#MIT #Zemědělství #Udržitelné zemědělství #Mikrobiální hnojiva #ZelenáRevoluce #Regenerace půdy #Environmentální inovace #Bakterie fixující dusík #Zemědělské inženýrství #Snížení skleníkových plynů#Udržitelná technologie
V nedávné studii publikované v Journal of the American Chemical Society představili chemičtí inženýři z MIT revoluční kovově-organický povlak navržený tak, aby chránil bakterie vázající dusík a řešil problémy spojené s rozšiřováním jejich výroby a přepravou na farmy. Chemická hnojiva, která přispívají k 1.5 procenta celosvětových emisí skleníkových plynů, by mohla být udržitelnou alternativou v bakteriálních hnojivech.
Inovativní povlak, známý jako metal-fenolová síť (MPN), zachovává integritu bakteriálních buněk a umožňuje lepší klíčivost u různých semen, včetně kukuřice a bok choy. Tyto potažené bakterie odolávají teplu až 132 stupňů Fahrenheita, což eliminuje potřebu skladování v chladu během přepravy. Studie vedená Arielem Furstem zdůrazňuje potenciál široké distribuce a nákladové efektivity, díky čemuž jsou mikrobiální hnojiva pro zemědělce dostupnější.
Tradiční metody Haber-Bosch pro výrobu chemických hnojiv jsou nejen náročné na uhlík, ale v průběhu času také vyčerpávají půdní živiny. Naproti tomu regenerativní zemědělství, které obsahuje bakterie vázající dusík, má za cíl udržitelně obnovit zdraví půdy. Zatímco někteří farmáři přijali mikrobiální hnojiva, fermentace na místě je pro mnohé stále cenově nedostupná.
Přeprava živých bakterií do venkovských oblastí čelí problémům kvůli citlivosti na teplo a jemným strukturám. Furstovo řešení zahrnuje aplikaci povlaku MPN, kov-fenolové sítě, která chrání bakterie před poškozením teplem i lyofilizací. Komponenty schválené FDA, včetně železa, manganu, hliníku a zinku, zajišťují bezpečnost a šetrnost k životnímu prostředí.
Vědci testovali 12 různých MPN, které zapouzdřily Pseudomonas chlororaphis, bakterii vázající dusík. Všechny povlaky účinně chránily bakterie před vysokými teplotami a vlhkostí, což je klíčové pro jejich životaschopnost během přepravy. Experimenty s klíčením semen odhalily, že nejúčinnější MPN, kombinace manganu a epigalokatechin galátu (EGCG), zlepšila klíčivost o 150 procent ve srovnání s neošetřenými semeny.
Ariel Furst, hlavní výzkumník, založil společnost Seia Bio, aby tuto technologii ve velkém měřítku komercializovala pro regenerativní zemědělství. Očekává se, že nákladová efektivita výrobního procesu bude přínosem pro drobné farmáře bez infrastruktury pro fermentaci na místě, čímž se demokratizuje přístup k udržitelným zemědělským postupům.
Průkopnický kov-organický povlak MIT představuje významný krok směrem k udržitelnému zemědělství, slibuje snížení emisí skleníkových plynů a zlepšení zdraví půdy. Tento průlom by mohl změnit způsob, jakým zemědělci používají hnojiva, a učinit regenerativní zemědělství dostupnější a nákladově efektivnější pro všechny.