퍼듀 대학과 위스콘신-매디슨 대학의 연구자들은 스타트업 Pivot Bio와 협력하여 유전자 편집 미생물을 사용하면 옥수수와 같은 작물에 충분한 질소 공급을 제공할 수 있고, 합성 질소 비료 사용을 40파운드 줄일 수 있는 것으로 보이며, 작물 수확량은 동일한 수준으로 유지할 수 있음을 보여주었습니다.
미시간 주립 대학의 환경 과학 교수인 브루노 바소 박사는 역사적으로 질소 관리가 어려웠다고 말합니다. 토양-식물-대기 시스템이 매우 밀접하게 연관되어 있기 때문입니다. 그리고 이제 질소 비료는 여러 가지 과제에 직면합니다. 토양에서 최상의 상태를 유지하는 방법, 날씨의 예측 불가능성, 심지어 영양소가 흡수되는 방법까지 말입니다. 이 새로운 기술은 이러한 문제를 극복하고 생산성과 환경적 지속 가능성을 모두 높이려고 합니다.
진정한 돌파구는 대기 질소를 암모늄으로 자연적으로 전환할 수 있는 특수 박테리아인 "디아조트로프"의 사용에 있습니다. 생물학적 질소 고정(BNF)으로 알려진 이 과정은 합성 비료가 등장하기 전에 작물에 질소를 공급하는 주요 공급원이었습니다. 그러나 토착 형태가 디아조트로프의 대부분을 구성하는 디아조트로프는 장기간 높은 수준의 질소에 노출되면 질소 고정 활동이 감소합니다. Pivot Bio 연구자들은 이제 높은 수준의 질소에서도 BNF를 계속 수행하는 유전자 편집 디아조트로프를 설계하여 작물에 직접 질소를 공급하는 것을 극대화했습니다.
이 기술의 핵심에서 Pivot Bio는 유전자 편집 미생물을 활용하여 합성 비료를 준 토양에서도 대기 질소를 효율적으로 고정하는 40세대 제품인 PROVEN® 40을 제공합니다. 실험실과 현장 환경에서의 테스트에서 대기 질소가 옥수수 잎 엽록소로 추적되었고, 이 질소가 실제로 미생물에 의해 공기에서 공급되었다는 것이 입증되었습니다. 이 혁신은 PROVEN XNUMX을 적용한 식물이 시즌 초기에 질소 수치가 더 높았고 합성 비료가 덜 필요했기 때문에 깊은 의미가 있습니다.
2017년 Pivot Bio는 이와 관련하여 미국에서 13만 에이커 이상의 제품 사용을 확대하여 환경 친화적인 질소 솔루션으로의 전환이 증가하고 있음을 보여주었습니다. Basso 박사에 따르면, 이 기술은 농업 오염을 크게 줄일 수 있으므로 농부뿐만 아니라 전 세계의 생태계와 식량 안보에도 도움이 됩니다.
