Quando si parla di nanotecnologie si parla di applicazioni tecnologiche su scala molto piccola, nell'ordine di nanometri, cioè la milionesima parte di un millimetro e delle molecole che compongono la materia.
Un settore tecnologico che ha applicazioni e potenzialità vastissime, e che sta abbracciando anche l'agricoltura e le tecnologie agroalimentari e che può portare ad un uso sempre più razionale degli agrofarmaci o a sviluppare nuove strategie di controllo delle avversità delle piante o di conservazione dei prodotti alimentari.
Uno studio pubblicato dall'Università della Tuscia a Viterbo ha voluto fare il punto sullo stato dell'arte delle nanotecnologie in agricoltura, un tema che sarà al centro del congresso internazionale 'Biocontrol 2019', in programma dal 9 all'11 luglio prossimi nell'ateneo viterbese.
Così abbiamo intervistato Giorgio Balestra, uno degli autori di questo articolo per farci spiegare quali sono le potenzialità e le possibili applicazioni già disponibili di queste nuove tecnologie per una agricoltura sempre più sostenibile.
Professor Balestra, quali sono le principali nanotecnologie applicabili in agricoltura oggi?
"Le nanotecnologie iniziano ad essere sempre più studiate per una loro applicazione pratica, lasciando intravedere enormi potenzialità applicative in numerosi settori dell'agricoltura; dallo studio dei terreni agrari, al controllo delle erbe infestanti, alla difesa delle piante, come sono applicabili e già applicate nel settore della conservazione e della commercializzazione dell'ortofrutta. Si lavora su scala nanometrica per valorizzare al meglio molecole attive con differenti strutture e caratteristiche ed applicarle nei differenti ambiti. Dal settore sementiero, alle colture di pieno campo ed alle relative produzioni, iniziano ad essere noti esempi applicativi per differenti aspetti agronomico-colturali".
Al momento che tipo di applicazioni sono state usate nel campo della difesa delle piante?
"L'innovazione sostenibile in questo settore si basa sia sulla possibilità di poter ridurre notevolmente i quantitativi di determinati principi attivi per i quali siamo chiamati ad individuare delle valide alternative, sia verificare sempre su scala nanometrica differenti principi attivi ad attività biocida, anche di origine naturale, prodotti per esempio da microrganismi, come altri di origine vegetale. Possiamo così accompagnare il regolare sviluppo delle piante ed al tempo stesso proteggerle in maniera sempre più ecosostenibile riducendo al massimo l'impatto fitoiatrico. E' fattibile, ed in maniera sempre più specifica e controllata si potranno così contrastare efficacemente importanti patogeni e parassiti sia sulle superfici, sia all'interno di differenti specie vegetali coltivate; in questo senso il nostro gruppo di ricerca ha recentemente ottenuto importanti risultati per la protezione delle piante di pomodoro dalla picchiettatura batterica, evidenziando come queste 'nano-strategie bio' siano percorribili e quindi da approfondire e validare in differenti contesti ospite/patogeno".
Sono applicazioni sperimentali o sono realtà già trasferibili in campo?
"Siamo prossimi alla trasferibilità pratica. Nel breve-medio periodo ritengo saranno disponibili delle nanostrategie green in grado di supportare concretamente differenti filiere dell'ortofrutta oggi afflitte da importanti problematiche di natura biotica. Ci sono aspetti tecnico-scientifici che noi ricercatori dobbiamo ancora necessariamente verificare e validare in dettaglio e, allo stesso tempo, anche il quadro normativo deve meglio definirsi per favorire l'applicazione delle nanotecnologie in molteplici ambiti dell'agricoltura, ma la strada è quella giusta".
E quali altre potenzialità si possono prevedere?
"Mi viene spontaneo pensare come le nanotecnologie potranno concretamente supportare, oltre al convenzionale, soprattutto il settore del biologico. Questo è crescente e trainante soprattutto per la nostra agricoltura, ma deve essere maggiormente supportato da tecnologie in grado di renderlo sempre più praticabile in termini di sostenibilità economica ed ambientale. Per esempio, in funzione delle crescenti emergenze fitoparassitarie di cui purtroppo la globalizzazione sempre più spesso ci rende 'omaggio', abbiamo il dovere di trovare per tempo le risposte più opportune a supporto e tutela di questo comparto".
Le nanotecnologie possono essere usate anche per la conservazione dei prodotti alimentari, in che modo?
