La investigació revisada per parells publicada recentment a Scientific Reports ha revelat una tecnologia potencialment revolucionària que podria transformar el mètode centenari de lliurament de nitrogen als cultius. Aquest estudi col·laboratiu, que inclou científics de la Universitat de Wisconsin-Madison, la Universitat de Purdue i Pivot Bio, presenta proves pioneres que els microbis editats per gens poden fixar eficaçment el nitrogen atmosfèric i transferir-lo directament als cultius de cereals.
L'estudi va utilitzar nitrogen marcat isotòpicament per traçar el seu viatge des de l'aire fins a la clorofil·la a les fulles de blat de moro, confirmant que el nitrogen va ser fixat pels microbis editats per gens. Els estudis de camp van demostrar a més que aquests microbis podrien proporcionar una quantitat de nitrogen comparable a fins a 40 lliures de fertilitzant nitrogenat sintètic per acre, aconseguint rendiments similars als cultius.
El doctor Bruno Basso, professor de la Universitat Estatal de Michigan no implicat en l'estudi, va destacar la complexitat de gestionar els nivells de nitrogen als cultius a causa del clima impredictible i les condicions variables del sòl. Aquesta complexitat sovint fa que sigui difícil fer coincidir amb precisió l'oferta de nutrients amb la demanda dels cultius.
Els diazòtrofs, un tipus de bacteris naturalment capaços de convertir el nitrogen atmosfèric en amoni, són fonamentals en el procés conegut com a fixació biològica de nitrogen (BNF). Tanmateix, els diazòtrofs tradicionals del sòl perden la seva capacitat fixadora de nitrogen quan s'exposen a nivells elevats de nitrogen durant períodes prolongats, una situació habitual en camps tractats amb fertilitzants sintètics.
Els investigadors de Pivot Bio han superat aquest repte desenvolupant microbis editats per gens que continuen fixant nitrogen fins i tot en entorns rics en nitrogen. "Amb les edicions gèniques, ceguem els microbis a la presència de nitrogen al seu entorn, cosa que els permet continuar fixant amoni i lliurant-lo directament al sistema radicular del cultiu", va explicar el doctor Karsten Temme, director d'innovació de Pivot Bio.
Aquest desenvolupament forma part de l'estratègia més àmplia de Pivot Bio per millorar l'eficiència del nitrogen en l'agricultura i reduir l'impacte ambiental dels fertilitzants sintètics. Els assaigs de camp van incloure una sèrie d'experiments isotòpics en condicions del món real, confirmant la capacitat de fixació de nitrogen dels microbis editats per gens. Les mostres recollides de diverses granges van demostrar que la substitució dels fertilitzants nitrogenats tradicionals amb PROVEN® 40 de Pivot Bio va provocar augments a principis de la temporada dels nivells de nitrogen a les plantes sense afectar el rendiment global.
Les implicacions d'aquesta investigació són significatives, segons el Dr. Temme, ja que suggereix que els agricultors poden reduir la seva dependència dels fertilitzants nitrogenats sintètics sense sacrificar la productivitat dels cultius. Aquest avenç no només beneficia els agricultors, sinó que també té el potencial de reduir la contaminació ambiental i disminuir la petjada de carboni agrícola.
