Novo istraživanje objavljeno u časopisu npj Održiva poljoprivreda izveštava da je biomasa napravljena od ljubičaste fotosintetske morske bakterije Rhodovulum sulfidophilum odlično azotno đubrivo.
Predvođena Keiji Numatom iz RIKEN Centra za nauku o održivim resursima (CSRS) i Univerziteta Kjoto, studija pokazuje da je ova biomasa efikasna kao i uobičajena neorganska sintetička đubriva, ali izbegava nekoliko neželjenih efekata koji štete životnoj sredini.
Povećanje poljoprivredne proizvodnje korišćenjem đubriva bogatih azotom je uobičajena praksa za koju se očekuje da će se povećati u narednim decenijama kako globalna potražnja za hranom raste. Kako se to dešava, očekuje se da će ekološki štetni neželjeni efekti prekomerne upotrebe uobičajenih neorganskih azotnih đubriva naglo porasti, uključujući značajne emisije gasova staklene bašte, kontaminirane podzemne vode i loš kvalitet zemljišta.
S druge strane, organska đubriva kao što su kompost i stajnjak imaju mnogo manje azota i stoga se moraju koristiti u većim količinama za isti efekat na rast biljaka. Ovo dovodi do preterano slanog zemljišta, koje je toksično i usporava rast biljaka, kao i više ugljen-dioksida i nusproizvoda azot-oksida na duge staze.
Istraživački tim za biomakromolekule u RIKEN CSRS-u je u potrazi za prirodnim izvorom azota koji može zameniti sintetička đubriva na bazi amonijaka i pomoći u sprečavanju buduće krize. Poznato je da ljubičaste nesumporne bakterije (PNSB) imaju enzime koji im pomažu da uzmu azot iz atmosfere i ugrade ga u proteine, ali do sada niko nije testirao njihovu efikasnost kao đubriva.
Da bi napravio PNSB đubrivo za novu studiju, tim je izgnječio PNSB R. sulfidophilum i stvorio osušenu biomasu iz oslobođenog ćelijskog materijala. Analiza je pokazala da je sadržaj azota u PNSB đubrivu bio 11% po težini, što je mnogo više od onoga što se nalazi u drugim organskim đubrivima, uključujući biomasu napravljenu od drugih mikroba ili mikroalgi.
Istraživači su uporedili koliko je dobro rasla japanska komatsuna od spanaća senfa (Brassica rapa var. perviridis) uz pomoć bilo neorganskih đubriva ili novog đubriva od biomase PNSB. Prvo veliko otkriće bilo je da senf spanać zaista može da apsorbuje azot iz osušene biomase.
Dalji eksperimenti su pokazali da đubrivo od biomase podstiče rast biljaka isto kao i neorganska đubriva bogata azotom, i na hladnim i na toplim temperaturama. Povrh toga, čak i kada je đubrivo iz biomase sadržalo do četiri puta veću količinu azota, pH i salinitet zemljišta su ostali normalni, slično zemljištu koje je đubreno bez ikakvog azota.
Đubrivo PNSB od biomase ima nizak odnos ugljenika i azota i azot se oslobađa za upotrebu u biljkama relativno sporo u poređenju sa neorganskim đubrivima — oko 60% za 30 dana. Iako to znači da će za sličan rast useva biti potrebno dvostruko više đubriva iz biomase, velika prednost je to što će emisije ugljen-dioksida i azot-oksida biti manje, a manje azota će biti bačeno u životnu sredinu kroz ispiranje.
„Dugoročno, ovo bi moglo da revolucioniše poljoprivredu i da ublaži njen negativan uticaj na životnu sredinu“, kaže Morei-Jagi, jedan od vodećih autora studije.
Iako osnovni eksperimenti dokazuju efikasnost đubriva biomase, autori naglašavaju da su rezultati preliminarni i da će na kraju trebati uzeti u obzir druge faktore.
Kako Numata objašnjava, „Procena životnog ciklusa ovog đubriva biće od suštinskog značaja za procenu njegovog uticaja na životnu sredinu tokom proizvodnje, skladištenja, primene, transporta i odlaganja.“
Pored toga, mora se razmotriti kako povećati proizvodni proces biomase, a takođe se mora utvrditi rok trajanja.
Istraživači su optimistični da će ovi izazovi biti ispunjeni i da će njihovo otkriće pomoći da đubriva budu ekološki prihvatljivija i da spreče buduće probleme sa distribucijom neorganskih đubriva u lancu snabdevanja.
Pošto se đubrivo iz biomase proizvodi korišćenjem ugljen-dioksida i azota iz vazduha, nazvali su ga Air Fertilizer i registrovali ga za upotrebu kao organsko đubrivo u Japanu kao proizvod koji prodaje Simbiobe Inc.
