• 21/07/2020
L'uso i microrganismi in agricoltura e per la tutela dell'ambiente.

Tra il suolo fermentato e sintetico e la produzione agricola
Pagina 14, tradotta dal libro del Prof. Teruo Higa del 1991.

Capitolo 1 Le nuove prospettive utilizzando i microrganismi.

Efficienza di uso di energia e riutilizzo

Non solo nel campo di microrganismi il concept design è molto importante. L'idea di base della progettazione di un concetto è innanzitutto stabilire un ideale e come fare per raggiungere e per realizzare quell'ideale. È tuttavia necessario collegare ad alto livello i materiali, l'ambiente e la tecnologia che compongono la formulazione. Per applicare i microrganismi in agricoltura, innanzitutto, bisogna avere la filosofia per l'agricoltura e come i microrganismi vengono applicati come mezzo per realizzare quell'agricoltura. Questa è la procedura.

Quando si parla di agricoltura ideale, c'è molto dibattito. Tuttavia deve riguardare una produzione di alimenti stabile e con un ruolo attivo nel mantenimento e nella promozione della salute. Sia i produttori che i consumatori devono avere benefici economici e spirituali, inoltre, tutelare attivamente l'ambiente, deve essere sostenibile, autosufficiente, assumersi la responsabilità alimentare per la crescita della popolazione. Si può dire che è desiderabile che siano state collegate tutte queste cose.

La produzione agricola, comincia dalla fotosintesi basata sullo sfruttamento di energia solare, acqua e anidride carbonica, per ottenere risorse nel metabolismo dell'azoto. Risorse indispensabili per questo processo sono originariamente sono gratuite.

“L'agricoltura è un'attività che ottiene qualcosa dal nulla.” Dicendo così, è una bella attività, ma è molto inefficiente se considerata come un atto economico. La causa dell'inefficienza è il basso tasso di utilizzo dell'energia solare, per risolvere questo problema richiede un approccio globale.

In teoria, il tasso di utilizzo dell'energia solare è tra il 10% e il 20%, ma in realtà viene utilizzato meno dell'1%. Anche la canna da zucchero che è una pianta classificata nel gruppo denominato “C4”, cioè ad alta efficienza fotosintetica, riesce a superare temporaneamente solo il 6%-7% a livello di picco di crescita. Anche a un livello che è chiamato raccolto elevato normale, il tasso di utilizzo è minore di 3%.

Nelle ricerche attuali, è stato rivelato il limite del cloroplasto nel processo fotosintetico. Pertanto i restanti metodi per aumentare il livello di produzione di sostanze sono:
1) Utilizzo della luce visibile che non potrebbe essere utilizzata nei cloroplasti,
2) L'uso di raggi infrarossi (del calore) che occupano quasi l'80% dell'energia solare,
3) Riutilizzo dei residui di animali e piante già fissati cioè materia organica per l'energia organica.




In presenza di materia organica, i batteri fotosintetici e i cianobatteri sono in grado di utilizzare lunghezze d'onda fino a 700-1100 nanometri che le piante verdi non possono utilizzare come fonti di attività. (Figura 1). Le materie organiche scompaiono diventando gas o calore che sono le cause della contaminazione dell'ambiente, ma ci sono anche i microrganismi che hanno la capacità di riutilizzare alle piante le sostanze organiche a un livello tale da non causare insorgenza di gas o calore. I batteri fermentanti che solubilizzano la materia organica sono anche in grado di creare una situazione in cui le piante possono utilizzare direttamente la materia organica.

Figura 1. I batteri fotosintetici che utilizzano la luce anche oltre visibile.



Spettro di assorbimento della cellula batterica fotosintetica

In questo modo, oltre all'uso diretto e indiretto dell'energia solare, a meno che non venga raggiunto l'effettivo utilizzo di sostanze organiche come energia organica (aminoacidi, zuccheri, varie sostanze attive), è difficile superare i limiti attuali