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Agricoltura rigenerativa: Oltre la sostenibilità

Le pratiche di agricoltura sostenibile (SA) sono state introdotte come parte integrante del sistema di produzione delle colture per raggiungere l'obiettivo a lungo termine di soddisfare il fabbisogno umano di cibo, fibre e combustibili, fornire stabilità economica alle aziende agricole e migliorare la qualità dell'ambiente per il rafforzamento olistico dello status socio-economico della comunità agricola. Il concetto di agricoltura sostenibile è emerso come un approccio necessario per combattere gli effetti negativi del cambiamento climatico sull'agricoltura e come un modo per rafforzare la sicurezza alimentare per la crescente popolazione mondiale, senza danneggiare l'ambiente.

Invece, l'agricoltura rigenerativa (RA) è un termine relativamente nuovo che non ha una definizione rigida, ma è un concetto di agricoltura che si basa sull'idea che "nessuna misura è adatta a tutti" ed è un approccio olistico specifico per il sistema. Le pratiche della RA sono simili a quelle della SA, ma gli strumenti e le tecniche sono messi a punto per un agroecosistema specifico e si basano sul suolo piuttosto che sulle sementi.

In generale, comprende approcci che rigenerano il suolo, riducono l'uso di prodotti fitosanitari e fertilizzanti sintetici e hanno un impatto positivo sull'ambiente.

Figura 1 - Principi, pratiche, benefici e meccanismi dell'agricoltura rigenerativa per migliorare la salute del suolo (Khangura et al. 2023).

L'enfasi principale è data al miglioramento del ciclo dei nutrienti attraverso il suolo, migliorando lo stato della materia organica del suolo (SOM) e creando un bilancio positivo del carbonio (C), utilizzando il suolo come pozzo di C nel pool di C terrestre, assicurando un miglioramento delle funzioni del suolo e uno sfruttamento minimo delle risorse naturali. Il termine "rigenerativo" è diverso dal termine "sostenibile" nella sua essenza. Mentre la SA mira a mantenere un livello desiderato o migliorato di funzioni ecosistemiche, la RA mira a rigenerare, rinnovare e migliorare ulteriormente le funzioni del suolo e le capacità dell'ecosistema in un processo in continuo miglioramento. Infatti, non dovremmo cercare di mantenere semplicemente qualcosa che è degradato quando abbiamo la possibilità di migliorarlo.

Potenziali benefici della RA per la salute del suolo

Il Gruppo Tecnico Intergovernativo sui Suoli (ITPS) ha definito la salute del suolo come "la capacità del suolo di sostenere la produttività, la diversità e i servizi ambientali degli ecosistemi terrestri". La salute del suolo è attribuita alle sue desiderabili proprietà fisiche (tessitura, capacità di trattenere l'acqua), chimiche (pH, materia organica del suolo (SOM) e biologiche (diversità microbica, mineralizzazione dell'azoto e respirazione del suolo) che supportano colture produttive sane.

I potenziali benefici della RA per la salute del suolo sono:

• Aumento del carbonio nel suolo, attraverso diverse pratiche come la minima/assenza di lavorazione del terreno, le colture di copertura, la conservazione delle stoppie, la rotazione delle colture e la fertilizzazione organica.
• Aumento della biodiversità del suolo e della funzione microbica. La biodiversità del suolo, che comprende un'ampia gamma di organismi viventi, tra cui microbi e meso-, macro- e megafauna, svolge un ruolo importante nel funzionamento dell'ecosistema. Il microbiota del suolo è essenziale per la disgregazione della materia organica, il ciclo dei nutrienti e la fertilizzazione del suolo. I microbi del suolo sono anche essenziali per la crescita di una struttura sana del suolo. I suoli con una diversità microbica più elevata sono più resistenti e più capaci di resistere alle perturbazioni rispetto ai suoli con una diversità microbica più bassa.

Il ruolo dei biostimolanti vegetali

I fertilizzanti vengono utilizzati in quasi tutti i sistemi di coltivazione per soddisfare le richieste di nutrienti delle piante in crescita. Si teme sempre più che l'uso eccessivo di fertilizzanti contribuisca al degrado del suolo, all'inquinamento del suolo e delle acque e alle emissioni di gas serra. Gli sforzi di ricerca a livello mondiale sono attualmente concentrati sullo sviluppo di soluzioni a base microbica e non microbica che possano contribuire a ridurre i fertilizzanti sintetici e i prodotti fitosanitari. A causa delle crescenti preoccupazioni per gli effetti sulla salute dei prodotti chimici per l'agricoltura, l 'uso di biostimolanti in agricoltura ha guadagnato terreno negli ultimi anni. Inoltre, la domanda dei consumatori di alimenti puliti, sicuri e ricchi di sostanze nutritive è in aumento. I biostimolanti vegetali sono considerati alternative ecologiche e innovative ai fertilizzanti chimici/inorganici per aumentare la produzione delle colture modificando i processi fisiologici come l'efficienza nell'uso dei nutrienti e la tolleranza agli stress abiotici.

