Scritto da LE Drinkwater1 e SS Snapp2
Astratto
L'intensificazione dell'agricoltura ha notevolmente aumentato la capacità produttiva degli agroecosistemi, ma ha avuto conseguenze ambientali indesiderate tra cui il degrado del suolo e delle risorse idriche e l'alterazione dei cicli biogeochimici. Le attuali strategie di gestione dei nutrienti mirano a fornire nutrienti inorganici solubili direttamente alle colture e hanno cicli di carbonio, azoto e fosforo disaccoppiati nello spazio e nel tempo. Di conseguenza, gli ecosistemi agricoli sono mantenuti in uno stato di saturazione dei nutrienti e sono intrinsecamente permeabili perché sono necessarie aggiunte croniche in eccesso di azoto e fosforo per raggiungere gli obiettivi di resa. Significative riduzioni delle eccedenze di nutrienti possono essere ottenute solo gestendo una varietà di processi ecosistemici intrinseci su più scale per ricollegare i cicli elementali. Piuttosto che concentrarsi esclusivamente su piscine vegetali disponibili solubili e inorganiche, un approccio basato sull'ecosistema cercherebbe di ottimizzare i serbatoi organici e minerali con tempi di residenza medi più lunghi a cui è possibile accedere attraverso processi microbicamente e mediati dalle piante. L'uso strategico di varie fonti di nutrienti, compresi i fertilizzanti inorganici, combinato con l'aumento della diversità delle piante mirato ad espandere i ruoli funzionali delle piante negli agroecosistemi aiuterà a ripristinare le funzioni dell'agroecosistema desiderate.
Per sviluppare colture che possano prosperare in questo ambiente, sarà fondamentale la selezione di cultivar e dei loro microrganismi associati che sono in grado di accedere a una serie di pool di nutrienti. La gestione integrata dei processi biogeochimici che regolano il ciclo dei nutrienti e del carbonio, combinata con maggiori serbatoi più facilmente trattenuti nel suolo, ridurrà notevolmente la necessità di aggiunte di nutrienti in eccesso in agricoltura.
