Possibili innovazioni nelle più importanti colture

In questa nota sono esposti alcuni nuovi possibili orientamenti di sviluppo e ricerca utili per l’innovazione delle principali colture cerealicole, di leguminose da granella, di specie Industriali ed  oleaginose coltivate o potenzialmente coltivabili nel nostro Paese. Siamo infatti convinti che varie innovazioni su queste colture potrebbero portare vantaggi economici, sociali ed ambientali non indifferenti alla nostra Agricoltura.

 Cereali.

L’ introduzione della perennità, già ottenuta in alcune varietà di riso ed a buon punto in altri cereali: frumento e  sorgo, potrà certamente rivoluzionare le attuali pratiche agronomiche ed introdurre nuove modalità di produzione con conseguenti  notevoli risparmi economici e vantaggi ambientali. Nel contempo converrà, nel Nord e nel Centro del Paese, indirizzare le coltivazioni di varietà di frumento tenero che presentino granella di elevata qualità, così da diminuire l’importazione di granella di “grani di forza” (più costosi) dall’estero, necessari nelle miscele per la panificazione. Queste importazioni sono attualmente pari al 50% circa del necessario per sopperire alla nostra carenza  del prodotto di base.

Per il frumento duro, a seguito della fine dei finanziamenti europei su questo cereale, che ha fortemente penalizzato in particolare la economia del Sud, si dovranno costituire o comunque usare varietà sempre più produttive, con elevato contenuto proteico della granella, più resistenti alle malattie, molto presenti nel Nord e meglio adattabili alle diverse e specifiche condizioni pedo-climatiche della Penisola, con particolare riferimento al nord, in cui la resistenza al freddo può rappresentare un importante fattore limitante.

In tal modo si potranno diminuire le  importazioni, oggi pari a circa il 30% del prodotto, fabbisogno reso necessario  per garantire la produzione di paste alimentari per il consumo interno e le rilevanti esportazioni.

La coltivazione dell’ orzo potrebbe essere prevalentemente indirizzata alla produzione di “birre di qualità”, rimpiazzando anche parzialmente le coltivazioni del grano duro, in particolare al Sud, ottenibili date le caratteristiche ambientali ottimali dell’ambiente meridionale. Le prospettive sembrano interessanti. Infatti, attualmente, il consumo della birra ha superato quello del vino anche in Italia. In questo caso  sarà però necessario costituire nel Meridione e nelle Isole l’intera filiera (produzione di granella idonea, malterie, produzione di luppolo nelle zone montane e birrifici) per sopperire ai crescenti consumi nazionali ed anche per esportare birre di qualità e sanità superiori.

 Per il riso, si dovranno verificare le possibilità di allevare tipi di “riso pluviale”, che cioè producano con irrigazione, sia a pioggia che a scorrimento, con consumi idrici analoghi a quelli usati per la produzione di mais o pomodoro, con rese di risone pari alle attuali medie nazionali (50-60 quintali ad ettaro), ma con spese di produzione ben inferiori a quelle tradizionali in cui il riso è allevato in sommersione, facilitando la possibilità di introdurre il riso in rotazione con altre colture nel Centro e nel Sud, oltre che nel Nord.

Tali tipi sono da molto tempo coltivati in Asia e recentemente anche in Africa (risi NERICA, cioè ibridi di risi indica con una specie di riso africano).

La coltivazione in Italia di risi perenni (già coltivati in Cina) richiede la ricerca e costituzione di varietà perenni, produttive, adattabili ai diversi ambienti, ma anche resistenti al freddo nel caso di coltivazione nel Nord Italia.

 Nell’avena si dovranno costituire varietà di superiore qualità nutrizionale per ottenere dalla granella, possibilmente nuda, prodotti di élite, specie per quelli usati per la colazione.

 Per la segale, si dovranno costituire e diffondere in particolare cultivar tetraploidi. Alcuni tipi sono stati studiati recentemente dall’ENEA e presentano produzioni e qualità di granella molto superiori ai tipi diploidi normali.

 Per il triticale si potranno diffondere varietà di elevata produzione, sia foraggiera (in coltura singola o in consociazione con varie leguminose) che per la produzione di granella zootecnica. Varietà di triticale prive di proteine omega, di recente costituzione in Polonia, con migliori caratteristiche di impasto, risultano idonee per ottenere pani di buon aspetto e qualità.

