'azoto atmosferico (N2) in ione ammonio (NH4+), una forma facilmente assimilabile dalla pianta, nonché uno degli elementi nutritivi essenziali per la sua sopravvivenza. L'energia necessaria a completare questa conversione proviene dal metanolo, sostanza di scarto e tossica per la pianta ma rilasciata durante la sua crescita cellulare, e di cui invece si nutre il microrganismo. Durante la fissazione, il batterio opera in condizioni microaerofile che preservano l'attività dell'enzima nitrogenasi, indispensabile per la trasformazione dell'azoto e sensibile all'ossigeno.
L'ammonio prodotto dal microrganismo come scarto metabolico può essere subito impiegato dalla pianta per la sintesi di amminoacidi e proteine, migliorando crescita e qualità produttiva. Il processo è indipendente dalle condizioni del suolo e fornisce un apporto costante di azoto per tutta la stagione. A conferma del comportamento anche Giromini spiega che: "Uno degli effetti osservati dopo l'applicazione dei biostimolanti a base di M. symbioticum SB23 è il miglioramento della produzione non solo in termini di resa, ma anche di qualità, dimostrando che il batterio agisce anche come biostimolante direttamente sulle caratteristiche della pianta, migliorando ad esempio la capacità fotosintetica e mantenendo lo stay green più a lungo".
Prove sperimentali su mais, fragola, pesco e pomodoro
Ma vediamo dalla bibliografia disponibile sul batterio in questione, come sono andate le sperimentazioni dell'inoculo del batterio su alcune colture con un po' di dati.
Mais
Uno studio condotto in un'azienda sperimentale in Spagna (Los Martínez del Puerto, Murcia), durante la messa a punto del prodotto biostimolante BlueN®, ha testato l'inoculo di Methylobacterium symbioticum ceppo SB23 su mais. Le prove sperimentali hanno messo a confronto testimoni trattati secondo le dosi tradizionali di azoto pari a 0, 206 e 412 unità fertilizzanti (Nfu), corrispondenti rispettivamente allo 0%, 50% e 100% dell'apporto standard di azoto per il mais, con testimoni ugualmente trattati a cui è stato applicato anche il microrganismo in questione.
In queste prove condotte su mais, M. symbioticum SB23 è rimasto presente nelle foglie fino a 4 settimane dopo il trattamento, indipendentemente dalla dose di azoto somministrata con fertilizzazione.
In generale, tutte le piante inoculate con il microrganismo hanno mostrato un'attività della nitrato reduttasi significativamente inferiore rispetto alle piante di controllo.
Anche la capacità fotosintetica e il contenuto di clorofilla fogliare, calcolato tramite l'indice Spad, ha mostrato un aumento del 21% senza ulteriori apporti da concimazioni azotate.
Nella prova spagnola svolta in serra, quindi in condizioni estremamente controllate, dal confronto delle rese in granella delle piante inoculate con M. symbioticum SB23 con quelle delle piante di controllo, sono emerse differenze significative solo nel testimone concimato con metà dose dell'apporto usuale di azoto: queste piante di mais con M. symbioticum SB23 hanno prodotto il 38,5% in più di granella per pianta rispetto alle piante di controllo coltivate nelle stesse condizioni nutrizionali.
Fragola
M. symbioticum SB23 colonizza la coltura in modo stabile fino a 90 giorni, indipendentemente da aggiunte di concimi azotati.
La capacità fotosintetica e il contenuto di clorofilla fogliare, misurati tramite l'indice Spad, è sempre alta, anche con riduzioni del 75% di azoto applicato; inoltre, le piante concimate secondo le dosi consigliate e trattate anche con M. symbioticum SB23 hanno avuto un incremento dell'indice Spad superiore dell'8,8% rispetto alle piante controllo.
Produzione in aumento grazie all'inoculo batterico del 29,9% e 32,6% accompagnato da rispettivi trattamenti azotati al 75% e al 25% della dose consigliata; inoltre, il testimone trattato con il 75% di azoto e M. symbioticum SB23 ha prodotto la quantità di frutti (misurata in chili) più elevata osservata nell'esperimento.
In conclusione, dallo studio è emerso che le piante trattate con Methylobacterium symbioticum SB23 e che ricevono il 75% di azoto hanno ottenuto la resa più alta e il maggiore livello di assimilazione di azoto tra tutte le piante e i trattamenti dell'esperimento, con una resa superiore del 21,7% e 11 chili/ettaro in più di azoto assimilato rispetto alle piante di controllo in condizioni ottimali.
I risultati ottenuti confermano l'alto potenziale di Methylobacterium symbioticum SB23 come biostimolante.
Pesco
Anche nelle colture arboree come il pesco, l'applicazione del ceppo SB23 ha mostrato benefici significativi sia in termini di sviluppo che di qualità dei frutti, con risultati interessanti per le produzioni frutticole come emerge da questo studio realizzato su varietà Ottavia® nel Nord della Grecia.
In particolare, l'applicazione del batterio ha dato un incremento significativo del peso dei frutti rispetto ai controlli, segnalando un effetto diretto sullo sviluppo e sulla pezzatura. Parallelamente, si è osservato un aumento della concentrazione di amminoacidi come metionina e fenilalanina, composti fondamentali non solo per una maggiore resistenza della pianta agli stress ma anche per la qualità organolettica dei frutti.
