L’agricoltura del futuro sarà più biologica, senza però rinunciare alle innovazioni della chimica.
Coltiverà varietà più performanti e resilienti, ottenute attraverso le nuove tecniche di miglioramento genetico “predittivo”.
Flottiglie di droni attrezzati con sensori di nuova generazione monitoreranno costantemente le colture, inviando dati interpretati in tempo reale dall’intelligenza artificiale.
Un futuro sostenibile e “biostimolante” che è già a portata di mano: per vederlo all’opera basta infatti fare un salto a Eschbach, nel Baden-Württemberg, un punto strategico per la coesione del Vecchio Continente perché è alla confluenza di tre nazioni: Svizzera, Francia e, appunto, sud della Germania.
Anteprima di Terra e Vita n. 21/2023
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Ricerca integrata
Corteva Agriscience ha inaugurato qui, al solstizio d’estate, il suo primo impianto integrato per la protezione delle colture e la ricerca nelle sementi della regione Emea (Europa, Medio Oriente, Africa), per fornire agli agricoltori soluzioni innovative e sostenibili, nonostante le strettoie della Farm to Fork.
Un investimento di circa 6 milioni di euro ha infatti garantito l’ampliamento dell’impianto di Ricerca & Sviluppo un tempo dedito solo al miglioramento genetico di Pioneer Hi-Bred, per permettere a Corteva Agriscience di condurre studi di ultima generazione sulla protezione delle colture, partecipando anche a numerosi programmi di ricerca europei, grazie al lavoro di 30 motivati ricercatori, formati nelle migliori Università di tutto il mondo.
«Lo spazio dell’agrochimica è ancora immenso»
E il primo messaggio che emerge dalla visita a queste strutture è che tutte le soluzioni di cui abbiamo parlato (biosolutions, agrofarmaci, digitalizzazione, Ngt - New genomic technics - o Tea, come le chiamiamo in Italia) non sono in competizione come pensano i legislatori europei. Lo sdoganamento di una (le Tea ad esempio), non significa la soppressione dell’altra (gli agrofarmaci, per l’appunto).
È anzi dalla loro interazione che si ottengono i risultati migliori, anche dal punto di vista ambientale. Lo assicura Andreas Huber, alla guida di Corteva Agriscience Field Sciences. «Lo spazio a disposizione dell’agrochimica -dice - è ancora immenso: un universo di migliaia di decilioni (1060) di possibili diverse combinazioni di molecole organiche, di cui 100 milioni economicamente disponibili, da setacciare ulteriormente con gli studi sulla bioattività, ecotossicologia, ma anche sostenibilità, oggi grazie anche all’aiuto e alla rapidità degli screening guidati dall’intelligenza artificiale».
Dosaggi ridotti all’osso
L’attenzione agli obiettivi del millennium goals dell’Onu ha consentito negli ultimi anni a Corteva di sviluppare formulati come Inatreq active, capostipite di una nuova famiglia di fungicidi di origine naturale per il controllo delle malattie dei cereali caratterizzato da rapida degradazione, favorevole profilo ecotossicologico e dosaggio ridotto. O come Rinskor active, il nuovo erbicida a base di florpyrauxifen-benzyl attivo a pochi g/ha (150 volte in meno rispetto allo standard), alla prova su bietola nei campi test di Corteva visitati in Francia.
Nei laboratori di Eschbach i formulati di Corteva sono sottoposti a verifiche riguardo a efficacia, stabilità, copertura degli organi bersaglio, resistenza al dilavamento, ecc. Ma alcune collaborazioni scientifiche attivate dalla multinazionale statunitense mirano anche a prevenire lo sviluppo di resistenza da parte dei patogeni.
«Alcune prove in corso – spiega Mamadou Mboup, global biology leader di Corteva – assieme a Marina Collina dell’Università di Bologna mirano ad esempio a monitorare la diffusione e la fitness delle popolazioni di Plasmopara viticola resistente in Italia e ci hanno consentito di preservare l’attività del fungicida Zorvec, evitando l’abbinamento con i partner più deboli dal punto di vista della possibilità di sviluppare resistenza incrociata».
