La biodiversità è il segreto per aumentare la produzione agricola

Uno studio pubblicato su Nature Communications, basato su esperimenti in campo e in serra condotti presso l'Università del Kansas, mostra come un aumento della produzione agricola derivi dall'impianto di colture diversificate piuttosto che di una sola specie vegetale: i patogeni del suolo dannosi per le piante hanno più difficoltà a prosperare.

"È comunemente osservato che comunità vegetali diversificate possono essere più produttive e stabili nel tempo", ha dichiarato l'autore corrispondente James Bever, scienziato senior del Kansas Biological Survey & Center for Ecological Research e Foundation Distinguished Professor di Ecologia e Biologia evolutiva alla KU. "Le aree di coltivazione con numerose specie possono mostrare un aumento della produttività. Ma la ragione di ciò è stata un po' un mistero".

La biodiversità è il segreto per aumentare la produzione agricola

Mentre la rotazione delle colture e altre pratiche agricole riflettono da tempo i benefici di un mix di piante, la nuova ricerca fornisce dati concreti su un importante meccanismo alla base dell'osservazione: il numero di microrganismi nel suolo che si nutrono di piante.

"Le comunità agricole diversificate hanno il potenziale per tenere a bada gli agenti patogeni, con conseguente aumento dei rendimenti", ha detto Bever. "Quello che dimostriamo è che uno dei fattori principali è la specializzazione degli agenti patogeni, in particolare quelli specifici per le diverse specie di piante. Questi patogeni sopprimono le rese nelle comunità a bassa diversità. Un vantaggio significativo della diversità dei pascoli è che una minore quantità di biomassa viene consumata dagli agenti patogeni, consentendo una maggiore quantità di biomassa per altri usi, come il bestiame. Lo stesso processo è fondamentale per la produzione agricola".

I nuovi dati sono stati sviluppati all'Università del Kansas utilizzando esperimenti sul campo presso la KU Field Station, oltre a saggi in serra e modelli di feedback al computer. Questo progetto è stato sostenuto da grandi sovvenzioni in collaborazione con la KU da parte della National Science Foundation e del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti.

"Abbiamo condotto un esperimento manipolando il numero di piante in un appezzamento e variando i livelli di precipitazione: abbiamo avuto da una a sei specie in un appezzamento", ha detto Bever. "Poi abbiamo valutato la composizione del microbioma dei patogeni del suolo. Abbiamo scoperto che la variazione della composizione dei patogeni nelle monocolture prevedeva in modo significativo la resa quando venivano combinate. Quando ci sono comunità di patogeni distinte, mescolarle porta a un maggiore rilascio di patogeni dai vicini. Lo scenario peggiore si ha quando una coltura vicina presenta gli stessi patogeni. In questo caso, si ha una doppia densità: gli agenti patogeni della propria coltura e quelli della coltura vicina".