 Il farro ed il grano monococco  (in particolare i tipi con granella nuda) potranno valorizzare aree più ampie di quelle attuali, specie usando alcune aree montane marginali, per ottenere diversi particolari “prodotti di nicchia” (ad esempio il pane Carasau in Sardegna) e pasta di elevata qualità nutrizionale. Sono anche già disponibili numerose linee di tritordeum, una nuova specie (6n e 8n) ottenuta da incroci di frumenti duri con una specie di orzo sudamericano (Hordeum chilense), effettuati da una organizzazione di ricerca spagnola, con il rilascio di due varietà della ditta Agrasys. Questa nuova specie dovrà essere testata anche in Italia ed usata per analizzare i vari prodotti ottenibili.

 Il mais, tra tutte le grain crops, è certo la specie in cui il miglioramento genetico ha finora fornito in assoluto i migliori risultati, con produzioni di granella che oggi superano le 15 tonnellate per ettaro. Da parte di alcuni esperti si ritiene che, in questa specie, con molte difficoltà, possano essere ottenuti ulteriori miglioramenti quantitativi.

Tuttavia, in questa sede, vorremmo segnalare alcune problematiche esistenti e degne di essere affrontate. Anzitutto la possibilità di realizzare nel mais una maggiore resistenza alle basse temperatore nella fase iniziale di sviluppo (anche di pochi gradi sotto i 10 C°) così da poter anticipare di qualche settimana le semine ed ottenere ibridi di più lunga vegetazione ed in migliori condizioni ambientali, specie nei climi temperati.

Una seconda innovazione potrebbe essere l’introduzione della perennità, almeno in aree subtropicali, con incroci col teosinte perenne.. Inoltre potrebbe essere interessante selezionare tipi con due infiorescenze femminili, associate con lo “stay green”.

Anche le dimensioni e la qualità della granella potrebbero essere migliorate, anche nei confronti dell contenuto proteico. Inoltre il miglioramento genetico dovrebbe essere indirizzato sul mais  per ottenere varietà con una maggiore resistenza alle micotossine, introducendo geni di resistenza ai funghi “micotossigeni” quali Aspergillus, Penicillium e Fusarium.

Infine un altro obiettivo  del miglioramento genetico potrebbe essere quello di selezionare linee di mais con un alto contenuto di zuccheri nel fusto (come già si trova nei Sorghi e nel Miglio a candela).

 Il sorgo  è una pianta che dovrà in futuro destare maggiore attenzione da parte dei “breeders” e degli agricoltori, infatti si presta per numerose ed importanti utilizzazioni, come granella per l’alimentazione animale, ma anche per l’uomo e per la produzione di  zuccheri per usi alimentari ed industriali.

L’interesse è attualmente rivolto alla costituzione di sorghi perenni sia per la produzione di granella per uso zootecnico, ma anche idonei alla produzione di pani e prodotti da forno, sviluppati particolarmente per l’alimentazione di celiaci, eventualmente lievitati con un prodotto vegetale che sostituisca il glutine (ad esempio l’Hypromellose o HPMC o E 464) od anche mediante recenti tecnologie di estrusione ad alta temperatura.

Le esigenze idriche del sorgo sono inoltre inferiori a quelle del mais e quindi la specie è coltivabile anche in aree con minore disponibilità idrica.

Per i sorghi zuccherini si potranno ottenere, specialmente per i piccoli agricoltori, tipi perenni con produzione di granella e di zuccheri dal fusto, ma anche sviluppare ibridi perenni maschio-sterili (per aumentare il contenuto di zuccheri nel fusto) da coltivarsi in fattorie industriali di grandi dimensioni, con raccolte annuali multiple, da effettuarsi con idonee macchine mieti-spremitrici dei liquidi zuccherini ed il loro trasporto in fattoria per l’estrazione dello zucchero e/o per la produzione di bioetanolo. Si potranno lasciare i fusti per essiccazione in campo, con successiva loro imballatura e trasporto in fattoria ed uso sia come foraggio o insilati, che per produrre biogas o bioetanolo dalla cellulosa  e quindi fertilizzanti organici.

