Investigation of the Effects of Biodegradable Hydrogel on Paddy Crop Growth

Il campo assetato e la spugnetta minuscola

Immaginate un contadino in piedi in un campo di riso, mentre osserva il cielo. In molte parti del mondo, la pioggia è imprevedibile; a volte cade troppo forte e lava via tutto, altre volte semplicemente non si presenta quando le colture sono più assetate. Questa è la lotta quotidiana per coltivare il riso in luoghi come l'Africa subsahariana, dove l'acqua è scarsa e il clima sta cambiando. Per risolvere questo problema, gli scienziati stanno cercando modi per aiutare il suolo a trattenere meglio l'acqua, un po' come una spugna trattiene l'acqua nella vostra mano.

Uno degli strumenti che stanno testando è chiamato "idrogel". Pensate all'idrogel come a una super-spugna fatta di sostanze chimiche che possono assorbire enormi quantità d'acqua e poi rilasciarla lentamente alle radici delle piante quando queste si asciugano. Di solito, queste spugne sono fatte di petrolio (la materia prima della plastica), che non è l'ideale per l'ambiente perché non si biodegrada. Ma cosa succederebbe se potessimo fabbricare queste spugne con cose che già buttiamo via, come le bucce delle radici di cassava? Questa idea combina due grandi problemi: troppo scarto e poca acqua per le colture. Se riusciamo a trasformare la spazzatura in uno strumento che salva l'acqua e fa crescere più cibo, potrebbe essere una svolta per gli agricoltori di tutto il mondo.

Trasformare le bucce di cassava in un superpotere per il risparmio idrico

Questo articolo di ricerca prende quell'idea e la mette alla prova nel mondo reale. Gli scienziati, lavorando al Ruwhiti Irrigation Scheme in Tanzania, volevano vedere se un idrogel biodegradabile fatto di bucce di cassava potesse effettivamente aiutare le piante di riso a crescere meglio. Non si sono limitati a mescolarlo in un laboratorio; sono andati nei campi e hanno piantato il riso con diverse quantità di questa "spugna di cassava" per vedere quale quantità funzionasse meglio.

Hanno allestito un esperimento con quattro gruppi diversi di riso. Un gruppo non ha ricevuto alcun idrogel (questo è il gruppo di "controllo", o base di confronto). Gli altri tre gruppi hanno ricevuto diverse quantità di idrogel di cassava mescolato nel terreno: 10 kg/ha, 20 kg/ha e 30 kg/ha. Hanno coltivato un tipo specifico di riso chiamato TXD 306 e hanno osservato le sue prestazioni durante la stagione di crescita.

I risultati sono stati piuttosto entusiasmanti. L'articolo suggerisce che l'aggiunta dell'idrogel ha davvero aiutato il riso. Il gruppo che ha ricevuto la maggiore quantità di idrogel — 30 kg/ha — è stato il vincitore assoluto. Queste piante di riso hanno ottenuto la resa di granella più alta, producendo 4.850 kg/ha. Per dare un termine di paragone, il gruppo senza idrogel ha prodotto solo 4.300 kg/ha. Si tratta di un salto notevole nella produzione di cibo solo aggiungendo un po' di polvere di buccia di cassava nel terreno.

Ma non si trattava solo di quanto riso si otteneva; si trattava anche di come crescevano le piante. Il riso trattato con 30 kg/ha di idrogel aveva più "panicoli" (che sono i grappoli di fiori che si trasformano in chicchi) per pianta, con una media di 13 panicoli rispetto ai 12 del gruppo di controllo. Avevano anche un "Indice di Area Fogliare" (LAI) più grande, pari a 2,29. Potete pensare al LAI come a una misura di quanta superficie verde fogliare la pianta ha per catturare la luce solare. Più foglie di solito significano più cibo per la pianta, e l'idrogel ha aiutato le piante a costruirne di più.

Forse il dato più importante per gli agricoltori preoccupati per l'acqua è l' "Efficienza dell'Uso dell'Acqua" (WUE). Questo è un modo elegante per dire: "Quanto riso abbiamo ottenuto per ogni goccia d'acqua utilizzata?". Il trattamento da 30 kg/ha ha migliorato questo numero portandolo a 0,272 kg/m³, ovvero un miglioramento del 16,2% rispetto allo 0,234 kg/m³ del gruppo di controllo. In parole semplici, l'idrogel ha agito come un piccolo serbatoio nel terreno, trattenendo l'umidità e rilasciandola lentamente in modo che le piante non dovessero bere così tanto dai canali di irrigazione. Infatti, il gruppo con alto contenuto di idrogel ha avuto bisogno di meno acqua complessiva (17.771,7 m³/ha) rispetto al gruppo di controllo (18.387,0 m³/ha).

L'articolo ha esaminato anche la "biomassa", ovvero il peso totale della pianta (steli, foglie e radici). Il gruppo da 30 kg/ha ha avuto la biomassa maggiore, pari a 10.777,78 kg/ha, dimostrando che le piante erano più sane e grandi in ogni aspetto. Interessante notare che l'altezza delle piante non è cambiata molto tra i gruppi, il che ci dice che l'idrogel ha aiutato le piante a concentrare la loro energia nella produzione di chicchi e foglie piuttosto che nel semplice crescere in altezza.

I ricercatori hanno sottolineato con cura che, sebbene anche 10 kg/ha e 20 kg/ha abbiano aiutato un po', non erano significativamente migliori del gruppo di controllo in termini di resa in granella. È stata proprio la dose da 30 kg/ha a fare la vera differenza. Lo studio conclude che questo idrogel a base di cassava è un modo promettente ed ecologico per aiutare gli agricoltori di riso ad affrontare la carenza d'acqua. Suggerisce che, trasformando un comune scarto in un ammendante del suolo, gli agricoltori possono coltivare più riso con meno acqua, rendendo le loro colture più resilienti quando la pioggia non collabora. Gli autori raccomandano ai piccoli agricoltori di provare a utilizzare questa dose di 30 kg/ha per ottenere i migliori risultati, sebbene affermino anche che abbiamo bisogno di ulteriori ricerche per vedere come questo influenzi il suolo nel corso di molti anni e se sia abbastanza economico per tutti.