#MIT #Mezőgazdaság #Fenntartható gazdálkodás #Mikrobás műtrágyák #ZöldForradalom #Talajregeneráció #Környezeti Innováció #Nitrogénmegkötő baktériumok #Mezőgazdasági mérnöki #Üvegházgázcsökkentés#Fenntartható Technológia
A Journal of the American Chemical Society című folyóiratban nemrégiben megjelent tanulmányban az MIT vegyészmérnökei egy forradalmian új fém-szerves bevonatot vezettek be, amelyet a nitrogénmegkötő baktériumok védelmére terveztek, és megbirkóztak a termelésük és a gazdaságokba való szállításuk kihívásaival. A műtrágyák, amelyek a globális üvegházhatású gázok kibocsátásának 1.5 százalékához járulnak hozzá, fenntartható alternatívát jelenthetnek a bakteriális műtrágyákban.
A fém-fenol hálózatként (MPN) ismert innovatív bevonat megőrzi a baktériumsejtek integritását, lehetővé téve a különböző magvak, köztük a kukorica és a bok choy csírázási sebességének javítását. Ezek a bevont baktériumok 132 Fahrenheit-fokig ellenállnak a hőnek, így szállítás közben nincs szükség hideg tárolásra. Az Ariel Furst által vezetett tanulmány rávilágít a széles körben elterjedt elosztásra és a költséghatékonyságra, így a mikrobiális műtrágyák elérhetőbbé válnak a gazdálkodók számára.
A műtrágyagyártás hagyományos Haber-Bosch módszerei nemcsak szén-dioxid-intenzívek, hanem idővel a talaj tápanyagtartalmát is kimerítik. Ezzel szemben a nitrogénmegkötő baktériumokat magában foglaló regeneratív mezőgazdaság célja a talaj egészségének fenntartható helyreállítása. Míg egyes gazdálkodók elfogadták a mikrobiális műtrágyákat, a helyszíni erjesztés sokak számára továbbra is költséges.
Az élő baktériumok vidéki területekre szállítása kihívásokkal néz szembe a hőérzékenység és a kényes szerkezetek miatt. A Furst megoldása magában foglalja az MPN bevonatot, egy fém-fenol hálózatot, amely megvédi a baktériumokat a hőtől és a fagyasztva szárítás okozta károktól. Az FDA által jóváhagyott alkatrészek, köztük a vas, a mangán, az alumínium és a cink, biztosítják a biztonságot és a környezetbarátságot.
A kutatók 12 különböző MPN-t teszteltek, amelyek a Pseudomonas chlororaphist, egy nitrogénmegkötő baktériumot kapszuláztak. Minden bevonat hatékonyan megvédte a baktériumokat a magas hőmérséklettől és a nedvességtől, ami kulcsfontosságú életképességük szempontjából a szállítás során. A magcsíráztatási kísérletek kimutatták, hogy a leghatékonyabb MPN, a mangán és az epigallocatechin-gallát (EGCG) kombinációja 150 százalékkal javította a csírázási arányt a kezeletlen magvakhoz képest.
Ariel Furst, a vezető kutató megalapította a Seia Bio-t, hogy ezt a technológiát a regeneratív mezőgazdaságban széles körben értékesítse. A gyártási folyamat költséghatékonysága várhatóan a kisüzemi gazdálkodók javát szolgálja a helyszíni fermentációhoz szükséges infrastruktúra nélkül, ami demokratizálja a fenntartható mezőgazdasági gyakorlatokhoz való hozzáférést.
Az MIT úttörő fém-szerves bevonata jelentős előrelépést jelent a fenntartható mezőgazdaság felé, az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését és a talaj egészségének javítását ígérve. Az áttörés megváltoztathatja a gazdálkodók műtrágyafelhasználási módját, így mindenki számára elérhetőbbé és költséghatékonyabbá teheti a regeneratív mezőgazdaságot.