 Tra gli Pseudo-cereali, in alcuni areali, si potrebbe rivalutare il grano saraceno e la quinoa (Chenopodium quinoa) anche per ottenere prodotti alimentari per celiaci e per persone intolleranti ai vari prodotti derivati dai frumenti ed altri cereali.

 Leguminose da granella.

Innanzitutto si preconizza la costituzione, nel CREA, di un Centro dedicato specificatamente a tali colture, attualmente distribuite in tre diversi Centri (di Orticoltura, Foraggicoltura e di Colture Industriali) per una loro migliore valorizzazione alimentare per l’uomo e per gli animali domestici (produzione di carne, latte ed uova). Attualmente, ad esempio, la fava è studiate in Orticoltura ed il favino in Colture Foraggiere; anche il pisello è in una simile situazione; anche l’arachide presenta due diverse utilizzazioni, come anche il lupino.

Per quanto riguarda l’introduzione della perennità, sono note specie perenni nei generi Cicer, Pisum, Phaseolus, Glicine e Vigna, per cui, anche nelle specie domesticate potrebbero essere sviluppate ricerche per l’introduzione di questo carattere.

 Certamente le leguminose da granella richiedono priorità diverse a seconda che siano direttamente consumate dall’uomo ovvero prevalentemente dagli animali domestici.

Le specie  consumate dall’uomo sono le  varie specie e tipi di fagioli, i piselli, i ceci, come pure la fava, la lenticchia, l’arachide, il lupino, la cicerchia e varie altre specie di Vigna, diffuse specialmente in Asia. Per quanto riguarda le preferenze dei consumatori italiani, ha molta importanza la dimensione del seme. Ad esempio spesso si preferiscono i semi grossi nel cece, nella fava, nel lupino e nell’arachide tostata, mentre i semi piccoli sono più ricercati nella lenticchia e nel pisello. Inoltre in molte di queste specie sono preferiti tipi con abiti di crescita in cui non sia necessario un supporto, come avviene nei tipi rampicanti.

Anche il colore dei semi è spesso molto importante ad es. per abitanti abituati a consumare tipi di fagioli con particolari colori.  Purtroppo in Italia questo settore è stato molto trascurato dal miglioramento genetico, sia pubblico che privato, con forse l’eccezione del pisello, in cui i tipi aphila, in cui è più facilitata la raccolta meccanica, sia dei baccelli immaturi che di quelli secchi, si vanno diffondendo anche in consociazione con cereali ed altre leguminose (ad es. la lenticchia) per la loro resistenza all’allettamento. Mancano anche cultivar di piselli a semi secchi grinzosi molto piccoli, ovviamente di più facile e meno costosa raccolta e conservazione (rispetto a piselli freschi immaturi, che ovviamente debbono essere conservati surgelati) ed anche di più rapida cottura dopo l’ammollo.

In Italia mancano varietà di cece a semi molto grossi, resistenti all’Ascochyta  (per cui è da notare la totale mancanza di prodotti chimici efficaci e quindi è da ricercare sia la resistenze al patogeno, ma si dovrebbe esplorare anche l’uso di ceppi batterici antagonisti, selezionati come unica alternativa innovativa per il controllo). Si deve anche tenere presente che questo fungo presenta una caratteristica particolare: muta molto facilmente, creando ceppi che riescono a rompere le resistenze introdotte, in tempi molto rapidi, se confrontatati con altri patogeni sempre delle leguminose da granella.

 I ceci a semi molto grossi sono oggi importati principalmente dal Messico e da altri Paesi dell’America Latina, dove finora non esiste tale malattia. Nel genere Cicer sono state descritte 8 specie annuali e 6 perenni. Esiste quindi la possibilità di inserire la perennità anche in questa specie.

 Nella fava  da consumo fresco non esistono cultivar a semi molto grossi, privi di tannini e che quindi non allappano. Inoltre sarebbe utile inserire i caratteri  “fiore chiuso” e l’autogamia per conservare più facilmente in purezza le nuove cultivar, eventualmente insieme al carattere “fiore bianco senza macchia nera”, di facile identificazione visiva.

