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Fagioli, ceci e lenticchie i legumi contro i cambiamenti climatici

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Secondo le previsioni dell’Intergovernmental Panel on Climate Change per i prossimi anni, le colture del futuro dovrebbero crescere in ambienti più asciutti e caldi.

Gli stress ambientali (diminuzione delle precipitazioni, aumento della temperatura, ecc.) sono fattori chiave nella produzione e nella qualità delle colture. Pertanto, sarà necessario uno sforzo maggiore nello sviluppo di varietà più adatte a condizioni avverse per soddisfare la crescente domanda di cibo.

Le teste e le code dei fertilizzanti

Insieme allo sviluppo di varietà più adattate, negli ultimi decenni si è deciso di aumentare l’uso di fertilizzanti azotati. In questo modo è possibile aumentare la produzione in modo efficace ed economico. Questo perché, in generale, la risposta della coltura è solitamente proporzionale all’azoto fornito e questo è relativamente economico. Tale è il suo successo, che l’uso globale di fertilizzanti azotati è aumentato di quasi l’800% dal 1961.

Un altro fatto che attesta la nostra attuale dipendenza: si stima che i fertilizzanti sintetici ci permettano di sfamare metà della popolazione mondiale. In altre parole, la metà delle calorie che consumiamo sono state prodotte grazie a questo tipo di fertilizzante.

A questi indubbi vantaggi ci sono degli svantaggi.

Nel migliore dei casi, solo il 50% dell’azoto applicato viene assorbito dalle colture. Parte finisce nell’acqua, sia superficiale che sotterranea, sotto forma di nitrato, parte viene dispersa nell’atmosfera sotto forma di protossido di azoto. La principale fonte di emissione di questo gas, con un potenziale di riscaldamento quasi 300 volte maggiore della CO₂, sono i fertilizzanti azotati. Pertanto, l’uso di questi fertilizzanti partecipa attivamente al riscaldamento globale.

Legumi in soccorso

Non tutte le colture hanno la stessa dipendenza dall’azoto sintetico. Esiste una famiglia di colture in grado di sfruttare l’azoto atmosferico, formando una relazione simbiotica con alcuni batteri presenti nel suolo. Sono i legumi: dalle lenticchie all’erba medica passando per fagioli e ceci.

Questa relazione avviene in specifici tessuti sotterranei. Sono i noduli. In essi, la pianta ospite (in questo caso i legumi) fornisce al nodulo la fonte di carbonio (energia) sotto forma di fotoassimilati. Il batterio, in cambio, gli fornisce azoto fisso, che può essere utilizzato dalla pianta, ad esempio, per formare proteine. Ciò rende i legumi praticamente indipendenti dall’apporto di azoto sintetico.

Pertanto, questa caratteristica unica dei legumi può aiutarci a combattere il cambiamento climatico in due modi:

  • evitando l’uso di fertilizzanti azotati e la conseguente emissione di protossido di azoto;
  • riduzione delle emissioni di CO₂ legate alla produzione di fertilizzanti (stimata nell’1,8% delle emissioni totali).

Inoltre i residui lasciati dalla coltura delle leguminose (ricchi di azoto) arricchiscono il terreno e fertilizzano naturalmente la coltura successiva.

Quindi qual’è il problema?

Con tutti questi vantaggi, potresti pensare che il suo utilizzo dovrebbe essere diffuso. Tuttavia, sebbene a livello globale occupino il 15% della superficie coltivata, dietro solo ai cereali, il loro successo è molto inferiore in Europa. Nello specifico sono coltivati nell’1,5% della superficie agricola europea. Ciò è dovuto principalmente a tre cause:

  • Mancata accettazione da parte dei consumatori. Nonostante sia un alimento radicato nella cultura mediterranea, il suo consumo è diminuito a causa dell’introduzione di nuovi modelli di consumo.
  • Alta specializzazione dell’agricoltura europea nella produzione di cereali e semi oleosi (girasole e colza). Ciò provoca una dipendenza dai fertilizzanti azotati e dalle importazioni di materie prime proteiche (l’Europa importa il 70%, principalmente semi di soia).
  • Poco attraente per gli agricoltori. Ciò è dovuto ai prezzi bassi e al fatto che la sua produzione (in gran parte condizionata dalla sua capacità di fissare l’azoto) è fortemente influenzata da stress ambientali, molti dei quali legati al cambiamento climatico.

Il problema limita la soluzione

Come abbiamo indicato, la loro indipendenza dai fertilizzanti azotati e la loro bassa impronta di carbonio rendono le diverse colture di leguminose un ottimo strumento per ridurre l’impatto dell’agricoltura sui cambiamenti climatici. Tuttavia, allo stesso tempo, la produzione di legumi è fortemente condizionata dagli avversi fattori climatici ad essa associati.

È a questo punto che entrano in scena le indagini. La funzione del nodulo è strettamente correlata allo stato fisiologico della pianta ospite. Pertanto, i fattori ambientali che influenzano la pianta influenzeranno anche la fissazione dell’azoto da parte del nodulo e, in definitiva, la produzione. È necessario approfondire le nostre conoscenze sui meccanismi che determinano la fissazione dell’azoto atmosferico e il suo potenziamento come strumento di fertilizzazione naturale in un contesto di cambiamento climatico.

Il lavoro continuo e cooperativo di diversi gruppi di ricerca (come il nostro) sta rendendo possibile l’identificazione e la comprensione di questi meccanismi. Queste informazioni ci consentono di identificare le varietà e i profili fisiologici e molecolari coinvolti in una produzione più sostenibile in condizioni di crescita avverse.

Aumenta la loro produzione e consumo

Come abbiamo visto, è fondamentale ottimizzare la gestione delle colture per raggiungere l’obiettivo fissato dall’UE di ridurre le perdite di nutrienti del 50% e l’uso di fertilizzanti sintetici del 20% entro il 2030. Allo stesso tempo, devono soddisfare le richieste di una popolazione in crescita con abitudini di consumo mutevoli. Tutto questo in condizioni di cambiamento climatico.

A tal fine, è fondamentale sfruttare i vantaggi agronomici e ambientali che i legumi ci offrono. Per questo, è fondamentale comprendere l’effetto che il riscaldamento globale avrà su queste colture e, con queste informazioni, selezionare varietà più efficienti nelle condizioni climatiche future. Ma queste azioni, inevitabilmente, devono essere legate ad altre misure come gli incentivi alla coltivazione dei legumi attraverso le politiche agricole comunitarie e quelle volte ad aumentarne il consumo tra la popolazione.

Autore

David Soba Hidalgo, Iker Aranjuelo MichelenaInstitute of Agrobiotechnology (IdAB – CSIC – Government of Navarra)