#MIT #Agriculture #SustainableFarming #MicrobialFertilizers #GreenRevolution #SoilRegeneration #EnvironmentalInnovation #Nitrogen-FixingBacteria #AgriculturalEngineering #GreenhouseGasReduction#SustainableTechnology
V nedavni študiji, objavljeni v Journal of the American Chemical Society, so kemijski inženirji MIT uvedli revolucionarno kovinsko-organsko prevleko, zasnovano za zaščito bakterij, ki vežejo dušik, in obravnavajo izzive pri povečanju njihove proizvodnje in transporta na kmetije. Kemična gnojila, ki prispevajo k 1.5 odstotka svetovnih emisij toplogrednih plinov, bi lahko v bakterijskih gnojilih videla trajnostno alternativo.
Inovativna prevleka, znana kot kovinsko-fenolna mreža (MPN), ohranja celovitost bakterijskih celic, kar omogoča izboljšano stopnjo kalitve v različnih semenih, vključno s koruzo in bok choy. Te prevlečene bakterije prenesejo vročino do 132 stopinj Fahrenheita, kar odpravlja potrebo po hladnem shranjevanju med transportom. Študija, ki jo je vodil Ariel Furst, poudarja možnost široke distribucije in stroškovne učinkovitosti, zaradi česar so mikrobna gnojila bolj dostopna kmetom.
Tradicionalne Haber-Boscheve metode za proizvodnjo kemičnih gnojil niso samo ogljično intenzivne, ampak sčasoma izčrpajo tudi hranila v tleh. V nasprotju s tem je cilj regenerativnega kmetijstva, ki vključuje bakterije, ki vežejo dušik, trajnostno obnoviti zdravje tal. Medtem ko so nekateri kmetje sprejeli mikrobna gnojila, je fermentacija na mestu za mnoge še vedno previsoka.
Pošiljanje živih bakterij na podeželje se sooča z izzivi zaradi občutljivosti na vročino in občutljivih struktur. Furstova rešitev vključuje nanos MPN prevleke, kovinsko-fenolne mreže, ki ščiti bakterije pred toploto in poškodbami zaradi sušenja z zamrzovanjem. Komponente, ki jih je odobrila FDA, vključno z železom, manganom, aluminijem in cinkom, zagotavljajo varnost in prijaznost do okolja.
Raziskovalci so testirali 12 različnih MPN, v katerih so zajeli Pseudomonas chlororaphis, bakterijo, ki veže dušik. Vsi premazi so učinkovito zaščitili bakterije pred visokimi temperaturami in vlago, ki sta ključni za njihovo preživetje med transportom. Poskusi kalitve semen so pokazali, da je najučinkovitejši MPN, kombinacija mangana in epigalokatehin galata (EGCG), izboljšal stopnjo kalitve za 150 odstotkov v primerjavi z netretiranimi semeni.
Ariel Furst, glavni raziskovalec, je ustanovil podjetje Seia Bio, da bi komercializiral to tehnologijo za regenerativno kmetijstvo v velikem obsegu. Pričakuje se, da bo stroškovna učinkovitost proizvodnega procesa koristila malim kmetom brez infrastrukture za fermentacijo na kraju samem, kar bo demokratiziralo dostop do trajnostnih kmetijskih praks.
Pionirska kovinsko-organska prevleka MIT pomeni pomemben korak k trajnostnemu kmetijstvu, ki obljublja zmanjšanje emisij toplogrednih plinov in izboljšano zdravje tal. Preboj bi lahko spremenil način, kako kmetje uporabljajo gnojila, tako da bo regenerativno kmetijstvo bolj dostopno in stroškovno učinkovito za vse.