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L'azoto svolge un ruolo fondamentale nella crescita delle piante. È presente in varie parti della pianta e influisce su molte funzioni fisiologiche. Ad esempio, l'azoto è un componente importante degli aminoacidi delle proteine e degli enzimi coinvolti nel metabolismo delle piante e nel trasporto di acqua e nutrienti minerali attraverso le membrane delle cellule vegetali. Costituisce gran parte della clorofilla presente nelle piante, che viene utilizzata per produrre gli zuccheri che alimentano la pianta. Inoltre, l'azoto influisce sulla regolazione della crescita delle piante e sullo sviluppo delle proteine presenti nei cereali, nei frutti e nei semi delle colture.

L'equilibrio, ovviamente, è essenziale. Se l'azoto è troppo poco, le colture potrebbero non prosperare, mentre un eccesso di azoto può danneggiare le piante e l'ambiente. Poiché sono necessarie determinate condizioni per facilitare la capacità delle radici di assorbire i nutrienti presenti nel terreno, le colture possono andare incontro a carenze di nutrienti quando le condizioni di coltivazione sono scarse. Condizioni molto acide o alcaline, temperature estreme, siccità e piogge abbondanti possono influenzare la disponibilità dei nutrienti nel terreno e il loro conseguente assorbimento da parte delle colture. Ciò significa che a volte i nutrienti possono essere presenti nel terreno, ma non disponibili per le piante.

L'atto di bilanciamento dell'azoto

La carenza di azoto influisce negativamente su tutte le funzioni della pianta e si traduce in una scarsa crescita e fruttificazione. Questa carenza può essere spesso rilevata attraverso le foglie di colore verde pallido o giallo, a causa dell'impatto della mancanza di azoto sulla produzione di clorofilla.

Livelli di azoto troppo elevati influiscono negativamente anche sull'equilibrio chimico della pianta. Quando c'è un eccesso di azoto minerale, la risposta della pianta è quella di dirottare energia, carboidrati, acqua e minerali per metabolizzarlo, portando così a piante deboli, frutti ritardati, maturazione non uniforme e carenze di microelementi. Inoltre, un'eccessiva disponibilità di azoto può portare a una scarsa qualità del prodotto, inducendo l'accumulo di fattori antinutrizionali (ad esempio, nitrati, acido ossalico) e riducendo la conservabilità.

Quando si tratta di azoto, i coltivatori si trovano di fronte a un gioco di equilibri, con conseguenze economiche reali.

La qualità del suolo influisce sulla capacità di trattenere i nutrienti e l'acqua. L'azoto sotto forma di nitrato può dissolversi rapidamente nell'acqua e, quando l'acqua defluisce, può portare con sé l'azoto. La lisciviazione dei nitrati può avere gravi effetti sull'ambiente, come l'eutrofizzazione, ovvero l'accumulo di nutrienti in un corpo idrico, spesso causato dal ruscellamento, che provoca una fitta crescita di alghe e altri organismi e una diminuzione dell'ossigeno nell'acqua. Inoltre, l'azoto può essere perso dalla superficie del suolo sotto forma di gas ammoniaca attraverso il processo di volatilizzazione. I terreni allagati possono anche provocare perdite di azoto attraverso la denitrificazione, un processo microbico che riduce nitrati e nitriti in forme gassose di azoto, principalmente protossido di azoto (N2O) e azoto elementare (N2).

Con la propensione dell'azoto alla volatilizzazione, alla denitrificazione, alla lisciviazione e al ruscellamento superficiale, inquinando così l'aria, l'acqua e il terreno, una gestione intelligente dell'azoto può aiutare a ridurre queste minacce e contribuire positivamente ai profitti dei coltivatori. I fertilizzanti azotati possono essere costosi e dispendiosi. Le perdite di azoto significano maggiore inquinamento, rese più basse e costi più elevati per i coltivatori. Un modo per migliorare l'efficienza dell'azoto è l'uso di biostimolanti come gli idrolizzati proteici di origine vegetale.    

Efficienza d'uso dell'azoto

È stato dimostrato che i biostimolanti a base di idrolizzati proteici migliorano l'efficienza d'uso dell'azoto, ovvero la frazione di azoto applicato che viene assorbita e utilizzata dalla pianta, aiutando le colture ad aumentare la capacità di assorbire e metabolizzare l'azoto in modo rapido ed efficace. Ciò avviene regolando specifiche vie metaboliche ed enzimi all'interno della struttura della pianta, massimizzando così i benefici delle applicazioni di azoto (umido o secco). Gli idrolizzati proteici aumentano l'efficienza di utilizzo dei nutrienti regolando gli enzimi chiave coinvolti nell'assimilazione dell'azoto e intervenendo con un'attività simile a quella degli ormoni per aumentare il metabolismo dell'azoto.

In un recente studio, Sestili et ^al1 hanno concluso:
- L'aumento della biomassa vegetale è stato associato alla stimolazione della crescita delle radici, inducendo così una "risposta di acquisizione dei nutrienti" che favorisce l'assorbimento e la traslocazione dell'azoto.
- I risultati hanno evidenziato i potenziali benefici dell'uso di questa tecnologia per aumentare la crescita e lo stato nutrizionale dell'azoto di piante coltivate in regimi sia ad alto che a basso contenuto di azoto.
- Questa tecnologia ha mediato un aumento del contenuto di azoto totale nelle foglie che può essere spiegato dalla stimolazione della crescita delle radici e dalla upregulation dei geni coinvolti nell'assimilazione dell'azoto.