Il contesto dei biostimolanti
L'agricoltura moderna è un'attività che si trova ad affrontare numerose sfide. In primo luogo, a causa della pressione esercitata dai cambiamenti climatici (che causano una diminuzione dei rendimenti) e dall'aumento costante della popolazione, la principale sfida della produzione agricola è garantire la sicurezza alimentare, soprattutto dopo la ripresa dalla pandemia globale di COVID-19 (FAO, 2023).
Di fronte a questa situazione, è necessario raddoppiare la produzione alimentare entro il 2050 (Singh et al., 2024). Per raggiungere questo obiettivo, gli agricoltori utilizzano prodotti con diverse composizioni chimiche che influenzano l'ambiente e le piante. Tuttavia, i biostimolanti offrono una soluzione alternativa ed ecologica per rendere l'agricoltura più sostenibile ed efficiente (Singh et al., 2024).
Cosa sono i biostimolanti?
La prima domanda che sorge spontanea quando sentiamo parlare di biostimolanti è: cosa sono? Numerosi autori hanno recentemente cercato di rispondere a questa domanda. Il termine biostimolanti è apparso nel 1933 e nel corso degli anni ha ricevuto molte definizioni, tra cui le seguenti (Yakhin et al., 2017):
- "Sostanze contenenti ormoni vegetali che possono stimolare la crescita se applicate in modo esogeno" (Schmidt, 1992).
- "Prodotto generalmente di natura organica che aumenta l'attività microbica del suolo e/o la crescita delle piante" (Nardi et al., 2006).
- "Materiali che non sono né un fertilizzante né un pesticida, ma che, se applicati a una pianta, ne migliorano la salute, la crescita e la protezione" (Banks et Percival, 2012).
Analizzando queste definizioni, si nota che gli autori si sono concentrati sulla distinzione dei biostimolanti da altri prodotti. I biostimolanti non sono fertilizzanti, pesticidi o additivi nutrizionali. Il loro ruolo principale è migliorare la salute e il vigore/crescita delle piante.
L'AFNOR (Associazione francese per la standardizzazione), nel suo recente documento pubblicato nell'aprile 2022, definisce i biostimolanti come: "Prodotti che stimolano i processi nutrizionali delle piante indipendentemente dai nutrienti che contengono, con il solo scopo di migliorare una o più delle seguenti caratteristiche delle piante o della loro rizosfera:
- Efficienza nell'uso dei nutrienti.
- Tolleranza allo stress abiotico.
- Caratteristiche qualitative.
- Disponibilità dei nutrienti presenti nel suolo o nella rizosfera" (AFNOR, 2022).
Quali sono le differenze tra biostimolanti e prodotti di biocontrollo?
È piuttosto comune confondere questi due tipi di prodotti. I biostimolanti agiscono sugli stress abiotici come la siccità, l'eccesso o la carenza d'acqua, le temperature estreme, la salinità e le carenze di minerali. Al contrario, gli agenti di biocontrollo agiscono contro gli stress biotici come malattie, insetti e piante parassite (Académie des biostimulants, s.d.).
Figura 1: Effetti protettivi dei biostimolanti contro lo stress abiotico. Di Oosten, Pepe, Pascale, Silletti, Maggio - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Graphical-abstract-Biostimulants-have-protective-effects-against-abiotic-stress.gif
Qual è l'origine dei principi attivi dei biostimolanti?
In base alla loro origine, i biostimolanti hanno cinque diverse fonti (UNIFA, 2023):
- Animale: aminoacidi.
- Vegetale: estratti di alghe, betaina, aminoacidi.
- Microbica: batteri, funghi, lieviti, estratti di microrganismi.
- Minerale o estratti minerali: silice, sostanze umiche.
- Sintetica: precursori ormonali, acido folico, lignosolfonato.
Sebbene sia importante conoscere l'origine dei principi attivi, è fondamentale concentrarsi sulle prestazioni e sull'efficacia dei biostimolanti.
Come si possono usare i biostimolanti?
Esistono quattro diverse modalità di applicazione dei biostimolanti (UNIFA, 2023):
- Applicazione al suolo.
- Applicazione fogliare.
- Trattamento dei semi.
- In combinazione con un fertilizzante convenzionale o con prodotti fitofarmaceutici.
Quanto sono efficaci i biostimolanti?
L'efficacia dei biostimolanti è legata alla loro modalità di applicazione e alla loro origine. Grazie al sistema di apertura e chiusura degli stomi sulle foglie, le piante possono assorbire i nutrienti attraverso le foglie in modo più efficiente che attraverso le radici. Ciò rende le applicazioni fogliari più efficaci, poiché i nutrienti diventano più facilmente accessibili per le piante. Questo ne accelera anche la funzione (K.V.Supraja et al., 2020).
Inoltre, per quanto riguarda la loro composizione, i biostimolanti agiscono su diverse parti delle piante: l'estratto di alghe è noto per essere altamente nutriente in termini di macro e micronutrienti essenziali (Zheng et al., 2022).
L'efficacia degli estratti di microalghe come trattamento dei semi e spray fogliare applicati alle piante di pomodoro ha mostrato un miglioramento dell'efficienza della germinazione, secondo i risultati di una ricerca (K.V.Supraja et al., 2020).
In un altro studio, è stato dimostrato che l'uso di biostimolanti nelle piante da fiore influisce positivamente sia sulla quantità sia sulla qualità dei fiori (Vinutha et al., 2017). Questa eccezionale performance degli estratti di alghe è spiegata dal fatto che le macroalghe contengono molti ormoni della crescita vegetale come auxine, acido abscissico, citochinine e gibberelline (Oancea et al., 2013).
Inoltre, le alghe contengono un composto essenziale per la crescita delle piante, la carragenina, che è stato segnalato per aumentare la crescita delle piante e la reazione di difesa contro le infezioni quando applicata a diverse specie vegetali (Md. Motaher et al., 2024).
I biostimolanti contro lo stress da erbicidi
Gli erbicidi sono usati per eliminare le erbe infestanti, ma a causa della loro composizione chimica possono causare danni alle piante, se usati in modo improprio (Grandel, 2024). Tale uso incauto può consistere in una dose eccessiva, problemi di selettività dell'erbicida sulla coltura o anche quando l'erbicida viene applicato in condizioni climatiche inadeguate, portando a problemi di tossicità (biostimulant.com, 2020).
Questo stress può essere osservato come un ritardo nella crescita e nello sviluppo della pianta, oltre a clorosi e necrosi delle foglie, deformazione delle foglie e crescita anomala, danni alle radici e compromissione dell'assorbimento dei nutrienti, anomalie riproduttive e stress fisiologico e squilibrio idrico (Grandel, 2024). Questa situazione stressante influisce sulle prestazioni complessive della pianta.
Per contrastare questo stress, alcuni biostimolanti possono aiutare intensificando il rilascio di messaggeri di allerta stress nella cellula vegetale in modo che il metabolismo enzimatico della coltura possa essere attivato, eliminando i composti tossici dalle cellule. In questo modo, la fotosintesi e la crescita possono ripartire (Aladin.farm, 2023).
Sulla base di ciò, si può affermare che è necessario identificare sistemi con combinazioni di specie vegetali, biostimolanti ed erbicidi come risposta al fatto che i biostimolanti proteggono le colture dai danni causati dagli erbicidi e creano una tecnica agricola nuova e innovativa, migliorando sia la produzione sia le prestazioni delle piante (Nikolaos et al., 2023).
Figura 2: Sintomi di stress da diserbante sul grano. (IRIIS phytoprotection, s. d.)
Riferimenti
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