#MIT #Agriculture #SustainableFarming #MicrobialFertilizers #GreenRevolution #SoilRegeneration #EnvironmentalInnovation #Nitrogen-FixingBacteria #AgriculturalEngineering #GreenhouseGasReduction#SustainableTechnology
U nedavnoj studiji objavljenoj u Journal of the American Chemical Society, kemijski inženjeri MIT-a predstavili su revolucionarni metal-organski premaz dizajniran za zaštitu bakterija koje vežu dušik, rješavajući izazove u povećanju njihove proizvodnje i transporta do farmi. Kemijska gnojiva, koja doprinose 1.5 posto globalnih emisija stakleničkih plinova, mogla bi vidjeti održivu alternativu u bakterijskim gnojivima.
Inovativni premaz, poznat kao metal-fenolna mreža (MPN), čuva integritet bakterijskih stanica, omogućujući poboljšane stope klijanja u različitim sjemenkama, uključujući kukuruz i bok choy. Ove obložene bakterije podnose toplinu do 132 stupnja Fahrenheita, eliminirajući potrebu za hladnim skladištenjem tijekom transporta. Studija, koju je vodio Ariel Furst, naglašava potencijal za široku distribuciju i isplativost, čineći mikrobna gnojiva dostupnijima poljoprivrednicima.
Tradicionalne Haber-Bosch metode za proizvodnju kemijskog gnojiva ne samo da su intenzivne ugljika, već i iscrpljuju hranjive tvari iz tla tijekom vremena. Nasuprot tome, regenerativna poljoprivreda, koja uključuje bakterije koje vežu dušik, ima za cilj održivu obnovu zdravlja tla. Dok su neki poljoprivrednici prihvatili mikrobna gnojiva, fermentacija na licu mjesta za mnoge ostaje previsoka.
Dostava živih bakterija u ruralna područja suočava se s izazovima zbog osjetljivosti na toplinu i osjetljive strukture. Furstovo rješenje uključuje nanošenje MPN premaza, mreže metala i fenola koja štiti bakterije i od oštećenja uzrokovanih toplinom i sušenjem smrzavanjem. Komponente koje je odobrila FDA, uključujući željezo, mangan, aluminij i cink, osiguravaju sigurnost i prihvatljivost za okoliš.
Istraživači su testirali 12 različitih MPN-ova, inkapsulirajući Pseudomonas chlororaphis, bakteriju koja veže dušik. Svi su premazi učinkovito zaštitili bakterije od visokih temperatura i vlage, ključnih za njihovu održivost tijekom transporta. Eksperimenti s klijavošću sjemena otkrili su da je najučinkovitiji MPN, kombinacija mangana i epigalokatehin galata (EGCG), poboljšao klijavost za 150 posto u usporedbi s netretiranim sjemenom.
Ariel Furst, glavni istraživač, osnovao je tvrtku Seia Bio kako bi komercijalizirao ovu tehnologiju za regenerativnu poljoprivredu u velikim razmjerima. Očekuje se da će isplativost procesa proizvodnje koristiti malim poljoprivrednicima bez infrastrukture za fermentaciju na licu mjesta, demokratizirajući pristup održivim poljoprivrednim praksama.
Pionirski metal-organski premaz MIT-a označava značajan korak prema održivoj poljoprivredi, obećavajući smanjenje emisija stakleničkih plinova i poboljšano zdravlje tla. Proboj bi mogao promijeniti način na koji poljoprivrednici koriste gnojiva, čineći regenerativnu poljoprivredu pristupačnijom i isplativijom za sve.