#MIT #Agriculture #SustainableFarming #MicrobialFertilizers #GreenRevolution #SoilRegeneration #EnvironmentalInnovation #Nitrogen-FixingBacteria #AgriculturalEngineering #GreenhouseGasReduction#SustainableTechnology
У недавньому дослідженні, опублікованому в журналі Американського хімічного товариства, інженери-хіміки Массачусетського технологічного інституту представили революційне металоорганічне покриття, призначене для захисту азотфіксуючих бактерій, вирішуючи проблеми збільшення їх виробництва та транспортування на ферми. Хімічні добрива, які спричиняють 1.5 відсотка глобальних викидів парникових газів, можуть стати альтернативою бактеріальним добривам.
Інноваційне покриття, відоме як метало-фенольна мережа (MPN), зберігає цілісність бактеріальних клітин, дозволяючи покращити швидкість проростання різного насіння, включаючи кукурудзу та бок-чой. Ці вкриті бактерії витримують нагрівання до 132 градусів за Фаренгейтом, усуваючи потребу в холодному зберіганні під час транспортування. Дослідження під керівництвом Аріеля Ферста підкреслює потенціал для широкого розповсюдження та економічну ефективність, що робить мікробні добрива більш доступними для фермерів.
Традиційні методи Haber-Bosch для виробництва хімічних добрив не тільки споживають вуглець, але й з часом виснажують поживні речовини ґрунту. Навпаки, регенеративне сільське господарство, що включає азотфіксуючі бактерії, спрямоване на стійке відновлення здоров’я ґрунту. Хоча деякі фермери прийняли мікробні добрива, ферментація на місці для багатьох залишається непомірно високою.
Транспортування живих бактерій у сільську місцевість стикається з проблемами через чутливість до тепла та делікатну структуру. Рішення Furst передбачає нанесення покриття MPN, металево-фенольної сітки, яка захищає бактерії як від тепла, так і від ушкодження, викликаного сушінням. Схвалені FDA компоненти, включаючи залізо, марганець, алюміній і цинк, забезпечують безпеку та екологічність.
Дослідники протестували 12 різних MPN, інкапсулюючи Pseudomonas chlororaphis, азотфіксуючу бактерію. Усі покриття ефективно захищали бактерії від високих температур і вологості, що має вирішальне значення для їх життєздатності під час транспортування. Експерименти зі схожістю насіння показали, що найефективніший MPN, комбінація марганцю та епігалокатехінгалату (EGCG), покращує показники схожості на 150 відсотків порівняно з необробленим насінням.
Аріель Ферст, провідний дослідник, заснував компанію Seia Bio, щоб комерціалізувати цю технологію для регенеративного сільського господарства у великих масштабах. Очікується, що економічна ефективність виробничого процесу принесе користь дрібним фермерам без інфраструктури для ферментації на місці, демократизуючи доступ до стійких сільськогосподарських методів.
Новаторське металоорганічне покриття від Массачусетського технологічного інституту знаменує собою значний крок у напрямку сталого сільського господарства, обіцяючи скорочення викидів парникових газів і покращення стану ґрунту. Цей прорив може змінити спосіб застосування добрив фермерами, зробивши відновлюване сільське господарство більш доступним і економічно ефективним для всіх.