Microrganismi efficaci: cosa sono
8,5 miliardi di persone. Questa è la proiezione per la popolazione mondiale contenuta nei World Population Prospects dell’ONU. Sono circa 83 milioni gli individui che si aggiungono alla popolazione mondiale ogni anno e secondo l’ONU, anche se i livelli di fertilità continueranno a diminuire, la popolazione non smetterà di aumentare.
Tutto ciò sta seriamente compromettendo l’ambiente in cui viviamo e la qualità della nostra vita in maniera inimmaginabile.
Sarà possibile, dunque, nutrire la popolazione in continua crescita? La risposta è sì. Un recente sviluppo nel campo dell’agricoltura sostenibile che riguarda lo sfruttamento dei microrganismi efficaci (in particolare del microbiota vegetale – ossia l’insieme di tutti i microrganismi che vivono in maniera simbiotica con le piante, per la maggior parte batteri e funghi) potrebbe costituire una soluzione a questo problema. Essendo intimamente legato alla salute delle piante, alla crescita ed alla produttività, l’implementazione di questo approccio è considerato potenzialmente praticabile per la prossima green revolution.
Tra tutte, la miscela messa a punto dal Professor Taruo Higa nasce per l’uso in agricoltura come alternativa all’impiego dei fertilizzanti chimici. Il meccanismo d’azione di questo mix di microrganismi, che stimola l’attività rigenerativa di quelli naturalmente presenti nell’ambiente in cui sono introdotti, rende possibile il loro impiego per una molteplicità di usi agricoli: applicazioni al suolo, ai residui colturali e alle colture da sovescio (pratica agronomica consistente nell’interramento di apposite colture allo scopo di mantenere o aumentare la fertilità del terreno) per stimolare la formazione di humus e aumentare la disponibilità dei nutrienti; trattamenti per rinvigorire le piante e creare sul terreno un ambiente microbico ostile allo sviluppo dei patogeni. Ancora, interventi sulle sementi per incrementare la germinazione e ridurre il rischio di patologie; trattamenti al trapianto per ridurre lo stress da quest’ultimo, stimolando una crescita più rapida.
SDG e produttività agricola
I significativi progressi della produttività agricola sono fondamentali per affrontare gli obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) tra cui “riduzione della fame” (SDG 2), “assenza di povertà” (SDG 1) e “buona salute e benessere” (SDG 3). Per soddisfare il fabbisogno alimentare di una popolazione mondiale di oltre 9 miliardi entro il 2050, la produttività delle colture deve aumentare del 70-100%. Le pratiche agricole intensive convenzionali che dipendono da fertilizzanti inorganici, pesticidi e altri input chimici, hanno aumentato la resa ma hanno anche contribuito al degrado del suolo, alla perdita di biodiversità, alla maggiore suscettibilità delle colture a parassiti / patogeni e agli impatti ambientali negativi che, insieme, hanno conseguenze significative per l’uomo sulla salute e la sicurezza alimentare. Oltre al declino strutturale della produttività agricola (dove un ulteriore aumento degli input non si traduce in aumenti proporzionali della resa) nei paesi sviluppati, le sfide principali nei paesi in via di sviluppo risiedono nell’aumento sostanziale della qualità e della quantità della resa, senza ulteriori aumenti dei costi di coltivazione e impatti ambientali dannosi. È chiaro che l’espansione delle pratiche agricole convenzionali per soddisfare le esigenze future non è fattibile né dal punto di vista economico né da quello ambientale. C’è un urgente bisogno di approcci complementari per soddisfare in modo sostenibile le richieste di sicurezza alimentare globale. Un modo per sviluppare metodi di produzione di colture sostenibili migliorati e avanzati è potenziare il microbiota associato alle piante. I microbi hanno il potenziale per aumentare la crescita e il vigore delle colture, l’efficienza nell’uso dei nutrienti, la tolleranza allo stress biotico / abiotico – fenomeni ambientali che stressano la pianta, riducendone la produttività. Possono essere biotici, ossia indotti da un altro organismo vivente, oppure abiotici, cioè indotti dalla carenza di un fattore ambientale (come la pioggia)- e la resistenza alle malattie. Se questo potenziale potesse essere sfruttato nelle condizioni del mondo reale, potrebbe migliorare la produttività agricola e la qualità del cibo in modo sostenibile, portando a risultati ambientali, sociali ed economici positivi.
PROVE SPERIMENTALI E RISULTATI
Già molte aziende hanno iniziato a sfruttare singoli microrganismi come prodotti di biocontrollo -strumenti adatti a controllare le avversità senza andare ad utilizzare agenti chimici- o come biofertilizzanti. I risultati di prove sul campo su larga scala hanno dimostrato un aumento del 10-20% nella produzione di colture su piante coltivate economicamente importanti.
La stazione sperimentale della “China Agricultural University’s Qu-Zhou” ha effettuato un test di lungo periodo durato undici anni. L’esperimento ha consentito di mettere in evidenza come la concimazione con compost attivato mediante l’utilizzo dei microrganismi efficaci determini un aumento delle rese produttive grazie ad una migliore capacità delle piante nell’assorbire i nutrienti provenienti dalla concimazione organica.
