#MIT #کشاورزی #کشاورزی پایدار #کودهای میکروبی #انقلاب سبز #باززایی خاک #نوآوری زیست محیطی #باکتری های تثبیت کننده نیتروژن #مهندسی کشاورزی #کاهش گازهای گلخانه ای#فناوری پایدار
در مطالعهای که اخیراً در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شد، مهندسان شیمی MIT یک پوشش فلزی-آلی انقلابی را معرفی کردند که برای محافظت از باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن طراحی شده بود و چالشهای مربوط به افزایش تولید و حمل و نقل آنها به مزارع را برطرف میکرد. کودهای شیمیایی که در 1.5 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای در جهان نقش دارند، می توانند جایگزین پایداری در کودهای باکتریایی باشند.
پوشش ابتکاری که به عنوان شبکه فلز-فنول (MPN) شناخته می شود، یکپارچگی سلول های باکتریایی را حفظ می کند و امکان بهبود سرعت جوانه زنی در دانه های مختلف از جمله ذرت و بوک چوی را فراهم می کند. این باکتری های پوشش داده شده حرارت را تا 132 درجه فارنهایت تحمل می کنند و نیازی به نگهداری در سردخانه در هنگام حمل و نقل را از بین می برند. این مطالعه که توسط Ariel Furst رهبری شد، پتانسیل توزیع گسترده و مقرون به صرفه بودن را برجسته می کند و کودهای میکروبی را برای کشاورزان در دسترس تر می کند.
روش های سنتی هابر بوش برای تولید کود شیمیایی نه تنها کربن فشرده است، بلکه مواد مغذی خاک را نیز در طول زمان کاهش می دهد. در مقابل، کشاورزی احیا کننده، با ترکیب باکتری های تثبیت کننده نیتروژن، با هدف بازگرداندن سلامت خاک به طور پایدار انجام می شود. در حالی که برخی از کشاورزان کودهای میکروبی را پذیرفته اند، تخمیر در محل برای بسیاری کم هزینه است.
حمل باکتری های زنده به مناطق روستایی به دلیل حساسیت به گرما و ساختارهای ظریف با چالش هایی مواجه است. راه حل Furst شامل اعمال پوشش MPN، یک شبکه فلزی-فنل است که از باکتری ها در برابر گرما و آسیب ناشی از خشک شدن انجماد محافظت می کند. اجزای مورد تایید FDA، از جمله آهن، منگنز، آلومینیوم و روی، ایمنی و سازگاری با محیط زیست را تضمین می کنند.
محققان 12 MPN مختلف را آزمایش کردند که باکتری تثبیت کننده نیتروژن Pseudomonas chlororaphis را محصور کردند. همه پوششها به طور موثری از باکتریها در برابر دما و رطوبت بالا محافظت میکنند که برای زنده ماندن آنها در طول حمل و نقل بسیار مهم است. آزمایشهای جوانهزنی بذر نشان داد که کارآمدترین MPN، ترکیبی از منگنز و اپیگالوکاتچین گالات (EGCG)، سرعت جوانهزنی را تا 150 درصد در مقایسه با بذرهای تیمار نشده بهبود بخشید.
Ariel Furst، محقق اصلی، Seia Bio را برای تجاری سازی این فناوری برای کشاورزی احیا کننده در مقیاس بزرگ تاسیس کرده است. انتظار می رود مقرون به صرفه بودن فرآیند تولید به نفع کشاورزان کوچک مقیاس بدون زیرساخت برای تخمیر در محل باشد و دسترسی مردمی به شیوه های کشاورزی پایدار را دموکراتیک کند.
پوشش فلزی-آلی پیشگام MIT نشان دهنده گامی قابل توجه به سمت کشاورزی پایدار است و نویدبخش کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و بهبود سلامت خاک است. این پیشرفت می تواند روش استفاده کشاورزان از کود را تغییر دهد و کشاورزی احیا کننده را برای همه در دسترس تر و مقرون به صرفه تر کند.