Optimization of Soil and Foliar Zinc and Iron Application for Enhanced Growth and Yield of Mungbean under Agronomic Biofortification in an Arid Region

In molte parti del mondo, le persone si affidano pesantemente a una dieta a base di cereali e legumi, che sono eccellenti fonti di energia e proteine. Tuttavia, questi alimenti spesso mancano di quantità sufficienti di minerali traccia essenziali come ferro e zinco. Quando il suolo stesso è povero di questi nutrienti, le piante che crescono in esso non possono assorbirne abbastanza per rendere i loro semi nutrienti, portando a una condizione spesso chiamata fame occulta nelle persone che li consumano. Questo è particolarmente vero nelle regioni aride dove il suolo è alcalino, il che significa che ha un alto livello di pH che blocca questi minerali vitali, rendendoli indisponibili per le radici delle piante. Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno sviluppato una strategia chiamata biofortificazione agronomica. Invece di aspettare che il suolo fornisca naturalmente questi nutrienti, gli agricoltori li applicano direttamente alla coltura. Ciò può essere fatto aggiungendo minerali al terreno o spruzzando una soluzione nutritiva direttamente sulle foglie, permettendo alla pianta di assorbirli rapidamente. L'obiettivo è aumentare sia la quantità di cibo che una pianta produce sia la qualità nutrizionale dei suoi semi.

I ricercatori nelle pianure aride dell'ovest del Rajasthan, in India, si sono posti l'obiettivo di trovare il modo più efficace per applicare questi nutrienti al mung bean, una coltura di legumi a breve durata spesso chiamata la "carne del povero" a causa del suo alto contenuto proteico. Hanno condotto un esperimento sul campo per due stagioni di crescita per testare come diversi metodi di aggiunta di ferro e zinco influenzassero la crescita e la resa della coltura. Il team ha lavorato con due varietà distinte di mung bean, una nota per il suo periodo di crescita più breve e un'altra che impiega leggermente più tempo per maturare. Hanno diviso il loro campo in sezioni per testare una combinazione di trattamenti. Per il ferro, hanno confrontato il non fare nulla rispetto all'applicare una quantità specifica di solfato di ferro al suolo, seguito dalla nebulizzazione delle foglie con una soluzione diluita di ferro in due momenti critici: quando i fiori apparivano per la prima volta e quando i baccelli iniziavano a formarsi. Per lo zinco, hanno testato una gamma di approcci, inclusi il non fare nulla, l'aggiunta di solfato di zinco al suolo e l'uso di un inoculante batterico speciale che aiuta a dissolvere lo zinco nel terreno, il tutto combinato con nebulizzazioni fogliari.

I risultati hanno mostrato che il modo in cui i nutrienti venivano applicati contava tanto quanto la quantità utilizzata. I ricercatori hanno scoperto che la varietà di mung bean nota come GM-4 ha costantemente superato l'altra varietà, la GM-7, crescendo più alta e producendo più biomassa. Tuttavia, i guadagni più significativi derivarono dalla specifica combinazione di trattamenti. Le piante che ricevettero una quantità moderata di ferro applicato al suolo, seguita da due nebulizzazioni sulle foglie, crebbero significativamente più alte e svilupparono più rami rispetto a quelle che non ricevettero ferro o che ricevettero una dose più alta senza le nebulizzazioni. Allo stesso modo, per lo zinco, l'approccio più efficace coinvolse il trattamento dei semi con un batterio solubilizzante lo zinco, l'applicazione di una quantità moderata di solfato di zinco al suolo e la nebulizzazione delle foglie con una soluzione di zinco. Questo metodo integrato produsse le piante più alte, la maggiore sostanza secca e il maggior numero di rami.

Quando arrivò il raccolto finale, i benefici di questi trattamenti furono evidenti. I lotti che ricevettero i trattamenti combinati di zinco e ferro produssero significativamente più semi e paglia rispetto ai lotti non trattati. La più alta resa di semi registrata fu superiore a 1.000 chilogrammi per ettaro, un aumento sostanziale rispetto ai gruppi di controllo. Lo studio ha dimostrato che aggiungere semplicemente più fertilizzante non era la risposta; piuttosto, il tempismo e il metodo di applicazione erano cruciali. La combinazione di applicazione al suolo e nebulizzazione fogliare ha permesso alle piante di accedere ai nutrienti quando ne avevano più bisogno, superando i limiti del suolo alcalino. La ricerca suggerisce che per gli agricoltori in regioni simili, secche e alcaline, l'uso di una varietà specifica di mung bean insieme a una strategia su misura di applicazione di ferro e zinco può migliorare significamente sia la quantità del raccolto che il valore nutrizionale dei semi, offrendo una via pratica verso una migliore sicurezza alimentare.