Ερευνητές - από το Πανεπιστήμιο Purdue και το Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison σε συνεργασία με την startup Pivot Bio - απέδειξαν πώς η χρήση γονιδιακά επεξεργασμένων μικροβίων θα μπορούσε να παρέχει αρκετό άζωτο σε καλλιέργειες όπως το καλαμπόκι με πιθανή μείωση κατά 40 κιλά χρήσης συνθετικών λιπασμάτων αζώτου ενώ επιτυγχάνοντας το ίδιο επίπεδο απόδοσης των καλλιεργειών.
Ιστορικά, λέει ο καθηγητής περιβαλλοντικής επιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, Δρ. Μπρούνο Μπάσο, η διαχείριση του αζώτου ήταν δύσκολη – επειδή το σύστημα εδάφους-φυτών-ατμόσφαιρας είναι τόσο στενά αλληλένδετο. Και τώρα τα αζωτούχα λιπάσματα αντιμετωπίζουν μια σειρά από προκλήσεις: πώς να διατηρηθούν καλύτερα στο έδαφος, απρόβλεπτα καιρικά φαινόμενα και ακόμη και πώς απορροφώνται τα θρεπτικά συστατικά. Αυτή η νέα τεχνολογία επιδιώκει να ξεπεράσει αυτά τα προβλήματα και να αυξήσει τόσο την παραγωγικότητα όσο και την περιβαλλοντική βιωσιμότητα.
Η πραγματική ανακάλυψη έγκειται στη χρήση των «διαζοτρόφων», ειδικών βακτηρίων που θα μπορούσαν φυσικά να μετατρέψουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε αμμώνιο. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως βιολογική δέσμευση αζώτου (BNF), ήταν η κύρια πηγή αζώτου στις καλλιέργειες πριν από την εμφάνιση των συνθετικών λιπασμάτων. Τα διαότροφα, ωστόσο, των οποίων οι φυσικές μορφές περιλαμβάνουν την πλειονότητα των διαζότροφων, μειώνουν τη δεσμευτική τους δράση του αζώτου εάν εκτεθούν σε υψηλά επίπεδα αζώτου για παρατεταμένες περιόδους. Οι ερευνητές του Pivot Bio έχουν τώρα κατασκευάσει γονιδιακά επεξεργασμένα διαζότροφα που συνεχίζουν να εκτελούν BNF ακόμη και σε υψηλά επίπεδα αζώτου, μεγιστοποιώντας την άμεση παροχή αζώτου απευθείας στις καλλιέργειες.
Στον πυρήνα αυτής της τεχνολογίας, το Pivot Bio προσφέρει το PROVEN® 40, ένα προϊόν δεύτερης γενιάς που χρησιμοποιεί γονιδιακά επεξεργασμένα μικρόβια για την αποτελεσματική στερέωση του ατμοσφαιρικού αζώτου ακόμη και σε εδάφη που λιπαίνονται συνθετικά. Δοκιμές τόσο σε εργαστήρια όσο και σε περιβάλλοντα πεδίου εντόπισαν το ατμοσφαιρικό άζωτο στη χλωροφύλλη των φύλλων καλαμποκιού και απέδειξαν ότι αυτό το άζωτο, στην πραγματικότητα, προμηθεύτηκε από τον αέρα από τα μικρόβια. Αυτή η καινοτομία έχει βαθιές συνέπειες, καθώς τα φυτά με το PROVEN 40 είχαν υψηλότερα επίπεδα αζώτου αρχικά μέσα στην εποχή και χρειάζονταν λιγότερο συνθετικό λίπασμα.
Το 2017, η Pivot Bio επέκτεινε τη χρήση προϊόντων για περισσότερα από 13 εκατομμύρια στρέμματα στις ΗΠΑ από την άποψη αυτή, καταδεικνύοντας την αυξανόμενη στροφή σε φιλικές προς το περιβάλλον λύσεις αζώτου. Σύμφωνα με τον Δρ Basso, αυτή η τεχνολογία μπορεί να μειώσει σημαντικά τη γεωργική ρύπανση και επομένως εξυπηρετεί όχι μόνο τους αγρότες αλλά τα οικοσυστήματα και την επισιτιστική ασφάλεια του κόσμου.
