Rotazione colturale smart

E se scegliere la migliore varietà di una coltura significasse guardare oltre il suo raccolto?

I ricercatori dell'Università del Queensland stanno studiando un approccio diverso al miglioramento genetico delle piante, che considera ciò che una coltura lascia nel terreno per quella successiva nella rotazione.

Il loro lavoro suggerisce che le differenze genetiche tra le varietà possono influenzare le prestazioni della coltura successiva, aprendo una nuova strada verso sistemi agricoli più produttivi ed efficienti.

Guardare oltre un singolo raccolto

Il miglioramento genetico tradizionale delle colture si concentra spesso soprattutto sulle prestazioni di una singola coltura. Caratteristiche come la resa, la crescita e altri tratti contribuiscono a determinare quali varietà vengono selezionate per la coltivazione futura.

Il gruppo di ricerca del Queensland propone una prospettiva più ampia. Invece di valutare una varietà soltanto in base a ciò che produce durante il proprio ciclo di crescita, i selezionatori potrebbero considerare anche il suo effetto sulla coltura successiva.

Questa idea si basa su una pratica agricola consolidata: la rotazione delle colture. Piante diverse possono modificare le condizioni in cui crescerà la coltura successiva, influenzando i nutrienti del suolo, la disponibilità di acqua, la struttura del terreno e le comunità microbiche. Secondo i ricercatori, questi effetti potrebbero variare anche tra varietà della stessa coltura.

L'esperimento con fagioli mung e grano

Per studiare questa ipotesi, i ricercatori hanno coltivato oltre 300 varietà di fagiolo mung geneticamente diverse in un sito sperimentale nel sud del Queensland. Successivamente, hanno seminato la stessa varietà di grano in tutti i terreni sperimentali.

I risultati hanno mostrato differenze considerevoli. A seconda della varietà di fagiolo mung coltivata in precedenza, la produzione di grano variava fino a una tonnellata per ettaro. I ricercatori hanno riferito che alcune varietà di fagiolo mung aumentavano del 45% la resa del grano successivo, mentre altre erano associate a una riduzione di circa la metà.

Il risultato è significativo perché la varietà di grano era sempre la stessa. La differenza dipendeva dalla coltura precedente e, più precisamente, dalle caratteristiche della varietà di fagiolo mung coltivata in precedenza. Ciò suggerisce che gli effetti della rotazione possono dipendere da decisioni prese molto prima del ciclo di crescita successivo.

I geni possono influenzare la coltura successiva

I ricercatori hanno approfondito anche le basi genetiche di queste differenze. La loro analisi ha individuato specifiche regioni del genoma del fagiolo mung associate alle prestazioni del grano coltivato successivamente.

Questa scoperta aggiunge una nuova dimensione al concetto. La rotazione delle colture è stata generalmente considerata una decisione gestionale: gli agricoltori scelgono quali colture far seguire l'una all'altra. La ricerca suggerisce che .

Un aspetto particolarmente interessante è che le caratteristiche genetiche associate a un'elevata produzione di una coltura possono talvolta avere effetti sfavorevoli sulla coltura successiva. In altre parole, selezionare le varietà puntando esclusivamente alla massima resa di un singolo raccolto potrebbe far trascurare conseguenze che emergono più avanti nella rotazione.

Equilibrare due colture

Il gruppo ha utilizzato anche simulazioni per esplorare cosa potrebbe accadere se i selezionatori scegliessero le varietà considerando contemporaneamente le prestazioni dei fagioli mung e quelle del grano coltivato successivamente.

Secondo i ricercatori, i risultati indicano che sarebbe possibile migliorare entrambe le colture. Ciò suggerisce una strategia di selezione orientata alla , anziché all'ottimizzazione separata di ogni coltura.

Un approccio simile potrebbe aiutare gli agricoltori a utilizzare meglio le risorse disponibili. I ricercatori suggeriscono in particolare che selezionare varietà in base ai loro effetti sulle colture successive potrebbe contribuire a ridurre il fabbisogno di input, compresi i fertilizzanti. Tuttavia, i risultati non rappresentano ancora una soluzione definitiva. Secondo i ricercatori, sono necessari ulteriori studi per comprendere esattamente perché alcune varietà producano effetti così diversi sulla coltura successiva.

La tecnologia rende possibili studi più ampi

La ricerca agricola moderna mette a disposizione degli scienziati strumenti che in passato non erano utilizzabili su questa scala. L'analisi genomica può aiutare a identificare le regioni genetiche associate alle prestazioni delle colture, mentre i droni possono raccogliere dati sui campi sperimentali. I modelli colturali e la maggiore capacità di calcolo permettono poi di collegare queste diverse fonti di informazioni.

Nel loro insieme, queste tecnologie rendono più pratico esaminare grandi popolazioni di varietà e i loro effetti nel corso di più stagioni di coltivazione. I ricercatori ritengono che lo stesso principio potrebbe essere applicato ad altre rotazioni, comprese quelle che coinvolgono colza, grano, ceci e orzo.

Lo studio del Queensland suggerisce che il futuro del miglioramento genetico delle colture potrebbe richiedere di ragionare in sequenze, anziché considerare ogni raccolto isolatamente. Si tratterebbe di un cambiamento sottile ma significativo nel modo di concepire l'agricoltura: il successo di una coltura potrebbe essere valutato non soltanto in base alle sue prestazioni, ma anche alle opportunità che crea per quella successiva.