Purduen yliopiston ja Wisconsin-Madisonin yliopiston tutkijat yhteistyössä startup Pivot Bio -yrityksen kanssa osoittivat, kuinka geenimuokattujen mikrobien käyttö voi tarjota riittävästi typpeä viljelykasveille, kuten maissille, jolloin synteettisten typpilannoitteiden käyttö vähenee todennäköisesti 40 kiloa. saavuttaa sama satotaso.
Michigan State Universityn ympäristötieteen professori tohtori Bruno Basso sanoo, että typen hallinta on historiallisesti ollut vaikeaa – koska maa-kasvi-ilmakehä -järjestelmä on niin vahvasti yhteydessä toisiinsa. Ja nyt typpilannoitteilla on edessään useita haasteita: kuinka pysyä parhaiten maaperässä, sään arvaamattomuus ja jopa ravinteiden imeytyminen. Tämä uusi teknologia pyrkii voittamaan nämä ongelmat ja lisäämään sekä tuottavuutta että ympäristön kestävyyttä.
Todellinen läpimurto on "diatsotrofien", erityisten bakteerien, jotka voivat luonnollisesti muuttaa ilmakehän typen ammoniumiksi, käyttö. Tämä prosessi, joka tunnetaan nimellä biologinen typen kiinnitys (BNF), oli ollut tärkein typen lähde viljelykasveille ennen synteettisten lannoitteiden tuloa. Diaotrofit, joiden alkuperäiset muodot muodostavat suurimman osan diatsotrofeista, vähentävät kuitenkin typpeä sitovaa aktiivisuuttaan, jos ne altistuvat korkeille typpitasoille pitkiä aikoja. Pivot Bio -tutkijat ovat nyt kehittäneet geenimuokattuja diatsotrofeja, jotka jatkavat BNF:n suorittamista jopa korkeilla typpitasoilla ja maksimoivat typen suoran toimituksen suoraan kasveihin.
Tämän teknologian ytimessä Pivot Bio tarjoaa PROVEN® 40:n, toisen sukupolven tuotteen, joka hyödyntää geenimuunneltuja mikrobeja sitomaan tehokkaasti ilmakehän typpeä myös synteettisesti lannoitetuissa maaperissä. Kokeet sekä laboratorioissa että kenttäolosuhteissa jäljittivät ilmakehän typen maissinlehtien klorofylliin ja osoittivat, että mikrobit itse asiassa toimittivat tätä typpeä ilmasta. Tällä innovaatiolla on syvä vaikutus, koska PROVEN 40 -luokan kasveilla oli korkeammat typpipitoisuudet kauden alussa ja ne tarvitsivat vähemmän synteettistä lannoitetta.
Vuonna 2017 Pivot Bio laajensi tuotteiden käyttöä yli 13 miljoonalla hehtaarilla Yhdysvalloissa tässä suhteessa, mikä osoittaa kasvavaa siirtymistä ympäristöystävällisiin typpiratkaisuihin. Dr. Basson mukaan tämä tekniikka voi vähentää maatalouden saastumista merkittävästi ja palvelee näin ollen maanviljelijöiden lisäksi maailman ekosysteemejä ja elintarviketurvaa.
