La belle verte
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Mag
20
2017
0

Nutrirsi bene nutrendo i suoli

L’agricoltura convenzionale si basa sui fertilizzanti minerali per nutrire le colture e su pesanti lavorazioni del terreno, ma in tal modo finisce per rovinare il suolo, diminuendone la sua qualità chimica, fisica e biologica, che a sua volta influenza la fertilità. L’agricoltura biologica considera il suolo alla base della produzione sostenibile. In termini di produzioni e di area coltivata, però, l’agricoltura biologica rappresenta una piccola fetta della “torta agricola”. Tuttavia, le sue idee e i suoi metodi hanno un impatto notevole in quanto sono pioniere di una forte onda di innovazione. Ciò è particolarmente vero per la sua idea centrale: mantenere e aumentare la fertilità del suolo come chiave per la sostenibilità e la produttività.

è qui che entrano in gioco i microorganismi del suolo. Essi sono paragonabili ad abili operai (un grammo di suolo può contenere fino a un miliardo di batteri, senza considerare i funghi!); forniscono alle piante nutrienti benefici lavorando con la natura per garantire una buona struttura del suolo. Questi aspetti non dovrebbero essere trascurati, ma è esattamente quello che l’agricoltura convenzionale include. La diffusione di fertilizzanti minerali può alimentare il raccolto ma allo stesso tempo ignora le esigenze dei microorganismi viventi nel suolo. L’applicazione di fertilizzanti minerali riduce la quantità di materiale organico che questi microorganismi degradano e riciclano e, di conseguenza, i microorganismi stessi rimangono senza cibo.

L’azoto proveniente da fertilizzanti di sintesi è un’altra parte del problema in quanto velocizza la decomposizione di sostanze organiche nel suolo. Maggiore è il suo dosaggio, più veloce è il degrado; e maggiore è il surplus di azoto nel suolo, il quale percola nelle falde idriche e può divenire tossico (soprattutto se in forma nitrica). Con la perdita di humus, molti degli effetti positivi dovuti ai microorganismi del suolo scompaiono. Le colture diventano più suscettibili ai parassiti e la qualità del terreno diminuisce velocemente. L’applicazione di fertilizzanti a base di fosfati può anche essere controproducente: danneggia e riduce la crescita dei funghi micorrizici, quelli in simbiosi con le radici e che aumentano l’assorbimento dei fosfati.

 

 In molte aree, la domanda per la qualità biologica supera l’offerta.

 

Al contrario, un concetto fondamentale dell’agricoltura biologica è la creazione di condizioni ideali per i microorganismi del suolo. Le rotazioni colturali e l’applicazione di colture di copertura per tutto l’anno mantengono una ricca varietà di vita al di sopra e al di sotto del terreno, proteggono la superficie del suolo dall’erosione e promuovono la crescita delle radici. Tutto ciò, a sua volta, alimenta meglio i microorganismi e migliora la struttura fisica del suolo. Basti pensare che un terreno sano può conservare fino a quattro volte il proprio peso in acqua; ciò consente di compensare periodi di forti piogge o siccità, cosa che i terreni impoveriti e compattati non hanno capacità di fare. Nelle zone tropicali, l’agricoltura biologica può garantire una ricca varietà di specie non solo mediante la rotazione delle colture ma anche con la presenza di più colture allo stesso tempo (consociazione), facendo cioè crescere contemporaneamente vari raccolti in uno stesso campo.Inizio modulo Queste colture simultanee possono trovarsi su diversi piani: alberi al di sopra, arbusti nella fascia intermedia, piante più basse vicino al suolo. In questi sistemi, i microorganismi del suolo decompongono le foglie che cadono dagli alberi e i residui colturali, riciclano le sostanze nutritive e le rendono disponibili ad altre colture. Queste colture miste avrebbero anche senso a medie latitudini – come avviene per la viticoltura o per la coltivazione di alberi da frutto. Il mix di colture sopprime i parassiti e stimola la crescita reciproca delle piante.

 

 Il percorso più breve non è sempre il più efficiente: i microorganismi muoiono quando i fertilizzanti minerali nutrono le piante.

