L’innovazione microbica per trasformare l’agricoltura sostenibile
La biodiversità del suolo, la forza celata sotto i nostri piedi, determina i processi vitali che sostengono la vita, dalla coltivazione di cibo sano alla mitigazione dei cambiamenti climatici. I recenti progressi compiuti nel campo della microbiologia stanno aprendo nuove possibilità di utilizzare questi sistemi naturali in agricoltura in maniera migliore. Il progetto EXCALIBUR(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, sta sviluppando bioprodotti microbici che sfruttano la biodiversità del suolo per ridurre gli input chimici, mantenendo al tempo stesso la produttività delle colture. «Sulla base dei nostri risultati, lo sfruttamento della biodiversità del suolo potrebbe costituire una delle principali opzioni per ridurre le sostanze chimiche in ambito agricolo», osserva Stefano Mocali, coordinatore del progetto EXCALIBUR. «Gli inoculanti a base microbica(si apre in una nuova finestra) sono fattori chiave per la bioeconomia circolare dell’UE in quanto promuovono sistemi agricoli a basso input, rigenerativi e resilienti, trasformano i rifiuti in valore e contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi climatici e ambientali.»
Soluzioni microbiche per coltivazioni di successo
L’approccio adottato da EXCALIBUR si incentra sulla selezione e sull’ottimizzazione dei microrganismi del suolo per creare efficaci «consorzi microbici», ovvero comunità di microrganismi diversi: si tratta di nuovi bioprodotti che combinano attività di promozione della crescita delle piante e di biocontrollo, mentre i ricercatori hanno sviluppato una strategia di formulazione che intrappola i microrganismi fungini in particelle di gel arricchite con componenti aggiuntivi dando vita a una bioformulazione multifunzionale che opera in maniera efficace in diverse condizioni di terreno. Le prove sul campo realizzate con pomodori, mele e fragole hanno offerto risultati notevoli: in alcuni casi, i bioinoculanti hanno permesso di ridurre la concimazione chimica del 30-50% senza compromettere le prestazioni delle piante o la redditività economica. L’applicazione di queste soluzioni microbiche ha permesso di migliorare significativamente la qualità del suolo e la biodiversità. Le prove hanno dimostrato che i microrganismi autoctoni del suolo offrono prestazioni superiori nel sostenere la crescita delle piante e nel controllare gli agenti patogeni presenti nel terreno, risultati che sono stati ancora più significativi quando i bioinoculanti provenivano da microrganismi presenti nei suoli della stessa area geografica, il che mette in evidenza l’importanza rivestita da strategie personalizzate basate sulle caratteristiche specifiche del terreno e sul microbiota nativo.
Soluzioni intelligenti di monitoraggio e valutazione
Per sostenere un utilizzo sicuro ed efficace dei bioinoculanti in agricoltura, EXCALIBUR ha sviluppato e brevettato uno strumento di rilevamento. A differenza dei metodi tradizionali basati sugli anticorpi, questo strumento utilizza gli aptameri, ovvero molecole di DNA o RNA a singolo filamento che riconoscono e legano le cellule microbiche bersaglio con maggiore sensibilità, elevata specificità e costi di produzione inferiori: si tratta di una tecnologia in grado di offrire un monitoraggio rapido ed economico dei bioinoculanti nel suolo, il che la rende ideale per l’analisi in loco e trasferibile a dispositivi biosensori mobili. Coordinato dal Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria (CREA), il progetto ha inoltre creato uno strumento di valutazione della qualità del suolo(si apre in una nuova finestra) impiegando un approccio statistico riconosciuto per la classificazione dei dati chiamato SIMCA(si apre in una nuova finestra). La piattaforma web del CREA valuta la qualità del suolo in base a parametri chimici, fisici e biologici, fornendo agli agricoltori un sistema di ausilio alle decisioni accessibile per ottimizzare le loro applicazioni di bioinoculanti.
Sostenere la trasformazione dell’agricoltura europea
Le soluzioni scalabili concepite da EXCALIBUR sono parte integrante del suo approccio meta-organico, che considera la pianta, il suolo e gli organismi del suolo come sistemi interconnessi. Il progetto promuove una strategia di gestione del suolo(si apre in una nuova finestra) che comprende prebiotici (composti che nutrono i microbi benefici), probiotici (microrganismi vivi benefici) e postbiotici (sottoprodotti microbici benefici). «Queste pratiche contribuiscono alla sostenibilità dell’agricoltura promuovendo la salute del microbioma del suolo, riducendo la dipendenza da fertilizzanti chimici e pesticidi e incrementando la resilienza delle piante agli stress ambientali», spiega Mocali. EXCALIBUR ha sviluppato strumenti chiave a sostegno degli obiettivi politici dell’UE, tra cui un modello di dossier per i produttori che desiderano immettere nuovi inoculanti microbici sul mercato dell’UE, ai sensi del regolamento sui prodotti fertilizzanti(si apre in una nuova finestra). Le innovazioni sviluppate nell’ambito del progetto dispongono del potenziale di trasformare le modalità con cui gli agricoltori di tutta Europa ottimizzano la salute del suolo e la resa delle colture, aprendo la strada a un’agricoltura di precisione adattata alle condizioni locali e alla biodiversità.
