Nuovi sistemi di produzione di piante industriali
(barbabietola da zucchero e pomodoro da industria) in regime biologico
ad elevata sostenibilità, tracciabilità e competitività

Il progetto si pone l'obiettivo di studiare e mettere a punto nuovi sistemi di produzione in regime biologico per la barbabietola da zucchero e il pomodoro da industria che rappresentano le piante industriali più importanti nel nostro paese.

L’acquisizione di conoscenze scientifiche inerenti le pratiche colturali biologiche rappresenta una necessità imprescindibile per detenere la leadership italiana nell’agricoltura biologica in ambito europeo.

Per la coltivazione di barbabietola da zucchero e di pomodoro da industria, l'adozione del regime biologico attualmente si avvale delle poche conoscenze scaturite da specifiche ricerche e sperimentazioni; i coltivatori, fino adesso pochi, cercano di trasferire a queste colture le innovazioni messe a punto per altre specie e contesti colturali. Le ricerche che si intendono affrontare con questo progetto, sono state impostate con un approccio di filiera, in considerazione del fatto che un prodotto biologico che abbia le caratteristiche per imporsi sul mercato, non può che nascere da una collaborazione tra i soggetti della filiera: agricoltori, trasformatori, grande e piccola distribuzione organizzata devono agire nell'ambito di un progetto che li veda alleati per un comune obiettivo.

La ricerca proposta deve quindi fornire risposte e offrire soluzioni ai problemi che gli operatori incontrano nelle varie fasi della produzione e prevedere il trasferimento nel mondo operativo dei risulti acquisiti. Le aree di ricerca che si intendono approfondire con il presente progetto riguardano: la gestione della fertilità del suolo, la gestione della coltura, la qualificazione del prodotto ottenuto, la identificazione di descrittori di filiera, la valutazione della sostenibilità economica e della competitività.

Si opererà in due aziende convertite e regime biologico (ma che dispongono di aree attigue a regime convenzionale) situate una a Nord (Azienda "Marani"- Ravenna) e una a Sud (Azienda F.lli Rossi - Lucera -Foggia), aree accomunate dalla diffusa coltivazione di barbabietola da zucchero e pomodoro da industria, differenziate però dalle condizioni pedoclimatiche e dai contesti socio-culturali. In ciascuna azienda, su terreno convertito a biologico, in parcelle di superficie rappresentativa (10.000 mq), sarà studiato un modello di avvicendamento triennale, con la coltura industriale (barbabietola o pomodoro) che chiude la rotazione; essa sarà preceduta da colture principali e intercalari che apportano al terreno input diversi, essenziali per una gestione sostenibile della fertilità del suolo: azoto (ad opera della leguminose da granella), effetto rinettante sulle malerbe (ad opera della canapa da fibra), azione biocida (ad opera di Brassicacae); in tal modo, la coltura industriale fruirà degli effetti sul suolo delle colture che le hanno precedute.
Il dispositivo sperimentale rappresenta la base operativa nella quale convergono le ricerche inerenti:
1. la gestione della sostanza organica del suolo e dei nutrienti;
2. il controllo con metodi biologici dei patogeni tellurici e del filloplano delle due specie industriali studiate;
3. il controllo delle piante infestanti con metodi non convenzionali;
4. la valutazione della qualità del prodotto raccolto prima e dopo la trasformazione industriale;
5. identificazione di descrittori bio-molecolari e metabolici

Gestione della sostanza organica del suolo e dei nutrienti
Gli interventi previsti dal progetto prevedono lo studio quali - quantitativo della sostanza organica (delle sue frazioni umiche e della sostanza organica solubile), la valutazione delle dinamiche delle comunità microbiche (funghi totali e batteri), la valutazione della biodiversità della microflora, il rilascio dei nutrienti (in particolare dell'azoto) rispetto ai ritmi di assorbimento, l'eluizione degli stessi nella falda.

