#麻省理工学院#农业#可持续农业#微生物肥料#绿色革命#土壤再生#环境创新#固氮细菌#农业工程#温室气体减排#可持续技术
在《美国化学学会杂志》最近发表的一项研究中,麻省理工学院的化学工程师推出了一种革命性的金属有机涂层,旨在保护固氮细菌,解决扩大其生产和运输到农场的挑战。化肥占全球温室气体排放量的 1.5%,细菌肥料可能成为可持续的替代品。
这种创新涂层被称为金属苯酚网络(MPN),可以保持细菌细胞的完整性,从而提高包括玉米和白菜在内的各种种子的发芽率。这些涂层细菌可承受高达 132 华氏度的高温,无需在运输过程中冷藏。由 Ariel Furst 领导的这项研究强调了广泛分布和成本效益的潜力,使农民更容易获得微生物肥料。
传统的哈伯-博世化肥生产方法不仅碳密集,而且随着时间的推移会耗尽土壤养分。相比之下,结合固氮细菌的再生农业旨在可持续地恢复土壤健康。尽管一些农民已经接受了微生物肥料,但对许多人来说,现场发酵的成本仍然过高。
由于热敏感性和脆弱的结构,将活细菌运送到农村地区面临着挑战。 Furst 的解决方案包括应用 MPN 涂层,这是一种金属苯酚网络,可以保护细菌免受热和冷冻干燥的损害。 FDA批准的成分,包括铁、锰、铝和锌,确保安全和环保。
研究人员测试了 12 种不同的 MPN,封装了绿针假单胞菌(一种固氮细菌)。所有涂层都有效地保护细菌免受高温和潮湿的影响,这对于它们在运输过程中的生存能力至关重要。种子发芽实验表明,最有效的 MPN(锰和表没食子儿茶素没食子酸酯 (EGCG) 的组合)与未经处理的种子相比,发芽率提高了 150%。
首席研究员 Ariel Furst 创立了 Seia Bio,旨在将这项技术大规模商业化,用于再生农业。制造过程的成本效益预计将使没有现场发酵基础设施的小规模农民受益,从而使可持续农业实践的普及变得民主化。
麻省理工学院开创性的金属有机涂层标志着可持续农业的重大进步,有望减少温室气体排放并改善土壤健康。这一突破可能会改变农民使用肥料的方式,使再生农业对所有人来说更容易获得且更具成本效益。