#MIT #Pertanian #Pertanian Berkelanjutan #Pupuk Mikroba #Revolusi Hijau #Regenerasi Tanah #Inovasi Lingkungan #Bakteri Pengikat Nitrogen #Teknik Pertanian #PenguranganGas Rumah Kaca#Teknologi Berkelanjutan
Dalam penelitian terbaru yang diterbitkan dalam Journal of American Chemical Society, para insinyur kimia MIT memperkenalkan lapisan logam-organik revolusioner yang dirancang untuk melindungi bakteri pengikat nitrogen, mengatasi tantangan dalam meningkatkan produksi dan transportasi ke peternakan. Pupuk kimia, yang berkontribusi terhadap 1.5 persen emisi gas rumah kaca global, dapat menjadi alternatif pupuk bakteri yang berkelanjutan.
Lapisan inovatif, yang dikenal sebagai jaringan logam-fenol (MPN), menjaga integritas sel bakteri, sehingga meningkatkan tingkat perkecambahan pada berbagai benih, termasuk jagung dan bok choy. Bakteri berlapis ini tahan terhadap panas hingga 132 derajat Fahrenheit, sehingga menghilangkan kebutuhan penyimpanan dingin selama transportasi. Penelitian yang dipimpin oleh Ariel Furst ini menyoroti potensi distribusi yang luas dan efektivitas biaya, sehingga membuat pupuk mikroba lebih mudah diakses oleh petani.
Metode tradisional Haber-Bosch untuk produksi pupuk kimia tidak hanya intensif karbon tetapi juga menghabiskan unsur hara tanah seiring berjalannya waktu. Sebaliknya, pertanian regeneratif, yang menggunakan bakteri pengikat nitrogen, bertujuan memulihkan kesehatan tanah secara berkelanjutan. Meskipun sebagian petani telah menggunakan pupuk mikroba, banyak petani yang masih menganggap fermentasi di tempat memerlukan biaya yang mahal.
Pengiriman bakteri hidup ke daerah pedesaan menghadapi tantangan karena kerentanan terhadap panas dan struktur yang rapuh. Solusi Furst melibatkan penerapan lapisan MPN, jaringan logam-fenol yang melindungi bakteri dari kerusakan akibat panas dan pengeringan beku. Komponen yang disetujui FDA, termasuk besi, mangan, aluminium, dan seng, menjamin keamanan dan ramah lingkungan.
Para peneliti menguji 12 MPN berbeda, merangkum Pseudomonas chlororaphis, bakteri pengikat nitrogen. Semua lapisan secara efektif melindungi bakteri dari suhu dan kelembapan tinggi, yang penting bagi kelangsungan hidup bakteri selama pengangkutan. Percobaan perkecambahan benih menunjukkan bahwa MPN yang paling efisien, kombinasi mangan dan epigallocationchin gallate (EGCG), meningkatkan tingkat perkecambahan sebesar 150 persen dibandingkan dengan benih yang tidak diberi perlakuan.
Ariel Furst, peneliti utama, mendirikan Seia Bio untuk mengkomersialkan teknologi ini untuk pertanian regeneratif dalam skala besar. Efektivitas biaya dari proses manufaktur diharapkan dapat menguntungkan petani skala kecil yang tidak memiliki infrastruktur untuk fermentasi di lokasi, sehingga mendemokratisasikan akses terhadap praktik pertanian berkelanjutan.
Lapisan logam-organik perintis MIT menandai langkah signifikan menuju pertanian berkelanjutan, menjanjikan pengurangan emisi gas rumah kaca dan meningkatkan kesehatan tanah. Terobosan ini dapat mengubah cara petani menggunakan pupuk, menjadikan pertanian regeneratif lebih mudah diakses dan hemat biaya bagi semua orang.