Biosolutions, una vera rivoluzione
«Entro il 2035 – assicura Maria Tornè, ricercatrice catalana esperta di biosolutions– il business della protezione delle colture di Corteva sarà però assicurato per il 25-30% dagli agrofarmaci di derivazione naturale».
Tornè illustra ad esempio l’innovazione della formulazione di Spintor fly, che funziona come una trappola, abbinando l’effetto esca a quello insetticida di spinosad, ma che può essere distribuito come un normale bioagrofarmaco sulle colture frutticole. «Contro la diabrotica del mais – dice Tornè - il punteruolo rosso delle palme o la cimice asiatica una soluzione che abbina efficacia e sostenibilità è poi rappresentata dall’effetto entomopatogeno di Beauveria bassiana ceppo 203». Batterio che Corteva ha ottenuto in seguito alla recente acquisizione della società Symborg.
E la sfida che oggi unisce biosolutions e breeding è quella contro la sclerotinia della colza, una malattia che provoca ingenti perdite di raccolto in particolare in Canada e che non può essere contenuta solo con i trattamenti.
«La resistenza è poligenica – testimonia Bernard Stroebler- e Corteva ha messo a punto ibridi in grado di ridurre l'incidenza di sclerotinia di oltre il 65%». «La cooperazione con il settore Field Sciences a Eschbach ha consentito di individuare in Ballad, fungicida di nuova generazione di origine naturale a base di Bacillus pumilus, la contromisura più efficace per una completa protezione di questi ibridi».
Le potenzialità delle Tea
«Corteva – ricorda Frank Röber, responsabile Plant Breeding Technology – è una società relativamente nuova, ma ha alle spalle l’esperienza di più di un secolo di miglioramento genetico per l’aumento delle rese e della qualità delle colture agricole e della biodiversità». Ma quanto può ancora crescere la produttività agricola, c’è un tetto massimo invalicabile? «Mi hanno rivolto la stessa obiezione 20 anni fa – risponde – e la resa dei cereali ha continuato a crescere, per fortuna, facendo fronte al forte ritmo di crescita della popolazione umana nel mondo. Il merito è del breeding: in Europa le superfici coltivate sono addirittura in calo mentre la produzione continua a crescere». Insomma: il potenziale della ricerca genetica di Corteva non incontra limiti, anche perché dal 2019 investe nella nuova tecnologia del genome editing.
Sono quattro in particolare i progetti Crispr/Cas attivi a Eschbach:
- la resistenza alla necrosi letale del mais, una malattia causata da un complesso di virus e particolarmente dannosa in Africa, in collaborazione con Cymmit, Usda e la Bill e Melinda Gates foundation;
- il controllo della pianta parassitica striga su sorgo, in collaborazione con Cymmit, Icrisat e PennState University;
- la riduzione della rancidità nella farina di miglio perlato, in collaborazione con Icrisat;
- il miglioramento della produttività della soia nelle diverse fasce climatiche europee, in collaborazione con Inrae.
Le prime tre linee di ricerca sono incentrate su problematiche che riguardano i Paesi in via di sviluppo. «Abbiamo bisogno – spiega Röber – che le Ngt si conquistino la più ampia accettazione sociale possibile, per questo ci teniamo ad evitare qualsiasi forzatura, agendo con la massima trasparenza anche ativando numerose partnership e privilegiando il modello dell’open innovation». «Anche perché il genome editing è una tecnologia democratica: più che le dimensioni del centro di ricerca contano le competenze, le motivazioni e l’inventiva dei ricercatori».
Un secolo di breeding in un piccolo “frigo”
Qualità che Corteva ha trovato in Cristina Dal Bosco (Global genotyping Europe lead), la ricercatrice italiana, laureata in Biotecnologie agro-industriali a Verona, che coordina il genotyping lab di Eschbach.
