PSR Lombardia – Newsletter – Pagina 46 – Centro Studi l'Uomo e l'Ambiente

Fertirrigazione, un sistema sinergico di acqua e fertilizzanti. Il Progetto OPTIFERT

14/10/2013/in PSR Lombardia - Newsletter/da NoName

OPTIFERT ha messo a punto un sistema combinato di fertilizzazione e irrigazione (fertirrigazione) completamente automatico e basato esclusivamente sulle esigenze effettive, dando agli agricoltori la possibilità di monitorare e controllare il consumo di acqua e fertilizzante. Nella agricoltura tradizionale l’agricoltore non ha possibilità di alcun controllo dopo l’applicazione del fertilizzante, ovvero non conosce la velocità di dissoluzione, la quantità disponibile per le piante, non può apportare modifiche durante il periodo di crescita delle stesse.
La valutazione della giusta quantità di fertilizzante è quindi basilare per la creazione di un piano corretto. La quantità di fertilizzante necessario per ogni coltura dipende dalle caratteristiche del suolo; eccessi e insufficienze comportano un abbassamento delle rese di produzione e nel caso di eccessi si determina un impatto ambientale negativo e una perdita economica, in quanto il fertilizzante viene dilavato e filtra nelle acque sotterranee.

Il sistema proposto da OPTIFERT è in grado di calcolare e applicare la quantità di fertilizzante on demand e al tempo stesso monitora la quantità di nutrienti disponibili. Non risulta più quindi necessario fare il piano di fertilizzazione ad inizio stagione quando non si è a conoscenza delle condizioni climatiche e si possono solo fare previsioni.
Il sistema viene costruito su misura per ogni terreno e coltura a seconda delle esigenze effettive. Si uniscono così capacità produttiva e protezione ambientale.
Ecco le combinazioni del sistema:

un sensore per la misura combinata di NO₃, NH₄, K e PO₄ sul campo. La misurazione avviene su un campione di suolo, prelevato e immerso in un liquido di estrazione. I nutrienti passano in soluzione e possono essere misurati dopo aver filtrato e eliminato la parte di terreno non solubile. La procedura è semplice e veloce;
un software per ricevere e analizzare i dati raccolti e integrarli con i modelli di crescita della coltura e dei dati climatici. In uscita fornisce la quantità di fertilizzante necessaria per ogni stadio di coltivazione;
un’unità di miscelazione e dosaggio creata appositamente per l’impiego sul campo, in grado di preparare la soluzione con il fertilizzante necessario. L’unità di dosaggio può essere accoppiata con qualsiasi impianto di irrigazione, in quanto i dati del tipo di irrigazione sono inseriti nel sistema e quindi il risultato è comunque personalizzato.

La coordinatrice e capo del progetto, Lucia Doyle, ingegnere di Technologie transfer-Zentrum (TTZ) Bremerhaven, in Germania, è attualmente alla ricerca di partner per la commercializzazione.

Per saperne di più:
Progetto OPTIFERT
Risultati progetto OPTIFERT (in lingua inglese) Intervista a Lucia Doyle, capo progetto OPTIFERT (in lingua inglese) a youris.com
Incontro dei partner OPTIFERT ad Hannover (12 novembre 2013) per la presentazione del progetto e del prototipo

ENEA: biosensori innovativi per l’identificazione di micotossine in derrate alimentari

