StoryEditor

Czy nowe nawożenie ograniczy zużycie azotu? Technologia jest testowana w polu

Naukowcy i firmy biotechnologiczne testują rozwiązania, które mają dostarczać azot bezpośrednio roślinom uprawnym. Ich celem jest ograniczenie stosowania nawozów azotowych, ale technologia wciąż wymaga dalszych prób polowych. Badacze wskazują na możliwy potencjał, nie na potwierdzone oszczędności w gospodarstwach.

15.11.2026., 18:00h

Emisję miliardów ton gazów cieplarnianych powoduje co roku produkcja azotowych nawozów sztucznych, które w każdym regionie świata są podstawą zwiększenia plonów. Obecnie naukowcy robią postępy w pracach nad bardziej ekologiczną alternatywą: bakteriami zmodyfikowanymi genetycznie. Podejście to czerpie inspirację z naturalnych bakterii, które „wiążą” azot w postaci przydatnej dla roślin i dostarczają go niektórym gatunkom. Naukowcy wprowadzają modyfikacje genetyczne do bakterii, aby umożliwić im wiązanie azotu także dla innych roślin uprawnych, takich jak kukurydza i pszenica, które nie mają naturalnych partnerów mikrobiologicznych pełniących tę funkcję.

Jak nowe nawożenie ma dostarczać azot roślinom?

W komentarzu opublikowanym 10 listopada w czasopiśmie „Nature Biotechnology”¹ naukowcy sugerują, że bakterie zmodyfikowane genetycznie mogłyby ostatecznie zastąpić nawet połowę nawozów syntetycznych, a według przytoczonych danych nawozy syntetyczne odpowiadają za około 5% światowych emisji gazów cieplarnianych. Firmy biotechnologiczne próbują zmodyfikować bakterie tak, by skuteczniej zasiedlały korzenie kukurydzy i innych upraw, a następnie przekazywały im azot.  Zasada działania tego procesu jest dobrze znana. Roślina pobiera ten azot dzięki bakteriom, a w zamian dostarcza węgiel, który napędza wzrost bakterii.

image
Bakterie mogłyby dostarczać azot do korzeni bardziej efektywnie niż nawozy syntetyczne.
FOTO: Daleszyński

Bakterie mogłyby dostarczać azot do korzeni bardziej efektywnie niż nawozy syntetyczne, co mogłoby ograniczyć emisję gazów cieplarnianych oraz zanieczyszczenie azotem wód powierzchniowych. Wymagałoby to jednak szeregu postępów, od skłonienia różnych gatunków mikroorganizmów do współpracy po przeprowadzenie bardziej rygorystycznych badań terenowych.

Pierwsze testy polowe w USA i Brazylii 

Warto podkreślić, że niektóre z tych bakterii zostały wzbogacone o geny i fragmenty genetyczne pochodzące od wirusów lub odlegle spokrewnionych bakterii. Oznacza to, że zmodyfikowane mikroorganizmy klasyfikuje się jako transgeniczne — zmodyfikowane w taki sposób, by zawierały DNA pochodzące od innych gatunków. Bakterie te są obecnie testowane na niewielkich poletkach upraw kukurydzy w gospodarstwach rolnych na Środkowym Zachodzie Stanów Zjednoczonych. Bakterie te, opracowane przez firmę Switch Bioworks z San Carlos w Kalifornii, stanowią pierwszy przykład transgenicznego nawozu biologicznego, który uzyskał zgodę na przeprowadzenie testów polowych w tym kraju.

We wrześniu firma Switch Bioworks otrzymała zgodę od brazylijskiej agencji regulacyjnej, Krajowej Komisji Technicznej ds. Bezpieczeństwa Biologicznego (CNTBio), na testowanie swoich szczepów w tym kraju. Jak twierdzi biolog molekularny Mario Murakami, pełniący funkcję prezesa CNTBio w Campinas, jest to pierwszy przypadek, kiedy jakakolwiek bakteria transgeniczna została dopuszczona do testów polowych w Brazylii.

image
W pracy nad rozowojem bionawozów potrzebne są różne podejścia dostosowane do warunków rolniczych na całym świecie.
FOTO: Archiwum

Ile nawozów azotowych udało się już zastąpić?