 

Favorendo la decomposizione e la conversione della materia organica, l’agricoltura biologica contribuisce a creare un elevato livello di attività biologica nel suolo, che nutre le colture stesse. Poiché evita fertilizzanti minerali e migliora la qualità del suolo, l’agricoltura biologica utilizza mediamente il 30% in meno di combustibile fossile per ettaro rispetto all’agricoltura convenzionale e, in media, conserva il doppio di anidride carbonica nel terreno, mitigando quindi gli effetti del riscaldamento globale dovuto all’effetto serra. La sostanza organica lega inoltre i nutrienti e li trattiene nel terreno. Se c’è poco humus, le sostanze nutritive – in particolare l’azoto – possono essere facilmente dilavate nell’acqua sotterranea, fuori dalla portata delle radici delle piante. A titolo di esempio, i tassi di lisciviazione sulle aziende biologiche sono circa la metà di quelle della produzione convenzionale. Inoltre, colture coltivate biologicamente possono mobilitare il fosforo – elemento di solito non molto disponibile – dal suolo stesso, rendendolo più disponibile per le piante, così riducendo o eliminando la necessità di applicare fertilizzanti minerali a base di fosfati.

 

I microorganismi del suolo vivono tempi difficili (zone rosse). 

 

E per quanto riguarda le rese? Un’analisi basata su 160 ricerche ha dimostrato che nei paesi sviluppati le rese dovute ai metodi di agricoltura biologica sono in media il 92% di quelli convenzionali, quindi solo di poco inferiori a questi ultimi. Nei tropici, un’analisi tratta da 133 studi ha mostrato che l’agricoltura biologica ha aumentato i rendimenti fino al 74% senza diminuire la fertilità del suolo a lungo termine.

L’agricoltura biologica ha infatti un approccio di base e tecniche per la gestione sostenibile del suolo nel medio-lungo periodo, nel senso che i suoi effetti benefici non sono immediati. Tuttavia, le sue tecniche devono essere ancora studiate, sviluppate e migliorate ulteriormente per combinare la parte scientifica con la pratica e venire incontro alle reali necessità degli agricoltori e del mercato. In particolare, è necessario migliorare la fertilizzazione organica attraverso metodi moderni di compostaggio. Per eliminare i fertilizzanti sintetici, sono necessarie tecniche meccaniche, chimiche, microbiologiche e biologiche per piccoli impianti di produzione che possano convertire i fosfati minerali in forme più solubili, così come sistemi agricoli che producano rese elevate e fissino sufficiente azoto biologico.

I vantaggi dell’agricoltura biologica sono oggi più che mai evidenti. Per il suolo, non importa se la produzione sia “biologica certificata”, ma che segua i principi biologici.

COMMENTI 0   |   Scritto da Horty in:  PersonaliScienza e fantascienza |
Apr
01
2017
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Post d’aprile

 

 

Incredibile ciò che ho trovato oggi su un sito di un’università (di cui non faccio il nome) e depositato in una cartella compressa sul loro server (anche qui mi sono ripromesso la massima segretezza). L’ho trovato per caso mentre cercavo materiale su piante officinali. Ometto nomi e riferimenti per evidenti quesioni di privacy, ma lascio a voi i commenti. Il documento è scaricabile qui.

Auguri

COMMENTI 0   |   Scritto da Horty in:  Senza categoria |
Mar
14
2017
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Superbo muschio

 

Le Briofite (muschi) viventi sono rappresentate da circa 900 generi e quasi 24.000 specie. Non sono una parte cospicua della flora della Terra ma, nelle foreste pluviali, la biomassa vivente di muschi e epatiche può superare quella di tutte le altre piante. I muschi del genere Sphagnum, estremamente leggeri e permeabili, coprono circa l’1% della superficie terrestre e sono tra le piante più grandi della terra.

I muschi richiedono elevate quantità di acqua per compiere il loro ciclo vitale, e la maggior parte delle specie copre superfici non porose o semiporose, come rocce, alberi e strutture artificiali. In generale, i muschi abbondano in aree umide e ombreggiate, ma possono anche sopravvivere a lunghi periodi di disidratazione, ad esempio in deserti e tundre, e ne sono stati trovati anche nelle zone costiere dell’Antartide. Generalmente, hanno una capacità molto limitata di controllare l’assorbimento e la perdita d’acqua e la maggior parte delle specie è costituita da piccole piante, molte delle quali di altezza minore a 2 cm. Tra le prime piante pioniere a colonizzare la terraferma (a partire da 470 milioni di anni fa) ci furono proprio gli antenati degli attuali muschi, che per crescere estraevano, come fanno ancora oggi, minerali come calcio, magnesio, fosforo e ferro dalle rocce, alterando in tal modo anche il ciclo globale del carbonio, e quindi il clima, e aprendo la strada a specie colonizzatrici successive. Mi ha fatto sempre specie pensare a questa primordiale distesa verde avanzante su una terraferma che era praticamente priva di suolo e di vita, rocciosa e scabra.

