Brasilianske sojabønneavleres brug af biogødning undersøgt

Ved at bruge biogødning på 80 % af deres plantede areal nyder brasilianske sojabønneavlere de miljømæssige og økonomiske fordele ved at anvende mikrobiomet i stedet for kemisk gødning. Mikrobiomet er fællesskabet af svampe, bakterier og andre mikroorganismer i et givet miljø. I landbruget giver det de næringsstoffer, der kræves af afgrøder, og øger udbyttet. Dens brug har mange økonomiske og miljømæssige fordele.

Sagen om brasilianske sojabønner er en af ​​14 succeshistorier, der diskuteres i en oversigtsartikel om virkningen af ​​mikrobiomforskning på sektorer som landbrug, fermenterede produkter og menneskers sundhed. Udgivet i Frontiers in Microbiology , blev det gennemført som en del af MicrobiomeSupport, et projekt til kortlægning af global mikrobiomforskning med fokus på innovation i fødevaresystemet.

Projektet involverer forskere og virksomheder i 28 lande, herunder Genomics for Climate Change Research Center (GCCRC), et af Engineering Research Centrene (ERC'er) støttet af FAPESP. GCCRC er et partnerskab med Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA).

"Brasilien er et af de få lande i verden, der med succes anvender biogødning i sojabønnedyrkning. Det er den største producent og eksportør af råvaren. Mikroorganismer påføres for at fiksere kvælstof i 80 % af arealet, der er beplantet med sojabønner i Brasilien. Den positive miljøpåvirkning er meget betydelig. Kulstofemissioner til atmosfæren er omkring 430 millioner tons CO₂ tilsvarende lavere takket være nitrogenfikserende bakterier. Dette beskytter også kilder og andre ferskvandskilder, fordi kemisk kvælstof forurener floder," sagde Rafael de Souza, medforfatter til artiklen. Han er forsker hos GCCRC og en grundlægger af Symbiomics, en brasiliansk biotekstartup, der udvikler næste generations biologiske lægemidler. .

Påføring af mikroorganismer på jorden har også en betydelig økonomisk betydning. "Krigen i Ukraine har vist, hvor meget vi er afhængige af importeret kunstgødning," sagde Souza. "Brasilien importerer omkring 77 % af det kvælstof, der bruges til at gøde landets landbrugsafgrøder. Sojabønner er den eneste undtagelse. De er ikke afhængige af denne import, netop på grund af de biologiske nitrogenfiksere, der bruges af avlerne, hvilket sparer omkring 10 milliarder USD i syntetisk nitrogengødning. ."

Biogødning sparer landmænd for enorme mængder penge. Ifølge Solon Cordeiro de Araujo, konsulent for National Association of Inoculant Producers and Importers (ANPII) og medforfatter til artiklen, koster kemisk gødning omkring 1.000 BRL pr. hektar, mens biogødnings-podemidler koster mindre end 50 BRL pr. hektar.

"Det arbejde, der udføres i forbindelse med sojabønner, består i at udvælge bestemte bakterier, isolere dem og påføre dem på afgrøden for at øge mængden af ​​disse gavnlige mikroorganismer i jorden. Bakterierne erstatter syntetisk kvælstofgødning. I stedet for kemikalier bruger landmændene biogødnings-podemidler, som tager nitrogen fra luften og tilfører det direkte ind i planten," forklarede Araujo.

Påvirkningen er særlig vigtig, fordi Brasilien er verdens førende producent og eksportør af sojabønner med mere end 36 millioner hektar beplantet areal. Forfatterne af artiklen fremhæver de økonomiske og miljømæssige fordele ved mikrobiomforskning i Brasilien for at vise avlere af andre afgrøder fordelene ved biogødning og for at tilskynde videnskabsmænd til at forske mere i erstatning af kemisk gødning med mikroorganismer.

Alle afgrøder kræver nitrogen, fosfor og kalium. For sojabønners vedkommende leverer biogødning kun nitrogen. De to andre næringsstoffer tilføres af kemikalier. I andre tilfælde, såsom majs, bønner og ris, for eksempel, tilføres alle tre næringsstoffer af kemikalier.

Nitrogenbiogødning er blevet udviklet i Brasilien siden introduktionen af ​​sojabønner i 1960'erne. "Brasilien valgte udvikling og forfining af disse bakterier og bakterielle produkter som erstatning for kemisk nitrogen," sagde Araujo.

Ifølge forfatterne er substitution af kemisk nitrogen med mikrobiomeprodukter i sojabønner blevet muliggjort af en samarbejdsindsats på tre områder. "Dette er resultatet af det arbejde, der er udført i den akademiske verden, regulering og industri. Forskere ved universiteter og EMBRAPA bragte den nødvendige teknologi til Brasilien. Lovgivere bestod de nødvendige lovgivningsmæssige rammer. Og industrien har også spillet sin rolle med hensyn til implementering og kommercialisering," siger han. sagde Souza.

Forskning i mikroorganismer har været i gang lige siden dyrkningen af ​​sojabønner begyndte i Brasilien, men antallet af artikler og produkter er steget i de sidste ti år i takt med, at genetiske sekventeringsværktøjer er blevet mere tilgængelige. "Tilfældet med brasilianske sojabønner er også vigtigt, fordi det banede vejen for andre produkter til at vinde markedsandele og for andre afgrøder at bruge biogødning," tilføjede han.

Model til andre afgrøder

Udviklingen af ​​mikrobiom-baserede teknologier forventes at vokse i Brasilien. Udover fremskridt inden for forskning, der fører til bedre udvælgelse af mikroorganismer og produktion af mere kraftfulde podemidler, bemærkede forskerne en anden række faktorer, der vil bidrage til brugen af ​​biogødning hos avlere af forskellige afgrøder.

"Der er tale om en perfekt storm, der driver brugen af ​​biogødning i Brasilien," sagde Souza. "Vi har nu et stort antal startups og forskningscentre, der er interesseret i at udvikle nye mikrobiomprodukter til forskellige afgrøder. De økonomiske og miljømæssige beskyttelsestal er imponerende. Det er også blevet klart, at vi skal stole mindre på kemisk gødning, hvoraf det meste er importeret. Sagen om brasilianske sojabønner kan derfor være en drivkraft for yderligere fremskridt i brugen af ​​biogødning her." + Udforsk yderligere

Afdækning af bedste praksis for dækafgrøder for at optimere afgrødeproduktionen