Studiare i microrganismi per aumentare la resilienza del frumento agli stress ambientali, riducendo l’uso della chimica e dell’irrigazione. In altre parole: più produzione con meno input. E’ questo l’obiettivo strategico di un progetto interdisciplinare di ricerca, che vede coinvolti la North Carolina State University e tre Università danesi.
Il frumento e i cereali per la sicurezza alimentare
Il frumento tenero è la pianta oggetto dello studio. Non c’è da sorprendersi, visto che la sua coltivazione è una delle più importanti a livello globale, sia in termini di quantità prodotta, sia perché è una delle commodity di riferimento nelle Borse merci di tutto il mondo. Di conseguenza è un caposaldo della nutrizione per gran parte del genere umano ed è vitale garantire la sua produzione oggi e nel futuro, alla luce dei grandi obiettivi della FAO, su tutti Fame Zero, che significa sicurezza alimentare, alimentazione sana e agricoltura sostenibile.
Il progetto di ricerca rientra nel CCRP-Collaborative Crop Resilience Program ed è finanziato con 30 milioni di dollari nell’arco di 6 anni.
Il ruolo chiave dei microrganismi
La ricerca si basa sul forte impatto che i microbi (funghi, eubatteri, alghe e altro) presenti nel terreno, sulle radici e sulle foglie esercitano sulla stato sanitario e sulla produttività delle piante. I microrganismi fanno parte della biodiversità del suolo: 1 grammo di terreno può contenere sino ad alcuni miliardi di batteri appartenenti a migliaia di specie diverse e circa 200 metri di ife fungine. La gran parte di questi organismi è considerata benefica per le piante e per l’uomo e svolge funzioni vitali, come aumentare la fertilità, secernere metaboliti che favoriscono l’assorbimento dei nutrienti e i sistemi di difesa, ridurre gli stress biotici e abiotici delle piante, detossificare il suolo dalle sostanze inquinanti, contribuire alla formazione della matrice del terreno (vedi “I microrganismi utili in agricoltura” di Vincenzo Michele Sellitto – Edizioni Edagricole). Studiare l’interazione di tale microbioma con le piante coltivate approfondirà le conoscenze circa il suo effetto sulla tolleranza verso il calore, la siccità, gli agenti patogeni, ma anche sulla capacità di assorbimento degli elementi nutritivi e dell’acqua.
Si cerca una risposta a due domande: come avviene il contatto microbo-pianta e come si evolve l’interazione in un sistema così dinamico come quello pianta-suolo-microbo?
Le risposte si otterranno lavorando in tre dimensioni: 1) sopra il suolo, per capire come microrganismi e metaboliti influenzano produttività e resilienza del grano; 2) sotto il suolo, per studiare la resistenza del frumento a stress ambientali, come il caldo in USA e il freddo in Danimarca; 3) a livello radicale, in particolare per costituire nuove varietà con più efficiente assorbimento di acqua e nutrienti.
I risultati della ricerca amplieranno le possibilità di miglioramento genetico del frumento, ma potranno essere applicate anche ad altri cereali strategici come mais e riso.