Gametofito e sporofito di Dawsonia superba.

 

I muschi differiscono dalle piante vascolari vere dall’assenza di tessuto vascolare e dalla presenza di un gametofito (l’individuo che darà origine agli spermi, se maschio, o all’uovo, se femmina) indipendente dal punto di vista nutrizionale nel loro ciclo vitale. Il gametofito è a sessi separati, aploide (con metà del corredo genico). Quando gli spermi, veicolati dall’acqua, fecondano l’uovo del gametofito femminile, si origina lo sporofito diploide. Quest’ultimo crescerà sullo stesso gametofito femminile e darà origine alle spore. È facile riconoscere lo sporofito dal gametofito femminile perché si ha una forma a filamento allungati che termina con una capsula arrotondata e si erge dal “tappeto” verde sottostante di gametofiti. Rispetto alle piante superiori, dove lo sporofito domina sul gametofito, la situazione è quindi rovesciata.

Ciclo vitale di un muschio.

 

I muschi non sono piante vascolari (non hanno xilema e floema), e le loro foglie (filloidi) non sono vere foglie ma sono comunque specializzate per il trasporto e la conservazione dell’acqua. Un’altra caratteristica che li accomuna è l’assenza di stomi, presenti solo in alcuni dei loro sporofiti.


 

 

Le foreste pluviali sono particolarmente ricche di muschi, epatiche e licheni: il muschio Dawsonia superba (fino a 50 cm di altezza, anche se alcuni dicono di averne trovate fino a 70 cm), l’epatica fogliosa Plagiochila stephensonii (alta 25 cm), l’epatica frondosa Monoclea forsteri (alta 20 cm) e il lichene epifita Pseudocyphellaria coronata (larga 20 cm) sono esponenti incredibilmente grandi per ogni gruppo e sono molto diffusi in Nuova Zelanda, ma anche in Australia e Nuova Guinea.

Tappeti di Dawsonia superba.

 

In particolare, il muschio Dawsonia superba, il più grande muschio vivente, a uno sguardo disattento somiglia ad una piantina di pino, con la quale spesso viene confusa. Il fusto principale non è ramificato e porta foglie numerose e sottili di circa 20-35 mm di lunghezza, ognuna delle quali ha una guaina oblunga alla base che si restringe immediatamente in una lamina lunga e dentata (con 40-60 lamelle). Le lamelle sono alte 4-6 cellule, con le cellule terminali più larghe e ispessite di quelle sottostanti. Questo muschio (insieme ad altri muschi dei generi Polytrichadelphus, Atrichum, Polytrichum e Dendroligotrichum) cattura e trattiene l’acqua piovana sulla superficie superiore delle foglie. Si potrebbe pensare che l’acqua scorra giù ma invece è ancorata per capillarità sulla nervatura centrale della foglia (anche se parlare di “foglia” e “nervatura” per un muschio è alquanto improprio, ma giusto per rendere l’idea). Sulle nervatura centrale, infatti, ci sono file parallele di sottilissime lamelle. Una piccola porzione di acqua bagna gli spazi capillari tra le lamelle, e poi quest’acqua trattiene il resto dell’acqua per coesione (l’attrazione delle molecole di acqua tra di loro). In alcune specie di Dawsonia, la foglia direziona e intrappola l’acqua verso una specie di cilindro impermeabile, dove l’acqua non viene più persa per evaporazione. Inoltre, un rivestimento di cutina, una sostanza impermeabile, evita le perdite di acqua dalla pagina inferiore della foglia e dalla parte terminale delle lamelle. Nella sezione trasversale di Dawsonia superba, qui in basso, le foglie interne blu sono immature, mentre quelle rosse esterne sono mature. Su tutte, si possono vedere le lamelle parallele strettamente impilate lungo la nervatura centrale della pagina superiore della foglia. Le lamelle, oltre a catturare e trattenere acqua, sono anche fotosintetiche, e quindi aumentano considerevolmente la superficie dei muschi per intrappolare la luce.