Una ricerca condotta in Sudafrica dal Dipartimento di agronomia della “Faculty of Science and Agriculture University of Fort Hare” ha dimostrato che l’uso di EM ha stimolato la mineralizzazione dei nutrienti rendendoli più appetibili per le piante. L’Università di Lahore in Pakistan ha sperimentato l’efficacia dell’uso al suolo dei microrganismi da soli o accompagnati con fertilizzanti organici o chimici sullo sviluppo di un tipo di fagiolo (Vigna radiata), dimostrando come riescano a migliorare la crescita radicale e ad incrementare l’assorbimento di azoto, fosforo e potassio.
Nonostante l’elevato potenziale delle tecnologie microbiche, le prove disponibili suggeriscono che i risultati incoraggianti delle prove in serra spesso non si manifestano nelle prove sul campo. Gli effetti dei prodotti microbici sono spesso incoerenti tra i diversi studi e variano a seconda delle condizioni climatiche, che sono il principale collo di bottiglia nell’adozione su larga scala della tecnologia. Pertanto, vi è un’urgente necessità di migliorare il processo di selezione e la tecnica di applicazione e in particolare di comprendere meglio le interazioni tra i ceppi inoculati -gruppo di cellule che vengono introdotte nella materia prima (uva) per produrre l’alimento (vino)- e i microbiomi nativi (dotazione iniziale di microrganismi) in condizioni di campo. È chiaro che l’espansione delle pratiche agricole convenzionali per soddisfare le esigenze future non è fattibile né dal punto di vista economico né da quello ambientale. Bisogna quindi implementare approcci complementari per soddisfare in modo sostenibile le richieste di sicurezza alimentare globale. Se questo potenziale può essere sfruttato nelle condizioni del mondo reale, potrebbe migliorare la produttività agricola e la qualità del cibo in modo sostenibile, portando a risultati ambientali, sociali ed economici positivi.
Indigo e produzione EM
Un’azienda all’avanguardia per quanto riguarda l’utilizzo dei microrganismi efficaci è Indigo. L’azienda è pioniera nel settore dell’agricoltura sostenibile, supporta gli agricoltori nella loro transizione verso pratiche più sostenibili fornendo soluzioni tecnologiche ed investimenti per accelerare l’arricchimento del suolo.
Il CEO di Indigo, Geoffrey von Maltzahn, intende sfruttare le meravigliose capacità dei microbi per nutrire i raccolti, proteggere le colture dallo stress abiotico, da zone caratterizzate da temperature estreme e scarsità d’acqua fino ai suoli carenti di nutrienti. Altri obiettivi sono la riduzione dell’inquinamento agricolo, la riduzione dell’uso di combustibili fossili per l’agricoltura e il miglioramento delle piante di mais, grano, riso, soia e cotone, così da renderle più vigorose e produttive. È un tentativo di capitalizzare un fenomeno che gli scienziati stanno ancora cercando di comprendere appieno: la crescita delle colture alimentari e di altre piante è fortemente influenzata non solo dai loro codici genetici, ma anche dai microbi che vivono nei gambi e nelle radici delle piante e nel terreno intorno a loro.
Il primo prodotto di Indigo, rilasciato nel 2016, è stato progettato per aiutare il cotone a tollerare la siccità. Ora ne sono stati sviluppati altri per altre colture; così la stessa azienda afferma che come gruppo aumenta i raccolti fino a 5 volte e che i suoi vari prodotti microbici sono stati utilizzati su 4 milioni di acri di colture in tutto il mondo. E, dati alla mano, gli investitori credono nel progetto: Indigo Ag ha raccolto circa 850 milioni di dollari, diventando così la più grande e la più capitalizzata di dozzine di startup che sviluppano microbi per soddisfare le esigenze agricole.
Indigo non è l’unica azienda che opera in questo settore, che fortunatamente è in continua espansione e costante innovazione. Poiché le interazioni all’interno dei microbi sono dinamiche e complesse, è necessario acquisire una maggiore comprensione di come i diversi componenti interagiscono e si influenzano a vicenda per garantire la sicurezza alimentare globale sostenibile nei prossimi decenni nel contesto della crescita della popolazione, dei cambiamenti climatici e della necessità di preservare la biodiversità e le risorse naturali. Un approccio sistemico che unisce l’agricoltura di precisione, la selezione delle piante, la gestione agricola e le applicazioni sul microbiota costituisce una concreta soluzione per aumentare la produzione di colture sostenibili in un mondo in continuo cambiamento.
Sitografia
https://www.edagricole.it/wp-content/uploads/2020/03/5588-I-microrganismi-utili-in-agricoltura-estratto-del-libro.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5609239/
https://www.labiotech.eu/medical/bayer-ginkgo-bioworks-plant-microbiome/
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2014.00015/full
https://futureofag.com/farming-microbes-14ba34364b20
https://www.indigoag.com/for-growers/microbials
https://www.rivisteweb.it/doi/10.1406/97537
http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=IT2003063469
https://openpub.fmach.it/handle/10449/22506#.X7WjQi9h3Uo