La ricerca agricola europea si trova oggi dinanzi a un bivio che non riguarda soltanto le tecniche disponibili, ma il quadro di riferimento epistemologico entro cui la conoscenza viene prodotta, valutata e legittimata.
Ogni tradizione scientifica si regge su un insieme di assunzioni condivise, i paradigmi, che definiscono non solo le domande di ricerca considerate legittime, ma anche i criteri con cui si giudicano i risultati. Nel corso del Novecento il paradigma dominante nel miglioramento genetico vegetale ha orientato metodi, obiettivi di ricerca, investimenti e istituzioni verso la standardizzazione varietale e l’uniformità dei processi. Questo modello, durante la Rivoluzione Verde, ha portato a incrementi produttivi rilevanti ma ha anche determinato una drastica riduzione dell’agrobiodiversità, compromettendo la resilienza e la stabilità dei sistemi agricoli dinanzi agli stress climatici. La ricerca che lo ha sostenuto era centralizzata: le varietà venivano sviluppate nelle stazioni sperimentali, in ambienti controllati e uniformi, con input elevati di fertilizzanti, acqua e pesticidi. Una volta completato il ciclo di selezione, il risultato veniva sottoposto agli agricoltori, considerati principalmente utilizzatori finali e non interlocutori all’interno del processo. Questa distanza tra gli ambienti di selezione e i diversi contesti reali di coltivazione ha prodotto varietà inadatte a sistemi colturali a bassa intensità di input esterno e a quelli situati in contesti pedoclimatici marginali dove le condizioni standardizzate delle stazioni sperimentali non sono riproducibili.
Il limite di questo modello non è soltanto tecnico, ma epistemologico: l’idea che la validità della ricerca coincida con la capacità di standardizzare condizioni e risultati ha escluso come “non scientifiche” molte altre forme di conoscenza e di valutazione, in particolare quelle relative ai saperi indigeni e contadini. L’imposizione di un unico regime di validazione ha dato forma a quella che Santos chiama “monocultura della conoscenza”: un dispositivo che non solo marginalizza i saperi locali ma li espropria della loro capacità di definire criteri di verità e di valore, inscrivendoli in una posizione di subalternità epistemica. La crisi dell’attuale paradigma non dipende quindi soltanto dai suoi limiti produttivi, ma anche dalla sua incapacità di rendere conto della complessità ecologica e sociale in cui l’agricoltura è immersa.
Negli ultimi decenni, accanto al modello dominante del miglioramento genetico vegetale, centrato su varietà uniformi e sperimentazioni standardizzate, si sono sviluppate pratiche di ricerca che operano secondo logiche differenti. Tra queste, nel miglioramento genetico partecipativo (ParticipatoryPlantBreeding, PPB), i criteri di validazione non sono ancorati all’omogeneità dei contesti di prova, ma alla capacità di riflettere e integrare la diversità ecologica, sociale e culturale dei sistemi colturali. La specificità epistemica del PPB risiede nella sua dimensione partecipativa e decentralizzata, che rappresenta una rottura rispetto al paradigma convenzionale del miglioramento genetico, storicamente basato sulla centralizzazione della ricerca nelle stazioni sperimentali e sulla standardizzazione degli ambienti di prova. Nel PPB, invece, la selezione e la valutazione delle varietà avvengono direttamente nei campi degli agricoltori, negli stessi ambienti in cui le varietà saranno coltivate. I criteri di selezione dell’agricoltore potranno quindi variare da quelli del ricercatore e sono spesso diversi da quelli degli agricoltori in altre aree con condizioni e obiettivi produttivi diversi.
La biodiversità agricola non è solo un insieme di tratti genetici o fenotipici, ma va concepita come una realtà bioculturale, generata dall’intreccio storico tra processi ecologici e sistemi di sapere.
In questo modo, il miglioramento genetico partecipativo ridefinisce le condizioni di validazione della conoscenza, riconoscendo i saperi locali come componenti fondamentali dei criteri di selezione, e aprendo la ricerca a forme pluraliste e localizzate, capaci di cogliere le interdipendenze socio-ambientali in gioco. In altre parole, queste conoscenze vengono riconosciute come prospettive capaci di individuare e definire le caratteristiche rilevanti in una varietà e di stabilire come vada inteso un risultato significativo all’interno del percorso di miglioramento vegetale. In questa prospettiva la biodiversità agricola non può essere concepita unicamente come insieme di tratti genetici o fenotipici, ma come una realtà bioculturale, generata dall’intreccio storico tra processi ecologici e sistemi di sapere.
