Produttività del grano duro: gli effetti del cambiamento climatico

Le proiezioni sulla futura produttività del grano duro coprono una vasta gamma di possibili scenari, poiché i cambiamenti climatici promuoveranno sia fattori limitanti che benefici per la crescita del grano duro, quindi nessuna tendenza chiara può essere cristallizzata.

La coltivazione del grano duro è influenzata da vari fattori driver, nonché da fattori di stress biotici e abiotici, tra cui temperatura, disponibilità di acqua, concentrazione di CO2 e gestione agricola. La suscettibilità del grano duro a questi fattori che influenzano dipende dalla durata, dall'intensità e dalla fase di crescita del raccolto, poiché ogni stadio ha risposte variabili alle influenze esterne.

Nel contesto della temperatura, il livello richiesto per le fasi fenologiche, così come la tolleranza al calore, aumentano rispetto al ciclo di vita dell’impianto. Inoltre, le alte temperature sono risultate essere un vincolo principale alla coltivazione del grano duro, in quanto accorciano il ciclo di crescita e portano a riduzioni della resa. Inoltre, il danno da gelo è un altro stress abiotico legato alla temperatura che compromette il grano duro, portando a perdite di rendimento a causa della sterilità.

Il secondo fattore di influenza importante è la disponibilità dell'acqua, in quanto un adeguato approvvigionamento idrico è fondamentale per vari processi vegetali essenziali, tra cui l'assorbimento dei nutrienti e la fotosintesi. Rispetto ad altre colture, il grano duro è considerato un'adattabilità relativamente elevata agli stress legati all'acqua, ma ancora lo stress da siccità può portare a una ridotta resa e una qualità del grano. La sua vulnerabilità alla siccità, così come la domanda di acqua, aumenta con le fasi di crescita in corso.

Inoltre, all’attuale concentrazione di CO2, il grano duro non è fotosinteticamente saturo, un aumento dell’esposizione a CO2 può quindi migliorare la capacità fotosintetica. È stato trovato per aumentare la produzione di biomassa nel grano duro, ma anche per deteriorare la qualità del grano. La gestione agricola è un modo per aumentare o stabilizzare ulteriormente i raccolti di grano migliorando le proprietà fisiche e chimiche del suolo e il contenuto di acqua.

Inoltre, il grano duro è influenzato da vari stress abiotici e biotici, tra cui alti livelli di salinità nel suolo, inquinamento, malattie ed eventi incendi. Le malattie fungine, le estie e gli insetti nocivi sono i principali stress biotici responsabili di importanti cali delle rese.

Poiché la produttività del grano duro dipende fortemente dalle condizioni climatiche, si prevede che i cambiamenti climatici avranno un forte impatto sui rendimenti futuri. Comprendere la portata e la versatilità di questi effetti rimane fondamentale per lo sviluppo di strategie di adattamento e garantire la sicurezza alimentare. Gli approcci per quantificare gli impatti dei cambiamenti climatici si basano principalmente su simulazioni di modelli e esperimenti sul campo. Il primo utilizza modelli di colture per esplorare gli impatti delle variazioni delle temperature, delle precipitazioni e delle concentrazioni di CO2 in base a diversi scenari climatici. Quest'ultimo comprende esperimenti in campo aperto, in serra e nella crescita delle colture e si basa sulla manipolazione di fattori ambientali, come la disponibilità di acqua e i livelli di temperatura, per simulare scenari futuri. Finora gli studi che valutano l'impatto dei cambiamenti climatici sul grano duro si sono concentrati principalmente sulla regione mediterranea, esaminando vari aspetti come la produttività agricola, la qualità del grano e i cambiamenti nei terreni coltivabili. Per la produttività del rischio futuro, nessuna chiara tendenza può essere identificata come le previsioni dei rendimenti futuri vanno da un raddoppio dei valori attuali a cali completi. In altre parole, l'aumento dei livelli di CO2 è stato talvolta dimostrato di compensare gli effetti negativi dello stress termico e della siccità, mentre in altri casi l'impatto negativo delle alte temperature e la diminuzione della disponibilità di acqua superavano gli effetti di fertilizzazione della CO2. Questa contraddizione evidenzia la complessità dell'argomento e mostra che non esiste un modello universalmente applicabile per i rendimenti futuri. Per quanto riguarda i tratti di qualità del grano duro, i livelli futuri aumentati di CO2 hanno dimostrato di deteriorare le concentrazioni di nutrienti e il contenuto di gliallina. Inoltre, esaminando i cambiamenti nelle aree di coltivazione adeguate, le previsioni includono una diminuzione della superficie totale con uno spostamento di aree idonee verso nord.

Nel complesso, rimane incertezza che circonda gli impatti dei cambiamenti climatici sulla coltivazione del grano duro.