La chiave per nutrire il mondo nella prossima rivoluzione agricola? Il microbioma, dicono gli scienziati della NCSU

Data di pubblicazione: 24 agosto 2020

RALEIGH – La chiave per la prossima rivoluzione agricola? Una task force nazionale che pubblica oggi un articolo scientifico afferma che la risposta sta nel microbioma – le comunità di microrganismi che coesistono sopra, dentro e vicino alle piante.

Secondo Ignazio Carbone e Megan Andrews, scienziati legati allo Stato del NC che hanno co-presieduto la task force, “I successi passati con le soluzioni microbiche combinati con nuove conoscenze e tecnologie sono molto promettenti per portare alla rivoluzione agricola necessaria per continuare a nutrire il nostro mondo. "

Per raggiungere tale promessa, dicono, saranno necessari maggiori finanziamenti e migliori infrastrutture per la ricerca correlata, una maggiore collaborazione interdisciplinare e migliori strategie per la comunicazione scientifica, l’impegno pubblico, la regolamentazione dei prodotti e lo sviluppo delle politiche.

Il documento della task force, pubblicato dal Council for Agricultural Science and Technology, lo è disponibile per il download gratuito.

Carbone, professore presso il Dipartimento di Entomologia e Patologia Vegetale dello Stato del NC, e Andrews, un project manager che ha recentemente lasciato l'università, condurranno un webinar sui risultati della task force alle 13:00, ora orientale, martedì 25 agosto. Carbone e Andrews condivideranno i punti salienti della pubblicazione e le loro osservazioni saranno seguite da una tavola rotonda e da una sessione di domande e risposte con diversi autori dell'articolo. Registrazione per il webinar gratuito può essere realizzato qui.

PERCHÉ È IL MOMENTO GIUSTO

Gli autori della pubblicazione affermano che le sfide agricole odierne sono allarmanti: la popolazione mondiale sta crescendo rapidamente, ma la quantità di terreni coltivati pro capite è diminuita, i terreni agricoli disponibili vengono consumati dallo sviluppo urbano a ritmi senza precedenti, il clima sta cambiando e i raccolti si stanno stabilizzando. .

Ora, dicono, è il momento giusto per concentrarsi sul microbioma vegetale come fonte di soluzioni agricole per migliorare la produttività delle colture.

“I ricercatori ora hanno una migliore comprensione di quanto possano essere complesse le interazioni pianta-suolo-microbi”, affermano Carbone e Andrews. “Gli attuali progressi nella tecnologia e nell’elaborazione dei dati rendono ora possibile raccogliere e analizzare le enormi quantità di dati necessari per studiare questo livello di complessità, e il crescente sostegno alla gestione del territorio e dell’ambiente richiede soluzioni per aumentare i raccolti riducendo al contempo le sostanze chimiche e ingressi d’acqua.”

Carbone ha affermato che le nuove metodologie “permetteranno ai ricercatori di identificare una percentuale maggiore del microbioma e quindi generare un quadro più completo di chi è presente in un campione di microbioma complesso”.

COMUNICAZIONE, REGOLAMENTAZIONE, FINANZIAMENTI FANNO LA DIFFERENZA

Mettere a frutto queste conoscenze attraverso la produzione di nuovi prodotti biologici può richiedere tempo e comportare numerose normative. Le tecnologie all’avanguardia rendono utili i dati microbici, ma per essere utilizzati con successo, devono essere comunicati in modo efficace al pubblico.

Come afferma il membro della task force Andrew Binder, del Dipartimento di comunicazione dello Stato del NC, "Anche la valutazione di quanto le persone vedono una tecnologia rischiosa o vantaggiosa può essere strettamente correlata ai legami che una persona ha con gli altri nella sua famiglia, tra amici e altri. nella loro comunità più ampia”.

LA TASK FORCE FA SEI RACCOMANDAZIONI

Sfruttare il potere dei microbi, osserva la task force, richiederà investimenti nell’istruzione interdisciplinare, nella ricerca e nelle tecnologie, nuovi partenariati e nuovi modelli di istruzione e formazione. Il rapporto della task force si conclude con sei raccomandazioni:

• Impegnare risorse per la ricerca e lo sviluppo delle infrastrutture per far progredire la comprensione della complessità dinamica del fitobioma: la pianta e la comunità di microbi, animali e l'ambiente geofisico che influenza la pianta
• Finanziare lo sviluppo e l’applicazione di tecnologie all’avanguardia – come l’apprendimento automatico, l’agricoltura di precisione e i sensori – rilevanti per la ricerca sul microbioma agricolo
• Riunire scienziati, scienziati sociali e parti interessate per sviluppare strategie di comunicazione, impegno pubblico, regolamentazione dei prodotti e sviluppo di politiche per soluzioni basate sul microbioma
• Aumentare i finanziamenti e gli incentivi per la ricerca interdisciplinare, l’istruzione e la formazione nei settori agricolo e del microbioma
• Incoraggiare nuovi modelli per la formazione degli studenti laureati per aumentare l’alfabetizzazione interdisciplinare, le capacità di lavoro di squadra e le capacità di comunicazione
• Incoraggiare i partenariati tra industria e mondo accademico e fornire programmi e fondi per contribuire a colmare il divario tra risultati di laboratorio promettenti e percorsi di successo sul campo relativi ai microbi delle colture

Alla NC State, Carbone e Andrews dicono, il Iniziativa sulle scienze vegetali della Carolina del Nord ha posizionato l'università e i suoi partner per aiutare ad affrontare le raccomandazioni della task force sfruttando forti team interdisciplinari di scienziati presso lo Stato del NC e rapporti di lunga data con aziende di biotecnologia agricola e gruppi di materie prime.

I PARTENARIATI INDUSTRIA-UNIVERSITÀ SONO IMPORTANTI

Affermano che è fondamentale che il mondo accademico e l’industria lavorino insieme per accelerare la scoperta e la commercializzazione di nuove soluzioni agricole basate sui microbi.

In questo momento, Carbone e i suoi colleghi stanno studiando come i microbi si stanno evolvendo nei campi agricoli; se la struttura della comunità microbica è influenzata dalle piante e da altri organismi che occupano lo stesso spazio; e i meccanismi genetici che consentono ai microbi di rispondere rapidamente alle perturbazioni ambientali come siccità, inondazioni, carenza di nutrienti o malattie delle piante.

Oltre a Andrews, Carbone e Binder, gli autori della task force sono Natalie Breakfield, NewLeaf Symbiotics; Owen Duckworth, Università statale della Carolina del Nord; Kirk Francis, BASF; Susanna L. Harris, Università della Carolina del Nord a Chapel Hill; Linda Kinkel, Università del Minnesota; Jan Leach, Università statale del Colorado: Gregory Maloney, Novozymes North America, Inc.; Kelci Miclaus, SAS Institute, Inc.; Elizabeth Shank, Facoltà di Medicina dell'Università del Massachusetts; Elizabeth Stulberg, Alleanza delle società di scienze delle colture, del suolo e dell'ambiente; Carolyn Young, Nobile Istituto di ricerca; e Sherryl Yu-Su, Novozymes North America, Inc.

IL Consiglio per la scienza e la tecnologia agraria è un consorzio internazionale di società scientifiche e professionali, aziende e organizzazioni senza scopo di lucro. Attraverso la sua rete di esperti, CAST raccoglie, interpreta e comunica informazioni credibili, equilibrate e basate sulla scienza ai politici, ai media, al settore privato e al pubblico.

(C) NCSU

Fonte articolo originale: WRAL TechWire