Questi risultati confermano che il meccanismo d'azione di M. symbioticum SB23 - basato sulla fissazione dell'azoto e sul miglioramento dell'efficienza fotosintetica - può avere effetti positivi anche sulle colture fruttifere.
Pomodoro
Le prove sperimentali condotte su pomodoro hanno valutato l'efficacia di Methylobacterium symbioticum SB23 nel supportare la crescita e la produttività anche di questa coltura. Dopo l'applicazione fogliare, il batterio ha colonizzato i tessuti interni senza causare alterazioni morfologiche visibili, stabilendo una simbiosi stabile per tutto il ciclo colturale.
Nei pomodori trattati, l'attività fotosintetica si è mantenuta costantemente superiore rispetto ai controlli dell'8-12%, con una maggiore efficienza d'uso dell'azoto anche in condizioni di fertilizzazioni azotate ridotte di un terzo e della metà. La resa commerciale è aumentata, accompagnata da un miglioramento di alcuni parametri qualitativi dei frutti, come il contenuto di sostanza secca (0,4-0,7%) e il grado zuccherino.
A confermarlo anche la sperimentazione di Corteva Agriscience su pomodoro in serra del 2022-2023, che ha visto un sensibile aumento della resa (circa del 10%) sui testimoni trattati con applicazioni fogliari del biostimolante Utrisha® N a base di M. symbioticum SB23 (fonte: brochure del prodotto).
Questi risultati indicano che l'impiego di M. symbioticum SB23 può rappresentare una strategia efficace anche in orticoltura.
I risultati della sperimentazione di Corteva Agriscience su cereali e leguminose
Oltre alla bibliografia, anche Corteva Agriscience Agriscience ha testato il batterio attraverso l'applicazione del biostimolante BlueN® su cereali a paglia e su leguminose.
Le più recenti prove italiane su mais, effettuate nel 2025 in pieno campo da Corteva Agriscience e Pioneer Hi-Bred, evidenziano un aumento medio della produzione di granella del 5% a parità di apporti azotati, quindi con la copertura dell'intero fabbisogno stimato.
(Fonte: Corteva Agriscience)
Nel caso di leguminose come la soia, che già instaurano simbiosi radicale con i rizobi - batteri azotofissatori presenti nei suoli, che però hanno un tempo di vita limitato -, l'aggiunta di questo biostimolante: "Migliora la capacità di azotofissazione", come riferito da Giromini e dato molto importante soprattutto nella fase di riempimento del baccello, quando la pianta ha una forte richiesta di azoto.
Infatti occorre precisare un dettaglio: gli effetti positivi dell'applicazione del biostimolante a base di M. symbioticum SB23 si hanno sempre, anche su colture che hanno già una certa autosufficienza, come appunto le leguminose.
Il punto chiave che fa la differenza è proprio il tipo di batterio azotofissatore e il periodo in cui avviene l'attività azotofissatrice: infatti, il rizobio compie la fissazione dell'azoto a livello radicale, che offre il nutriente fino alla fase R3 come mostra la figura 1. Nel caso invece dell'applicazione di BlueN®, e quindi di M. symbioticum SB23, l'azotofissazione avviene a livello fogliare, iniziando un po' più tardi rispetto a quella del rizobio, ma coprendo il fabbisogno di azoto della coltura dalla fase di fioritura-allegagione, che è la più delicata e dove possibili carenze nutritive compromettono irrimediabilmente la resa, fino a maturità.
Figura 1. Fasi di sviluppo della pianta e finestra di copertura dell'attività azotofissatrice a confronto dei rizobi del suolo e di Methylobacterium symbioticum SB23
(Fonte: Corteva Agriscience modificata)
Vantaggi e limiti di Methylobacterium symbioticum SB23
Ciò che distingue M. symbioticum SB23 da altri batteri dello stesso genere è la sua indipendenza, cioè non ha bisogno di essere miscelato con altri microrganismi per svolgere le sue molteplici funzioni benefiche e colonizzare in modo efficace la coltura.
Inoltre, come sottolinea Debora Giromini di Corteva Agriscience, un altro grande vantaggio è che "M. symbioticum SB23 può essere integrato nelle strategie di difesa e fertilizzazione già in uso in azienda, senza quindi modificare pratiche agronomiche consolidate e senza bisogno di ulteriori investimenti in attrezzature meccaniche".
Ad ulteriore conferma della sua efficacia e resilienza nell'ambiente agricolo, Corteva Agriscience riporta le testimonianze raccolte dagli agricoltori: "Nel 2023, anno con un inverno particolarmente siccitoso, l'applicazione del biostimolante a base di M. symbioticum SB23 ha fatto la differenza, con risultati visibili. Infatti, alla siccità erano seguite piogge intense in primavera che avevano compromesso le fertilizzazioni azotate effettuate subito prima, lisciviando il nutriente; al contrario, invece, gli agricoltori che avevano applicato il biostimolante avevano garantito un apporto costante di azoto alla pianta, grazie all'attività azotofissatrice del microrganismo a livello fogliare".
Tuttavia, per ottenere il massimo beneficio da un biostimolante a base di M. symbioticum SB23 è necessario applicarlo correttamente, tenendo conto delle condizioni pedoclimatiche e dei regimi di fertilizzazione. Infatti, la sua efficacia può variare a seconda di alcuni fattori ambientali e della gestione agronomica: temperature e umidità non ottimali, pH estremi nella miscela e concimazioni azotate elevate possono limitare l'insediamento del microrganismo e quindi l'efficacia del prodotto.