L’alluminio che limita la crescita delle piante

Negli ultimi 40 anni un terzo dei terreni coltivabili di tutto il mondo è stato perso perché non produceva più. Uno degli elementi maggiormente responsabili di questo processo è l’alluminio, che costituisce un problema in particolare per i suoli acidi: circa il 40% dei terreni agricoli del mondo.

In questi suoli, i minerali si dissolvono e rilasciano in soluzione il metallo, che poi limita la crescita delle piante. Nonostante gli effetti dell’alluminio fossero noti sin dai primi del Novecento, le ragioni alla base della sua tossicità non sono mai state comprese fino in fondo.

Grazie a una combinazione di tecniche e all’utilizzo del microscopio TwinMic, che usa la luce di sincrotrone di Elettra Sincrotrone Trieste in Area Science Park, il team di ricerca ha “fotografato” per la prima volta le modalità d’accumulo dell’alluminio nelle radici dei semi di soia, in funzione dei tempi di esposizione.

Lo studio ha dimostrato che gli effetti tossici dell’alluminio sono estremamente rapidi, esercitandosi già a partire dai primi cinque minuti di esposizione al metallo e sono dovuti a un’inibizione diretta dell’allungamento di determinate cellule situate all’apice della radice e direttamente responsabili della sua crescita.

“Utilizzando TwinMic e la tecnica della fluorescenza ai raggi X”, commenta Alessandra Gianoncelli, ricercatrice di Elettra, “siamo riusciti a ottenere una serie di mappe chimiche, che hanno evidenziato come l’alluminio si concentri nelle pareti di queste cellule, impedendone l’allentamento e l’allungamento necessari. In questo modo le radici non possono crescere e la pianta non potrà accedere all’acqua e ai nutrienti necessari per portare a termine il ciclo riproduttivo. L’effetto è già chiaramente visibile in pochi minuti ma, anche lasciando passare 24 ore, le cellule in cui l’alluminio si è concentrato sono sempre quelle collocate nella stessa zona della radice”.

“Questo studio”, commenta Peter Kopittke dell’Università australiana del Queensland, primo autore della pubblicazione, “è una chiave importante per la corretta costruzione di strategie atte a contrastare la perdita dei suoli agricoli. Una possibile soluzione per tutelare la produzione agricola passa infatti attraverso la produzione di colture più resistenti all’alluminio. A questo scopo la conoscenza dei meccanismi d’accumulo e d’azione del metallo, a livello cellulare e subcellulare, è di fondamentale importanza”.

La ricerca, pubblicata sulla rivista Plant Physiology, ha visto la collaborazione di Università del Queensland (Australia), Università dell’Australia del Sud, Università di Oxford ed Elettra Sincrotrone Trieste in Area Science Park.

Contenuti correlati

• 
  Efficienza energetica e decarbonizzazione al centro di Metef 2025

  Dopo un periodo che ha visto il comparto affrontare diverse sfide, l’industria dell’alluminio sta mostrando segnali incoraggianti di ripresa. I dati del 2024 rivelano, infatti, un quadro positivo: l’indice degli ordini dei laminati ha registrato un incremento...
• 
  Agrivoltaico: opportunità in Lombardia per una filiera del made in Italy

  La crisi climatica, i progressi delle tecnologie, la crescita dei prezzi e le crisi geopolitiche stanno imprimendo una svolta determinante allo sviluppo delle fonti rinnovabili. L’impulso di queste fonti in Europa nel 2022 ha toccato il record...
• 
  Sensori e intelligenza artificiale: la combo vincente per l’agricoltura

  Per produrre un chilo di carne bovina sono necessari circa 15.000 litri di acqua e per la coltivazione di una tonnellata di riso servono circa 1.500 metri cubi di acqua, come ricorda Matteo Beccatelli, chimico, ricercatore, CEO...
• 
  Sighting, il progetto multidisciplinare per contrastare la siccità e migliorare la resilienza del settore agricolo

  La crescente crisi idrica e l’impatto della siccità sull’agricoltura hanno spinto L’Università di Perugia, l’Università Niccolò Cusano e il CNR a lanciare il progetto Sighting. Questa iniziativa mira a sviluppare soluzioni innovative per mitigare gli effetti della...
• 
  Acqua ed energia al sicuro

  Un’azienda svedese di servizi pubblici per l’energia e l’acqua ha deciso di migliorare sia la sicurezza sia l’affidabilità attraverso l’integrazione IT/OT e per farlo ha scelto Fortinet Falu Energi & Vatten (Energia & Acqua) è un’azienda municipalizzata...
• 
  Argos ST, crescita del 30% e potenziamento degi asset

  Lo stabilimento di Opera del Gruppo Argos ST continua ad investire nel rinnovo degli spazi e delle attrezzature. Una decisione che nasce dalla crescita registrata negli ultimi 3 anni (+30% del fatturato in questo singolo stabilimento). Sono...
• 
  Terza stagione della serie di video “Coltiva in modo diverso” di DigiKey

  La terza stagione della serie video di Digikey presenta tre episodi che offrono uno sguardo sul futuro dell’agricoltura per capire quali innovazioni alimenteranno la prossima generazione della produzione alimentare globale. La serie di video esplora come la...
• 
  Giornata Mondiale dell’Acqua

  Ogni 22 marzo, il mondo celebra la Giornata Mondiale dell’ Acqua, istituita nel 1992 dalle Nazioni Unite per mettere in evidenza l’importanza vitale di questa risorsa. Quest’anno, TÜV Italia vuole riflettere sull’urgente necessità di preservare le risorse...
• 
  Nasce la community digitale italiana delle acque

  Investire in tecnologie digitali per migliorare l’efficienza e la sostenibilità del servizio idrico: questa è la sfida che il Gruppo Acqua della Fondazione per la Sostenibilità Digitale intende affrontare con la creazione della Community Italiana delle Acque, la...
• 
  Agritech, Bosch Rexroth rende più efficienti gli sprayer di Caffini

  È lunga un secolo la storia di Caffini, iniziata nel 1924 in forma di piccola officina di paese, trasformatasi poi in concessionaria per la vendita di macchine agricole destinate ai trattamenti antiparassitari, fungicidi e altro. Infine, dal 1978,...