In che modo i biostimolanti vegetali influiscono positivamente sulla salute del suolo e quindi contribuiscono alla transizione RA?

1. I biostimolanti microbici contengono microrganismi come i funghi micorrizici arbuscoli (AMF - Rhizoglomus irregulare, Funneliformis mossae), i batteri della rizosfera (Plant growth promoting rhizobacteria - PGPR), Trichoderma spp:

• • aumentano direttamente la biodiversità del suolo, rilasciando microrganismi nel terreno.
  • La biomassa microbica e la necromassa contribuiscono in modo significativo al carbonio organico stabile (SOC) del suolo.
  • aumentare la disponibilità di nutrienti per le piante, aumentare l'efficienza d'uso dei nutrienti ottimizzando la quantità di nutrienti applicati con i fertilizzanti ed evitando il loro uso eccessivo.
    Esempio di azoto: I batteri azotofissatori trasformano l'azoto atmosferico in azoto fisso (composti inorganici utilizzabili dalle piante). Possono essere simbiotici e hanno una specificità con le piante ospiti. Infettano le radici per produrre noduli, come i Rhizobia con le leguminose. Oppure possono essere non simbiotici: batteri a vita libera (non specifici) come Azospirillum, Azotobacter, Pseudomonas e Bacillus possono fissare quantità significative di azoto (da 0 a 60 kg N/ha/anno).
    Esempio di fosforo: Nonostante l'abbondanza di P, la carenza di P è comune nei terreni di tutto il mondo a causa della bassa concentrazione di P prontamente disponibile sotto forma di ortofosfato. Le interazioni pianta-microrganismo migliorano l'assorbimento del P disponibile o l'accesso a fonti di P precedentemente non disponibili in condizioni di carenza di P. Le AMF, così come una varietà di batteri e funghi, possono solubilizzare complessi di fosfato minerale insolubile. È stato dimostrato che i funghi micorrizici sono responsabili fino al 75% dell'acquisizione di P da parte delle piante su base annua. Diversi generi batterici, tra cui Pseudomonas, Burkholderia, Bacillus, Rhizobia e Micrococcus, hanno la capacità di solubilizzare il P inorganico. Molti funghi del suolo, come Penicillium, Trichoderma e Aspergillus, sono in grado di solubilizzare i fosfati insolubili o di aiutare le piante ad acquisire il P e sono quindi utilizzati in formulazioni commerciali.

Inoltre, le AMF aumentano l'area di assorbimento delle radici. Infatti, il micelio extraradicale si estende nel terreno molto più del sistema radicale della pianta, aumentando così la capacità di assorbimento di importanti nutrienti minerali, come fosforo, azoto, potassio, calcio, rame e zinco.

2. Alcuni biostimolanti non microbici:

• • stimola l'attività della microflora del suolo e aumenta la diversità e la ricchezza batterica;
  • aumentano la biodisponibilità dei nutrienti nel suolo e stimolano la rizogenesi delle piante aumentando l'assorbimento radicale e i processi di assimilazione dei nutrienti;
  • riduzione dell'apporto di inquinanti e sostanze chimiche nel terreno. Ad esempio, peptidi vegetali selezionati possono essere utilizzati come tecnologia verde e soluzioni realizzate con materiali biodegradabili al 100% per fornire micronutrienti.
  • aumentare l'efficienza d'uso dei nutrienti, ottimizzando la quantità di nutrienti applicati con i fertilizzanti. Migliorare l'efficienza d'uso dei fertilizzanti è importante per soddisfare il crescente fabbisogno alimentare mondiale, per far fronte alla diminuzione dell'offerta di nutrienti importanti come il P e per limitare i rischi ambientali causati dall'uso eccessivo di fertilizzanti.

Figura 2 - Pratiche positive e negative che hanno un impatto sulla salute del suolo (Khangura et al. 2023)

La RA sta guadagnando terreno in risposta alle sfide poste dal cambiamento climatico e dall'aumento dei costi dei fattori di produzione. L'adozione di approcci agricoli intelligenti dal punto di vista climatico, tra cui la RA, è proposta per ridurre l'impatto di eventi meteorologici estremi e combattere le emissioni di gas serra. La RA non è un sistema agricolo completamente nuovo; piuttosto, incorpora caratteristiche di sistemi agricoli sostenibili consolidati con l'obiettivo primario di ripristinare la salute del suolo per rivitalizzare i terreni degradati e portare benefici ambientali, economici e sociali a una comunità più ampia. Inoltre, il sistema potrebbe contribuire al sequestro del carbonio se si seguono le tecniche di gestione raccomandate.

L'uso di biostimolanti microbici e non microbici rientra tra le pratiche RA grazie ai benefici che può apportare alla salute del suolo, aumentando la biodiversità, l'attività della microflora, la disponibilità e l'efficienza d'uso dei nutrienti, contribuendo a ridurre la necessità di input chimici come i fertilizzanti di sintesi.