Stikstofmeststoffen verhogen de wereldwijde gewasopbrengst, maar planten nemen momenteel slechts ongeveer 50 procent van de toegevoegde stikstof op. De overgebleven stikstof vervuilt het water en leidt tot de uitstoot van lachgas. Dit broeikasgas houdt over 100 jaar gemeten 273 keer meer warmte vast dan koolstofdioxide. Daarnaast is de productie van kunstmest duur en is het transport gevaarlijk.
Om dit probleem op te lossen, hebben onderzoekers van New York University en het INGEBI-instituut in Argentinië een belangrijk eiwit ontdekt: HHO5. Dit eiwit werkt als een signaal voor stikstofverzadiging dat aangeeft wanneer de plant vol zit. Wanneer er genoeg organische stikstof aanwezig is, stijgt het HHO5-niveau. Op zichzelf voorkomt HHO5 dat de plant extra anorganische stikstof uit de bodem opneemt, wat energie bespaart. Wanneer HHO5 zich bindt aan het eiwit WRKY21, activeert het bovendien genen voor de verwerking van stikstof en de plantenverdediging.
De onderzoekers bevestigden dit mechanisme door cellen met fluorescerende markers en de modelplant Arabidopsis te bestuderen. Planten zonder het HHO5-eiwit namen onder specifieke omstandigheden bijna drie keer meer stikstof op dan normale planten. Door het eiwit te controleren of uit te schakelen, hopen wetenschappers gewassen te ontwikkelen die stikstof efficiënter opnemen. New York University heeft inmiddels een octrooiaanvraag ingediend voor deze technologie, die milieuschade en landbouwkosten sterk kan verminderen.
Moeilijke woorden
- gewasopbrengst — hoeveelheid landbouwproducten die een veld oplevert
- stikstofverzadiging — toestand waarin geen extra stikstof opgenomen wordt
- anorganisch — afkomstig uit niet-levende stoffen of mineralenanorganische
- modelplant — plant die wetenschappers gebruiken voor biologisch onderzoek
- octrooiaanvraag — officieel verzoek om een uitvinding te beschermen
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Waarom is het voor de landbouw belangrijk dat planten stikstof efficiënter opnemen?
- Welke mogelijke voordelen en risico's zie je bij het genetisch aanpassen van gewassen?
Gerelateerde artikelen
Tafeltennisvereniging plant bomen tegen droogte in Safashahr
Een tafeltennisvereniging in Khorrambid County organiseert vrijwilligersacties in Safashahr om de droge omgeving te helpen. Meer dan 200 inwoners en jonge spelers plantten honderden droogtebestendige bomen en er komt mogelijk een officieel akkoord met de milieuafdeling.
Ontbossing vergroot lokale hitte en sterfte
Onderzoek in Nature Climate Change toont dat bosverlies in 2001–2020 lokale temperaturen verhoogde. Ongeveer 345 miljoen mensen werden blootgesteld en dat leidde naar schatting tot 28.000 hittegerelateerde doden per jaar, vooral in tropische regio's.
Nanofiber luchtfilter vangt CO2 in gebouwen
Onderzoekers ontwikkelden een nieuw nanofiber luchtfilter dat CO2 binnen gebouwen opvangt en meer dan 92% efficiënt blijkt in een levenscyclusanalyse. Filters kunnen energie besparen, worden geregenereerd en mogelijk op grote schaal CO2 uit de lucht halen.