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Agricoltura moderna
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Affinché le verdure crescano bene, non è sufficiente solo dare loro luce solare e acqua; hanno bisogno di un'intera comunità di microrganismi che li aiutino a crescere in modo sano.
La scoperta è il primo passo per aiutare gli agricoltori urbani ad alta tecnologia a produrre più raccolti con meno fertilizzanti chimici.
Attualmente, quel poco che si sa in questo campo di ricerca è stato raccolto principalmente da specie vegetali standard utilizzate negli esperimenti, e non sono ortaggi. Per colmare questa lacuna, il team della National University of Singapore ha collaborato con una fattoria urbana commerciale a Singapore.
Hanno ottenuto campioni di terreno, così come le piantine e le piante mature di tre comuni ortaggi asiatici:choy sum, kai lan e bayam (chiamati anche cavolo fiorito cinese, broccoli cinesi/cavolo cinese e spinaci cinesi, rispettivamente). Il team ha estratto i microbi e il loro materiale genetico dal suolo e dalle piante per l'analisi.
"Le verdure a foglia verde sono ricche di nutrienti e ricche di composti bioattivi noti per promuovere la salute umana", afferma il leader dello studio Sanjay Swarup, professore associato presso il dipartimento di scienze biologiche.
“Queste verdure a foglia verde sono colture a ciclo breve, adatte per l'adozione in vari formati di agricoltura. Concentrare le nostre priorità di ricerca su questo gruppo di alimenti affronterà la sicurezza alimentare e nutrizionale e soddisferà gli aspetti quantitativi e qualitativi della produzione alimentare."
I ricercatori hanno sequenziato il materiale genetico nei campioni usando una tecnica chiamata metagenomica. Utilizza metodi computazionali per analizzare la diversità e le caratteristiche del materiale genetico senza dover isolare e coltivare singole specie di microrganismi. Questo metodo ha fornito loro un quadro completo della comunità microbica in meno tempo e con meno sforzo.
Utilizzando un supercomputer, i ricercatori hanno identificato quasi 300 specie di batteri e un gruppo di organismi unicellulari simili a batteri noti come archaea. Dai dati, hanno scoperto che i microbi potrebbero potenzialmente beneficiare le verdure fornendo nutrienti, stimolando la crescita e sopprimendo i patogeni. I risultati dello studio quadriennale sono stati pubblicati sulla rivista Scientific Data.
“Abbiamo visto come le catene di approvvigionamento alimentare sono influenzate negativamente dalla pandemia di COVID-19. Pertanto, abbiamo bisogno di azioni riformatrici urgenti per costruire una maggiore resilienza e sicurezza alimentare. Attraverso questo studio, stiamo compiendo il primo passo verso la creazione di soluzioni innovative per incrementare la produzione locale in modo altamente sostenibile", afferma Pavagadhi Shruti, senior manager del team che ha guidato il campionamento sul campo e il lavoro di laboratorio.
Basandosi sulla loro ricerca, il team condurrà studi dettagliati per identificare i migliori ceppi microbici per migliorare la produzione agricola. Sperano anche che le loro scoperte incoraggino ulteriori ricerche per capire come i microrganismi migliorano la crescita delle colture e trovare nuovi modi per coltivare questi microrganismi.
Il ricercatore Aditya Bandla ha guidato il lavoro computazionale per lo studio.
Fonte: Università Nazionale di Singapore
Studio originale DOI:10.1038/s41597-020-00617-9
