ГМО-бактерії замінять азотні добрива та скоротять викиди парникових газів
Щоб нагодувати зростаюче населення Землі, фермерам необхідно використовувати більше добрив. Однак така практика чревата екологічними проблемами. Каліфорнійський стартап Pivot Bio пропонує альтернативу - бактерії-симбіонти, які не шкодять навколишньому середовищу.
Сільськогосподарські рослини поглинають далеко не всі поживні речовини, що вносяться фермерами. Надлишок потрапляє в навколишнє середовище, де викликає масове цвітіння токсичних водоростей і підсилює парниковий ефект. Наприклад, незатребувані азотні добрива перетворюються в закис азоту - газ, який в 300 разів небезпечніше для клімату, ніж вуглекислий.
У компанії Pivot Bio впевнені, що необхідність в добривах можна скоротити за допомогою симбіотичних мікроорганізмів. Вони населяють кореневі бульби багатьох видів рослин, в першу чергу бобових.
В обмін на цукор бактерії діляться з господарями атмосферним азотом, переведеним в доступну для засвоєння форму. Однак у присутності добрив ця співпраця руйнується.
Коли сільгоспкультури отримують азот в доступній формі, бактерії стають непотрібними і впадають в стан спокою, а іноді навіть гинуть, повідомляє Quartz.
Дослідники з Pivot Bio змогли відключити генетичний механізм, який змушує мікроорганізми не діяти в присутності добрив. Для цього вченим довелося проробити масштабну роботу з аналізу бактерій з численних зразків грунту, а також виявлення генетичних шляхів, що відповідають за їх корисні властивості.
Запатентовані бактерії Pivot Bio вступають з рослинами в симбіоз незалежно від того, внесені добрива в грунт чи ні. На відміну від азотних добрив, які необхідно вносити багаторазово, розчин симбіонтів досить використовувати один раз за сезон. Потім бактерії приживаються на коренях і самі підтримують свою популяцію, повідомляє Wired.
Експерименти з кукурудзою показали, що симбіонти знижують потребу в додатковій підгодівлі на чверть.
За розрахунками компанії, якби всі виробники кукурудзи в США почали використовувати модифіковані мікроорганізми, це було б рівнозначно видалення з доріг 1 млн автомобілів.
Нещодавно стартап отримав $ 70 млн з фонду Breakthrough Energy Ventures, створеного групою мільярдерів, що включає Білла Гейтса, Джеффа Безоса і Джека Ма. Ці кошти дозволять компанії розширити виробництво і в 2019 році розпочати продаж рідкого «бактеріального добрива» для кукурудзяних полів. Крім того, Pivot Bio займеться розробкою симбіонтів для інших видів рослин, включаючи пшеницю та рис.
"Pivot Bio направлений на вирішення проблеми одного із найбільших джерел викидів парникових газів на планеті - потужних оксидів азоту та викидів вуглекислого газу, пов'язаних із використанням синтетичних добрив", - сказав предствник фонду Кармайкл Робертс. "Ми були надзвичайно вражені командою, їх диференційованим підходом до харчування рослин, і їхньою прихильністю до створення цінностей для фермера. Ця компанія має можливість зробити суттєвий позитивний вклад для нашого середовища, руйнуючи ринок добрив, який оцінюється в 200 мільярдів доларів".
Використання симбіотичних бактерій - не єдина можливість підвищити ефективність сільського господарства. Експерти пропонують звернути увагу на екзотичні культури, які зараз вирощуються лише в окремих регіонах, а також на дикі види рослин. За допомогою CRISPR їх можна модифікувати, зробивши популярними і комерційно успішними сільхозкультурами. Генне редагування вже дозволило одомашнити помідори та суничний фізаліс - перспективну ягідну культуру - всього за кілька років.
Також читайте:
- Запропонована нова модель прогнозу врожайності, точніша ніж Мінсільгоспу США
- Представлено бюджетний зернозбиральний міні-комбайн
- Вчені з Кембріджу зібрали робота, який може знімати верхнє листя з салату
- Українські виробники отримали унікальну можливість експортувати готову продукцію до найбільшого онлайн-супермаркету Азії