Sebbene i fertilizzanti siano fondamentali per l’approvvigionamento alimentare globale, la loro produzione richiede molta energia e genera emissioni. Le ricerche dimostrano che collocare microbi benefici intorno alle radici delle piante potrebbe fornire loro l’azoto necessario per crescere. Questo metodo potrebbe ridurre il fabbisogno di fertilizzanti chimici, la cui produzione è responsabile di circa il 2% delle emissioni globali di gas serra, nonché i costi per gli agricoltori. Negli ultimi mesi, la guerra in Iran ha fatto aumentare anche i prezzi dell’energia e dei fertilizzanti.
Gli esseri umani usano da migliaia di anni il letame come fertilizzante biologico, mentre le aziende stanno sviluppando fertilizzanti microbici, compresi quelli basati sull’ingegneria genetica. Tuttavia, è difficile fare in modo che i microbi sopravvivano fornendo al contempo azoto alle piante in modo affidabile. Sebbene la percentuale di azoto nell’aria sia di circa l’80%, le piante non possono utilizzarlo direttamente; i microbi trasformano l’azoto in composti come l’ammoniaca. Nei fertilizzanti sintetici, questo processo viene realizzato a livello industriale mediante il processo Haber-Bosch, che utilizza gas naturale.
Switch Bioworks sta lavorando a un interruttore genetico che consenta ai microbi prima di moltiplicarsi intorno alle radici e poi di produrre azoto. Nell’approccio principale dell’azienda, i microbi inizieranno a produrre ammoniaca quando l’azoto nel terreno scenderà al di sotto di un determinato livello.
Il prodotto di Switch è attualmente in fase di sperimentazione in sei Stati degli USA. Inizialmente l’azienda si concentra sul mais, coltivato negli USA su oltre 90 milioni di acri nel 2026, e dista ancora due o tre anni da un prodotto commerciale. Non è però ancora noto quanto sia efficace sul campo.
Perché è importante
Questo approccio mette in discussione la dipendenza da processi industriali ad alta intensità energetica e da input chimici applicati dall’esterno per soddisfare il fabbisogno di azoto della pianta. Per questo motivo, lo sviluppo è seguito sia dagli agricoltori, alle prese con l’aumento dei costi dei fertilizzanti, sia dalle politiche ambientali che cercano di ridurre le emissioni della produzione agricola. Tuttavia, non è ancora chiaro in che misura il fertilizzante microbico possa funzionare in modo stabile al di là delle condizioni di laboratorio o controllate. In particolare, resta aperta la questione se sarà possibile mantenere l’equilibrio tra la sopravvivenza dei microbi nell’area intorno alle radici e la produzione di azoto in condizioni diverse di suolo e clima. Le sperimentazioni condotte in sei Stati mirano a dimostrare se questa incertezza potrà essere risolta prima che la tecnologia si avvicini all’uso commerciale.