Attività biologica del suolo: le conoscenze attuali partendo dalle sette domande di Waksman

Le conoscenze sulle popolazioni non solo microbiche ma anche della fauna del suolo sono aumentate rispetto al 1927 quando Waksman propose le sette domande. La fauna del suolo si divide in microfauna, mesofauana e macrofauna a seconda delle dimensioni, mentre si divide in decompositori, erbivori e predatori a seconda delle funzioni svolte dall’organismo. La microflora, cioè i funghi, batteri, alghe ed archaea, svolgono importanti funzioni nel suolo. Tuttavia, sono anche gli iniziatori della catena alimentare che caratterizza il sistema suolo-pianta. Ad esempio, i batteri sono ingeriti dai protozoi (utilizzatori primari), i quali sono le prede di altri componenti della fauna, utilizzatori secondari. Gli utilizzatori terziari, come i ragni, sono predatori degli utilizzatori secondari, come le formiche.
Queste fasi della catena alimentari influenzano la dinamica degli elementi nutritivi. I batteri che abitano il suolo rizosferico, quello intorno le radici, utilizzano gli essudati radicali che sono ricchi in carbonio ma per la loro crescita necessitano di azoto che lo assorbono come ione ammoniacale mineralizzando l’azoto organico del suolo. Quando il numero dei batteri supera un certo valore essi vengono ingeriti dai protozoi che avendo un rapporto C/N più elevato dei batteri rilasciano l’azoto superfluo come ione ammoniacale che viene assorbito dalle radici. Il risultato netto di questa interazione batteri-protozoi è la mineralizzazione dell’azoto organico (componente essenziale della sostanza organica del suolo) con successiva nutrizione della pianta. Altro aspetto interessante è il fatto che i protozoi non ingeriscono tutti i batteri disponibili ma la loro attività predatrice si ferma quando il numero dei batteri diminuisce sotto ad un certo valore. Si ipotizza che esistono dei messaggi molecolari che possono attivare o fermare l’attività predatrice dei protozoi. La presenza di un certo numero di batteri assicura che il processo possa ripartire quando avviene un nuovo rilascio di essudati radicali. Infine, si è dimostrato che i protozoi possono migliorare il numero dei batteri benefici per la crescita della pianta del pomodoro, ad esempio, perché selettivamente ingeriscono batteri patogeni o batteri che non hanno effetti sulla pianta
Importanti sono anche le interazioni tra lombrichi e microorganismi. Questi anellidi ingeriscono notevoli quantità di suolo favorendo le interazioni tra sostanza organica e componenti minerali del suolo e loro deiezioni sono ricche di elementi nutritivi e di microorganismi; quindi, i lombrichi producono zone di suolo molto fertili. Il passaggio del suolo attraverso il tubo digerente dei lombrichi porta ad un aumento dei microorganismi che può essere moltiplicato di mille volte. I funghi svolgono un’azione più importante dei batteri nella dieta dei lombrichi. L’azione sinergica dei lombrichi e dei microorganismi che abitano il loro tubo digerente è alla base del vermicompostaggio, che trasforma letame ed altri rifiuti organici in un prodotto più maturo ed omogeneo, con un rapporto C/N minore ed una quantità maggiore di nutrienti presenti in forme più facilmente assimilabili dalle piante rispetto al materiale di partenza.
L’aggiunta di letame, o di residui organici di qualità e privi di inquinanti o composti tossici, alla base della agricoltura biologica, favorisce le interazioni positive tra microorganismi e fauna del suolo con effetti positivi sulla dinamica degli elementi nutritivi per la pianta con il controllo dei patogeni. Da qui l’importanza della raccolta differenziata su larga scala che potrebbe portare alla produzione di compost di qualità da utilizzare in agricoltura anche per far fronte alla diminuzione del contenuto di sostanza organica dei nostri suoli.