Gli scienziati della Purdue University hanno pubblicato i risultati della ricerca che indicano che i processi di gestione del mais che contribuiscono a livelli ottimali di assorbimento di azoto da parte delle piante potrebbero comportare una riduzione delle emissioni di ossido di azoto, da tempo identificato come uno dei più potenti gas serra.

La ricerca, che ha rivelato una forte relazione tra l'effettivo recupero di azoto e le emissioni di protossido di azoto, è stato recentemente pubblicato su Frontiere nella scienza delle piante .

"Precedenti stime accettate a livello internazionale erano che per ogni chilo di fertilizzante azotato applicato nella produzione di cereali, c'è una perdita dell'1% come protossido di azoto nell'atmosfera, " ha detto Tony Vyn, Purdue professore di agronomia. "Abbiamo scoperto che quando si tratta di produzione di mais nordamericana, le emissioni di protossido di azoto sono più una funzione di due cose:bilancio dell'azoto ed efficienza di recupero dell'azoto, che semplicemente il tasso di azoto da solo. I tassi moderati di N causano meno preoccupazione per le emissioni di protossido di azoto, ma quando alti tassi di fertilizzante azotato superano il fabbisogno ottimale di azoto della pianta, allora otterremo maggiori emissioni di protossido di azoto."

Ha detto che i risultati dello studio dovrebbero essere usati per guidare qualsiasi ricerca agronomica sull'impatto della produzione agricola sulle emissioni di protossido di azoto.

"I nostri modelli hanno indicato che un'attenta selezione del tasso di azoto appropriato applicato al momento giusto può aumentare l'efficienza del recupero dell'azoto, abbassare il bilancio di azoto lasciato nel campo, e ridurre le emissioni di protossido di azoto, " ha detto Vyn. "Se hai intenzione di misurare le emissioni di gas serra, è inoltre necessario misurare l'assorbimento di azoto dell'intera pianta per ciascun programma di gestione dei fertilizzanti azotati da testare."

Rex Omonode, ricercatore della Purdue, che ha analizzato i dati provenienti da tutti gli Stati Uniti e dal Canada risalenti al 2002, ha detto che la ricerca si basava su 1, 375 osservazioni a livello di trama. "È stato emozionante testare un'ipotesi comune ma non dimostrata che un aumento dell'assorbimento di azoto da parte delle piante e/o dell'efficienza di recupero ridurrà l'emissione di protossido di azoto durante la produzione delle colture, " ha detto Omonode. Omonode e Vyn sono stati aiutati nella loro analisi dai coautori della ricerca del Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti - Servizio di ricerca agricola, e e Agricoltura e Agroalimentare Canada.

Il legame tra produzione agricola ed emissioni di protossido di azoto è stato oggetto di numerosi studi di ricerca, in particolare in tutti gli Stati Uniti, che è il primo produttore di mais al mondo. Nel 2016, 94 milioni di acri di mais sono stati piantati in tutto il paese.

Molti studi si sono concentrati sulle emissioni di gas serra in relazione diretta alle quantità di fertilizzanti applicate o si sono concentrati sull'efficienza dell'assorbimento dei nutrienti delle piante senza misurare i gas serra. "Troppo pochi ricercatori hanno esaminato entrambi contemporaneamente, "Vyn ha detto. "Questo studio ha distinto la proporzione di fertilizzante azotato applicato che è stato preso nelle piante e ciò che effettivamente è andato nell'atmosfera durante la stagione di crescita".

Vyn e Omonode hanno affermato che la ricerca ha anche fornito approfondimenti sull'impatto dell'istruzione su larga scala relativa alla gestione delle colture. Come risultato dei programmi di ricerca e di istruzione per la concessione di terreni, come i programmi di estensione, i produttori in tutti gli Stati Uniti in genere mantengono processi di gestione che hanno ridotto al minimo le potenziali emissioni di protossido di azoto, loro hanno detto. Per decenni, la ricerca e l'istruzione derivanti dai programmi di estensione hanno contribuito all'adozione delle migliori pratiche di gestione nella produzione agricola.

"I sistemi di produzione di mais nordamericani sono attualmente a tassi di applicazione di azoto totali medi che sono sorprendentemente buoni nel limitare le emissioni di protossido di azoto, " Ha detto Vyn. Anche le emissioni di protossido di azoto sono generalmente inferiori nei sistemi di mais irrigati.

Tassi di emissione più elevati risultano quando i produttori utilizzano più fertilizzanti del necessario, che può verificarsi quando i produttori cercano di proteggersi da elevate perdite di azoto dal suolo quando si verificano precipitazioni eccessive prima che le piante blocchino l'azoto minerale disponibile per la pianta con le loro radici. Le emissioni di protossido di azoto aumentano vertiginosamente quando un produttore aggiunge 50 libbre di fertilizzante per acro al di sopra dei tassi di azoto agronomici ottimali per la propria regione, disse Omonode.

Con ulteriori studi sulle perdite di protossido di azoto, la ricerca ha indicato, è essenziale misurare il recupero del fertilizzante in tutte le colture di cereali. "Non importa se è mais, grano o altre colture, è importante considerare il recupero dell'azoto quando si considerano le emissioni di gas serra, " disse Omonode.