Sezione trasversale di Dawsonia superba.

 

Una capsula dello sporofito di un muschio contiene almeno migliaia di spore, e alcune letteralmente milioni (65 milioni in Dawsonia, che ha spore piccole e capsule grandi). Fino a quando le spore non sono completamente mature, sono trattenute nella capsula da un solido coperchio chiamato opercolo. Appena sotto l’opercolo c’è un anello (a volte due) di dentini chiamato peristoma. Dopo che il coperchio cade, il peristoma controlla la dispersione delle spore: i dentini, una volta bagnati, si arricciano velocemente nella capsula, per poi raddrizzarsi altrettanto velocemente quando sono asciutti. In questo modo, durante i veloci cambi di umidità dovuti ai venti che spirano nel sottobosco, le spore nella capsula sono lanciate e rilasciate in aria. In Dawsonia superba (insieme ai piccoli muschi del genere Totula), i dentini sono sostituiti da lunghi filamenti arricciati e le spore sono lanciate fuori in aria mediante questi filamenti quando la capsula viene fatta vibrare dal vento o alla sollecitazione fisica dovuta al passaggio di insetti e animali. La capsula larga e piatta di Dawsonia ha la particolarità di avere un denso ciuffo di peli (detti peli peristomiali) lunghi e sottili all’apertura, con opercolo e caliptra (una specie di cappuccio che ricopre la capsula e che deriva dal gametofito originario) entrambi conici. La caliptra è inoltre coperta da peli, da cui il nome “Polytrichaceae”, la subclasse a cui il genere Dawsonia appartiene.

Peli peristomiali e spore (in verde) di Dawsonia superba (150X).

 

Dawsonia superba: a. pianta intera; b. filloide; c. sezione trasversale della lamella; d. sezione longitudinale della lamella; e. capsula, opercolo e caliptra (secca). Ingrandimento: b. e. 1 mm; c. d. 50 µm.

 

Al contrario di molti altri muschi, le Polytrichaceae hanno un sistema conduttore interno abbastanza specializzato. Gruppi specializzati di cellule – gli idroidi che trasportano acqua, e i leptoidi che trasportano i prodotti della fotosintesi – sono situate al centro del fusto, e in alcuni casi connettono questo con le nervature delle foglie. Questi tessuti sono strutturalmente simili allo xilema e al floema delle piante superiori. I tessuti conduttori, seppure primitivi, permettono a questi muschi di essere abbastanza alti e dal fusto relativamente spesso perché i prodotti della fotosintesi possono essere traportati facilmente al resto della pianta, e l’acqua e i nutrienti non sono assorbiti solo dalla superficie delle foglie ma anche dalle radici, per poi essere trasportati verso l’alto dai vasi conduttori.

Sezione longitudinale e trasversale degli elementi conduttori in Dawsonia spp.

 

Al posto delle radici, I muschi come Dawsonia hanno una rete estesa di rizoidi capillariformi, coperti da piccole papille, i quali si sviluppano dall’epidermide e sono in grado di assorbire e traportare l’acqua al resto della pianta.

È impossibile non riconoscere Dawsonia superba per via delle sue dimensioni, ma trovarla per la prima volta in habitat naturali è entusiasmante per ogni botanico o fisiologo vegetale che sia appassionato. Personalmente, sono rimato sbalordito dai tappeti di Dawsonia superba che si stendevano sotto i miei piedi, nel sottobosco della foresta pluviale: di primo acchito, non avrei mai pensato a un muschio ma poi mi sono convinto anch’io!

 

 

Grazie a loro, ho scritto:

 

Beever J (1992) The Mosses of New Zealand. K.W. Allison & John Child, Dunedin, New Zealand.

Ingrouille M, Eddie B (2006) Plants: Evolution and Diversity. Cambridge University Press, Cambridge, UK.

Malcolm B, Malcolm N (1989) The Forest Carpet. Ed. Craig Potton, Nelson, New Zealand.

Taylor TN, Taylor EL, Krings M (2009) Paleobothany. The Biology and Evolution of Fossil Plants. Academic Press, London, UK.

Wardle P (1991) Vegetation of New Zealand. Cambridge University Press, UK.

http://www.lescienze.it/news/2012/02/01/news/piante_clima_glaciazioni_estinzioni_di_massa_fiumi_alveo-827009/

 

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