Cosa sono i biostimolanti: aumentare la resilienza delle colture in modo naturale

I biostimolanti sono prodotti che potenziano i processi naturali delle piante, come l'assorbimento dei nutrienti e la tolleranza allo stress, indipendentemente dai nutrienti che contengono. Per conduttori agricoli, agronomi e team di sostenibilità, offrono un modo per sostenere le rese colturali in condizioni di calore, siccità o salinità, a seconda del prodotto, della coltura e delle condizioni di coltivazione. 

Questo articolo esamina la definizione di biostimolanti, le principali categorie con esempi pratici, i meccanismi alla base della resilienza delle colture, i fattori limitanti che ne determinano i risultati e il ruolo dei dati di campo per un'applicazione di precisione. 

Cosa sono i biostimolanti e come agiscono? 

Un biostimolante è una sostanza o un microrganismo applicato alle piante o alla rizosfera (la sottile porzione di suolo direttamente influenzata dalle radici e dalle loro secrezioni) per stimolare processi fisiologici naturali. Il Regolamento sui prodotti fertilizzanti dell'Unione Europea definisce un biostimolante per piante in base alla sua funzione (1). Stimola i processi nutrizionali della pianta indipendentemente dal contenuto di nutrienti del prodotto stesso, con l'obiettivo di migliorare uno o più dei seguenti aspetti: 

• Efficienza dell'uso dei nutrienti 

• Tolleranza allo stress abiotico (fattori di stress non viventi come siccità, caldo, freddo e salinità)

• Caratteristiche qualitative della coltura 

• Disponibilità di nutrienti confinati nel suolo o nella rizosfera 

Questa definizione funzionale distingue i biostimolanti per piante dai mezzi tecnici convenzionali. Un fertilizzante apporta nutrienti, mentre un biostimolante influenza il modo in cui la pianta li assorbe, li trasporta e li metabolizza in modo efficiente. Li separa inoltre dai prodotti fitosanitari, poiché i biostimolanti non sono destinati ad agire direttamente contro parassiti o malattie. 

I meccanismi differiscono a seconda del prodotto. Alcuni composti agiscono come molecole di segnalazione che modificano l'architettura radicale. Altri influenzano l'attività enzimatica o le risposte antiossidanti all'interno dei tessuti vegetali. I prodotti microbici colonizzano le radici e il suolo circostante, dove possono migliorare la mobilizzazione dei nutrienti. La ricerca sugli specifici meccanismi d'azione è in continua evoluzione e i risultati dipendono dal prodotto, dalla coltura e dalle condizioni ambientali. 

Perché i biostimolanti stanno attirando l'attenzione nell'agricoltura moderna? 

L'interesse per i biostimolanti riflette le diverse sfide a carico dei sistemi produttivi. Agricoltori e aziende agroalimentari puntano a mantenere resa e qualità riducendo al contempo l'impatto ambientale dei fattori di produzione. 

I principali fattori trainanti includono: 

• Variabilità climatica: Le precipitazioni irregolari e le temperature estreme possono aumentare la frequenza di eventi di stress abiotico durante le fasi fenologiche sensibili.

• Obiettivi di efficienza degli input: Migliorare l'efficienza d'uso dei nutrienti consente di ridurre le perdite per lisciviazione e ruscellamento. 

• Impegni di sostenibilità della filiera: Le aziende del settore FMCG e i buyer dell'agribusiness definiscono parametri orientati ad approvvigionamenti rigenerativi e a minor impatto. 

• Priorità per la salute del suolo: La produttività a lungo termine dipende da un suolo biologicamente attivo e ben strutturato; i prodotti microbici e a base di acidi umici sono integrati come componenti dei piani di gestione del suolo. 

I biostimolanti rispondono a queste priorità come complemento a una rigorosa pratica agronomica. Non sostituiscono i piani di fertilizzazione, irrigazione o difesa delle colture, ma si integrano in essi per ottimizzare la risposta delle piante. 

