Un problème fondamental des cultures céréalières—riz, blé, maïs-est-ce qu'ils, contrairement à d'autres cultures, besoin de beaucoup d'engrais pour bien pousser.
L'engrais a de sérieux problèmes environnementaux et énergétiques associés à son utilisation. Pour aider à résoudre ce problème, les possibilités sont nombreuses :rotation des cultures, culture simultanée d'autres cultures, ce genre de chose. Mais au MIT, ils travaillent sur le Saint Graal :des cultures céréalières qui fabriquent leur propre engrais.
L'ingrédient clé de la plupart des engrais est l'azote, qui super-pouvoir la croissance des plantes. Quelques plantes, notamment les légumineuses, peuvent réparer les leurs. « Fixer » est le terme qui désigne l'action de capter l'azote de l'air et de le rendre disponible dans le sol pour utilisation. Les légumineuses le font avec des bactéries qui vivent dans des boutons sur les plantes elles-mêmes, mais les cultures céréalières ne peuvent pas le faire. Ainsi, les cultures céréalières - de loin les cultures les plus cultivées dans le monde - drainent l'azote disponible du sol, alors ont soif de plus, qui est appliqué sous forme d'engrais.
Mais en réalité, la production d'engrais est extrêmement énergivore, nécessitant beaucoup, beaucoup de combustibles fossiles, notamment le gaz naturel, ce qui n'est pas idéal. Plus, l'application d'engrais est rarement efficace, conduisant au ruissellement d'engrais dans les plans d'eau, ce qui n'est pas non plus idéal.
Au MIT, le Voigt Lab—du nom de son chef, ingénieur biologiste Christopher Voigt—a travaillé pour créer des cultures céréalières qui fonctionnent comme des légumineuses, pour fixer leur propre azote. Mais transférer ces bactéries, ou leurs effets, des légumineuses aux cultures céréalières est incroyablement compliqué et difficile, chargé d'obstacles.
Le MIT a annoncé cette semaine que le Voigt Lab a transféré avec succès certaines des structures vitales dans les cellules des bactéries, évitant le problème éventuellement insurmontable du transfert de la totalité de la bactérie. Les chercheurs s'empressent de noter, bien que ce ne soit « qu'une étape, bien qu'un grand pas » vers la création d'une plante céréalière fixatrice d'azote. Chaque souche spécifique de chaque culture céréalière est différente; chaque bactérie fixatrice d'azote spécifique est différente. Mais leur travail montre de sérieux progrès vers cet objectif.
Même en plus des applications environnementales et de sécurité, une culture fixatrice d'azote pourrait être plantée dans des sols normalement considérés comme trop pauvres en azote pour qu'on s'en préoccupe. Théoriquement, cela pourrait ouvrir le monde :moins d'engrais, et plus de cultures.
