Il fagiolo dall'occhio è una coltura importante in molte parti del mondo, in particolare nell'Africa subsahariana. È resiliente e può crescere in aree con scarse precipitazioni e suoli di bassa qualità. Ma per quanto sia resistente, i raccolti di fagioli dall'occhio possono diminuire a causa della siccità e dei bassi livelli di fosforo nel suolo.

In uno studio recente, i ricercatori hanno determinato le caratteristiche della radice del fagiolo dall'occhio che potrebbero aiutare le piante a crescere meglio in terreni più asciutti e a basso contenuto di fosforo.

"Lo sviluppo di varietà di fagiolo dall'occhio in grado di produrre in modo ottimale in condizioni di stress è fondamentale", afferma Saba Mohammed, autrice principale dello studio presso l'Università Ahmadu Bello di Zaria, in Nigeria. "Queste varietà di fagiolo dall'occhio resilienti possono aiutare a garantire la sicurezza di cibo e nutrizione a più persone."

Lo studio è stato pubblicato su Crop Science , una pubblicazione della Crop Science Society of America.

I fagioli dall'occhio sono una fonte fondamentale di calorie per milioni di persone in tutto il mondo. Sono ricchi di proteine ​​e altri nutrienti. Le piante di fagiolo dall'occhio hanno anche una varietà di altri usi. Possono servire come foraggio per animali e concime verde.

I microbi nei noduli della radice del fagiolo dall'occhio possono aumentare la fertilità del suolo. Questi microbi rendono l'azoto atmosferico disponibile per le piante nel terreno, un processo chiamato fissazione dell'azoto. La fissazione dell'azoto può essere utile per gli agricoltori che non possono permettersi fertilizzanti a base di azoto.

La maggior parte della produzione di fagioli dall'occhio è nelle regioni semi-aride. Condizioni ambientali difficili e suoli poveri spesso ostacolano i raccolti. "Il nostro lavoro ha stabilito che alcune caratteristiche delle radici aumentavano la resa delle piante di fagiolo dall'occhio in condizioni di siccità o di basso fosforo del suolo", afferma Mohammed.

Queste caratteristiche delle radici includono radici primarie più lunghe e un numero maggiore di radici laterali che emergono dalle radici primarie. I peli delle radici svolgono anche un ruolo importante nella tolleranza del fagiolo dall'occhio alla siccità e ai terreni poveri.

Ad esempio, le piante di fagiolo dall'occhio con peli radicali più lunghi e più densi avevano rese più elevate se coltivate in condizioni di basso fosforo. "Ciò suggerisce che queste caratteristiche dei peli delle radici svolgono un ruolo cruciale nell'acquisizione di fosforo da terreni non ottimali", afferma Mohammed.

Gli scienziati sanno da tempo che le radici sono una parte fondamentale del modo in cui le piante si adattano alle difficili condizioni ambientali. "L'apparato radicale è la metà dell'intero apparato vegetale", afferma Mohammed. "Tuttavia, è stato relativamente poco esplorato nel trovare soluzioni ai vincoli dell'agricoltura."

I sistemi radicali hanno diverse strategie per estrarre risorse dal suolo. "Ad esempio, le piante con radici più profonde producono meglio di quelle con radici poco profonde in condizioni di acqua limitata", dice. "D'altra parte, quelli con radici poco profonde possono essere più adatti a terreni con nutrienti non ottimali."

Questo perché i nutrienti, come il fosforo, sono spesso concentrati nello strato superiore del terreno.

Per le piante di fagiolo dall'occhio che crescono in terreni asciutti e con poche sostanze nutritive, le radici devono andare più in profondità e diffondersi in modo ampio e poco profondo.

"Il nostro studio mostra che possiamo concentrarci sulle varietà di fagiolo dall'occhio con fittoni più lunghi per la tolleranza alla siccità e un numero maggiore di radici basali meno profonde per estrarre i nutrienti dal suolo", afferma Mohammed.

Mentre l'architettura della radice può fornire informazioni preziose, l'esame delle caratteristiche della radice delle piante mature può essere un processo che richiede tempo ed estenuante. Mohammed dice che è più facile ed economico fenotipizzare le radici nella fase della piantina.

Lo studio ha mostrato che l'esame delle radici delle piantine di fagiolo dall'occhio potrebbe aiutare a identificare le caratteristiche delle radici nelle piante mature che sono utili per la crescita in ambienti difficili.

"Il nostro obiettivo è utilizzare i risultati dello studio per allevare nuove varietà di fagiolo dall'occhio", afferma Mohammed. "Queste nuove varietà funzionerebbero in modo ottimale in condizioni di acqua limitata e basso contenuto di fosforo nel suolo."

Molti agricoltori su piccola scala e di sussistenza potrebbero non essere in grado di permettersi fertilizzanti fosfatici. Le nuove varietà di fagiolo dall'occhio che Mohammed descrive darebbero enormi benefici a questi agricoltori. Tuttavia, spiega che lo sviluppo di nuove varietà con le caratteristiche delle radici desiderate può anche essere una risorsa preziosa nei sistemi in cui vengono utilizzati irrigazione intensiva e fertilizzanti. Queste varietà di fagiolo dall'occhio possono aiutare a ridurre i costi di produzione e ridurre al minimo l'inquinamento ambientale dovuto all'uso eccessivo di fertilizzanti.