Migliorare la tolleranza del mais alla siccità e la produttività del sorgo

Il cambiamento climatico sta aumentando i rischi di scarsità idrica; il mais e il sorgo, nonostante il loro metabolismo C4, devono affrontare difficoltà nell’efficienza idrica. Il mais consuma in genere più acqua per l’irrigazione rispetto al sorgo in regioni come la Francia, eppure entrambe le colture mostrano un’elevata efficienza nell’uso dell’acqua. Sebbene il sorgo sia spesso considerato resistente alla siccità, la formazione dei suoi chicchi è sensibile alle carenze idriche, il che ne limita l’uso nelle regioni aride. La ricerca genetica, compresi gli esperimenti di trasferimento genico, ha dimostrato la possibilità di migliorare la tolleranza alla siccità, ma sono disponibili poche varietà commerciali. Genotipi tolleranti sono attualmente utilizzati in Messico (mais), Africa orientale (mais) e India/Australia (sorgo). La tolleranza alla siccità del mais è migliorata grazie alla selezione, in particolare nelle regioni temperate dove le varietà più recenti mantengono le rese in condizioni di siccità senza compromettere la produttività complessiva. Le varietà tropicali di mais sviluppate dal CIMMYT per le aree soggette a siccità presentano un potenziale non ancora sfruttato per l’adattamento alle condizioni europee attraverso l’uso delle risorse genetiche del teosinte e del Tripsacum. Le strategie di tolleranza alla siccità dipendono fortemente dallo scenario: il mantenimento del numero di chicchi può ridurre la qualità della resa in condizioni di grave siccità, mentre i benefici derivanti da un apparato radicale profondo dipendono dalle condizioni del suolo. Non esiste una soluzione universale; il miglioramento genetico deve dare priorità ai caratteri specifici del contesto. La reputazione del sorgo in termini di tolleranza alla siccità contrasta con la sua produttività inferiore rispetto al mais. Esso mostra sensibilità ai deficit idrici, con differenze di resa fino a 30 q/ha tra colture irrigate e non irrigate in Francia. La sua tolleranza potrebbe derivare dall’assorbimento sostenuto di azoto e da un’efficiente fotosintesi in condizioni di umidità del suolo variabile. Il carattere «stay-green» — che prolunga l’attività fotosintetica dopo la fioritura — è fondamentale per la resilienza alla siccità. In Europa, il miglioramento genetico del sorgo si è concentrato sull’ibridazione tramite sterilità maschile citoplasmatica, ma i progressi sono stati limitati dalla sensibilità al fotoperiodo e dalla scarsa esplorazione della diversità tropicale. Il programma dell’USDA degli anni ’60 ha ridotto la sensibilità al fotoperiodo, tuttavia il potenziale produttivo del sorgo potrebbe essere intrinsecamente limitato dalla durata del ciclo e dai ritmi di sviluppo della pannocchia. La ridistribuzione dei prodotti della fotosintesi o l’ottimizzazione delle fasi di crescita potrebbero aumentare le rese senza allungare i cicli. La ricerca sulla tolleranza alla siccità del mais ha identificato meccanismi genetici chiave e QTL, che sono ora integrati nei programmi di selezione. La selezione assistita da marcatori (MAS) e gli studi sulla subunità B del fattore nucleare Y (NF-Y) mirano a migliorare la qualità del sorgo come foraggio e la sua resilienza alla siccità. La mappatura genetica comparativa tra mais e sorgo ha rivelato segmenti cromosomici duplicati, consentendo approfondimenti tra specie diverse. Sebbene i progressi siano evidenti, rimane un ampio margine per migliorare la tolleranza alla siccità attraverso l’allevamento mirato a scenari specifici, la modellizzazione genetica e lo sfruttamento della diversità tropicale. Questi sforzi mirano a sostenere la produttività agricola in un contesto di crescente scarsità idrica.