Nanoparticelle di fosfato di calcio per un’agricoltura sostenibile: potenzialità e applicazioni

Environmental pollution is an increasingly widespread issue that also affects agriculture, which must deliver adequate crop yields to meet projected population growth. To achieve this, productivity must be increased, often through the intensive use of conventional chemical fertilizers. However, these fertilizers are characterized by low nutrient uptake efficiency by plants, leading to a range of adverse environmental impacts. The application of nanotechnology offers a promising alternative to enhance both efficiency and sustainability in agriculture. In particular, calcium phosphate–based nanofertilizers enriched with nitrogen are attracting increasing interest. This thesis investigates the properties, mechanisms of action, and benefits of such materials, presenting two case studies in vine cultivation: one involving the Tempranillo grapevine in Spain’s La Rioja region, and the other examining Pinot Grigio cultivation in Conegliano, Italy. The findings demonstrate improvements in yield and sustainability. Finally, the thesis proposes their application in synergy with PIWI grape varieties, envisioning a further step toward more sustainable viticulture.

L’inquinamento ambientale rappresenta un problema sempre più diffuso e coinvolge anche il settore agricolo, il quale dovrà garantire quantità adeguate di prodotti agricoli nonostante la crescita demografica prevista. Per soddisfare ciò, diventa necessario aumentare la produttività e quindi fare un uso intensivo di fertilizzanti chimici tradizionali. Tuttavia, questi ultimi sono caratterizzati da una bassa efficienza di assorbimento da parte delle piante dei loro nutrienti e questo causa una serie di effetti ambientali negativi. L’utilizzo delle nanotecnologie rappresenta una valida alternativa per migliorare l’efficienza e la sostenibilità in agricoltura, in particolare, i nanofertilizzanti a base di fosfato di calcio arricchiti con azoto stanno suscitando crescente interesse. Questa tesi analizza le caratteristiche, il funzionamento e i vantaggi di tali materiali, presentando due esempi applicativi nella coltivazione della vite: uno sul vitigno Tempranillo nella regione de La Rioja in Spagna, e l’altro sul Pinot Grigio a Conegliano, in Italia. I risultati mostrano benefici in termini di resa e sostenibilità. Infine, si propone l’impiego di questi fertilizzanti in sinergia con i vitigni PIWI, in un’ottica di agricoltura ancora più sostenibile.