science >> Wetenschap >  >> Natuur

Gemodificeerd switchgrass heeft geen negatief effect op bodems

Teelt van meerjarig switchgrass verhoogt de organische koolstof in de bodem. Krediet:US Department of Energy

Het overwinnen van de natuurlijke weerstand van plantencelwanden tegen deconstructie, bekend als recalcitrantie, is een belangrijk knelpunt voor een kosteneffectieve productie van biobrandstoffen. In antwoord, wetenschappers gemodificeerden lignine. Lignine is een van de polymeren die verantwoordelijk zijn voor weerspannigheid en cruciaal voor structurele ondersteuning in plantenweefsels. Het modificeren van lignine verbeterde de omzetting van plantaardige biomassa in brandstof. Toch bleef er een vraag over. Zullen specifiek gemodificeerde bio-energiegewassen een negatieve invloed hebben op de lokale bodem? Bij veldonderzoeken onderzoekers bevestigden dat het kweken van genetisch gemanipuleerde switchgrass geen negatieve effecten op de bodem heeft gedurende de korte bestudeerde periode (2 tot 5 jaar).

Het telen van genetisch gemodificeerde bio-energiegewassen over grote gebieden zou de productie van biobrandstoffen sterk kunnen verbeteren. Echter, er is weinig bekend over de impact die dergelijke gewassen kunnen hebben op de bodemgezondheid in vergelijking met inheemse planten. Deze studie probeerde deze effecten te karakteriseren. Het team evalueerde fysieke, chemisch, en biologische parameters van bodemgezondheid gedurende meerdere jaren tijdens veldproeven met gemanipuleerde switchgrass. De studie vond geen significante effecten.

Wetenschappers van het BioEnergy Science Center (BESC) genetisch gemodificeerd switchgrass, een veelbelovend bio-energiegewas, om minder lignine te produceren, wat resulteert in een verbeterd ethanolomzettingsproces. Echter, de langetermijnimpact van lignine-gereduceerd switchgrass op bodems in termen van zijn fysieke, chemisch, en microbiologische kenmerken was onbekend. Een analyse die lignine-veranderde lijnen van switchgrass vergeleek met niet-veranderde switchgrass (controles) toonde geen detecteerbaar effect op de bodemchemie, zonder significante veranderingen in de pH van de bodem of 19 andere gemeten belangrijke elementen. Het bodemmicrobioom, belangrijk voor het lot van nutriënten en koolstof, vertoonden seizoensverschillen tussen de gewijzigde en controlegewassen, maar over het algemeen was er geen significant verschil. Verder, de snelheid van koolstofvastlegging, de productie en opslag van koolstof in de bodem, vond plaats met snelheden die vergelijkbaar waren met de positieve snelheden in controleplots met ongewijzigd switchgrass.