14/10/2013/in PSR Lombardia - Newsletter/da NoName

Nel contesto agroalimentare globale, in questi ultimi anni, oltre alla quantità di alimenti necessaria per sfamare la popolazione, sono sempre più presi in considerazione concetti chiave quali sicurezza alimentare, qualità, tracciabilità, rintracciabilità e filiera. Alcune derrate alimentari di origine vegetale possono contenere tossine prodotte da funghi e sviluppate in campo o durante la conservazione. Tali tossine possono avere azione cancerogena, teratogena e mutagena verso l’uomo e gli animali. L’Unione Europea e l'Italia hanno adottato una politica di pronto intervento e attuato provvedimenti con lo scopo di disciplinare questo fenomeno; sono stati fissati limiti massimi alla contaminazione da micotossine sia negli alimenti che nei mangimi animali. Per l’uomo si sono rivelate cancerogene le aflatossine, prodotte dal genere fungino Aspergillus che nel nostro paese colpisce in particolar modo il mais, mentre in altri paesi colpisce arachidi, noci, nocciole, mandorle e pistacchi. La lotta a queste tossine si sviluppa lungo tutta la filiera produttiva, poiché la loro produzione può avvenire in qualunque momento, dal campo allo stoccaggio. La combinazione di buone pratiche agricole, controllo biologico, sviluppo di particolari cultivar resistenti e controllo lungo tutti i vari processi produttivi può prevenire la formazione di queste tossine.
Il controllo sulle derrate è quindi di fondamentale importanza.
Tra i metodi più usati per il controllo sono in evidenza gli immunochimici, quelli cromatografici e i biosensori.
ENEA studia da parecchi anni tecnologie che permettano rapidamente l’individuazione di questi contaminanti negli alimenti. È di questi giorni la pubblicazione relativa alla messa a punto di biosensori QCM (Quartz Crystal Microbalance), una sorta di "naso" biologico che individua la presenza di sostanze tossiche nei cibi. Viene contemplato l’uso di molecole di natura biologica, come anticorpi o enzimi che quando entrano in contatto con una determinata sostanza, per esempio una tossina, reagiscono, e subendo delle modificazioni che vengono “tradotte” in un impulso o segnale elettrico quantificabile. Si tratta di dispositivi di elevata sensibilità, alta selettività, bassi costi, che offrono la possibilità di essere rigenerati e che hanno molteplici potenzialità di applicazione.
Il biosensore messo a punto presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia è particolarmente adatto all’identificazione dell’Aflatossina B1: si basa sulla tecnologia QCM, Quartz Crystal Microbalance (sensori gravimetrici a cristalli di quarzo) che utilizza simultaneamente aptameri e immunoglobuline. Questo biosensore è di piccole dimensioni e offre il vantaggio di potere essere trasportato per l’utilizzo sul campo. Le ricerche sono state condotte in collaborazione con l’Università Comenius di Bratislava e con l’Università degli Studi di Roma "Tor Vergata". I ricercatori che hanno messo a punto il dispositivo spiegano che esso utilizza gli aptameri, ovvero molecole di DNA costituite da brevi sequenze a singolo filamento, più stabili rispetto alle proteine generalmente usate per sviluppare biosensori.
Come detto in precedenza, l’individuazione rapida e sicura delle micotossine che contaminano alimenti destinati agli animali e all’uomo è di particolare importanza considerate le conseguenze che l’esposizione a tali tossine può avere sulla salute sia a livello acuto che cronico.

La UE si occupa di questo tema anche con la messa a punto di analisi e monitoraggi che coinvolgono tutti i paesi membri. Il 3 ottobre scorso EFSA (Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare) ha pubblicato i risultati di un monitoraggio effettuato su 26.613 campioni (mangimi e granaglie di uso finale indefinito), raccolti da 21 paesi europei tra il 2007 e il 2012. In quasi la metà di questi campioni è stato individuata la micotossina Deossinivalenolo (DON). Questa micotossina, prodotta da alcune specie di funghi Fusarium, determina stati patologici negli animali nutriti con mangimi contaminati, mentre nell’uomo diviene dannosa a livello acuto con malessere, vomito e diarrea; a livello cronico è considerata fattore sinergico per lo sviluppo del cancro epatico. Questo è solo un esempio, molte altre tossine prodotte da specie diverse di funghi compromettono la qualità e la sicurezza di alcuni prodotti agricoli tipici italiani.

La messa a punto di nuovi strumenti, come il biosensore prodotto dall’ENEA, permette un controllo rapido e sicuro garantendo così maggiore sicurezza negli alimenti destinati all’uomo e agli animali.

Per saperne di più:
www.enea.it/it/enea_informa/news/biosensori-innovativi

www.efsa.europa.eu/it/supporting/pub/406e.htm

Pubblicazione completa nell'allegato "Biosensori Enea" (pdf)