Výskumníci – z Purdue University a University of Wisconsin-Madison v spolupráci so startupom Pivot Bio – ukázali, ako by použitie mikróbov upravených génmi mohlo poskytnúť dostatok dusíka pre plodiny, ako je kukurica, s pravdepodobným znížením spotreby syntetických dusíkatých hnojív o 40 libier. dosiahnutie rovnakej úrovne úrody plodín.
Historicky, hovorí profesor environmentálnej vedy na Michiganskej štátnej univerzite Dr. Bruno Basso, manažment dusíka bol ťažký – pretože systém pôda-rastlina-atmosféra je tak silne prepojený. A teraz dusíkaté hnojivá čelia množstvu výziev: ako sa čo najlepšie udržať v pôde, nepredvídateľnosť počasia a dokonca aj to, ako sa živiny vstrebávajú. Táto nová technológia sa snaží prekonať tieto problémy a zvýšiť produktivitu a udržateľnosť životného prostredia.
Skutočný prielom spočíva v použití „diazotrofov“, špeciálnych baktérií, ktoré dokážu prirodzene premieňať atmosférický dusík na amónium. Tento proces, známy ako biologická fixácia dusíka (BNF), bol hlavným zdrojom dusíka pre plodiny pred príchodom syntetických hnojív. Diaotrofy, ktorých natívne formy tvoria väčšinu diazotrofov, však znižujú svoju aktivitu viazania dusíka, ak sú vystavené vysokým hladinám dusíka dlhší čas. Výskumníci Pivot Bio teraz vytvorili génovo upravené diazotrofy, ktoré pokračujú vo vykonávaní BNF aj pri vysokých hladinách dusíka, čím maximalizujú priame dodávanie dusíka priamo do plodín.
V jadre tejto technológie Pivot Bio ponúka PROVEN® 40, produkt druhej generácie využívajúci génovo upravené mikróby na účinnú fixáciu atmosférického dusíka aj v pôdach hnojených synteticky. Testy v laboratóriách aj v teréne sledovali atmosférický dusík až po chlorofyl listov kukurice a dokázali, že tento dusík bol v skutočnosti dodávaný zo vzduchu mikróbmi. Táto inovácia má hlboký význam, pretože rastliny v PROVEN 40 mali na začiatku sezóny vyššie hladiny dusíka a potrebovali menej syntetického hnojiva.
V roku 2017 spoločnosť Pivot Bio v tomto ohľade rozšírila používanie produktov na viac ako 13 miliónov akrov v USA, čím demonštruje rastúci posun k ekologickým riešeniam dusíka. Podľa Dr. Basso môže táto technológia výrazne znížiť znečistenie z poľnohospodárstva, a preto slúži nielen poľnohospodárom, ale aj ekosystémom a potravinovej bezpečnosti sveta.