Quali sono le principali tipologie di biostimolanti impiegate in agricoltura? 

La letteratura scientifica classifica i biostimolanti in base a origine e composizione. In una nota review pubblicata su Scientia Horticulturae vengono identificate diverse tipologie di biostimolanti, riconducibili a due macrocategorie: non microbici e microbici (2). 

Biostimolanti non microbici 

• Sostanze umiche e fulviche: Composti organici estratti da sostanza organica umificata come leonardite, torba o compost. Sono associati a un migliore sviluppo radicale e a una maggiore disponibilità di nutrienti nella rizosfera. 

• Idrolizzati proteici e amminoacidi: Prodotti ottenuti dalla scissione di proteine vegetali o animali. Vengono applicati per supportare il metabolismo dell'azoto e la risposta agli stress.

• Estratti di alghe: Derivati da macroalghe marine. Contengono polisaccaridi e composti promotori della crescita vegetale, e sono utilizzati su un'ampia varietà di colture. 

• Chitosano e biopolimeri correlati: Derivati dalla chitina. Sono studiati per la loro influenza sulle risposte di difesa della pianta. 

• Composti inorganici: Elementi utili come il silicio, che possono favorire la tolleranza a specifici stress in determinate colture. 

Biostimolanti microbici 

• Funghi benefici: I funghi micorrizici instaurano associazioni simbiotiche con le radici ed estendono il volume esplorato dal sistema radicale, supportando l'assorbimento di acqua e fosforo. La maggior parte delle principali colture ospita micorrize, sebbene alcune famiglie botaniche, tra cui le Brassicaceae, siano generalmente non micorriziche. 

• Batteri benefici: I rizobatteri promotori della crescita radicale (PGPR), inclusi i ceppi azoto-fissatori e fosfato-solubilizzanti, colonizzano le radici e influenzano la disponibilità di nutrienti. La fissazione dell'azoto è particolarmente rilevante nelle leguminose grazie alla simbiosi con i rizobi. Nelle colture non leguminose il beneficio è generalmente più contenuto e varia a seconda del ceppo e delle condizioni ambientali. 

La dicitura fertilizzanti con biostimolanti viene impiegata commercialmente per prodotti che combinano una matrice nutritiva tradizionale con una di queste categorie. Secondo la normativa UE, l'effetto dichiarato del componente biostimolante deve essere dimostrato indipendentemente dai nutrienti presenti nella miscela, e qualsiasi prodotto la cui efficacia derivi dal suo contenuto nutritivo è disciplinato come fertilizzante.

In che modo i biostimolanti migliorano la resilienza e la tolleranza allo stress delle colture? 

La resilienza della coltura si riferisce alla capacità della pianta di mantenere lo sviluppo vegetativo e la formazione della resa in condizioni di stress. I biostimolanti agiscono attraverso diversi percorsi fisiologici, e l'entità di ciascun effetto varia in base al prodotto, alla dose, al momento di applicazione e alla specie coltivata. 

Risposta allo stress abiotico 

Siccità, temperature elevate e salinità innescano stress ossidativo a livello cellulare. Alcuni biostimolanti, inclusi specifici estratti d'alghe e formulati a base di amminoacidi, sono correlati a un incremento dell'attività antiossidante e all'adattamento osmotico. Queste risposte limitano i danni cellulari durante fasi critiche come la fioritura o il riempimento della granella nei cereali. 

Sviluppo dell'apparato radicale 

Un apparato radicale più sviluppato e attivo ottimizza l'accesso a riserve idriche e nutrienti, in particolare nei terreni con scarsa umidità o fertilità ridotta. Le sostanze umiche, i funghi micorrizici e determinati rizobatteri sono associati alla crescita e all'efficienza radicale. Radici più robuste permettono inoltre alla coltura di tollerare brevi interruzioni nella disponibilità idrica. 