Il laboratorio che coordina contribuisce ai programmi europei di miglioramento genetico di Corteva e si realizza nelle attività di profilazione del genoma, selezione assistita da marker genetici, introgressione di tratti genetici, sviluppo di popolazioni. Inoltre il laboratorio ha un ruolo cruciale anche nei test pre-commerciali di purezza delle sementi prodotte da Corteva.
Il laboratorio utilizza una piattaforma ad alto rendimento in grado di analizzare migliaia di campioni al giorno e di ottenere milioni di dati genetici in un mese . «Prima della messa a punto di questa piattaforma – spiega – serviva almeno un mese per ottenere la stessa mole di dati che oggi otteniamo in un giorno».
Per queste applicazioni di analisi genetica, oggi Corteva può contare su una collezione di migliaia di marker genetici, frutto di decenni di attività di molecular breeding.
Marzieh Shabani, collaboratrice di Dal Bosco ci mostra il sistema di gestione e stoccaggio dei marker molecolari (marker inventory system ), una sorta di frigorifero, dalle dimensioni domestiche, ma in grado di contenere il know-how messo messo a punto da Pioneer nel corso della sua storia, pronto per essere impegnato per il breeding “predittivo”, che si basa sull’individuazione dei migliori parentali da incrociare per l’ottenimento degli obiettivi varietali prefissati.
Soia per ogni latitudine
Manon Monfort, dottoranda Corteva/INRA, spiega come si applicano le Tea per migliorare il fotoperiodo della soia. «Il genome editing attraverso Crispr/Cas9 – dice- può essere applicato per modificare i geni che causano una non funzionale repressione della fioritura precoce».
I geni in questione sono 12 e per ottenere una pianta che presenti tutte le mutazioni occorre procedere attraverso una generazione di incrocio dei semenzali che presentano i caratteri di precocità, in modo da ottenere le varietà più adatta per le diverse fasce climatiche europee e innalzare il limite settentrionale di coltivazione, contribuendo a risolvere il problema della carenza di fonti proteiche nel vecchio continente.
Biostimolanti che migliorano la nutrizione azotata
Un lavoro che si completa con la fase di campo. Basta infatti superare il confine rappresentato dal fiume Reno per raggiungere i campi prova di Corteva in Francia. Dove le soluzioni di Corteva per mais, frumento, bietola, girasole ecc si devono misurare quest’anno con la forte siccità che colpisce il Centro Europa. Una situazione al limite, ma efficace per testare la resilienza, ad esempio, degli ibridi di mais della linea Optimum Aquamax, tolleranti agli stress idrici, o la validità dei biostimolanti proposti da Corteva.
Come BlueN (che in realtà in Francia e Germania si chiama UtrishaN), un biostimolante che Valentino Bosco, responsabile di questo settore in Corteva, ha applicato nelle parcelle sia di frumento tenero che di mais per migliorare l’efficienza della nutrizione azotata, riducendone le dosi, con un prezioso effetto anche ambientale. BlueN è infatti un biostimolante a base di Methylobacterium symbioticum, un batterio simbionte in grado di rendere disponibile per la pianta l'azoto atmosferico insediandosi nel mesofillo fogliare.
Il futuro arriva al volo
Nelle prove di concimazione BlueN è stato applicato assieme a dosi di N ridotte del 30 e del 50% sia su mais che su frumento. È presto per conoscere i dati produttivi, ma i riscontri dell’indice Ndvi ricavati da sensori multispettrali confermano uno stay green, e quindi un vigore, decisamente migliore nelle tesi trattate con il nuovo biostimolante.
Dati rilevati in tempo reale grazie alla flotta di oltre 700 droni che Corteva utilizza in tutti i suoi campi prova, sia per verificare l’efficacia dei suoi formulati che per la fenotipizzazione di precisione delle varietà sviluppate dal breeding. Il futuro dell’agricoltura è alle porte, sta arrivando in volo: chi non sta al passo con l’innovazione rischia di trovarsi sperduto.
