I semi di soia formano una partnership naturale con i batteri che colonizzano le radici della pianta. In cambio degli zuccheri, i batteri convertono l’azoto atmosferico in una forma utilizzabile dalla pianta, fornendo gran parte dell’azoto necessario per la crescita e lo sviluppo dei cereali.
Storicamente è stato accettato che questa fornitura, insieme all'azoto proveniente dal suolo, soddisfi il fabbisogno di azoto della pianta, ma il potenziale di rendimento in costante aumento solleva la questione se sia ancora così, affermano i ricercatori del Dipartimento di Scienze delle colture e dell'Illinois Extension. ; entrambe le unità fanno parte del College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES) dell'Illinois.
I semi di soia ad alto rendimento sollevano interrogativi sul fabbisogno di fertilizzanti azotati
La soia è una coltura ad alto contenuto proteico e le proteine non sono economiche. L’azoto è un componente chiave degli aminoacidi, che sono gli elementi costitutivi delle proteine. Con l’aumento della resa della soia, la pianta ha bisogno di produrre più proteine, che a loro volta richiedono più azoto. Pertanto, alcuni ricercatori e agricoltori ritengono che l’aggiunta di fertilizzanti azotati aiuti la pianta a soddisfare questa crescente domanda.
"Il continuo miglioramento genetico ha aumentato costantemente il potenziale di rendimento della soia e il fabbisogno di azoto, sollevando interrogativi sull'integrazione della fornitura con fertilizzanti", ha affermato Emerson Nafziger, professore emerito di scienze agrarie. "La gente si chiedeva se i semi di soia non sarebbero stati in grado di fornire tutta l'energia per ottenere rese elevate, nonché l'energia necessaria per fissare una quantità così grande di azoto".
Questa idea è stimolata dai rendimenti “record” altamente pubblicizzati che sono spesso attribuiti a pratiche intensive che includono fertilizzanti azotati, dice Nafziger. Queste affermazioni aneddotiche non sono supportate dalle ricerche disponibili e sono in parte ciò che ha spinto Nafziger e i suoi colleghi Giovani Preza Fontes e Joshua Vonk ad affrontare la questione.
Le prove sul campo suggeriscono un beneficio minimo in termini di rendimento derivante dalle applicazioni di azoto
Per verificare se i semi di soia rispondono all’azoto extra, il team dell’U. of I. ha condotto nove prove sul campo in quattro località dell’Illinois tra il 2014 e il 2017. Hanno esaminato la resa dei semi di soia quando veniva applicato il fertilizzante azotato in ciascuna delle quattro fasi di crescita: semina, fioritura , l'impostazione dei baccelli, il riempimento dei semi e in tutte e quattro queste fasi.
I ricercatori hanno scoperto che l’applicazione di azoto al raccolto in tutte e quattro le fasi ha aumentato la resa nella maggior parte dei casi, ma non abbastanza da coprire il costo del fertilizzante. Nafziger sottolinea che i miglioramenti della resa riscontrati grazie alle applicazioni ripetute non costituiscono una raccomandazione agli agricoltori a seguire l'esempio.
"Sebbene questo aumento derivante da applicazioni ripetute sia stato interessante, qualsiasi trattamento che costa due o tre volte il valore della produzione extra è un modo sicuro per perdere denaro", ha affermato. "Le persone che cercano di stabilire record di rendimento potrebbero farlo comunque, ma non dovrebbe mai essere fatto nei normali campi di produzione."
In tutti gli anni e in tutti i luoghi, le rese di soia sono state da buone a eccezionali, indipendentemente dall’applicazione di azoto. Non è stato riscontrato alcun beneficio consistente in termini di rendimento dalle singole applicazioni di azoto durante la fioritura, l’allegagione dei baccelli o il riempimento dei semi.
"Abbiamo riscontrato una scarsa risposta all'applicazione di azoto nelle singole fasi riproduttive che vanno dalla fioritura al riempimento dei semi, nonostante il fatto che queste coprano il periodo in cui la domanda del raccolto è elevata quando si formano i baccelli e inizia il riempimento dei semi. Ciò indica che la disponibilità di azoto durante le fasi critiche di la formazione della resa non è stata una limitazione significativa alla resa", ha affermato Preza Fontes, assistente professore di scienze agrarie.
Eccezione riscontrata in terreni e condizioni di impianto specifici
C'era, tuttavia, un'eccezione. Una singola applicazione di azoto durante la semina ha aumentato significativamente la resa di soia in due anni su tre in un terreno argilloso nel campo di un contadino vicino a Chillicothe, Illinois. Ciò era inaspettato poiché altri studi hanno scoperto che quando l’azoto viene applicato durante la semina, la pianta investe meno nella sua relazione simbiotica con i batteri che fissano l’azoto, portando talvolta a carenze più avanti nella stagione.
Nafziger attribuisce in parte questo aumento della resa alla tessitura più leggera del terreno del sito e alla minore materia organica, che potrebbero essere stati meno favorevoli per la crescita precoce rispetto agli altri siti. In uno dei due anni, il singolo trattamento con azoto sembrava anche ridurre i sintomi della sindrome della morte improvvisa, una malattia fungina trasmessa dal suolo.
"Non possiamo contare su questo per il controllo delle malattie, ma in questo caso sembra essere parte del motivo per cui ha aumentato la resa", ha detto Nafziger. "Una piccola spinta all'inizio della stagione avrebbe potuto essere sufficiente per far avanzare la crescita delle piante e delle radici e mantenerle in vantaggio per il resto della stagione."
Una singola applicazione durante la semina potrebbe aiutare i terreni con una disponibilità limitata di nutrienti all’inizio della stagione, ma nella maggior parte dei casi gli agricoltori possono fidarsi dei batteri che fissano l’azoto per svolgere il loro lavoro. I batteri del suolo che vivono liberi possono anche contribuire alla crescita precoce rilasciando azoto dalla materia organica del suolo, il che potrebbe spiegare perché l’azoto applicato precocemente ha avuto scarso effetto nei terreni con più materia organica.
"Il fertilizzante azotato dovrebbe essere preso in considerazione solo nelle aree in cui il raccolto spesso inizia lentamente a causa di fattori del suolo. È una pratica a cui non pensiamo che le persone dovrebbero affrettarsi", ha detto Nafziger. "In effetti, quelli con terreni più leggeri potrebbero applicare manualmente il fertilizzante azotato su un piccolo appezzamento e vedere se il raccolto cresce meglio lì. In caso contrario, il fertilizzante non è servito a nulla.
"Abbiamo bisogno di azoto per ottenere rese elevate di mais, ma una delle cose che rende la soia una parte così importante nella rotazione delle colture nella maggior parte delle aziende agricole dell'Illinois è che produce rese elevate senza le spese e le conseguenze ambientali dell'applicazione di fertilizzanti azotati".
Gli autori includono Joshua Vonk, Emerson Nafziger e Giovani Preza Fontes.
Ulteriori informazioni:Joshua Vonk et al, Risposta della soia al fertilizzante azotato in diversi terreni,Gestione delle colture, del foraggio e del tappeto erboso(2024). DOI: 10.1002/cft2.20304
Fornito dal College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign
Questa storia è stata originariamente pubblicata su Phys.org. Iscriviti alla nostra newsletter per gli ultimi aggiornamenti sulle notizie di scienza e tecnologia.