Controllo con metodi biologici dei patogeni tellurici e del filloplano delle due specie industriali studiate
Il controllo con metodi biologici dei patogeni della barbabietola e del pomodoro integra due azioni di ricerca, una riguardante i patogeni tellurici, l'altra i patogeni dell'apparato fogliare. La prima è tesa ad ottimizzare l'azione biocida delle Brassicaceae su funghi, nematodi ed elateridi; la seconda si propone di individuare antagonisti naturali per la difesa biologica della cercosporiosi in barbabietola da zucchero e di micopatie dell'apparato aereo in pomodoro. In particolare, saranno studiati ceppi di Trichoderma (Tr) per contrastare la cercosporiosi attraverso azioni di antagonismo, antibiosi e micoparassitismo, nonché batteri promotori della crescita di piante (PGPR) e batteri antagonisti di insetti, funghi e batteri patogeni del pomodoro.

Controllo delle piante infestanti con metodi non convenzionali
Il contenimento della flora infestante con un approccio ecologico sarà attuato mediante una gestione integrata di mezzi meccanici (sarchiature, estirpature, erpicature con erpici speciali tipo "strigliatore") con mezzi ecologici (colture di copertura) ed agronomici (lavorazioni, rotazioni delle colture, cover crops). Ciò richiede approfondimenti delle conoscenze sulle relazioni tra ecofisiologia delle infestanti considerate in questo studio (Chenopodiaceae della barbabietola da zucchero e Solaneceae del pomodoro) e tecniche di controllo non chimico. Occorre investigare, rispettivamente in barbabietola da zucchero e pomodoro da industria coltivati in regime convenzionale e biologico, la dinamica di germinabilità ed emergenza di queste infestanti in funzione di fattori fisici (temperatura, profondità di interramento, solarizzazione) e di disturbi meccanici (lavorazioni primarie e secondarie). Verranno messi a punto modelli di competizione coltura/infestanti e delle dinamiche dell'emergenza.

Valutazione della qualità del prodotto raccolto prima e dopo la trasformazione industriale
Le azioni di ricerca proposte implicano diversi interventi, a seconda del tipo di matrice (barbabietola da zucchero o pomodoro da industria) che si utilizza. Interessano il prodotto in post-raccolta (matrici strutturate) e quello dopo trasformazione industriale (matrici destrutturate) ed accertano la qualità del prodotto ottenuto in regime biologico, valutata attraverso diversi parametri tecnologici. Per quanto il progetto sia interessato a valutare la qualità del prodotto finito di ciascuna filiera (zucchero da barbabietola e passato, o altro lavorato, da pomodoro), tuttavia l'analisi della materia prima in post-raccolta assume fondamentale importanza, poiché consente previsioni sulla resa e qualità del prodotto finale, fornisce la possibilità di identificare descrittori della qualità e condiziona le tecnologie di trasformazione.

Identificazione di descrittori bio-molecolari e metabolici
Si prevede di identificare descrittori bio-molecolari e metabolici delle due specie coltivate in regime biologico. Ciò, allo scopo di caratterizzare i loro prodotti e poterli distinguere da quelli ottenuti da tecniche produttive convenzionali. In particolare, la ricerca si orienterà su: i) marcatori molecolari e metabolici associati a processi connessi al diverso metodo di fertilizzazione del terreno in regime biologico rispetto al convenzionale; ii) putativi marcatori associati a meccanismi di difesa contro stress abiotici e biotici, indotti nella pianta che non può essere protetta mediante presidi chimici.


Per ciascuno dei settori investigati delle due filiere, sono note in letteratura poche evidenze scientifiche e sperimentali; quando disponibili, esse spesso riguardano soltanto taluni aspetti specifici delle due piante. Per esempio, la ricerca ha fornito interessanti metodologie alternative a quelle della difesa convenzionale realizzata con prodotti di sintesi, ma in pochi casi i risultati sono stati saggiati al di fuori di un laboratorio o di una serra, o comunque sono stati sperimentati su altre specie coltivate. Spesso la sperimentazione ha riguardato un particolare problema, isolandolo per necessità da un contesto più ampio di interazioni con altri fattori, biotici o abiotici, che invece sono presenti nella realtà di campo. I risultati che ci si aspetta di conseguire contribuiranno a superare il concetto che identifica l'agricoltura biologica come un romantico ritorno all'agricoltura pre-industriale, piuttosto che un approccio nuovo di produrre, più consapevole delle priorità che oggi si vanno affermando, che tenta di armonizzare il patrimonio teorico e pratico di una agricoltura millenaria con innovazioni coerenti alle esigenze di eco-compatibilità e rispetto degli agroecosistemi.