Jak czytamy w artykule opublikowanym na nature.com, firmy, które skupiły się na edycji genów bakterii zamiast na produkcji mikroorganizmów transgenicznych, są na bardziej zaawansowanym etapie. Przykładowo firma Pivot Bio z Minneapolis w stanie Minnesota w ciągu ostatniej dekady zastosowała swoje bio-nawozy z edytowanymi genami na dziesiątkach milionów hektarów amerykańskich gruntów rolnych – mówi dyrektor ds. technologii tej firmy, Travis Frey. Niektóre produkty Pivot Bio były również testowane w Kanadzie, Argentynie, Kenii i Brazylii.

Strategia firmy Pivot Bio polega na wyłączeniu genów, które sygnalizują mikroorganizmom, że powinny zaprzestać samodzielnej produkcji azotu, przy jednoczesnym zminimalizowaniu wpływu tych modyfikacji na sprawność bakteryjną. Frey twierdzi, że w testach terenowych zmodyfikowane mikroorganizmy firmy Pivot były w stanie zastąpić średnio 20–25% zwykłych dawek nawozów azotowych stosowanych w uprawach.

image
Prace nad bakteriami nie są jedynymi w zakresie wspomagania nawożenia pszenicy. Naukowcy z UC Davis stworzyli pszenicę CRISPR, która pobudza bakterie glebowe do naturalnego wiązania azotu. 
FOTO: Kolasińska

Same mikroorganizmy mogą nie wystarczyć 

Specjaliści twierdzą, że w pracy nad rozowojem bionawozów potrzebne są różne podejścia dostosowane do warunków rolniczych na całym świecie. Okazuje się jednak, że dla zwiększenia skuteczności procesu same bakterie nie wystarczą, a modyfikacji genetycznej wymagać będą też rośliny. Naukowcy pracują też nad projektem modyfikacji genetycznej kukurydzy, aby była bardziej podatna na kolonizację przez bakterie wiążące azot.

Bionawozy w formie specjalni eprzystosowanych bakterii są więc obiecującym kierunkiem, ale ich przydatność w warunkach polowych wymaga szerszych i długotrwałych prób. Na obecnym etapie nie ma jeszcze podstaw, by traktować je jako gotowy zamiennik nawożenia mineralnego w gospodarstwach.

©℗ Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone.
Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy AgroHorti Media Sp. z o.o.
KUP LICENCJĘ
Jan Beba
Autor Artykułu:Jan Beba

Jan Beba - dziennikarz specjalizujący się w technice rolniczej, energii odnawialnej i budownictwie. Od 13 lat związany z redakcją top agrar Polska, od dwóch na stanowisku zastępcy redaktor naczelnej. Pracę dziennikarza łączy z prowadzeniem gospodarstwa rolnego w woj. wielkopolskim. Jest inicjatorem i autorem dziesiątek testów ciągników i maszyn rolniczych, artykułów poradnikowych, reportaży i komentarzy publikowanych na łamach top agrar Polska oraz topagrar.pl. Celem realizowanych testów maszyn rolniczych jest porównywanie technologii, funkcjonalności i ergonomii pracy. Autor w szczególności stawia na praktyczne ujęcie realizowanych testów, nierzadko łączonych z profesjonalnymi doświadczeniami polowymi, np. w siewie międzyplonów czy kukurydzy integrującymi technologie rolnictwa 4.0. W pracy badawczej regularnie korzysta ze wsparcia kadry naukowej Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Ważnym elementem przygotowywanych publikacji jest również analiza kosztów pracy maszyn i urządzeń w gospodarstwie. Pasją autora jest energetyka odnawialna, ze szczególnym uwzględnieniem biogazu. W relacjach z licznych reportaży z polskich i europejskich gospodarstw oraz konferencji prezentuje najlepsze praktyki wdrażania tej technologii w praktyce. Od wielu lat współorganizuje wiodące w kraju konferencje o tematyce rolniczej, m.in. Forum Rolników i Agrobiznesu, Forum Mleko, Seminarium OZE czy pokazy maszyn rolniczych z cyklu Żniwa i siew z top agrar i profi.
Kontakt: [email protected]

Pozostałe artykuły tego autora
Masz pytanie lub temat?Napisz do autora
POWRÓT DO STRONY GŁÓWNEJ
15. listopad 2026 18:02