"In questo settore le nanotecnologie trovano già riscontri pratici, di successo. Differenti applicazioni nanotecnologiche permettono di lavorare su materiali innovativi dalle molteplici proprietà, anche limitando l'impiego di molecole di sintesi. Ridurre l'impatto degli imballaggi, come le perdite dovute a differenti microrganismi in grado di determinare ingenti perdite economiche è una strategia da percorrere perché permette di migliorare con approcci sostenibili la shelf life di molte produzioni agroalimentari. Dalla conservazione alla commercializzazione, soprattutto per le produzioni di IV gamma il cosiddetto packaging attivo sta ritagliandosi uno spazio sempre più rilevante. L'attenzione nel ridurre gli scarti di varia natura è planetaria e, dall'industria ai consumatori, è crescente la richiesta in questo senso".
Ci potrebbero essere delle applicazioni anche nel campo della nutrizione e della regolazione delle fasi biologiche delle piante?
"Sicuramente; per esempio il settore della nutrizione con approcci nano sta chiarendo differenti aspetti fornendo delle risposte importanti, ed anche in questo settore ottimizzare i quantitativi ed il rilascio degli elementi specifici nutritivi di cui necessita una determinata coltivazione, è strategico".
Voi a Viterbo di cosa vi state occupando esattamente in questo settore?
"Su scala nanometrica, stiamo lavorando sulla caratterizzazione e sull'impiego di molecole di origine naturale derivanti da scarti agricoli per un loro reimpiego nella protezione, da batteri e funghi fitopatogeni, di importanti coltivazioni e produzioni ortofrutticole, dal settore vivaistico al pieno campo, così da valorizzare determinati scarti agro trasformandoli da costo in risorsa, e riducendo l'impiego delle molecole di sintesi nella protezione delle piante. Inoltre stiamo valutando differenti molecole di origine naturale nel settore del packaging alimentare per ridurre le perdite derivanti da differenti microrganismi nelle fasi di conservazione e commercializzazione, per eliminare l'impiego di additivi chimici.
Questi e molti altri aspetti legati ai batteri fitopatogeni saranno oggetto di 'Biocontrol 2019' il prossimo luglio all'Università della Tuscia. Per la prima volta in Italia, ricerca, imprese, produttori, associazioni e legislatori, si confronteranno in un contesto internazionale per fare il punto della situazione e proporre soluzioni bio per contrastare mediante strategie ecosostenibili le differenti e dannose problematiche causate da questi microrganismi a livello planetario".
Un settore tecnologico che ha applicazioni e potenzialità vastissime, e che sta abbracciando anche l'agricoltura e le tecnologie agroalimentari e che può portare ad un uso sempre più razionale degli agrofarmaci o a sviluppare nuove strategie di controllo delle avversità delle piante o di conservazione dei prodotti alimentari.
Uno studio pubblicato dall'Università della Tuscia a Viterbo ha voluto fare il punto sullo stato dell'arte delle nanotecnologie in agricoltura, un tema che sarà al centro del congresso internazionale 'Biocontrol 2019', in programma dal 9 all'11 luglio prossimi nell'ateneo viterbese.
Così abbiamo intervistato Giorgio Balestra, uno degli autori di questo articolo per farci spiegare quali sono le potenzialità e le possibili applicazioni già disponibili di queste nuove tecnologie per una agricoltura sempre più sostenibile.
Professor Balestra, quali sono le principali nanotecnologie applicabili in agricoltura oggi?
"Le nanotecnologie iniziano ad essere sempre più studiate per una loro applicazione pratica, lasciando intravedere enormi potenzialità applicative in numerosi settori dell'agricoltura; dallo studio dei terreni agrari, al controllo delle erbe infestanti, alla difesa delle piante, come sono applicabili e già applicate nel settore della conservazione e della commercializzazione dell'ortofrutta. Si lavora su scala nanometrica per valorizzare al meglio molecole attive con differenti strutture e caratteristiche ed applicarle nei differenti ambiti. Dal settore sementiero, alle colture di pieno campo ed alle relative produzioni, iniziano ad essere noti esempi applicativi per differenti aspetti agronomico-colturali".
Giorgio Balestra dell'Università della Tuscia
Al momento che tipo di applicazioni sono state usate nel campo della difesa delle piante?
