Duckweed-Integrated Bioenergy, Biofertiliser and Feed Production: A Site-Based Feasibility Assessment and Decision Framework for Smallholder Cattle Systems in Laikipia, Kenya

Nelle zone aride degli altipiani del Kenya, i piccoli allevatori di bestiame affrontano una crisi silenziosa ma persistente: il costo dell'alimentazione delle loro mandrie cresce più velocemente del loro reddito. Gli ingredienti ricchi di proteine necessari per mantenere le mucche sane e produttive sono in gran parte importati, rendendo gli allevatori vulnerabili alle fluttuazioni dei prezzi globali e alle interruzioni della catena di approvvigionamento. Per un agricoltore con un piccolo numero di animali, questo spesso significa ridurre il mangime, il che porta a una minore produzione di latte e a un sostentamento precario. La ricerca di una soluzione si è rivolta verso la fattoria stessa, specificamente verso una minuscola pianta galleggiante nota come lenticchia d'acqua. Questa pianta acquatica cresce con una velocità sorprendente, assorbendo nutrienti dall'acqua per costruire un corpo che è ricco di proteine, proprio come i mangimi a base di soia o di girasole che gli agricoltori acquistano attualmente. L'idea è quella di trasformare gli scarti di una fattoria — specificamente il letame delle vacche — in un brodo ricco di nutrienti, far crescere la lenticchia d'acqua in esso e poi nutrire gli animali con la pianta risultante. È un concetto di agricoltura circolare: prendere ciò che viene scartato, trasformarlo e restituirlo come valore.

Tuttavia, trasformare questa idea in realtà non è semplice come gettare del letame in uno stagno e aspettare. La comunità scientifica ha proposto diversi modi per integrare questa pianta in una fattoria, ognuno con la propria logica. Alcuni suggeriscono di abbinare la pianta ai pesci, altri ai maiali o ai polli, mentre una quarta opzione la collega direttamente al bestiame che già vive nella fattoria, utilizzando il letame per alimentare un digestore di biogas che produce combustibile per cucinare prima che il liquido residuo alimenti lo stagno. La sfida per qualsiasi fattoria specifica è sapere quale di questi percorsi intraprendere. Un sistema che funziona per un allevamento di suini potrebbe fallire in un allevamento di bovini; una configurazione che prospera in un clima umido potrebbe crollare in uno secco. Senza un modo chiaro per confrontare queste opzioni con le realtà specifiche di una singola località, gli agricoltori rischiano di investire in un sistema che non può funzionare per loro.

Questa è la domanda precisa che i ricercatori Celine Ilo e Olumide Ajani si sono posti per un piccolo gruppo di allevatori di bestiame a Ngobit, nella contea di Laikipia. Non hanno costruito una fattoria né hanno condotto una prova di alimentazione; hanno agito invece come pianificatori strategici, raccogliendo tutto ciò che si sa sulla biologia della lenticchia d'acqua, la gestione dell'acqua e la nutrizione animale per creare uno strumento decisionale. Hanno preso quattro distinti design di sistemi e li hanno testati contro le condizioni specifiche del sito di Ngobit: il numero di capi di bestiame, la disponibilità di acqua, le competenze lavorative locali e il fabbisogno energetico. Pesando attentamente questi fattori, hanno cercato di identificare quale configurazione offrisse la migliore possibilità di successo senza richiedere agli agricoltori di avviare un tipo di attività completamente nuovo.