 Nel lupino bianco sono in via di costituzione linee a seme medio-grande e prive dei principi amari e quindi utilizzabili direttamente sia per il consumo umano che per i mangimi. La specie è infatti particolarmente interessante, sia per l’elevata produzione di granella, che per l’elevato contenuto proteico dei semi e delle paglie.

Inoltre è la specie che presenta la più elevata fissazione dell’azoto, se nei suoli è disponibile il Rizobio specifico, specie in terreni acidi o sub-acidi e che quindi può sostituire in buona parte la concimazione azotata anche alle colture successive.

 Nei confronti del fagiolo esistono oggi nel mercato numerosissimi tipi di vario comportamento (nani e seminani determinati, rampicanti) con semi di varie dimensioni e di vari colori, idonei per il consumo fresco e/o conservati, anche dopo cottura. Insieme con i piselli, (particolarmente quelli surgelati) rappresenta il legume oggi più usato nel Paese. Inoltre sono molto diffusi i tipi idonei per il consumo diretto dei baccelli immaturi, dopo cottura, con una notevole quantità di varietà.

 Non sono molto diffuse e conosciute le cicerchie, anche perché le vecchie varietà presentano sostanze antinutrizionali molto nocive, specie se usate frequentemente, come avviene, ad esempio, in India nelle annate siccitose, in quanto è l’unico legume che sopravvive alla carenza idrica in tali aree.

 In passato è stata coltivata in Italia anche l’arachide, sia come specie oleaginosa, sia con varietà a semi più grossi e con meno olio che, dopo tostatura, vengono usati con aperitivi o inclusi in torroni o in cioccolato. Oggi i prodotti di questa specie vengono quasi totalmente importati.

 Anche il fagiolo dall’occhio è stato in passato e per molti secoli coltivato in Italia, essendo di origine africana. Oggi è poco noto, come del resto sono pochissimo diffuse altre specie di Vigna, come la Vigna radiata e varie altre specie di origine asiatica.

 Mentre in Asia sono molto diffuse varietà di soia a basso contenuto in olio ed elevato contenuto di proteine usate, dopo cottura, come i fagioli o i ceci. In Italia e nella maggior parte dei Paesi, sono oggi coltivate esclusivamente varietà selezionate per l’elevato contenuto di olio e quindi non ideali per il consumo umano diretto. Dopo l’estrazione dell’olio, il pannello, ricco di proteine, è quasi sempre usato per la mangimistica. Potrebbe esser interessante testare diverse varietà proteiche asiatiche per un eventuale uso come fonti di proteine vegetali di pregio per l’uso umano diretto.

I Latti vegetali

Negli ultimi decenni sono molto diminuiti i consumi di leguminose da granella a favore di carne, uova e latticini, con l’eccezione di persone vegetariane, che comunque sono in continua crescita. Si preconizza, quindi, anche l’uso di altre specie di leguminose da granella per produzioni analoghe al latte di soia e prodotti derivati (yogurt, vari tipi di tofu, formaggi spalmabili) specialmente per persone intolleranti a prodotti presenti nel latte animale (carboidrati, proteine e lipidi).

E’ questo un settore che necessiterebbe di specifiche ricerche, anche per migliorare la composizione proteica e vitaminica di varietà di legumi idonei a tali interessanti utilizzazioni.  Analogamente, così come è largamente usato, in Italia, il latte di mandorle, potrebbero essere usati, per tale utilizzazione, anche semi secchi di altre specie, come le nocciole, le noci, le arachidi, l’anacardio, la macadamia, il pecan e numerosi altri frutti secchi tropicali, a noi meno noti, ma certamente utilizzabili anche per tali prodotti.

 Oleaginose annuali.

Per quanto riguarda le varie oleaginose annuali più importanti, già si è parlato di soia e di arachide. Occorre anche ricordare che olio viene estratto industrialmente anche da germi di cereali, quali il mais, i frumenti, il riso, specie di cui si è già parlato, ma in cui ben poco è stato fatto per migliorare tale uso.

