მკვლევარებმა - პერდუს უნივერსიტეტიდან და ვისკონსინ-მედისონის უნივერსიტეტიდან, სტარტაპ Pivot Bio-სთან თანამშრომლობით - აჩვენეს, თუ როგორ შეუძლია გენური რედაქტირებული მიკრობების გამოყენებას საკმარისი აზოტის მიწოდება ისეთი კულტურებისთვის, როგორიცაა სიმინდი, სინთეზური აზოტის სასუქის გამოყენების სავარაუდო შემცირებით 40 ფუნტით. მოსავლის ერთნაირი დონის მიღწევა.
ისტორიულად, ამბობს მიჩიგანის სახელმწიფო უნივერსიტეტის გარემოსდაცვითი მეცნიერების პროფესორი, დოქტორი ბრუნო ბასო, აზოტის მართვა რთული იყო - რადგან ნიადაგი-მცენარე-ატმოსფერო სისტემა ძალიან მჭიდროდ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. ახლა კი აზოტოვანი სასუქები მრავალი გამოწვევის წინაშე დგანან: როგორ შეინარჩუნონ საუკეთესოდ ნიადაგში, ამინდის არაპროგნოზირებადობა და კიდევ როგორ შეიწოვება საკვები ნივთიერებები. ეს ახალი ტექნოლოგია ცდილობს გადალახოს ეს პრობლემები და გაზარდოს როგორც პროდუქტიულობა, ასევე გარემოს მდგრადობა.
ნამდვილი მიღწევა მდგომარეობს "დიაზოტროფების" გამოყენებაში, სპეციალური ბაქტერიების, რომლებსაც შეუძლიათ ბუნებრივად გარდაქმნან ატმოსფერული აზოტი ამონიუმად. ეს პროცესი, რომელიც ცნობილია როგორც ბიოლოგიური აზოტის ფიქსაცია (BNF), იყო კულტურებისთვის აზოტის ძირითადი წყარო სინთეზური სასუქების გამოჩენამდე. თუმცა, დიაოტროფები, რომელთა მშობლიური ფორმები მოიცავს დიაზოტროფების უმრავლესობას, ამცირებენ აზოტის დამაგრების აქტივობას დიდი ხნის განმავლობაში აზოტის მაღალ დონეზე ზემოქმედების შემთხვევაში. Pivot Bio-ს მკვლევარებმა ახლა შექმნეს გენური რედაქტირებული დიაზოტროფები, რომლებიც აგრძელებენ BNF-ის შესრულებას აზოტის მაღალ დონეზეც კი, რაც მაქსიმალურად აძლიერებს აზოტის პირდაპირ მიწოდებას ნათესებში.
ამ ტექნოლოგიის ბირთვში Pivot Bio გთავაზობთ PROVEN® 40-ს, მეორე თაობის პროდუქტს, რომელიც იყენებს გენით რედაქტირებულ მიკრობებს ატმოსფერული აზოტის ეფექტურად დასაფიქსირებლად, თუნდაც სინთეზურად განაყოფიერებულ ნიადაგებში. როგორც ლაბორატორიებში, ისე საველე პირობებში ჩატარებულმა ტესტებმა ატმოსფერული აზოტი სიმინდის ფოთლის ქლოროფილამდე მიიკვლია და დაადასტურა, რომ ეს აზოტი, ფაქტობრივად, ჰაერიდან იყო მიწოდებული მიკრობებით. ამ ინოვაციას აქვს ღრმა მნიშვნელობა, ვინაიდან დადასტურებული 40-ის ქვეშ მყოფ მცენარეებს ჰქონდათ აზოტის უფრო მაღალი დონე თავდაპირველად სეზონზე და სჭირდებოდათ ნაკლები სინთეზური სასუქი.
2017 წელს Pivot Bio-მ გააფართოვა პროდუქციის გამოყენება 13 მილიონ ჰექტარზე მეტ ფართობზე აშშ-ში ამ კუთხით, რაც აჩვენა მზარდი გადასვლა ეკოლოგიურად სუფთა აზოტის ხსნარებზე. დოქტორ ბასოს თქმით, ამ ტექნოლოგიას შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს სოფლის მეურნეობის დაბინძურება და, შესაბამისად, ემსახურება არა მხოლოდ ფერმერებს, არამედ ეკოსისტემებს და მსოფლიოს სასურსათო უსაფრთხოებას.