"L'innovazione sostenibile in questo settore si basa sia sulla possibilità di poter ridurre notevolmente i quantitativi di determinati principi attivi per i quali siamo chiamati ad individuare delle valide alternative, sia verificare sempre su scala nanometrica differenti principi attivi ad attività biocida, anche di origine naturale, prodotti per esempio da microrganismi, come altri di origine vegetale. Possiamo così accompagnare il regolare sviluppo delle piante ed al tempo stesso proteggerle in maniera sempre più ecosostenibile riducendo al massimo l'impatto fitoiatrico. E' fattibile, ed in maniera sempre più specifica e controllata si potranno così contrastare efficacemente importanti patogeni e parassiti sia sulle superfici, sia all'interno di differenti specie vegetali coltivate; in questo senso il nostro gruppo di ricerca ha recentemente ottenuto importanti risultati per la protezione delle piante di pomodoro dalla picchiettatura batterica, evidenziando come queste 'nano-strategie bio' siano percorribili e quindi da approfondire e validare in differenti contesti ospite/patogeno".
Sono applicazioni sperimentali o sono realtà già trasferibili in campo?
"Siamo prossimi alla trasferibilità pratica. Nel breve-medio periodo ritengo saranno disponibili delle nanostrategie green in grado di supportare concretamente differenti filiere dell'ortofrutta oggi afflitte da importanti problematiche di natura biotica. Ci sono aspetti tecnico-scientifici che noi ricercatori dobbiamo ancora necessariamente verificare e validare in dettaglio e, allo stesso tempo, anche il quadro normativo deve meglio definirsi per favorire l'applicazione delle nanotecnologie in molteplici ambiti dell'agricoltura, ma la strada è quella giusta".
E quali altre potenzialità si possono prevedere?
"Mi viene spontaneo pensare come le nanotecnologie potranno concretamente supportare, oltre al convenzionale, soprattutto il settore del biologico. Questo è crescente e trainante soprattutto per la nostra agricoltura, ma deve essere maggiormente supportato da tecnologie in grado di renderlo sempre più praticabile in termini di sostenibilità economica ed ambientale. Per esempio, in funzione delle crescenti emergenze fitoparassitarie di cui purtroppo la globalizzazione sempre più spesso ci rende 'omaggio', abbiamo il dovere di trovare per tempo le risposte più opportune a supporto e tutela di questo comparto".
Le nanotecnologie possono essere usate anche per la conservazione dei prodotti alimentari, in che modo?
"In questo settore le nanotecnologie trovano già riscontri pratici, di successo. Differenti applicazioni nanotecnologiche permettono di lavorare su materiali innovativi dalle molteplici proprietà, anche limitando l'impiego di molecole di sintesi. Ridurre l'impatto degli imballaggi, come le perdite dovute a differenti microrganismi in grado di determinare ingenti perdite economiche è una strategia da percorrere perché permette di migliorare con approcci sostenibili la shelf life di molte produzioni agroalimentari. Dalla conservazione alla commercializzazione, soprattutto per le produzioni di IV gamma il cosiddetto packaging attivo sta ritagliandosi uno spazio sempre più rilevante. L'attenzione nel ridurre gli scarti di varia natura è planetaria e, dall'industria ai consumatori, è crescente la richiesta in questo senso".
Ci potrebbero essere delle applicazioni anche nel campo della nutrizione e della regolazione delle fasi biologiche delle piante?
"Sicuramente; per esempio il settore della nutrizione con approcci nano sta chiarendo differenti aspetti fornendo delle risposte importanti, ed anche in questo settore ottimizzare i quantitativi ed il rilascio degli elementi specifici nutritivi di cui necessita una determinata coltivazione, è strategico".
Voi a Viterbo di cosa vi state occupando esattamente in questo settore?
"Su scala nanometrica, stiamo lavorando sulla caratterizzazione e sull'impiego di molecole di origine naturale derivanti da scarti agricoli per un loro reimpiego nella protezione, da batteri e funghi fitopatogeni, di importanti coltivazioni e produzioni ortofrutticole, dal settore vivaistico al pieno campo, così da valorizzare determinati scarti agro trasformandoli da costo in risorsa, e riducendo l'impiego delle molecole di sintesi nella protezione delle piante. Inoltre stiamo valutando differenti molecole di origine naturale nel settore del packaging alimentare per ridurre le perdite derivanti da differenti microrganismi nelle fasi di conservazione e commercializzazione, per eliminare l'impiego di additivi chimici.
Questi e molti altri aspetti legati ai batteri fitopatogeni saranno oggetto di 'Biocontrol 2019' il prossimo luglio all'Università della Tuscia. Per la prima volta in Italia, ricerca, imprese, produttori, associazioni e legislatori, si confronteranno in un contesto internazionale per fare il punto della situazione e proporre soluzioni bio per contrastare mediante strategie ecosostenibili le differenti e dannose problematiche causate da questi microrganismi a livello planetario".
