NRBOW: N2O-respirerende bakterier i organisk gjødsel, for redusert utslipp av N2O

Prosjektet skal utvikle gjennomførbare teknologier som effektivt reduserer utslippet av klimagassen N2O fra jordbruksland, og dermed reduserer klimafotavtrykkene til matproduksjonen.
Utgangspunktet er vår nyere banebrytende forskning som viser betydelig innvirkning på N2O-utslipp ved å bruke avfall fra biogasskokere (digestater) som et substrat og vektor for spesielt utvalgte Non-denitrifying N2O-Respiring Bacteria (NNRB). Disse organismene er effektive N2O-synker fordi de respirerer gassen (til ufarlig N2), men ikke er i stand til å produsere den.
Vi vil utvide teknologien til en rekke agronomisk relevante avfallsmaterialer som vektorer for NNRB og tilpasse den for produksjon av tørr organisk gjødsel. Vi vil isolere nye NNRB-stammer ved å bruke vår Sequential Dual Substrate Enrichment Culturing (SDEC), vekslende mellom jord og organisk avfall som substrat for isolering av NNRB, styrt av genomikken til berikelseskulturene. For selektivt å berike tørketolerant NNRB vil vi modifisere SDEC-teknologien ved å inkludere varmebehandling (velge for endosporedannere) og tørkebehandling (velge for tørketoleranse) etter hver dyrking. Vår erfaring så langt er at flertallet av bakteriene beriket av SDEC ikke er NNRB, da de ikke bare har evnen til å konsumere N2O, men også produsere den gjennom denitrifikasjon. For å gjøre dem nyttige NNRB, vil vi slå ut genene deres som koder for denitrifisering ved genredigering (CRISPR) og tilfeldige mutasjoner.

Vi vil ta i bruk en lagdelt tilnærming for å identifisere den mest effektive NNRB, som starter med kortsiktige laboratorieinkubasjoner, etterfulgt av kammerinkubasjoner for de mest lovende, og til slutt testing under realistiske agronomiske forhold i felteksperimenter. Vårt mål er å utvikle robust NNR-teknologi for det mest relevante organiske avfallet, for å fungere som sterke synker for N2O som vedvarer i jord over minst en vekstsesong. Til slutt skal vi utvikle en bærekraftig emballasje for produktene for å sikre ønsket holdbarhet.