Utilizzando biofertilizzanti sull'80% della loro superficie coltivata, i coltivatori di soia brasiliani stanno godendo dei vantaggi ambientali ed economici derivanti dall'impiego del microbioma invece dei fertilizzanti chimici. Il microbioma è la comunità di funghi, batteri e altri microrganismi in un determinato ambiente. In agricoltura, fornisce i nutrienti necessari alle colture e aumenta i raccolti. Il suo utilizzo ha molti vantaggi economici e ambientali.

Il caso della soia brasiliana è una delle 14 storie di successo discusse in un articolo di revisione sull'impatto della ricerca sul microbioma su settori come l'agricoltura, i prodotti fermentati e la salute umana. Pubblicato in Frontiere in microbiologia , è stato intrapreso nell'ambito di MicrobiomeSupport, un progetto per mappare la ricerca globale sul microbioma, incentrata sull'innovazione nel sistema alimentare.

Il progetto coinvolge scienziati e aziende in 28 paesi, tra cui il Genomics for Climate Change Research Center (GCCRC), uno dei centri di ricerca ingegneristica (ERC) supportati da FAPESP. GCCRC è una partnership con la Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA).

"Il Brasile è uno dei pochi paesi al mondo che utilizza con successo i biofertilizzanti nella coltivazione della soia. È il più grande produttore ed esportatore della merce. I microrganismi vengono applicati per fissare l'azoto nell'80% dell'area coltivata a soia in Brasile. L'impatto ambientale positivo è molto significativo. Le emissioni di carbonio nell'atmosfera sono circa 430 milioni di tonnellate di CO₂ equivalente inferiore grazie ai batteri che fissano l'azoto. Questo protegge anche le sorgenti e altre fonti di acqua dolce perché l'azoto chimico contamina i fiumi", ha affermato Rafael de Souza, coautore dell'articolo. È ricercatore presso GCCRC e fondatore di Symbiomics, una startup biotecnologica brasiliana che sviluppa prodotti biologici di prossima generazione .

Anche l'applicazione di microrganismi al suolo ha un impatto economico significativo. "La guerra in Ucraina ha dimostrato quanto dipendiamo dai fertilizzanti chimici importati", ha detto Souza. "Il Brasile importa circa il 77% dell'azoto utilizzato per fertilizzare le sue colture agricole. I semi di soia sono l'unica eccezione. Non dipendono da queste importazioni proprio a causa dei fissatori di azoto biologici utilizzati dai coltivatori, risparmiando circa 10 miliardi di dollari in fertilizzanti azotati sintetici ."

Il biofertilizzante consente agli agricoltori di risparmiare enormi quantità di denaro. Secondo Solon Cordeiro de Araujo, consulente dell'Associazione nazionale dei produttori e importatori di inoculanti (ANPII) e coautore dell'articolo, i fertilizzanti chimici costano circa 1.000 BRL per ettaro mentre gli inoculanti biofertilizzanti costano meno di 50 BRL per ettaro.

"Il lavoro svolto nel caso della soia consiste nel selezionare alcuni batteri, isolarli e applicarli alla coltura in modo da aumentare la quantità di questi microrganismi benefici nel terreno. I batteri sostituiscono i fertilizzanti sintetici a base di azoto. Al posto dei prodotti chimici, gli agricoltori usano inoculanti biofertilizzanti, che prelevano l'azoto dall'aria e lo immettono direttamente nella pianta", ha spiegato Araujo.

L'impatto è particolarmente importante perché il Brasile è il principale produttore ed esportatore mondiale di semi di soia, con oltre 36 milioni di ettari di superficie coltivata. Gli autori dell'articolo evidenziano i vantaggi economici e ambientali della ricerca sul microbioma in Brasile al fine di mostrare ai coltivatori di altre colture i vantaggi dei biofertilizzanti e incoraggiare gli scienziati a fare più ricerche sulla sostituzione dei fertilizzanti chimici con i microrganismi.

Tutte le colture richiedono azoto, fosforo e potassio. Nel caso della soia, il biofertilizzante fornisce solo azoto. Gli altri due nutrienti sono forniti da sostanze chimiche. In altri casi, come mais, fagioli e riso, ad esempio, tutti e tre i nutrienti sono forniti da sostanze chimiche.

Il biofertilizzante a base di azoto è stato sviluppato in Brasile dall'introduzione della soia negli anni '60. "Il Brasile ha optato per lo sviluppo e il perfezionamento di questi batteri e prodotti batterici come sostituti dell'azoto chimico", ha affermato Araujo.

Secondo gli autori, la sostituzione dell'azoto chimico con prodotti del microbioma nei semi di soia è stata resa possibile da sforzi collaborativi in ​​tre aree. "Questo è il risultato del lavoro svolto nel mondo accademico, nella regolamentazione e nell'industria. Gli scienziati delle università e dell'EMBRAPA hanno portato la tecnologia necessaria in Brasile. I legislatori hanno approvato il quadro normativo necessario. E anche l'industria ha svolto la sua parte in termini di implementazione e commercializzazione", disse Souza.

La ricerca sui microrganismi è in corso da quando è iniziata la coltivazione della soia in Brasile, ma il numero di articoli e prodotti è aumentato negli ultimi dieci anni man mano che gli strumenti di sequenziamento genetico sono diventati più accessibili. "Il caso della soia brasiliana è importante anche perché ha aperto la strada ad altri prodotti per guadagnare quote di mercato e ad altre colture per utilizzare biofertilizzanti", ha aggiunto.

Modello per altre colture

Lo sviluppo di tecnologie basate sul microbioma dovrebbe espandersi in Brasile. Oltre ai progressi nella ricerca che portano a una migliore selezione dei microrganismi e alla produzione di inoculanti più potenti, i ricercatori hanno notato un'altra serie di fattori che contribuiranno all'uso del biofertilizzante da parte dei coltivatori di diverse colture.

"Si parla di una tempesta perfetta che guida l'uso di biofertilizzanti in Brasile", ha detto Souza. "Ora abbiamo un gran numero di startup e centri di ricerca interessati allo sviluppo di nuovi prodotti per il microbioma per diverse colture. I numeri di protezione economica e ambientale sono impressionanti. È anche chiaro che dobbiamo fare meno affidamento sui fertilizzanti chimici, la maggior parte dei quali viene importata Il caso della soia brasiliana potrebbe quindi essere una forza trainante per ulteriori progressi nell'uso dei biofertilizzanti qui". + Esplora ulteriormente

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