Assorbimento ed efficienza d'uso dei nutrienti 

I biostimolanti possono migliorare l'assorbimento e l'assimilazione dei nutrienti già presenti nel terreno. I batteri fosfato-solubilizzanti, ad esempio, agiscono sulle frazioni di fosforo insolubili nel suolo. Una maggiore efficienza d'uso dei nutrienti sostiene la produzione finale riducendo gli eccessi che altrimenti andrebbero dispersi nell'ambiente. 

Qualità della produzione 

Diversi biostimolanti vengono valutati per il loro impatto sui parametri qualitativi, come l'accumulo di zuccheri, l'uniformità del colore e la conservabilità (shelf life), elementi prioritari per le aziende di trasformazione che definiscono precisi capitolati di fornitura. 

Quali sono i limiti e le considerazioni pratiche nell'uso dei biostimolanti? 

Un'applicazione efficace richiede aspettative realistiche. I risultati in campo possono variare e molteplici fattori determinano l'effettivo ritorno economico dell'intervento. 

• Risposte non uniformi: I risultati dipendono dalla specie e dalla varietà coltivata, dal tipo di suolo, dall'andamento climatico e dalle condizioni di stress contingenti. Un prodotto con esiti positivi in un determinato contesto può risultare inefficace altrove. 

• Epoca e dosaggio di applicazione: L'intervento nella fase fenologica corretta è determinante. I biostimolanti finalizzati alla resistenza agli stress, ad esempio, richiedono generalmente applicazioni preventive, prima o all'esordio dell'evento critico, piuttosto che a danno già avvenuto. 

• Qualità del formulato ed evidenze a supporto: La composizione e l'efficacia dichiarata variano notevolmente tra i diversi prodotti. Prima dell'adozione è fondamentale verificare dati di prova indipendenti, conferme agronomiche a livello locale e conformità normativa. I quadri normativi differiscono da paese a paese e sono soggetti ad aggiornamenti; pertanto è necessario verificare i requisiti locali.

• Biologia del suolo e compatibilità di miscela: I prodotti microbici richiedono microrganismi vitali, condizioni idonee del suolo e compatibilità con gli altri agrochimici impiegati in miscela o nel piano di trattamento. La colonizzazione micorrizica tende a ridursi in suoli con disponibilità di fosforo molto elevata, mentre l'uso di alcuni fungicidi o condizioni di stoccaggio non idonee possono compromettere la vitalità microbica. 

• Pratiche agronomiche di base: I biostimolanti non possono compensare carenze nutrizionali strutturali, compattamento, scarso drenaggio o una gestione irrigua insufficiente. La corretta gestione agronomica del suolo e dell'irrigazione definisce l'entità del beneficio che un biostimolante può apportare. 

Come l'agricoltura basata sui dati supporta un'applicazione efficace dei biostimolanti 

La variabilità dei risultati riflette in larga parte le differenze tra formulati, colture e condizioni pedoclimatiche; misurazioni costanti e puntuali consentono di interpretare questi fattori. In assenza di dati oggettivi sulle condizioni del suolo, sullo stato idrico e sul livello di stress della pianta, risulta difficile stabilire quando intervenire con un biostimolante e quantificarne l'efficacia. L'infrastruttura di dati risolve questa criticità attraverso tre fasi: 

• Localizzazione degli interventi: L'analisi digitale del terreno fornisce dati su stato nutrizionale, pH e sostanza organica per mappare la variabilità del suolo, identificando le aree in cui gli interventi biologici o di efficienza nutrizionale offrono il maggior ritorno d'investimento. 

• Tempistica di applicazione: Il monitoraggio continuo dell'irrigazione e dei parametri meteorologici segnala in anticipo le fasi di stress, consentendo di programmare le applicazioni a scopo preventivo. 

• Verifica dell'efficacia: Il confronto replicato tra zone trattate e strisce di controllo non trattate, integrato con i dati di resa, suolo e stato della coltura, genera evidenze specifiche per l'azienda agricola, superando le indicazioni generiche di etichetta. 