Tra le più importanti oleaginose, il girasole, il lino da olio, il cotone hanno specie affini perenni, da cui potrebbero essere ottenute linee perennanti.  Già si sta operando a tal fine sul girasole, con ibridazioni sia con specie selvatiche diploidi (Helianthus maximiliani) che con specie tetraploidi (Topinambur), ambedue provviste di tuberi che garantiscono la perennità. Sono state avviate  negli USA anche ricerche per la domesticazione di H. Maximiliani, per incrementare la dimensione dei semi, eliminare la loro deiscenza, diminuire il numero delle infiorescenze ed aumentarne le dimensioni.

 Nel caso del cartamo sono note alcune specie perenni affini, mentre non sembra siano disponibili specie perenni affini al sesamo, in cui si vorrebbe introdurre anche la indeiscenza della capsula matura per utilizzare la raccolta meccanica, ma finora senza successo.  Nel cotone, oltre alla fibra, si usa normalmente anche l’olio estratto dai semi. Diverse specie sono perenni, ma solo in aree tropicali; quindi il fattore da introdurre potrebbe essere la resistenza al freddo, per garantire la pluriannualità anche in aree con inverni più rigidi.

 Nelle Brassicacee oleifere, per quanto riguarda il colza, il ravizzone, la senape e la Brassica carinata non sono finora note possibilità né attività per inserire la perennità in queste specie.  Nel ricino sono noti, nelle aree tropicali e subtropicali, tipi perennanti. Sarebbe quindi possibile ottenere tipi perenni coltivabili anche nelle aree temperate inserendo. anche in questa specie, la resistenza al freddo.

 Recentemente sono state svolte con successo, anche in Italia, ricerche per selezionare linee di tabacco in cui sia conveniente estrarre l’olio dai semi.  Per quanto riguarda il lino, è oggi disponibile, in Australia,  una selezione di lino da olio, ottenuta per mutagenesi, che non produce acido linolenico (e che quindi produce un olio alimentare) che si potrebbe tentare di incrociare con la specie europea affine, il Linum perenne, per ottenere varietà di lino perenni che producano olio commestibile e non solo olio siccativo.

 Per le piante da fibra, quali  la canapa esistono oggi i presupposti per un rilancio della coltura, ad esempio nella “terra dei fuochi” ove non sarà possibile per alcuni anni coltivare specie alimentari ed anche per sostituire in molte aree la coltivazione del tabacco, della barbabietola ecc.

Un rilancio di questa coltura potrebbe anche interessare la filiera tessile con prodotti biologici, come pure l’utilizzazione della canapa per la produzione di olio e di latte vegetale, ottenuto con la granella decorticata, di elevatissime qualità nutrizionali (olio con omega 3 e 6 e proteine con tutti gli aminoacidi essenziali). Nella canapa sono anche presenti principi farmacologici di elevato valore oggi molto apprezzati.

 Conclusioni

 Da questa breve e sommaria analisi, che del resto non prende in considerazione priorità ed innovazioni che riguardano altre importantissime attività (Viticoltura, Olivicoltura, Frutticoltura, Orticoltura, Zootecnia, Pascoli e Foreste, Acquacoltura ecc.) si può concludere che certamente la ricerca biologica potrà portare a risultati molto importanti per il futuro sviluppo di varie produzioni agricole di notevole importanza, soprattutto alimentare.

La ricerca privata, ma specialmente quella pubblica, dovrebbero avere un supporto più consistente e duraturo nel tempo per poter affrontare e risolvere i vari problemi importanti e di estremo interesse per il futuro alimentare dell’umanità.

Alcune delle innovazioni proposte (quali ad es. la perennità, l’introduzione di nuove caratteristiche di non semplice ereditarietà, utilizzando varietà o specie più o meno affini ecc.) necessitano di tempi che sono in relazione con lo specifico ciclo biologico delle varie specie interessate e quindi è fondamentale la disponibilità di finanziamenti anche più modesti, ma di maggiore durata rispetto a quelli oggi normalmente forniti dagli attuali sistemi nazionali ed europei.

Pertanto una frazione dei finanziamenti dovrebbe essere fornita con continuità direttamente alle Istituzioni di ricerca coinvolte (CRA, CNR, ENEA ecc.), come avviene, ad esempio, nell’INRA in Francia, tenendo conto che è necessario discutere con il sistema produttivo, le varie iniziative e  stabilire le priorità strategiche specialmente per le colture più importanti per il nostro Paese.