Peer-reviewed onderzoek dat onlangs in Scientific Reports is gepubliceerd, heeft een potentieel revolutionaire technologie onthuld die de eeuwenoude methode van stikstofafgifte aan gewassen zou kunnen transformeren. Deze gezamenlijke studie, waarbij wetenschappers van de Universiteit van Wisconsin-Madison, Purdue University en Pivot Bio betrokken zijn, presenteert baanbrekend bewijs dat gen-bewerkte microben effectief stikstof uit de lucht kunnen fixeren en deze rechtstreeks naar graangewassen kunnen overbrengen.
De studie maakte gebruik van isotopisch gelabelde stikstof om de reis van de lucht naar het chlorofyl in maïsbladeren te volgen, wat bevestigde dat de stikstof werd gefixeerd door de gen-bewerkte microben. Veldstudies hebben verder aangetoond dat deze microben een hoeveelheid stikstof kunnen leveren die vergelijkbaar is met maximaal 40 pond synthetische stikstofkunstmest per hectare, waardoor vergelijkbare gewasopbrengsten kunnen worden bereikt.
Dr. Bruno Basso, een professor aan de Michigan State University die niet bij het onderzoek betrokken was, benadrukte de complexiteit van het beheren van stikstofniveaus in gewassen als gevolg van onvoorspelbaar weer en wisselende bodemomstandigheden. Deze complexiteit maakt het vaak een uitdaging om het aanbod van voedingsstoffen precies af te stemmen op de vraag naar gewassen.
Diazotrofen, een soort bacterie die van nature in staat is stikstof uit de atmosfeer om te zetten in ammonium, spelen een centrale rol in het proces dat bekend staat als biologische stikstoffixatie (BNF). Traditionele bodemdiazotrofen verliezen echter hun stikstofbindend vermogen wanneer ze gedurende langere perioden worden blootgesteld aan hoge stikstofniveaus, een situatie die gebruikelijk is op velden die zijn behandeld met synthetische meststoffen.
De onderzoekers van Pivot Bio hebben deze uitdaging overwonnen door genetisch gemodificeerde microben te ontwikkelen die stikstof blijven binden, zelfs in stikstofrijke omgevingen. "Met de genbewerkingen maken we microben blind voor de aanwezigheid van stikstof in hun omgeving, waardoor ze ammonium kunnen blijven fixeren en dit rechtstreeks aan het wortelsysteem van het gewas kunnen afleveren", legt Dr. Karsten Temme uit, hoofd innovatie bij Pivot Bio.
Deze ontwikkeling maakt deel uit van de bredere strategie van Pivot Bio om de stikstofefficiëntie in de landbouw te verbeteren en de milieu-impact van synthetische meststoffen te verminderen. De veldproeven omvatten een reeks isotopenexperimenten onder reële omstandigheden, die het stikstoffixatievermogen van de gen-bewerkte microben bevestigden. Monsters verzameld op verschillende boerderijen toonden aan dat het vervangen van traditionele stikstofmeststoffen door Pivot Bio's PROVEN® 40 leidde tot verhogingen van het stikstofgehalte in planten in het vroege seizoen, zonder de algehele opbrengst te beïnvloeden.
De implicaties van dit onderzoek zijn volgens Dr. Temme aanzienlijk, omdat het suggereert dat boeren hun afhankelijkheid van synthetische stikstofmeststoffen kunnen verminderen zonder de gewasproductiviteit op te offeren. Deze vooruitgang komt niet alleen de boeren ten goede, maar heeft ook het potentieel om de milieuvervuiling te verminderen en de ecologische voetafdruk van de landbouw te verkleinen.