Perché questi approcci partecipativi possano funzionare efficacemente, è necessario che si collochino entro strutture organizzative adeguate che facilitino l’incontro e la collaborazione tra attori diversi. Le comunità di pratica (communities of practice, CoP) rappresentano una forma organizzativa che può rendere possibile questo coordinamento. Le CoP sono luoghi di apprendimento collettivo e multi-attore, in cui agricoltori, ricercatori, tecnici e cittadini costruiscono insieme percorsi di conoscenza e validazione. Funzionano come luoghi di negoziazione istituzionale: mettono in discussione norme consolidate e aprono spazi per modelli di governance più inclusivi. La loro efficacia dipende dalla capacità di promuovere un coordinamento più stretto tra attori pubblici e privati, sviluppando strategie di finanziamento che sostengano approcci transdisciplinari a lungo termine.
Il successo della transizione agroecologica dipenderà quindi dalla capacità di costruire un ecosistema di ricerca che assuma la pluralità dei saperi come condizione di rigore. Ciò implica investire nella formazione di ricercatori capaci di lavorare nell’intersezione tra ecologia, agronomia, economia e scienze sociali, in grado di facilitare processi partecipativi e comprendere le dinamiche socio-ecologiche. Ma implica anche riconoscere che la produzione di conoscenza non è mai neutra: è un processo politico ed epistemico, in cui si decide non soltanto quali varietà coltiveremo, ma quali futuri agricoli e sociali riteniamo desiderabili.
I processi di innovazione producono ibridi, ignorando gli agricoltori che coltivano le varietà locali e creando confusione nel mercato.
di Riccardo Bocci – Tratto da Altreconomia 269 – Aprile 2024
La società occidentale ha la presunzione di pensare che la scienza sia neutrale, un campo di azione scevro da implicazioni sociali, relazioni di potere o costrutti ideologici che ne influenzano le attività. In realtà, nella sua azione è soggetta al mondo esterno che la circonda e, a sua volta, lo influenza. Insomma, un gioco continuo di rimandi e relazioni, che fa sì che il fare scienza non sia scollegato dalla società, ma al contrario sia una parte centrale di una determinata visione del mondo.
In agricoltura tutto ciò è ancora più vero, perché sono presenti gli agricoltori: soggetti intermedi tra scienza e oggetto del suo studio. Come considerare questi attori? Come valutare il loro sistema di conoscenze acquisite nel tempo e legate allo specifico luogo in cui vivono?
L’antropologia ha risposto a queste domande per quanto riguarda i saperi tradizionali detenuti dalle comunità rurali o indigene nei Paesi del Sud del mondo, includendoli nei percorsi di indagine, cominciando a parlare di ricerca partecipata e decentralizzata, di conoscenze tacite non scritte da integrare nei saperi scientifici, nel tentativo di stabilire una nuova metodologia di analisi delle realtà che non prescindesse da chi la vive tutti i giorni.
È stato meno facile fare un percorso analogo nei cosiddetti Paesi sviluppati. Dove il sistema di conoscenze in agricoltura è troppo strutturato e legato al mondo economico e ai suoi portatori di interesse, per cui la questione impatta su sistemi di potere, valori e visioni di mondo in contrasto tra di loro. Una difficoltà che emerge chiaramente se si analizza come la ricerca agricola affronta il tema delle varietà locali. Negli anni i vari progetti che mirano alla loro “valorizzazione” (termine quanto mai ambiguo) hanno avuto come obiettivo la produzione di ibridi. La ricerca quindi è partita da popolazioni o varietà a impollinazione aperta per arrivare a produrre “F1” (ibridi) considerati più produttivi e performanti.
Come al solito si è immaginato un solo percorso per il progresso varietale, senza considerare le conseguenze per gli agricoltori che le coltivano e senza coinvolgerli nel presunto processo di miglioramento genetico. Che vede tra i suoi effetti collaterali l’impossibilità per i coltivatori di rifarsi il seme in azienda, dal momento che le progenie degli ibridi sono difformi e non riproducono le qualità dei genitori.
Il 2023 è l’anno di iscrizione dell’ibrido “Pignoletto Peila” nel catalogo delle varietà vegetali
C’è poi un’altra operazione che purtroppo è stata spesso accompagnata a questa valorizzazione: il mantenimento della vecchia denominazione, con la semplice aggiunta di un suffisso per differenziarla. In questo modo la confusione regna sovrana sia per chi compra le sementi, sia per il consumatore.
Si tratta di una nuova forma di bio-pirateria culturale, che dimostra la presa che hanno ancora sul nostro immaginario i nomi delle cosiddette vecchie varietà e, alla fine, anche il loro interesse economico.
L’ultimo episodio è avvenuto in Piemonte, dove la ricerca pubblica ha prodotto un nuovo ibrido a partire dal mais Pignoletto rosso del Canavese. Che però non ha un nome “di fantasia” slegato da quello originale, al contrario è stato chiamato “Pignoletto Peila”. Se l’operazione dal punto di vista legale è legittima (la complessa normativa europea sulle denominazioni varietali lascia infatti parecchie porte aperte) appare molto più dubbia sul piano etico e sociale.
