TLDR: Bakterky vyrábějící hnojiva přímo na plodinách by mohly nahradit hnojení nepřímé. Bude k tomu ale třeba bakterky trochu vylepšit a zodolnit. Studie hír.

Člověk odjakživa ke svým potřebám využívá jiné druhy – hafani nám pomáhali v lovu, kočky v ochraně zrní, a již nějaký ten pátek za nás kopou i bakterie třeba při výrobě inzulinu. Při hledání ekologičtějších zemědělských metod vědátoři nyní představili další, speciálně obalené bakterie, které by mohly nahradit konvenční chemická hnojiva.

Evoluce hnojiv

Průmyslová hnojiva jsou důvodem, proč je dnes na svět tolik lidí. Kdybychom používali čistě přirozené, respektive předprůmyslové metody hnojení, populace by nikdy nenarostla na 8 miliard hjumaníků! Tedy svět by možná přišel o mě, vás, nás!

Konvenční chemická hnojiva jsou ale taky dlouhodobě kritizována za svůj dopad na životní prostředí, protože způsobují znečištění a časem vyčerpávají živiny v půdě. Jejich vysoká cena navíc vedla k hledání ekologičtějších alternativ.

Do hry tak nedávno vstoupily užitečné bakterie – zejména mikrobi vázající dusík, kteří jsou oslavováni pro svou schopnost přeměňovat atmosférický dusík na amoniak, čímž poskytují rostlinám nezbytné živiny a zároveň posilují zdraví půdy a odolnost rostlin proti škůdcům.

Jenže ani je není tak snadné domestikovat…

Jak osedlat bakterky

Nasazení bakterií ale není tak snadné jako vytrénovat hafana. Třeba citlivost bakterek na teplo a vlhkost způsobila, že jejich přeprava z centralizovaných zdrojů na farmy byla nepraktická. Jednou z možností bylo pěstování ve velkých fermentorech přímo na místě, ale to s sebou zase nese značné náklady na výstavbu a údržbu.

Tým pod vedením profesorky Ariel Furst z MIT ale tento dílčí problém navrhl řešit metodou potahování. Vědátoři uzavřeli bakterie do drobných plášťů z „kovově-fenolové sítě“ (MPN – metal-phenol network), které jim poskytují ochranu, aniž by omezovaly jejich funkčnost.

Tyto povlaky fungují jako štíty a chrání mikroby před teplem a vlhkostí. Díky tomu lze bakterie i po vysušení mrazem účinně přepravovat a aplikovat na plodiny v práškové formě! A testování těchto MPNs na bakteriích Pseudomonas chlororaphis vázajících dusík odhalilo pozoruhodnou odolnost.

Autoři celkem štelovali na 12 různých MPNs, které obsahují kovy, jako je železo, mangan, hliník a zinek, schválené jako bezpečné pro použití v potravinářství. Tyto obaly obsahovaly také organické sloučeniny zvané fenoly schválené FDA, které zajišťovaly bezpečnost a účinnost. Všech 12 variant chránilo mikroby před teplotami až do 50 ºC a 48% relativní vlhkostí.

Bakterie s ochranou

Nejúčinnější kombinace MPN, mangan ve spojení s polyfenolem epigalokatechin galátem, vykazovala výjimečné výsledky. Obalení P. chlororaphis tímto obalem zlepšilo klíčivost semen o neuvěřitelných 150 % u různých plodin, jako je kopr, kukuřice, ředkvičky a další plevel. Je ale také možné, že i méně efektivní, ale levnější potahy mohou nakonec dělat více muziky.

Na MIT se fčil připravuje snaha o komercializaci těchto kabátků pro bakterky, který samože definitivně rozhodne o tom, jestli jejich využívání bude také komerčně smysluplné. Ten rozhodne, zdali se i tyhle bakterky připojí do dvorany slávy našich nejlepších biočichových přátel!

[Ladislav Loukota, JRN]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Autolink hír.