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パデュー大学とウィスコンシン大学マディソン校の研究者らは、新興企業ピボット・バイオと共同で、遺伝子編集された微生物を使用することで、トウモロコシなどの作物に十分な窒素を供給し、合成窒素肥料の使用量を40ポンド削減しながら、同レベルの作物収穫量を達成できることを実証した。
ミシガン州立大学の環境科学教授であるブルーノ・バッソ博士は、歴史的に窒素管理は困難だったと語る。土壌・植物・大気のシステムが密接に関連しているためだ。そして今、窒素肥料は土壌に最もよく留まる方法、天候の予測不能性、さらには栄養素の吸収方法など、多くの課題に直面している。この新しい技術は、これらの問題を克服し、生産性と環境の持続可能性の両方を向上させることを目指している。
本当のブレークスルーは、大気中の窒素を自然にアンモニウムに変換できる特殊なバクテリアである「ジアゾ栄養菌」の使用にあります。このプロセスは生物学的窒素固定 (BNF) として知られ、合成肥料が登場する前は作物への窒素の主要な供給源でした。しかし、ジアゾ栄養菌の大部分を占める天然形態のジアゾ栄養菌は、長期間高濃度の窒素にさらされると窒素固定活性が低下します。ピボット バイオの研究者は、現在、高濃度の窒素でも BNF を実行し、作物への窒素の直接供給を最大限にする遺伝子編集ジアゾ栄養菌を設計しました。
この技術の中核として、Pivot Bio は PROVEN® 40 を提供しています。これは遺伝子編集された微生物を利用して、合成肥料を施用した土壌でも大気中の窒素を効率的に固定する第 40 世代の製品です。研究室と現場の両方でテストした結果、大気中の窒素はトウモロコシの葉のクロロフィルに由来することがわかり、この窒素は実際には微生物によって空気から供給されていることが判明しました。この革新は、PROVEN XNUMX を植えた植物はシーズン開始当初に窒素レベルが高く、合成肥料の必要性が減ったことから、大きな意味を持っています。
2017年、ピボットバイオ社は、この点で米国内の13万エーカー以上に製品の使用を拡大し、環境に優しい窒素ソリューションへの移行が進んでいることを実証しました。バッソ博士によると、この技術は農業による汚染を大幅に削減できるため、農家だけでなく、世界の生態系と食糧安全保障にも役立つとのことです。
