Miglioramento del contenuto di fibra e dei cannabinoidi della canapa mediante funghi micorrizici arbuscolari e funghi endofiti

Perché i collaboratori del suolo contano per una pianta familiare

La canapa è meglio nota per le sue fibre forti e versatili e per i composti vegetali che hanno reso famosa la cannabis. Questo studio esplora come piccoli partner che vivono nel suolo e all'interno delle radici della canapa possano migliorare sia la qualità delle fibre sia i cannabinoidi utili, riducendo al contempo la necessità di fertilizzanti sintetici. Per agricoltori, industria e lettori attenti all'ambiente, indica modalità più pulite per coltivare una coltura ad alta domanda per tessuti, materiali da costruzione e altri prodotti.

La canapa come coltura utile e esigente

La canapa, stretta parente della marijuana, sviluppa fusti alti ricchi di fibre lunghe e resistenti. Queste fibre sono impiegate in tessuti, carta, materiali da costruzione e bioplastiche. La canapa produce anche cannabinoidi come il cannabidiolo (CBD) e il tetraidrocannabinolo (THC), sebbene le varietà industriali contengano generalmente quantità molto inferiori rispetto alla marijuana. Come molte colture, la produzione di canapa spesso dipende da fertilizzanti sintetici per raggiungere rese elevate, ma l'uso intensivo di questi input può danneggiare la vita del suolo e la qualità delle acque nel tempo. Gli autori hanno quindi cercato alleati biologici in grado di sostenere una crescita robusta e una buona qualità delle fibre con meno input chimici.

Funghi amici sopra e sotto terra

Il team si è concentrato su due gruppi di funghi che si associano naturalmente alle piante. I funghi micorrizici arbuscolari vivono intorno e all'interno delle radici, estendendo filamenti sottili nel suolo che aiutano le piante a catturare nutrienti come fosforo, azoto e potassio. I funghi endofiti vivono silenziosamente all’interno dei tessuti vegetali senza causare malattie evidenti; alcuni ceppi possono sintetizzare ormoni vegetali, liberare nutrienti dai minerali del suolo e migliorare la tolleranza allo stress. I ricercatori hanno selezionato due specie micorriziche e due specie endofite isolate dalla canapa e da altri ospiti, confermando inizialmente che gli endofiti non causavano sintomi di malattia sulle foglie della canapa.

Mettere alla prova i collaboratori del suolo

In un esperimento in vaso in serra della durata di 90 giorni, talee di una varietà focalizzata sulle fibre (RPF3) sono state coltivate in sei condizioni. Le piante hanno ricevuto o nessun microbo aggiunto e nessun fertilizzante, solo fertilizzante sintetico, oppure l'inoculazione con uno dei quattro funghi senza fertilizzante sintetico. Gli scienziati hanno misurato altezza della pianta, area fogliare, peso secco dello stelo e delle fibre del bast, caratteristiche delle radici e livelli di nutrienti nelle foglie. Hanno inoltre analizzato la composizione delle fibre, concentrandosi su cellulosa e componenti correlati che determinano la resistenza, e hanno usato analisi chimiche per misurare CBD e THC in foglie e germogli. Campioni di radice sono stati esaminati al microscopio per confermare la colonizzazione fungina delle piante.

Crescita, fibre e cannabinoidi con supporto biologico

Le piante trattate con uno qualsiasi dei funghi benefici sono cresciute meglio rispetto ai controlli non fertilizzati, mostrando fusti più alti, foglie più grandi e maggiore biomassa. Il fertilizzante sintetico ha comunque prodotto le piante complessivamente più grandi, ma un fungo endofita, Macrophomina phaseolina, ha quasi eguagliato quelle prestazioni senza input chimici. I sistemi radicali sono risultati generalmente simili tra i trattamenti, sebbene una specie micorrizica abbia aumentato la lunghezza delle radici e l'area superficiale. Importante per l'industria, le piante con partner fungini avevano contenuti di fibra uguali o superiori a quelli delle piante fertilizzate, con una specie micorrizica, Rhizophagus aggregatus, che ha fornito i livelli più alti di frazioni ricche di cellulosa correlate a fibre forti e di alta qualità.

Partner naturali e chimica della pianta

I partner fungini hanno influenzato anche la chimica della canapa. Tutte le piante hanno prodotto sia CBD sia THC a bassi livelli tipici della canapa per fibra, ma le piante inoculate presentavano concentrazioni più elevate rispetto ai controlli non fertilizzati. In particolare, R. aggregatus e l'endofita Lasiodiplodia theobromae hanno determinato gli aumenti più marcati di CBD e THC per grammo di materiale vegetale. Poiché il fertilizzante ha prodotto piante molto più grandi, i controlli fertilizzati avevano comunque la maggiore quantità totale di cannabinoidi per pianta, sebbene le loro concentrazioni fossero solamente moderate. Gli autori suggeriscono che una migliore nutrizione e l'attivazione sottile delle vie di difesa della pianta da parte dei funghi possano guidare questi cambiamenti nella chimica vegetale.

Cosa significa questo per i futuri campi di canapa

Per i non specialisti, il messaggio chiave è che funghi del suolo e endofiti scelti con cura possono aiutare la canapa a crescere bene, a produrre fibre più resistenti e a modulare i livelli di cannabinoidi, anche in assenza di fertilizzanti sintetici. Questi partner biologici non hanno danneggiato la canapa nelle condizioni di prova e in alcuni casi hanno rivaleggiato con il fertilizzante nel favorire la crescita. Pur essendo necessari ulteriori studi sul campo per confermare sicurezza e prestazioni al di fuori della serra, i risultati indicano una coltivazione della canapa più sostenibile che si affida ad aiutanti viventi nel suolo anziché soltanto a input chimici.

Citazione: Seemakram, W., Paluka, J., Khota, W. et al. Enhancement of fiber content and cannabinoids of hemp using arbuscular mycorrhizal fungi and endophytic fungi. Sci Rep 16, 15829 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46869-0

Parole chiave: coltivazione della canapa, funghi benefici, micorriza, qualità delle fibre, cannabinoidi