Come tutelare quegli agricoltori che hanno mantenuto nel tempo questa varietà e che ora si trovano la concorrenza di un prodotto presentato come simile al consumatore, ma con una produttività molto maggiore?
C’è una sola strada per evitare di commettere ancora questi errori: coinvolgere gli agricoltori nei processi di ricerca e tenere conto del loro portato di conoscenze e simbolico.
Five of the global issues most frequently debated today are the decline of biodiversity in general and of agrobiodiversity in particular, climate change, hunger and malnutrition, poverty and water. Seed is central to all five issues. The way in which seed is produced has been arguably their major cause. But it can also be the solution to all these issues.
During the millennia before modern plant breeding began, farmers were moving around with seeds and livestock, and because neither were uniform, they could gradually adapt to different climates, soils and uses. Whenever farmers settled, they continued to improve crops and livestock. In the case of crops, the way they did it can still be seen today in a number of countries and consists of selecting the best plants, which give the seed to be used for the following season. This process was highly location-specific in the sense that each farmer did it independently from other farmers and for his/her conditions of soil, climate and uses. The enormous diversity of what we call ancient, old, heirloom varieties originated through this process.
The transition to modern plant breeding was accompanied by a change from selection for specific adaptation to selection for wide adaptation: this became the dominant breeding philosophy and was the basic breeding principle adopted by the Green Revolution.
Participatory Barley Breeding
The term Green Revolution is used to indicate an agriculture development strategy based on the use of new varieties, in conjunction with the use of fertilizers, pesticides, irrigation water and mechanization. It is now increasingly recognized that the short-term achievements of the Green Revolution had long-term penalties.
One was the reduction in food diversity with negative consequence on human health (von Hertzen et al. 2011). Another was the leaching into the ground water of fertilizers due to overuse (Good and Beatty 2011), but they also included water shortages, the emergence of pesticide resistance (Gassman et al. 2011), the increase in populations of harmful insects (Lu et al. 2013) and the bypassing of farmers in marginal areas (Baranski 2015).
GMOs, the latest addition to the industrial “toolbox,” are a short-term and unstable solution to these problems because they change the environment surrounding the organisms they intend to control (Binimelis et al. 2009). Thus, as predicted by a fundamental biological principle, namely the Fundamental Theorem of Natural Selection, their use induces resistance (Ceccarelli 2014). It is the same process by which bacteria evolve resistance to antibiotics, a phenomenon that is the cause of diseases affecting yearly two million Americans and causing 23,000 deaths in the USA (Frieden 2014; Reardon, 2014). At best, GMOs can only be a short-term solution to any particular problem, but in every case they have created an often more serious problem (resistant weeds, insects or disease) that requires a new GMO and/or more chemical use. They also make a farmer completely dependent on the company producing the GMOs and chemicals (Pechlaner 2010).
Agroecology and Alternative Methods of Plant Breeding
Agroecological models of agriculture, such as organic agriculture, could be solutions to the most important problems affecting the planet, but they are often criticized for not being able to produce enough food for a growing population. We believe, however, that most of the meta-analysis showing lower yields under organic conditions are biased by the use of varieties which were not selected specifically for organic conditions.
Participatory and evolutionary plant breeding methods, while benefiting from advances in molecular genetics, reconcile increased production of more readily available and accessible food with increased agrobiodiversity. They also maintain the evolutionary potential of our crops, which is needed to cope with climate change (Seneviratne et al. 2016). Being based on selection for specific adaptation, participatory plant breeding is not only more efficient than conventional plant breeding (Ceccarelli, 2015), but is able to produce varieties specifically adapted to both an agroecological agricultural model and diverse local climates (Ceccarelli et al. 2010). Thereby food safety is reconciled with food security.
Participatory Breeding of Tomatoes for Organic Farming
An example that this is indeed possible at low cost and in a short period of time is the following three year project of participatory tomato breeding for organic conditions.
In Italy, four single crosses representing four different tomato types, namely “cuore di bue”, “long fruit”, “cherry tomato” and “green salad fruit”, were self fertilized to produce four F2 populations (Campanelli et al. 2015) (1). These F2 seeds were distributed to four organic farmers located along a 450 km transect of the Italian Adriatic coast. Each farmer grew a random sample of 72 individual F2 plants for each of the four crosses, together with 18 individual plants of a commercial F1 hybrid of the corresponding fruit type for a total of 360 plants (4 crosses x 90 plants). The four populations were also planted at the research station. In farmers’ fields, a group of farmers and a group of scientists conducted independently a visual selection on individual plants expressing their opinion with a 1 (= worse) to 4 (= best) score. At the research station, only scientists conducted the selection. After statistical analysis, seed was extracted from the fruits of the best plants and the corresponding F3 families (8 plants per family) were grown together with the same commercial hybrid as in the first year. During the process the F3 seed of the selected F2 of the green salad population was lost because of poor seed germination. Selection was repeated with the same methodology and the best plants were used to obtain the seed of the F4 families of the three remaining crosses. These were compared with commercial hybrids in a replicated (3 replications) trial on the four farms and at the research station. The trials on farms had some lines in common (selected in more than one farm) but also the unique selections on that farm.
