Sommige planten zijn in staat om hun eigen voedingsstoffen te maken. Onderzoekers proberen deze eigenschap nu ook naar andere gewassen over te brengen zodat we in de toekomst hopelijk minder kunstmest nodig hebben.

Het is een van de meest besproken chemische stoffen van de afgelopen jaren – we hebben het natuurlijk over stikstof. Dit element speelt een belangrijke rol in alles wat leeft; het is essentieel om onder meer eiwitten, aminozuren en DNA te produceren. Ook planten hebben stikstof nodig om te groeien en vruchten te produceren. En door ze kunstmest te geven, een verzameling van voedingsstoffen zoals stikstof, fosfaat en kalium, zorgen we dat ze sneller groeien.

De uitvinding van kunstmest heeft dan ook veel goeds gebracht en zorgt ervoor dat we veel meer voedsel kunnen produceren, maar zoals we inmiddels allemaal weten zit er een keerzijde aan deze medaille. Door het overschot van stikstof dat mede door kunstmest wordt veroorzaakt, raakt de natuur uit balans. Bovendien kost het maken van kunstmest veel energie en er komen veel broeikasgassen bij vrij. Daarom kijken onderzoekers inmiddels ook naar andere, duurzamere manieren om planten van stikstof te voorzien – bijvoorbeeld door de planten zover te krijgen dat ze het zelf gewoon uit de lucht halen.

Bacteriehulp

Stikstof uit de lucht halen is geen nieuw idee, het wordt al jaren onderzocht. De lucht om ons heen bestaat immers voor zo’n 78 procent uit stikstof, daar moeten we toch iets mee kunnen? Het grootste probleem is de vorm die deze stikstof heeft. Voor veel moleculen die wij als mensen, dieren of planten nodig hebben zoals aminozuren of voedingsstoffen hebben we een enkel stikstofatoom nodig, maar in de lucht zit N₂: twee stikstofatomen met een driedubbele binding ertussen. Deze binding is erg stevig en moeilijk te breken. En als je hem niet kunt breken, kun je geen stikstof inbouwen in eerder genoemde moleculen.

Toch is het niet onmogelijk om deze stikstof te gebruiken, bewijst de natuur.

Dit het begin van het artikel over planten die stikstof uit de lucht kunnen halen. Het hele verhaal lees je in KIJK 9-2023 die vanaf donderdag 17 augustus in de winkel ligt.

Meer informatie:

• ACS Synthetic Biology: Enabling Biological Nitrogen Fixation for Cereal Crops in Fertilized Fields
• Nature: Crops could make their own fertilizer
• The New York Times: Scientists Working to Develop Crops That Produce Their Own Nitrogen for Fertilizer
• KIJK: Kunstmest een onmisbare vervuiler?

Tekst: Renée Moezelaar

Beeld: Shutterstock