L'analisi digitale del suolo e il modello di irrigazione di precisione di Doktar supportano ciascuno di questi passaggi, integrando le metriche di terreno, risorsa idrica e coltura in un unico sistema decisionale. 

Domande frequenti sui biostimolanti 

I biostimolanti coincidono con i fertilizzanti? 

No. I fertilizzanti apportano gli elementi nutritivi necessari allo sviluppo della pianta. I biostimolanti intervengono sui processi fisiologici, come l'assorbimento dei nutrienti, la risposta agli stress e lo sviluppo dell'apparato radicale, e in base alla normativa UE la loro azione prescinde dal contenuto di nutrienti del formulato. Nella pratica agronomica le due categorie vengono spesso impiegate in sinergia, e alcuni prodotti combinano entrambe le funzioni. 

I biostimolanti sono adatti a tutte le tipologie di coltura? 

I biostimolanti sono stati ampiamente testati su seminativi, orticole, fruttiferi e vite, tuttavia le risposte colturali non sono uniformi. L'efficacia varia in base alla categoria del prodotto, alla specie, allo stadio fenologico e alle condizioni ambientali. Gli inoculi micorrizici, ad esempio, presentano utilità ridotta per specie storicamente non micorriziche come le Brassicaceae. Dati di sperimentazione specifici per area e coltura rappresentano la guida più affidabile per la scelta tecnica. 

In che modo gli agricoltori possono misurare l'efficacia dei biostimolanti? 

La valutazione dell'efficacia si ottiene attraverso prove comparative controllate. Un approccio metodologico include: 

• Delimitare nello stesso appezzamento strisce di controllo non trattate, replicate e randomizzate.

• Mantenere invariati varietà, data di semina/trapianto e gestione agronomica tra le tesi trattate e i testimoni non trattati.

• Monitorare e registrare i parametri del suolo, l'irrigazione e l'andamento meteo in entrambe le zone. 

• Misurare alla raccolta le differenze di resa, i parametri qualitativi e gli indicatori biometrici, monitorando durante la stagione indici operativi come il vigore vegetativo o il contenuto nutrizionale fogliare. 

• Ripetere le prove di confronto su più annate per isolare la variabilità stagionale. 

I biostimolanti supportano la resilienza colturale quando sono calibrati su coltura, stadio fenologico e fattori di stress specifici. Il loro reale valore richiede conferme oggettive: individuare l'insorgenza dello stress, monitorare la risposta vegetativa e verificare il ritorno dell'investimento. Il monitoraggio continuo dello sviluppo della coltura trasforma queste osservazioni in un processo decisionale misurabile, superando il solo dato consuntivo di fine annata. 

Doktar garantisce questa continuità attraverso la sua camera fenologica per colture. PhenoCam acquisisce immagini time-lapse ad alta risoluzione a intervalli costanti e invia notifiche in caso di scostamenti dalle curve di crescita previste. Integrata nei piani di prova con biostimolanti, consente di analizzare e confrontare le aree trattate e quelle non trattate a ogni fase fenologica, fondando le scelte di prodotto, tempistica e dosaggio su dati reali di campo. Per ottimizzare l'efficacia dei biostimolanti e garantire produzioni resilienti e misurabili, scopri le soluzioni offerte da Doktar. 

Bibliografia: 

(1) Parlamento Europeo e Consiglio dell'Unione Europea. (2019). Regolamento (UE) 2019/1009 del Parlamento europeo e del Consiglio, del 5 giugno 2019, che stabilisce norme relative alla messa a disposizione sul mercato di prodotti fertilizzanti dell'UE, che modifica i regolamenti (CE) n. 1069/2009 e (CE) n. 1107/2009 e che abroga il regolamento (CE) n. 2003/2003. Gazzetta ufficiale dell'Unione europea, L 170, 1-114. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2019/1009/oj/eng 

(2) du Jardin, P. (2015). Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation.  Scientia Horticulturae, 196, 3-14. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.09.021