#MIT #Agriculture #Sustainable Farming #Microbial Fertilizers #GreenRevolution #SoilRegeneration #Environmental Innovation #Nitrogen-FixingBacteria #AgriculturalEngineering #GreenhouseGasReduction#SustainableTechnology
I en nylig undersøgelse offentliggjort i Journal of the American Chemical Society introducerede MIT kemiske ingeniører en revolutionær metal-organisk belægning designet til at beskytte nitrogenfikserende bakterier, der adresserer udfordringer med at opskalere deres produktion og transport til gårde. Kemisk gødning, der bidrager til 1.5 procent af de globale drivhusgasemissioner, kunne se et bæredygtigt alternativ i bakteriegødning.
Den innovative belægning, kendt som et metal-phenol-netværk (MPN), bevarer bakteriecellernes integritet, hvilket giver mulighed for forbedrede spiringshastigheder i forskellige frø, herunder majs og bok choy. Disse coatede bakterier modstår varme op til 132 grader Fahrenheit, hvilket eliminerer behovet for kold opbevaring under transport. Undersøgelsen, ledet af Ariel Furst, fremhæver potentialet for udbredt distribution og omkostningseffektivitet, hvilket gør mikrobiel gødning mere tilgængelig for landmænd.
Traditionelle Haber-Bosch-metoder til fremstilling af kunstgødning er ikke kun kulstofintensive, men nedbryder også jordens næringsstoffer over tid. I modsætning hertil sigter regenerativt landbrug, der inkorporerer nitrogenfikserende bakterier, på at genoprette jordens sundhed bæredygtigt. Mens nogle landmænd har taget mikrobiel gødning til sig, er fermentering på stedet stadig uoverkommelig for mange.
Forsendelse af levende bakterier til landdistrikter står over for udfordringer på grund af varmefølsomhed og sarte strukturer. Fursts løsning går ud på at påføre MPN-belægningen, et metal-phenol-netværk, der beskytter bakterier mod både varme- og frysetørringsskader. De FDA-godkendte komponenter, herunder jern, mangan, aluminium og zink, sikrer sikkerhed og miljøvenlighed.
Forskerne testede 12 forskellige MPN'er, der indkapslede Pseudomonas chlororaphis, en nitrogenfikserende bakterie. Alle belægninger beskyttede effektivt bakterierne mod høje temperaturer og fugtighed, hvilket er afgørende for deres levedygtighed under transport. Frøspiringseksperimenter afslørede, at det mest effektive MPN, en kombination af mangan og epigallocatechingallat (EGCG), forbedrede spireevnen med 150 procent sammenlignet med ubehandlede frø.
Ariel Furst, den ledende forsker, har grundlagt Seia Bio for at kommercialisere denne teknologi til regenerativt landbrug i stor skala. Omkostningseffektiviteten af fremstillingsprocessen forventes at være til gavn for små landmænd uden infrastrukturen til fermentering på stedet, hvilket demokratiserer adgangen til bæredygtige landbrugsmetoder.
MIT's banebrydende metal-organiske belægning markerer et betydeligt skridt mod bæredygtigt landbrug, der lover en reduktion i drivhusgasemissioner og forbedret jordsundhed. Gennembruddet kan ændre den måde, hvorpå landmænd anvender gødning, hvilket gør regenerativt landbrug mere tilgængeligt og omkostningseffektivt for alle.