#MIT #חקלאות #חקלאות בת קיימא #דשנים מיקרוביאליים #מהפכה ירוקה #התחדשות קרקע #חדשנות סביבתית #קיבוע חיידקים בחנקן #הנדסה חקלאית #הפחתת גז חממה #טכנולוגיה בת קיימא
במחקר שפורסם לאחרונה ב-Journal of the American Chemical Society, המהנדסים הכימיים של MIT הציגו ציפוי מתכת-אורגני מהפכני שנועד להגן על חיידקים מקבעי חנקן, להתמודד עם אתגרים בהגדלת הייצור וההובלה שלהם לחוות. דשנים כימיים, התורמים ל-1.5% מפליטת גזי החממה העולמית, יכולים לראות חלופה בת קיימא בדשנים חיידקיים.
הציפוי החדשני, המכונה רשת מתכת-פנול (MPN), שומר על שלמות תאי חיידקים, ומאפשר שיפור קצב הנביטה של זרעים שונים, כולל תירס ובוק צ'וי. חיידקים מצופים אלה עומדים בחום של עד 132 מעלות פרנהייט, ומבטלים את הצורך באחסון קר במהלך ההובלה. המחקר, בהובלת אריאל פירסט, מדגיש את הפוטנציאל להפצה נרחבת ולעלות-תועלת, מה שהופך את הדשנים המיקרוביאליים לנגישים יותר לחקלאים.
שיטות הבר-בוש המסורתיות לייצור דשן כימי אינן רק עתירות פחמן אלא גם מדללות את חומרי הזנה של הקרקע לאורך זמן. לעומת זאת, חקלאות רגנרטיבית, המשלבת חיידקים מקבעי חנקן, שואפת להחזיר את בריאות הקרקע באופן בר קיימא. בעוד שחלק מהחקלאים אימצו דשנים מיקרוביאליים, התסיסה באתר נותרה חסכונית עבור רבים.
משלוח חיידקים חיים לאזורים כפריים מתמודד עם אתגרים בשל רגישות לחום ומבנים עדינים. הפתרון של פורסט כולל מריחת ציפוי MPN, רשת מתכת-פנול המגנה על חיידקים הן מפני נזקי חום והן מפני נזקי ייבוש בהקפאה. הרכיבים שאושרו על ידי ה-FDA, לרבות ברזל, מנגן, אלומיניום ואבץ, מבטיחים בטיחות וידידותיות לסביבה.
החוקרים בדקו 12 מספרי MPN שונים, עטפו את Pseudomonas chlororaphis, חיידק מקבע חנקן. כל הציפויים הגנו ביעילות על החיידקים מפני טמפרטורות ולחות גבוהות, חיוניים לכדאיותם במהלך ההובלה. ניסויים של נביטת זרעים גילו כי ה-MPN היעיל ביותר, שילוב של מנגן ואפיגלוקטצ'ין גלאט (EGCG), שיפר את שיעורי הנביטה ב-150 אחוז בהשוואה לזרעים לא מטופלים.
אריאל פירסט, החוקר הראשי, הקים את Seia Bio כדי למסחר את הטכנולוגיה הזו לחקלאות רגנרטיבית בקנה מידה גדול. העלות-תועלת של תהליך הייצור צפויה להועיל לחקלאים בקנה מידה קטן ללא תשתית לתסיסה באתר, תוך דמוקרטיזציה של גישה לפרקטיקות חקלאיות ברות קיימא.
ציפוי המתכת-אורגני החלוצי של MIT מסמן צעד משמעותי לעבר חקלאות בת קיימא, ומבטיח הפחתה בפליטת גזי חממה ושיפור בריאות הקרקע. פריצת הדרך עשויה לשנות את האופן שבו חקלאים פורסים דשנים, ולהפוך את החקלאות המתחדשת לנגישה וחסכונית יותר עבור כולם.