Colture e cambiamento climatico
Il cambiamento climatico comporterà un inaridimento del suolo, che influirà sulla disponibilità di acqua e sostanze nutritive nel suolo superficiale per le colture. Per adattarsi, le piante dovranno sviluppare delle radici a livelli alternativi del suolo, ma dei fattori complessi e scarsamente compresi influiscono sulla capacità delle piante di fare ciò. Il progetto EUROOT (Enhancing resource uptake from roots under stress in cereal crops), finanziato dall’UE, ha studiato le radici dei cereali. Lo studio ha precisato in che modo tali specie si procurano acqua e sostanze nutritive attraverso le loro radici, e anche come le piante continuano a crescere in condizioni difficili. I ricercatori hanno identificato i marcatori genetici per vari tratti fisiologici e morfologici delle radici, che possono essere usati per programmi di selettocoltura. Il lavoro di selettocoltura del gruppo ha aiutato a isolare dei geni, e ha mostrato come essi potrebbero essere usati in combinazione per la generazione di specifici tratti delle radici. Le specie studiate includevano mais, riso, orzo e grano duro. I risultati hanno dimostrato che il mais risponde alla collocazione profonda delle sostanze nutritive sviluppando delle radici alla profondità appropriata. Una tale crescita potrebbe aiutare le piante a resistere all’inaridimento del suolo superficiale, sostenendo inoltre la produttività. Anche il pH del suolo aveva una grande influenza sui modi in cui le radici si sviluppano per procurarsi il fosforo, e di conseguenza la struttura ottimale delle radici varia in base al pH. Questi risultati suggeriscono delle importanti implicazioni per le procedure di selezione nei programmi di selettocoltura e nelle pratiche di gestione del suolo. Il team ha inoltre identificato ormoni e firme molecolari per varie risposte di radicazione, che dipendono dalle condizioni ambientali nel suolo. Il lavoro ha ulteriormente svelato la base genetica per la variazione della conduttanza idraulica delle radici che dipende dai livelli di nitrato. I risultati hanno aiutato i ricercatori a sviluppare delle strategie per ottimizzare l’utilizzo dell’acqua con varie condizioni di fertilizzanti azotati. EUROOT ha sviluppato molti metodi per valutare la variazione della struttura delle radici in base alla fornitura di sostanze nutrienti. I metodi includevano una combinazione di tecniche a raggi X, a tomografia computerizzata e risonanza magnetica tomografica. I ricercatori hanno concluso che i tratti delle radici di orzo e mais sono altamente ereditabili, e hanno correlato i marcatori genetici con tratti specifici delle radici. I collaboratori hanno modellato il modo in cui l’acqua e le sostanze nutrienti scorrono dentro e attorno alle radici dei cereali, con implicazioni per i processi di assorbimento. I risultati del progetto migliorano la comprensione della risposta delle radici alle condizioni ambientali del suolo. Pertanto, l’agricoltura europea sarà meglio equipaggiata per selezionare colture più resistenti a un clima che si riscalda.
Parole chiave
Colture, cambiamento climatico, radici, sostanze nutrienti, suolo, inaridimento suolo, EURoot
