Quantificazione dell’azotofissazione in leguminose foraggere e stima della quota di azoto trasferito al cereale in successione

L’azoto entra nella composizione delle piante in una proporzione che, rapportata al peso secco, è dell’1-3% nei tessuti adulti, mentre è più alto, fino al 5-6%, nei tessuti giovani. Queste percentuali potrebbero sembrare relativamente basse, ma in realtà i composti contenenti azoto rappresentano quote del peso secco che possono giungere fino al 25%. Molti composti biochimici presenti nelle cellule vegetali contengono azoto. Per esempio, l’azoto si trova nei nucleosidi fosfati e negli amminoacidi che formano le unità di base rispettivamente degli acidi nucleici e delle proteine; azoto è anche contenuto nella clorofilla. L’azoto esercita sui vegetali un’azione violenta di stimolo dell’accrescimento: una pianta ben provvista cresce rapidamente, produce un ampio apparato assimilatore, assume un colore verde scuro dovuto all’abbondanza della clorofilla. Più abbondanti dell’azoto nelle piante troviamo solo gli elementi ossigeno, carbonio e idrogeno. Gli input globali di azoto fissato annualmente nei sistemi agricoli attraverso l’attività della simbiosi rizobio-leguminosa sono stimati essere equivalenti agli input di azoto sotto forma minerale (Peoples et al., 1995; Mosier, 2002).
I costi economici e i rischi ambientali associati all’uso di concimi azotati di sintesi in agricoltura hanno assunto un rilievo essenziale nell’ambito della politica agricola comune e dell’opinione pubblica (Schilizzi e Pannell, 2001). L’uso di concimi azotati di sintesi nel mondo è cresciuto da 3 milioni a 100 milioni di tonnellate negli ultimi 55 anni, in larga misura favorito dai bassi prezzi di acquisto dei fertilizzanti, dai ridotti costi energetici di produzione e dalla relativa semplicità del processo tecnologico di sintesi dell’ammoniaca (Socolow, 1999). Ad oggi si stima che, a livello mondiale, un quantitativo compreso tra 2 e 5% di tutti i combustibili venga utilizzato per la produzione di fertilizzanti azotati. L’utilizzo incondizionato di concimi azotati di sintesi per sostenere le elevate produzioni dei sistemi agricoli intensivi, l’impossibilità delle piante di utilizzare tutto l’azoto fornito, l’ossidazione dell’ammoniaca a nitrato, le perdite per ruscellamento o volatilizzazione e percolazione hanno innalzato i rischi di inquinamento da azoto.