Dec 09, 2024 השאר הודעה

מדענים מפתחים שיטה משנה משחק לגידול יבולים באמצעות דשן 'מובנה': 'אנחנו לומדים אילו גנים ... דרושים'

Reducing pollution from fertilizer further benefits human health.

הפחתת הזיהום מדשן מועילה עוד יותר לבריאות האדם.

בניצחון עבור גידולי דגנים חיוניים, חוקרים פיתחו דרך לאפשר לצמחים להמיר גז חנקן מהאוויר לדשן כדי לעזור להם לצמוח, כפי שדווח על ידי Interesting Engineering.

השיטה, שמטרתה להכניס סדרה של מינימום שבעה גנים לתוך המיטוכונדריה והכלורופלסטים של הגידולים, מאפשרת לגידולי דגנים, כמו תירס ואורז, להגיע לקיבוע חנקן באמצעות אור השמש ללא מריחת דשן.

לפני כמעט 100 שנה, תהליך הבר-בוש הוביל לגידול עצום בייצור המזון העולמי על ידי מהפכה בהפיכת החנקן באטמוספרה לצורה שאפשרה ייצור דשן בקנה מידה תעשייתי.

עם זאת, למרות הייצור ההמוני של המוצר, ב-IE הסבירו כי אזורים רבים, כמו אפריקה שמדרום לסהרה, עדיין לא מצליחים להשיג אותו בגלל מחסור בתשתיות. באזור זה, ואחרים דומים לו, יש מחסור גבוה במזון, בעיה שגדלה ככל שמזג אוויר קיצוני מאיים עוד יותר על היבולים שהם יכולים לגדל.

באופן אירוני, בעוד שתהליך הבר-בוש מנע רעב המוני, יש לו גם טביעת רגל פחמנית גדולה. היא אמנם מאפשרת ייצור המוני של יבולים, אך גם תורמת להתחממות יתר של כדור הארץ, שהשפעותיו מאיימות על מוצרי יסוד.

הביוכימאי של אוניברסיטת יוטה, לאנס סיפלדט, אמר לפרסום שכמעט 2% מבאר האנרגיה המלוכלכת בעולם משמשים לייצור דשן. זה לא רק פוגע בסביבה, אלא שהדשן עצמו גם מזיק, כאשר נגר רעיל גורם להרס של מערכות אקולוגיות של המים.

כדי לעזור לאזורים בקושי רב ולאספקת המזון העולמית הכוללת, שנמצאת בסיכון עקב ההשפעות של עליית הטמפרטורות העולמיות, Seefeldt והמדען הבכיר של USU Zhi-Yong Yang שיתפו פעולה בפרויקט עם עמיתים בספרד ובארצות הברית בעבר חמש שנים להנדס מחדש את הביולוגיה של גידולי הדגנים.

בתחילה, הם צמצמו את מספר הגנים הדרושים לקיבוע חנקן לתשעה, אך לאחר מכן הופתעו לגלות שהם יכולים לחסל כמה שהם ראו בתחילה קריטיים.

"המטרה היא להכניס גנים לתוך המיטוכונדריה והכלורופלסטים של הגידולים, ולאפשר להם לייצר מספיק אנרגיה כדי להניע קיבוע חנקן", אמר יאנג ל-IE. "זוהי ראיה די מגניבה. בעיקרון, לגידולים הקלוריים העיקריים האלה - אורז, תירס ותפוחי אדמה - יכול להיות דשן מובנה."

"חלק אחר חלק, אנו לומדים אילו גנים ואיזה שילוב של גנים נדרשים כדי להשיג קיבוע חנקן בתאים שונים", אמר סיפלדט. "במקום שרק קרן אחת תנגן, אנחנו מנסים לגרום לכל התזמורת לנגן ביחד".

מלבד מתן פתרון להפסקת המחסור במזון באזורים פחות מפותחים ופחות נגישים, על ידי ביטול הצורך בדשן רעיל עבור תת-קבוצה גדולה של יבולים, התהליך ממלא תפקיד מרכזי בסיוע בניקוי תעשיות המזון והחקלאות. הפחתת הזיהום מדשן מועילה עוד יותר לבריאות האדם.

התהליך מביא גם יתרונות שלא מהעולם הזה. IE דיווחה שזיפלד ועמית ל-USU ברוס בוגבי שיתפו פעולה במאמצים במימון נאס"א לחקור כיצד לקיים חיי אדם במשימות חלל ארוכות, כולל טיולים למאדים.

שלח החקירה

whatsapp

skype

דוא

חקירה