To assess yield, we measured the production of the first three fruit clusters. These are both very vulnerable to late frosts and very valuable to the farmers for the high prices of an early season tomato. It is thus a key commercial trait for farmers.
Farmer Tomato Breeders
The result of the three years participatory selection were identification of three families which out-yielded significantly the respective commercial hybrid and another 12 families which yielded as much as the commercial hybrids. All the three families which significantly out yielded the respective commercial hybrid were selected from the same population (the “long fruit” type). Two of these families had a yield advantage over the commercial hybrid of between 43 and 44%. The third family out-yielded the commercial hybrid in two of the four farms by 62 and 76%, but it was significantly lower yielding (-22%) than the same hybrid on the research station. Had we conducted the breeding program only at the research station, we would have missed such a line (Campanelli et al 2015).
Part of the evaluation was a score for uniformity and none of these lines was phenotypically less uniform than the hybrid. This means that they can be immediately commercialized, thus capitalizing on the work done. The lines still conserve some genetic diversity, which allows farmers to continue to improve them by extracting seeds from the best fruits of the best plants. The three advantages farmers derived from this work are 1) higher yielding varieties; 2) saving on purchased seed as they can produce their own, and 3) using varieties specifically adapted to organic conditions.
Beyond participatory plant breeding
There are several other examples of successful participatory breeding programs, but despite these successes participatory plant breeding has a weakness in requiring the collaboration of a research institute to provide breeding material and technical support such as experimental design and statistical analysis (Sthapit et al. 1996, Witcombe et al. 2003). Therefore, the sustainability of a participatory program depends on the long-term commitment of a research institution.
An interesting alternative is offered by evolutionary (participatory) plant breeding – participatory is in parenthesis because, though desirable, the participation of an Institution is not indispensable. The idea is not new as it was proposed back in 1956 (Suneson 1956). The method consists in planting in farmers’ fields with mixtures (evolutionary populations) of very many different genotypes of the same crop, preferably, but not necessarily, using early segregating generations. These populations will be planted and harvested year after year, and due to natural crossing (higher in cross-pollinated and less in self-pollinated crops), the genetic composition of the seed that is harvested is never the same as the genetic composition of the seed that was planted. In other words, the population evolves to become progressively better adapted to the environment (soil type, soil fertility, agronomic practices including organic systems, rainfall, temperature, etc.) in which it is grown. As the climatic conditions vary from one year to the next, the genetic makeup of the population will fluctuate, but if the tendency is towards hotter and drier climatic conditions, as expected in view of climate change, the genotypes better adapted to those conditions will gradually become more frequent in this farming/breeding system (Ceccarelli 2014).
The evolutionary population, which can be made by the farmers themselves by buying seed of as many different varieties (including hybrids) of a given crop, can be used by the farmers (and by researchers if they are willing to participate) as a source of genetic diversity from which to select plants with useful traits.
This has been done in Italy (data not published) using a zucchini (summer squash) evolutionary population obtained by letting 11 commercial hybrids to freely intercross. After only two cycles of visual selection, as in the case of tomato, the farmer in question selected two varieties, differing in color, yielding as much as the commercial hybrids. He has already started selling the two new varieties in local markets.
Thus evolutionary (participatory) plant breeding, being a relatively inexpensive and highly dynamic strategy to adapt crops to a number of combinations of both abiotic and biotic stresses and to organic agriculture, seems to be a suitable method to generate, directly in farmers’ hands, the varieties that will feed the current and future populations. Combining seed saving with evolution and returning control of seed production to the hands of farmers, it can produce better and more diversified varieties. These can help millions of farmers to reduce their dependence on external inputs and their vulnerability to disease, insects and climate change and ultimately contribute to food security and food safety for all.
Footnote (1) These were produced at the Headquarters of the Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l’analisi dell’economia agraria- Unità di Ricerca per l’Orticoltura di Monsampolo del Tronto (CREA-ORA).
Salvatore Ceccarelli lives in Hyderabad (India) and cooperates in organizing participatory and evolutionary programs with different organizations, with various crops and in a number of countries. He is associated with the organisation: Rete Semi Rurali, Via di Casignano, 25, Scandicci (FI) 50018, Italy (http://www.semirurali.net/). His website is: http://www.miscugli.it/. His papers can be accessed by joining: https://www.researchgate.net/.
