Biostimolanti: cosa sappiamo davvero?

Negli ultimi anni si è parlato sempre più spesso di biostimolanti. Ma cosa sono esattamente?

Definiti come alleati del settore agricolo, i biostimolanti promettono di promuovere la crescita delle colture e la loro resilienza nei confronti dei cambiamenti climatici e degli stress ambientali (temperature elevate, siccità, salinità eccessiva ecc.), nonché di migliorare la qualità della produzione agroalimentare, permettendo al contempo di supportare pratiche agronomiche sostenibili.

"I biostimolanti, attualmente, rappresentano una quota rilevante del mercato dei fertilizzanti, ma si tratta di una tipologia di prodotti in intensa e rapida evoluzione, sostenuta dai notevoli investimenti in ricerca e sviluppo da parte delle aziende del settore", sottolinea Paolo Girelli, presidente di Assofertilizzanti. "Negli ultimi 10 anni, l'offerta di questa tipologia di formulazioni è cresciuta per oltre il 10% annuo, con un turnover di 5 miliardi a livello europeo. I biostimolanti sono soltanto un esempio dell'impegno costante dei produttori di fertilizzanti nel mettere a punto e rendere disponibili preparati di elevata qualità per supportare la crescita delle piante, in grado di rispondere sempre meglio alle esigenze degli agricoltori e dei consumatori".

Biostimolanti, sappiamo davvero cosa sono?

La definizione ufficiale la fornisce il Regolamento Ue 2019/1009, secondo il quale i biostimolanti sono:
"prodotti che hanno la funzione di stimolare il processo di nutrizione della pianta indipendentemente dal contenuto di nutrienti del prodotto, al solo scopo di migliorare una o più delle seguenti caratteristiche della pianta o della rizosfera della pianta:

• efficienza d'impiego dei nutrienti;
• tolleranza agli stress abiotici;
• caratteristiche qualitative;
• disponibilità di nutrienti confinati nel suolo o nella rizosfera".

Una tecnologia ancora in evoluzione

Oggi esistono prove scientifiche che dimostrano l'efficacia di alcune formulazioni biostimolanti - a base di estratti vegetali, alghe, microrganismi o altre sostanze - nel migliorare una o più delle funzioni indicate nel Regolamento.
I meccanismi d'azione che permettono di ottenere questi effetti sono però ancora oggetto di indagine e non semplici da decifrare, sia perché generalmente complessi e articolati sia perché si tratta di processi biochimici differenti per ogni prodotto, legati ai particolari agenti contenuti.
E possono essere:

• molecole che stimolano l'assorbimento di acqua e/o nutrienti attraverso le radici o che ottimizzano la composizione microbica del terreno, favorendo i batteri utili per la pianta;
• microrganismi che supportano le funzioni radicali o che contribuiscono all'apporto nutrizionale alla coltura grazie a sottoprodotti del loro metabolismo;
• sostanze che stimolano una migliore germinazione dei semi, sviluppo dei germogli, delle radici, del fusto, delle foglie o dei frutti;
• composti ad azione antiossidante o in grado di promuovere l'attività di enzimi antiossidanti già presenti nella pianta, aumentando la sua capacità di difendersi da stress ambientali di vario tipo;
• principi attivi che promuovono il miglioramento delle proprietà nutrizionali dell'alimento vegetale, aumentandone in modo naturale il contenuto di sostanze utili/desiderabili (es. proteine, amidi, composti antiossidanti ecc.).

"Contenendo sostanze di varia natura e/o microrganismi e stimolando la crescita e il metabolismo vegetale - precisa Girelli -. I biostimolanti sono adatti per l'impiego in agricoltura sia convenzionale sia biologica e rientrano perfettamente nell'orientamento delle aziende produttrici di fertilizzanti ad aumentare l'offerta di prodotti efficaci e sostenibili, rivolti a tutti gli approcci di produzione agroalimentare".

Le ricerche in corso

Crescono le ricerche su nuove formulazioni e possibili applicazioni in contesti agricoli diversi e un'ampia panoramica degli studi in corso è raccolta in un recente numero speciale della testata scientifica Physiologia Plantarum (rivista ufficiale della Scandinavian Plant Physiology Society), interamente dedicato alle potenziali applicazioni dei biostimolanti in agricoltura.

Tra le ricerche descritte ce ne sono alcune di particolare interesse su colture caratteristiche dell'area mediterranea o utilizzate come materia prima per prodotti tipici made in Italy (es. pomodoro, frumento, mais, cocomero ecc.), la cui resa è ormai fortemente messa a rischio dai cambiamenti climatici.

Per citarne alcune, è stato dimostrato che:

• il trattamento "preventivo" con un biostimolante a base di estratti di due alghe brune diffuse nell'oceano Atlantico (Ascophyllum nodosum e Laminaria digitata) aumenta la resistenza del pomodoro allo stress idrico moderato attraverso la promozione di sistemi antiossidanti enzimatici e non enzimatici naturalmente presenti nella pianta, riducendo così gli effetti dannosi dei radicali liberi (Ros, Reactive Oxygen Species) e tutelandone le funzioni fisiologiche (Cerruti P et al. 2024);
• un biostimolante contenente nanoparticelle di chitosano e acido fulvico è in grado di migliorare la resistenza del mais alla siccità, attraverso l'attivazione di enzimi antiossidanti presenti nella pianta (come l'ascorbato perossidasi e la catalasi) e la riduzione della perossidazione lipidica e dell'accumulo di perossido di idrogeno (due fattori dannosi per le cellule vegetali); il trattamento con questo prodotto, inoltre, induce l'espressione di geni coinvolti nell'uso efficiente dell'acqua da parte del mais in condizioni di scarsità idrica (Brown A, et al. 2024);
• una formulazione a base di estratti dell'alga bruna Cystoseira barbata permette di aumentare in modo significativo la crescita delle radici e del fusto del frumento (Triticum durum) in germinazione, promuovendo l'accumulo di biomassa e influenzando favorevolmente la morfologia e la capacità di assorbimento delle radici (Mutlu-Durak H, et al. 2024);
• l'applicazione del batterio Bacillus zanthoxyli HS1 (BzaHS1) o di composti organici volatili di sua produzione (Voc, Volatile Organic Compounds) è efficace nel mitigare lo stress determinato dal caldo e dall'eccessiva salinità del terreno nelle piante di cocomero e cavolo, migliorando la crescita dei germogli; anche in questo caso, l'azione protettiva del biostimolante è mediata dalla promozione dell'attività degli enzimi antiossidanti presenti nelle piante, che le difendono dallo stress aumentandone la tolleranza a condizioni ambientali sfavorevoli (Barghi A, et al. 2024).

Gli studi menzionati, insieme a numerose altre ricerche sul tema, sono disponibili sul sito della rivista Physiologia Plantarum