L'analisi ha rivelato un vincitore chiaro, ma non per i motivi che ci si potrebbe inizialmente aspettare. I ricercatori hanno scoperto che il sistema più promettente era quello che manteneva tutto all'interno dell'esistente operazione di allevamento bovino. Questo approccio, che chiamano modello duckweed-bioenergy-biofertiliser-feed (lenticchia d'acqua-bioenergia-biofertilizzante-mangime), incanala il letame bovino attraverso un digestore di biogas per produrre gas da cucina per la famiglia. Il liquido residuo di quel processo, noto come digestato, viene poi diluito e utilizzato per nutrire uno stagno poco profondo dove cresce la lenticchia d'acqua. La pianta raccolta viene essiccata e mescolata nuovamente alla dieta del bestiame. Questo sistema ha ottenuto il punteggio più alto perché non richiedeva nuove specie di bestiame. Le altre tre opzioni considerate — coltivare la lenticchia d'acqua con pesci, con maiali o con polli — avrebbero costretto gli agricoltori a gestire interamente nuove imprese, portando nuovi rischi, nuove competenze da apprendere e nuovi costi. Per una famiglia con risorse limitate, aggiungere un nuovo animale al mix è un peso gravoso; attenersi a ciò che già sanno fare è una scommessa più sicura.

Lo studio ha anche scoperto un limite cruciale di ciò che questo sistema può raggiungere, un risultato che evita l'ottimismo eccessivo. Quando i ricercatori hanno calcolato l'equilibrio di nutrienti e acqua per una mandria di cinquanta vacche, hanno scoperto che il letame prodotto dagli animali è sufficiente a saturare uno stagno di circa 500-750 metri quadrati. Su uno stagno di quelle dimensioni, la lenticchia d'acqua produrrebbe abbastanza proteine da fornire circa 8-12 grammi per vacca al giorno. Sebbene sia un supplemento prezioso, rappresenta meno dell'uno percento del fabbisogno proteico totale di una vacca in lattazione. Il sistema non può sostituire interamente la necessità di mangimi acquistati, né può rendere la fattoria autosufficiente nelle proteine. Inveve, il suo vero valore risiede nella combinazione di output: fornisce gas per cucinare, recupera nutrienti che altrimenti andrebbero persi e offre un incremento modesto ma affidabile alla dieta degli animali. Il fattore limitante non è l'acqua, come si potrebbe temere in una regione arida, ma la quantità di azoto che la mandria può fornire; lo stagno è abbastanza piccolo che il letame si esaurisce prima dell'acqua.

Anche la sicurezza e la biologia giocano un ruolo centrale nelle raccomandazioni dei ricercatori. Essi hanno sottolineato che non tutte le lenticchie d'acqua sono uguali. La pianta esiste in molte varietà genetiche diverse, e alcune crescono più velocemente o contengono più proteine di altre. Poiché il tipo specifico di lenticchia d'acqua che cresce nel sito di Ngobit non è ancora stato identificato dal suo codice genetico, i ricercatori sostengono che il primissimo passo per qualsiasi implementazione debba essere l'identificazione dell'esatta identità della pianta. Senza questo, nessuno può garantire quanto velocemente crescerà o quanto sarà nutriente. Inoltre, poiché la pianta viene coltivata in un liquido derivato dal letame, esiste il rischio che possa accumulare batteri o tossine nocive. I ricercatori insistono che l'acqua, il fertilizzante liquido e la pianta finale essiccata debbano tutti essere testati per la sicurezza prima che il mangime venga somministrato agli animali.

La strada da seguire, secondo lo studio, non è quella di correre verso la produzione su larga scala, ma di seguire un processo graduale e attento. Gli agricoltori dovrebbero prima confermare l'identità della loro lenticchia d'acqua locale, poi testare quanto bene cresce nel loro digestato specifico e solo dopo passare alle prove di essiccazione e alimentazione. Questo approccio passo dopo passo assicura che, se qualcosa dovesse andare storto, venga colto precocemente, prima che si perdano denaro o sforzi significativi. I ricercatori concludono che, sebbene la lenticchia d'acqua offra una vera opportunità per alleviare la pressione sui piccoli agricoltori, il suo successo dipende interamente dal far corrispondere il sistema alla realtà della fattoria. Per i produttori di bestiame di Ngobit, la risposta non è diventare allevatori di pesci o di maiali, ma perfezionare la gestione del bestiame che già possiedono, trasformando i loro scarti in una risorsa che nutre i loro animali e alimenta le loro case.