Inibitori sinergici della nitrificazione con pratiche di gestione ottimali possono ottenere rese più elevate ed efficienza nell’uso dell’azoto in suoli semi‑aridi salini‑alcalini

Fornire nutrimento alle colture in terre ostili

In molte aree aride del mondo gli agricoltori faticano a coltivare cibo a sufficienza su terreni salati e battuti dal vento, mantenendo al contempo i fertilizzanti lontani da acqua e aria. Questo studio della Mongolia Interna, Cina, mostra come un uso più intelligente dell’azoto—supportato da additivi specifici chiamati inibitori della nitrificazione—può aumentare le rese di mais vicino al potenziale, ridurre gli sprechi di fertilizzante e diminuire i danni ambientali, anche quando le precipitazioni sono scarse.

La sfida delle aziende agricole aride e salate

Le regioni aride e semi‑aride coprono oltre il 40% delle terre coltivate del mondo e producono la maggior parte del nostro cibo, eppure affrontano problemi seri: poche piogge, suoli salini e forte dipendenza dall’irrigazione. Nel Distretto di Irrigazione di Hetao, nella Mongolia Interna occidentale, gli agricoltori tradizionalmente applicano quantità molto elevate di fertilizzante azotato al mais—300–450 chilogrammi per ettaro—sperando di assicurare rese elevate. Invece, le rese si sono bloccate a circa il 40% di ciò che è possibile. Gran parte dell’azoto sfugge nell’aria o viene lavato nei canali e nei laghi, sprecando denaro e inquinando l’acqua. La domanda chiave per i ricercatori era come avvicinarsi molto al potenziale produttivo della regione usando meno azoto e perdendone meno nell’ambiente.

Progettare un sistema di concimazione più intelligente

Il gruppo ha allestito un esperimento di campo triennale in un tipico suolo salino‑alcalino con precipitazioni molto scarse e irrigazione per inondazione dal Fiume Giallo. Hanno confrontato quattro sistemi di gestione per il mais: assenza totale di azoto; la pratica comune dell’agricoltore ad alto input; un sistema “alta resa e alta efficienza” che riduceva l’azoto di circa un terzo e semplificava la concimazione; e un sistema “alta resa e tollerante allo stress” che usava la stessa dose ridotta di azoto ma aggiungeva un inibitore della nitrificazione chiamato DMPP, miscelato al fertilizzante e applicato una sola volta alla semina. Tutte le parcelle hanno utilizzato la stessa varietà di mais e quantità simili di fosforo e potassio, così le differenze potevano essere attribuite principalmente alle strategie azotate.

Più granella con meno azoto

Nel periodo 2020–2022 le parcelle non fertilizzate hanno perso progressivamente produttività, confermando che il suolo da solo non poteva nutrire mais ad alta resa. Al contrario, entrambi i sistemi migliorati con azoto ridotto hanno raggiunto rese di granella di 15–18 tonnellate per ettaro—circa l’80% del potenziale produttivo locale—pari o quasi pari alla pratica agricola ad alto input negli anni normali. Fondamentale, i sistemi ottimizzati hanno raggiunto questi risultati con soli 250 chilogrammi di azoto per ettaro e una sola applicazione di fertilizzante, rispetto ai 380 chilogrammi e tre applicazioni del sistema tradizionale. Ciò ha aumentato l’efficienza d’uso dell’azoto—la quota di azoto applicato effettivamente assorbita dalla coltura—da meno del 50% a circa o oltre il 60% negli anni a piovosità favorevole, rispettando gli obiettivi internazionali di “sviluppo verde”.

Assicurazione incorporata contro la siccità

La prova più severa è arrivata nel 2022, quando le precipitazioni sono crollate e il mais ha subito una severa siccità durante una fase di crescita critica. In queste condizioni estreme, il sistema con azoto ridotto senza inibitore ha registrato un calo di resa rispetto alla pratica ad alto input. Al contrario, il sistema che usava l’inibitore della nitrificazione ha mantenuto le rese, principalmente conservando un peso dei semi più elevato. Le misure hanno mostrato che questo trattamento ha preservato l’assorbimento di azoto nella parte aerea, aumentato l’assorbimento di fosforo e mantenuto la biomassa totale della pianta anche nell’anno secco. Rallentando la conversione dell’ammonio in nitrato nel suolo ad alto pH e salino, l’inibitore ha mantenuto più azoto utilizzabile vicino alle radici nel tempo, aiutando le piante a sopportare meglio lo stress idrico.

Campi e acque più puliti

Poiché le colture hanno assorbito una porzione maggiore dell’azoto applicato, i sistemi migliorati hanno lasciato surplus di azoto nel campo molto più piccoli. La pratica agricola ad alto input ha accumulato oltre 160–200 chilogrammi di azoto in eccesso per ettaro ogni anno—azoto destinato probabilmente a sfuggire come gas o a immettersi nelle acque di drenaggio. I sistemi ottimizzati hanno ridotto approssimativamente di metà questo surplus, e in alcuni anni il trattamento con inibitore ha quasi bilanciato entrate e uscite. Ciò significa minore rischio di emissioni di gas serra e meno azoto che scorre nei corsi d’acqua locali, dove è già stato identificato come un importante inquinante.

Cosa significa per agricoltori e ambiente

Per gli agricoltori che operano in regioni secche e saline, lo studio offre un messaggio chiaro: aggiungere semplicemente più azoto non garantisce più granella, ma un azoto ben dosato e meglio formulato può. Una singola applicazione a tasso ridotto di concime azotato, combinata con un inibitore della nitrificazione, può fornire alte rese di mais, aumentare la frazione di fertilizzante effettivamente utilizzata dalle piante e ridurre l’inquinamento. Forse cosa più importante, questo approccio funziona come una polizza assicurativa negli anni di siccità, aiutando le colture a mantenere la resa quando l’acqua scarseggia. Se adottate su larga scala in regioni simili, tali pratiche potrebbero aumentare la produzione alimentare riducendo la pressione su suoli e risorse idriche fragili.

Citazione: Zeng, Z., Wu, L., Liu, J. et al. Synergistic nitrification inhibitors with best management practices can achieve higher yield and nitrogen use efficiency in semi-arid saline-alkali soils. Sci Rep 16, 5287 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36007-1

Parole chiave: efficienza nell’uso dell’azoto, inibitore della nitrificazione, resa di mais, agricoltura semi‑arida, suolo salino‑alcalino