Door op 80% van hun beplante oppervlakte biomest te gebruiken, profiteren Braziliaanse sojatelers van de ecologische en economische voordelen van het gebruik van het microbioom in plaats van chemische meststoffen. Het microbioom is de gemeenschap van schimmels, bacteriën en andere micro-organismen in een bepaalde omgeving. In de landbouw levert het de voedingsstoffen die gewassen nodig hebben en verhoogt het de opbrengsten. Het gebruik ervan heeft veel economische en ecologische voordelen.

Het geval van Braziliaanse sojabonen is een van de 14 succesverhalen die worden besproken in een overzichtsartikel over de impact van microbioomonderzoek op sectoren zoals landbouw, gefermenteerde producten en de menselijke gezondheid. Gepubliceerd in Frontiers in Microbiology , werd uitgevoerd als onderdeel van MicrobiomeSupport, een project om wereldwijd microbioomonderzoek in kaart te brengen, met de nadruk op innovatie in het voedselsysteem.

Bij het project zijn wetenschappers en bedrijven in 28 landen betrokken, waaronder het Genomics for Climate Change Research Centre (GCCRC), een van de Engineering Research Centres (ERC's) die door FAPESP worden ondersteund. GCCRC is een partnerschap met de Braziliaanse Agricultural Research Corporation (EMBRAPA).

"Brazilië is een van de weinige landen ter wereld die met succes biomest gebruikt in de sojateelt. Het is de grootste producent en exporteur van het product. Micro-organismen worden toegepast om stikstof vast te leggen in 80% van het areaal dat in Brazilië met sojabonen is beplant. De positieve milieu-impact is zeer aanzienlijk. De CO2-uitstoot in de atmosfeer bedraagt ​​zo'n 430 miljoen ton CO₂ equivalent lager dankzij stikstofbindende bacteriën. Dit beschermt ook bronnen en andere zoetwaterbronnen omdat chemische stikstof rivieren vervuilt", zegt Rafael de Souza, een co-auteur van het artikel. Hij is een onderzoeker bij GCCRC en een oprichter van Symbiomics, een Braziliaanse biotech-startup die de volgende generatie biologische geneesmiddelen ontwikkelt. .

Toepassing van micro-organismen op de bodem heeft ook een belangrijke economische impact. "De oorlog in Oekraïne heeft laten zien hoezeer we afhankelijk zijn van geïmporteerde kunstmest", zei Souza. "Brazilië importeert ongeveer 77% van de stikstof die wordt gebruikt om zijn landbouwgewassen te bemesten. Sojabonen zijn de enige uitzondering. Ze zijn niet afhankelijk van deze invoer, juist vanwege de biologische stikstofbinders die door telers worden gebruikt, wat zo'n 10 miljard dollar aan synthetische stikstofmest bespaart. ."

Biofertilizer bespaart boeren enorm veel geld. Volgens Solon Cordeiro de Araujo, adviseur van de National Association of Inoculant Producers and Importers (ANPII) en co-auteur van het artikel, kost kunstmest ongeveer BRL 1.000 per hectare, terwijl inoculanten voor biokunstmest minder dan BRL 50 per hectare kosten.

"Het werk dat in het geval van sojabonen wordt gedaan, bestaat uit het selecteren van bepaalde bacteriën, ze isoleren en op het gewas toepassen om de hoeveelheid van deze nuttige micro-organismen in de bodem te vergroten. De bacteriën vervangen synthetische stikstofmest. In plaats van chemicaliën gebruiken boeren biofertilizer-entstoffen, die stikstof uit de lucht halen en rechtstreeks in de plant brengen", legt Araujo uit.

De impact is vooral belangrijk omdat Brazilië 's werelds grootste producent en exporteur van sojabonen is, met meer dan 36 miljoen hectare beplant areaal. De auteurs van het artikel benadrukken de economische en ecologische voordelen van microbioomonderzoek in Brazilië om telers van andere gewassen de voordelen van biofertilizer te laten zien en om wetenschappers aan te moedigen meer onderzoek te doen naar de vervanging van kunstmest door micro-organismen.

Alle gewassen hebben stikstof, fosfor en kalium nodig. In het geval van sojabonen levert biomest alleen stikstof. De andere twee voedingsstoffen worden geleverd door chemicaliën. In andere gevallen, zoals bijvoorbeeld maïs, bonen en rijst, worden alle drie de voedingsstoffen door chemicaliën geleverd.

Sinds de introductie van sojabonen in de jaren zestig is in Brazilië stikstofbiomest ontwikkeld. "Brazilië koos voor de ontwikkeling en verfijning van deze bacteriën en bacteriële producten als vervanging voor chemische stikstof," zei Araujo.

Volgens de auteurs is de vervanging van chemische stikstof door microbioomproducten in sojabonen mogelijk gemaakt door gezamenlijke inspanningen op drie gebieden. "Dit is het resultaat van het werk dat is verricht in de academische wereld, de regelgeving en de industrie. Wetenschappers van universiteiten en EMBRAPA hebben de vereiste technologie naar Brazilië gebracht. Wetgevers hebben het noodzakelijke regelgevingskader aangenomen. En de industrie heeft ook een rol gespeeld op het gebied van implementatie en commercialisering", zei Souza.

Onderzoek naar micro-organismen is aan de gang sinds het begin van de sojateelt in Brazilië, maar het aantal artikelen en producten is de afgelopen tien jaar gestegen naarmate hulpmiddelen voor genetische sequencing toegankelijker zijn geworden. "Het geval van Braziliaanse sojabonen is ook belangrijk omdat het de weg vrijmaakte voor andere producten om marktaandeel te winnen en voor andere gewassen om biomest te gebruiken," voegde hij eraan toe.

Model voor andere gewassen

De ontwikkeling van op microbioom gebaseerde technologieën zal naar verwachting uitbreiden in Brazilië. Naast vooruitgang in het onderzoek dat leidt tot een betere selectie van micro-organismen en de productie van krachtigere inoculanten, merkten de onderzoekers nog een reeks factoren op die zullen bijdragen aan het gebruik van biofertilizer door telers van verschillende gewassen.

"Er is sprake van een perfecte storm die het gebruik van biofertilizer in Brazilië drijft," zei Souza. "We hebben nu een groot aantal startups en onderzoekscentra die geïnteresseerd zijn in het ontwikkelen van nieuwe microbioomproducten voor verschillende gewassen. De economische en milieubeschermingscijfers zijn indrukwekkend. Het is ook duidelijk geworden dat we minder afhankelijk moeten zijn van kunstmest, waarvan het grootste deel wordt geïmporteerd Het geval van Braziliaanse sojabonen zou daarom een ​​drijvende kracht kunnen zijn voor verdere vooruitgang in het gebruik van biomest hier." + Verder verkennen

Best practices voor bodembedekkers ontdekken om de gewasproductie te optimaliseren