Il grano è il cereale più importante al mondo, ma ha costi ambientali elevati a causa della necessità di fertilizzare con azoto. I ricercatori della Technischen Universität München (TUM) e dell’Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE) hanno pubblicato su Nature Plants lo studio “Global needs for nitrogen fertilizer to improve wheat yield under climate change“ dal quale emerge che nuove varietà di grano producono raccolti migliori con le stesse quantità di fertilizzante.
I ricercatori tedeschi e francesi ricordano che «Non è sempre facile trovare la giusta quantità di fertilizzante per le colture di grano. Se ne viene applicato troppo poco, viene utilizzato completamente, ma il raccolto non raggiunge il suo pieno potenziale. E se ne viene utilizzato troppo, il raccolto è buono ma il grano in crescita non consuma tutto il fertilizzante. L'azoto in eccesso si fa strada nell'ambiente e danneggia gli ecosistemi e il clima. Ma il grano è essenziale per soddisfare la crescente fame nel mondo».
Il team guidato da Senthold Asseng, professore di agricoltura digitale alla TUM, e Pierre Martre dell’INRAE, ha studiato nuove cultivar di grano ancora in fase sperimentale e ha utilizzato dati provenienti da 5 campi sperimentali che rappresentano delle regioni globali produttrici di grano con rese particolarmente elevate. I campi sono stati inclusi in un modello di simulazione con altri campi e analizzati in base a tre scenari climatici: le condizioni climatiche odierne e il riscaldamento globale di 1 grado Celsius e 4,8 gradi Celsius. I risultati Mostrano Le rese che possono essere previste dalle varietà testate quando vengono applicate diverse quantità di fertilizzante azotato.
I ricercatori hanno dimostrato che «Se vengono applicate le stesse quantità di fertilizzante, le nuove cultivar di grano raggiungono rese superiori del 16% nelle attuali condizioni climatiche rispetto a quelle utilizzate ora. Grazie a un migliore utilizzo dell'azoto, ovvero una maggiore efficienza dell'azoto, l'impronta ecologica viene ridotta».
Ma il team ha anche dimostrato che «Se si vuole raggiungere il pieno potenziale di resa delle piante, sebbene le nuove cultivar utilizzeranno comunque l'azoto in modo più efficiente rispetto alle varietà attuali, il fabbisogno complessivo di azoto aumenterà durante il riscaldamento globale. Di conseguenza, le nuove cultivar di grano sono superiori a quelle attuali sotto aspetti importanti e potrebbero contribuire alla sicurezza alimentare. Ma la lotta per una gestione responsabile dell'azoto rimarrà un problema, e non solo per quanto riguarda la protezione del clima e dell'ambiente».
I ricercatori sottolineano che «L'azoto può essere una risorsa costosa. Quindi, sebbene un maggiore utilizzo di fertilizzanti possa essere la cosa migliore per il raccolto, non sarà disponibile per tutti i produttori del mondo e imporrà costi più elevati alle aziende agricole e ai clienti».
Tuttavia, gli scienziati raccomandano di continuare ad utilizzare le cultivar testate nel modello nei programmi di breeding e Asseng concludi: «Con un breeding selettivo migliorato possiamo colmare il gap alimentare per i prossimi 20-30 anni. Ma le nuove varietà da sole non saranno sufficienti a conciliare gli obiettivi contrastanti di sicurezza alimentare globale, protezione ambientale ed efficacia dei costi. Quello di cui abbiamo bisogno è un approccio sistemico che tenga conto dei metodi della scienza agricola, degli aspetti ambientali, dei fattori socioeconomici e dei decisori politici».
