La frumento può trattenere l'azoto e ridurre le emissioni di azoto

Il grano non è solo uno dei raccolti più importanti al mondo. È anche molto più astuto di quanto la maggior parte delle persone pensi. Nuove ricerche dell'Università di Aarhus mostrano che le piante di grano aiutano attivamente se stesse a trattenere l'azoto, uno dei nutrienti più importanti e problematici dell'agricoltura. Lo fanno con la chimica. Lo scrive l'università in un comunicato stampa. Sotto terra, le radici rilasciano naturalmente sostanze che rallentano i microrganismi che altrimenti trasformano l'azoto in forme che facilmente scompaiono dal suolo. Il risultato è semplice: più azoto rimane nel terreno e meno viene perso nell'ambiente. Un grande problema nell'agricoltura moderna L'azoto è fondamentale per far crescere le colture. Ma il sistema è inefficiente. Oggi le piante assorbono meno della metà del fertilizzante applicato ai campi. Il resto scompare: come dilavamento nell'ambiente acquatico o come protossido di azoto, un potente gas serra Per questo motivo, l'agricoltura ha cercato soluzioni per decenni. Una possibilità sono stati i cosiddetti inibitori della nitrificazione chimici. Possono ridurre la perdita di azoto, ma sono costosi, devono essere usati ripetutamente e possono influenzare la vita nel suolo. Ma cosa succederebbe se le piante potessero fare il lavoro da sole? È esattamente ciò su cui ora i ricercatori hanno acquisito una migliore comprensione. Il fenomeno è chiamato inibizione biologica della nitrificazione (BNI), e riguarda la capacità delle piante di regolare autonomamente l'azoto nel suolo. “Le piante non sono passive,” spiega il postdoc Purna Kumar Khatri dell'Istituto di Agroecologia dell'Università di Aarhus. “Combattono attivamente per i nutrienti. E hanno strategie molto più avanzate di quanto si pensasse finora.” Un linguaggio chimico nel suolo Al centro ci sono un gruppo di sostanze naturali con il nome tecnico di benzoxazinoidi. Si trovano in cereali come grano, mais e segale e sono da tempo conosciuti per proteggere le piante da parassiti e erbacce. Ora la ricerca mostra che alcuni di essi rallentano anche i batteri responsabili della nitrificazione: il processo in cui l'azoto diventa più volatile e più facilmente perde. In altre parole: la pianta influenza attivamente il proprio suolo. Nell'esperimento, i ricercatori hanno confrontato diversi tipi di grano. Alcuni avevano una caratteristica genetica speciale che li rendeva più efficaci nel rilasciare le sostanze attive dalle radici. Il risultato è stato chiaro: queste varietà di grano potevano in misura molto maggiore inibire la nitrificazione. Altri studi suggeriscono che tali caratteristiche possono ridurre le perdite di azoto fino al 20-30%. Allo stesso tempo, i primi esperimenti sul campo indicano che ciò non compromette il rendimento. “Se possiamo semplicemente aumentare l'utilizzo dell'azoto di circa il 10% in pratica, avremo effetti enormi sia dal punto di vista economico che ambientale,” afferma Purna Kumar Khatri. Una soluzione che cresce nei campi Uno dei vantaggi del meccanismo delle piante è la precisione. Mentre i mezzi chimici vengono applicati in grandi dosi, la pianta rilascia piccole quantità esattamente dove crescono le radici. Ciò rende la soluzione più mirata e potenzialmente più delicata per l'ecosistema del suolo. I ricercatori stanno ora lavorando per tradurre questa conoscenza chimica in miglioramenti genetici delle piante. L'obiettivo è sviluppare varietà di grano ancora più capaci di trattenere l'azoto da sole. Se ci riusciranno, i raccolti futuri potranno: richiedere meno fertilizzante ridurre l'impatto climatico e garantire allo stesso tempo rese stabili “Qui, la chimica incontra la genetica,” dice Purna Kumar Khatri, aggiungendo: “Quando comprendiamo i meccanismi, possiamo anche iniziare a migliorarli.”