来自普渡大学和威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员与初创公司 Pivot Bio 合作，展示了如何使用基因编辑微生物为玉米等作物提供足够的氮供应，并可能减少 40 磅合成氮肥的使用，同时实现相同的作物产量。
密歇根州立大学环境科学教授 Bruno Basso 博士表示，从历史上看，氮肥管理一直很困难，因为土壤-植物-大气系统相互关联性很强。而现在，氮肥面临着许多挑战：如何在土壤中保持最佳状态、天气变化无常，甚至营养物质如何被吸收。这项新技术旨在克服这些问题，提高生产力和环境可持续性。
真正的突破在于使用“固氮菌”，这是一种特殊的细菌，可以自然地将大气中的氮转化为铵。在合成肥料出现之前，这一过程被称为生物固氮 (BNF)，是农作物的主要氮源。然而，如果长时间暴露在高浓度的氮中，大多数固氮菌的天然形式都是固氮菌，它们的固氮活性就会降低。Pivot Bio 的研究人员现在已经设计出基因编辑的固氮菌，它们即使在高浓度的氮下也能继续发挥 BNF 的作用，最大限度地将氮直接输送到农作物中。
作为该技术的核心，Pivot Bio 推出了 PROVEN® 40，这是第二代产品，利用基因编辑微生物有效固定大气中的氮，即使在使用合成肥料的土壤中也是如此。实验室和田间试验将大气中的氮追溯到玉米叶叶绿素，并证明这种氮实际上是由微生物从空气中提供的。这项创新具有深远的意义，因为使用 PROVEN 40 的植物在季节开始时氮含量较高，需要的合成肥料较少。
2017年，Pivot Bio在美国扩大了13多万英亩土地的使用范围，表明人们越来越多地转向使用环保的氮肥解决方案。Basso博士表示，这项技术可以大大减少农业污染，因此不仅服务于农民，还服务于生态系统和世界粮食安全。