Tra gli obiettivi generali delle ricerche ricordiamo:
1. la definizione di nuove tecniche agronomiche sostenibili per la gestione della fertilità del suolo, la difesa delle colture e il controllo delle infestanti per le filiere biologiche di barbabietola da zucchero e di pomodoro da industria;
2. la creazione di redditività nelle filiere biologiche di barbabietola da zucchero e di pomodoro da industria attraverso l'integrazione di sistemi colturali da reddito di leguminose da granella e di canapa;
3. la qualificazione del prodotto finito e tracciabilità di filiera.


Definizione di nuove tecniche agronomiche sostenibili per la gestione della fertilità del suolo, la difesa delle colture e il controllo delle infestanti per le filiere biologiche di barbabietola da zucchero e di pomodoro da industria
È fondamentale per lo sviluppo delle colture biologiche a livello industriale (in particolare la barbabietola da zucchero e il pomodoro da industria) il ricorso a tecniche colturali ideate e progettate sulla base di consolidate conoscenze scientifiche e finalizzate al recupero della fertilità del suolo, impoverito dall'adozione per lungo tempo di colture intensive, alla difesa delle colture da agenti patogeni attraverso metodi biologici ecosostenibili ed al controllo sistematico ed integrato delle piante infestanti attraverso scelte colturali (rotazioni, collocamento ciclo colturale, tecniche di semina) e interventi meccanici. Per consolidare la leadership europea nelle produzioni biologiche, l'Italia necessita di sviluppare conoscenze scientifiche trasferibili al mondo produttivo e idonee a coprire il gap di conoscenze, nonché a creare i presupposti per una crescita su basi razionali del settore biologico ed a rafforzarne la competitività sui mercati europei.

Creazione di redditività nelle filiere biologiche di barbabietola da zucchero e di pomodoro da industria attraverso l'integrazione di sistemi colturali da reddito di leguminose da granella e di canapa
Le filiere di produzione in regime biologico sono caratterizzate attualmente da elevati costi di produzione che vanno a ripercuotersi sul consumatore con prezzi dei prodotti finali più alti rispetto a quelli convenzionali. L'impiego negli avvicendamenti di alternative colturali da reddito (come le leguminose da granella e la canapa da fibra) permette di coniugare: i) incremento della fertilità del suolo, ii) contenimento delle piante infestanti con metodi biologici (ambedue gli aspetti concorrono alla sostenibilità ambientale delle tecniche colturali in regime biologico), iii) redditività della filiera stessa attraverso la creazione di reddito addizionale.

Qualificazione del prodotto finito e tracciabilità di filiera
Si persegue mediante ottimizzazione della combinazione matrice (materia prima prodotta in campo)-processo (tecnologie di lavorazione industriale)-prodotto (standard chimico-fisici e qualitativi del/dei prodotto/i finito/i). Sulle matrici strutturate (materia prima) e destrutturate (prodotti trasformati) saranno ricercati, mediante investigazioni biomolecolari sul proteoma, trascrittoma e metaboloma, descrittori associabili al metodo di produzione biologico.


Il raggiungimento di tali obiettivi generali consente di acquisire conoscenze trasferibili direttamente al mondo produttivo, nonché informazioni utili ai decisori pubblici per la elaborazione di politiche agricole a supporto di un settore nel quale l'Italia si configura attualmente il leader europeo. Al fine di conseguire gli obiettivi generali, il presente progetto di ricerca è stato articolato negli obiettivi specifici riportati nel grafico sottostante: