L'USDA vede una stella nascente per Anabaena Cylindrica

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Anabaena cilindrica

ARS e ricercatori universitari stanno valutando l'uso di microalghe chiamate Anabaena cylindrica per mantenere naturalmente la salute e la fertilità del suolo, tra gli altri benefici. Foto per gentile concessione di Adriana Alvarez, UMN

A team di scienziati dell'Università del Minnesota (UMN) e dell'Agricultural Research Service (ARS) ha recentemente pubblicato i risultati che l'inoculazione nei terreni delle colture di un cianobatterio noto come Anabaena cilindrica può offrire diversi vantaggi. Questi includono la concimazione naturale del suolo, il ripristino della sua riserva di materia organica e il legame delle particelle del suolo in modo che siano meno inclini all'erosione.

Adriana Alvarez, del Dipartimento di bioprodotti e ingegneria dei biosistemi dell'UMN, ha guidato lo studio insieme al professor Robert Gardner (deceduto) e agli scienziati del suolo dell'ARS Sharon Weyers e Jane Johnson, entrambi presso la Soil Management Research Unit dell'agenzia a Morris, nel Minnesota. La collaborazione fa parte di un interesse condiviso: trovare modi sostenibili per l'agricoltura in grado di soddisfare le esigenze di cibo, fibre, mangimi e combustibili di una popolazione mondiale in crescita che si prevede supererà i 9 miliardi entro il 2050.

Per lo studio, il team ha scelto di utilizzare il cianobatterio che fissa l'azoto Anabaena cilindrica Ceppo UTEX 1611. I ricercatori lo hanno applicato come un impasto liquido verde scuro a vasi contenenti Mollisol, un tipo di terreno argilloso ricco di sostanze organiche comune alle aree prative dell'Upper Midwest degli Stati Uniti.

Precedenti ricerche di altri gruppi si erano concentrate sull'uso di cianobatteri e altre microalghe fotosintetiche per fertilizzare le colture di riso e rivitalizzare i suoli degradati nelle regioni aride e semi-aride del mondo. Ma sono state fatte meno ricerche per esaminare gli effetti dell'uso delle microalghe su terreni arabili ricchi di sostanze nutritive ad alto contenuto organico come Mollisol, ha osservato il team in un articolo pubblicato ad agosto nel numero online del Journal of Applied Phicology.

Per saperne di più, i ricercatori hanno diviso il loro studio in tre esperimenti di laboratorio separati. Il primo ha esaminato gli effetti dell'uso dei cianobatteri sulla struttura del suolo e sulla dinamica dei nutrienti, il secondo sulla perdita del suolo e sui livelli di nutrienti nell'acqua di ruscellamento e lisciviazione a seguito di eventi di pioggia simulati e il terzo sulla mineralizzazione, in cui la "biomassa" dell'impianto di rilascio dei cianobatteri -forme nutrienti di azoto e fosforo mentre muoiono e si decompongono nel suolo.

Tra i risultati, i ricercatori hanno osservato:        

  • I terreni inoculati con cianobatteri avevano azoto e fosforo più solubili rispetto ai terreni di controllo non trattati, un accumulo che si è verificato gradualmente anziché all'improvviso. Quest'ultimo aumenta le prospettive di un fertilizzante biologico a lenta cessione, hanno osservato i ricercatori.
  • Quegli stessi terreni avevano anche carbonio organico più solubile, una forma nota per stimolare la crescita e l'attività di altri microrganismi benefici del suolo che promuovono la salute e la produttività delle piante.
  • I suoli contengono grumi di particelle chiamate aggregati. I suoli inoculati da cianobatteri avevano aggregati più grandi che si tenevano meglio insieme nell'acqua, una caratteristica che può contribuire a migliorare la struttura del suolo e a ridurre la probabilità di erosione da parte del vento o della pioggia.

"Sono necessarie ulteriori ricerche con diversi ceppi, colture diverse, terreni e climi diversi", ha affermato la signora Alvarez. Anche la fattibilità economica di aumentare la produzione e la raccolta di microalghe per i prodotti che gli agricoltori possono utilizzare, e in quali forme, deve essere studiata.

Tuttavia, nuovi approcci come questo saranno fondamentali per affrontare le sfide agricole di domani, ha affermato. “Proteggere e preservare le risorse del suolo e il valore del suolo è un elemento centrale nella nostra produzione di cibo, acqua ed energia per i prossimi decenni”.

Fonte: Servizio di ricerca agricola @ Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti

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