...dnes už existují geneticky modifikované bakterie, které dokážou v zemědělství pomáhat s biologickou fixací dusíku?

Současné zemědělství je silně závislé na syntetických dusíkatých hnojivech. Více než polovina dodaného reaktivního dusíku se však ztrácí a uniká do životního prostředí, kde může způsobovat znečištění. Proto se hledají alternativní způsoby, jak rostlinám dusík zajistit, zejména s ohledem na to, že přirozená fixace dusíku patří k energeticky nejnáročnějším procesům v přírodě.

Jedním z alternativních způsobů je tzv. biologická fixace dusíku. Studie ukazují, že diazotrofní mikroorganismy spojené s kořenovým systémem mohou být bezpečně a účinně využity například u kukuřice (Zea mays) i na běžně hnojených polích. Tyto práce naznačují, že biologická fixace dusíku má potenciál částečně nahradit syntetická hnojiva a snížit jejich spotřebu.

Jedním z konkrétních příkladů aplikace biologické fixace dusíku je geneticky upravený kmen Klebsiella variicola 137-1036 (Kv137-1036), odvozený od přirozeně se vyskytující půdní bakterie. Tento upravený kmen si zachoval schopnost kolonizovat kořeny kukuřice a vykazuje více než 120× vyšší aktivitu fixace dusíku, a to i v prostředí bohatém na dusík. Jeho účinnost byla ověřena v několikaletých polních pokusech na různých lokalitách v USA, kde vedla přítomnost kmene Kv137-1036 v půdě k vyšším a stabilnějším výnosům ve srovnání s běžnou praxí s komerčními hnojivy. Lyofilizovaná forma tohoto kmene byla v roce v roce 2019 uvedena v USA na trh pod názvem Pivot Bio PROVEN a aplikuje se při setí přímo k semenům kukuřice.

Tyto výsledky ukazují, že biologická fixace dusíku má reálný potenciál stát se udržitelným doplňkem moderního zemědělství, který může snížit závislost na syntetických hnojivech a zároveň přispět ke stabilnějším výnosům.

Více informací na toto téma můžete najít zde:

Autorka textu: Kristýna Kliková, editorka textu: Tereza Branyšová