1918年，德国化学家Fritz Haber和Carl Bosch创造了一个过程生产稳定有效的氨肥。它仍然是今天最常用的肥料。Pivot Bio及其首席执行官Karsten Temme正在努力改变这一点。
Haber-Bosch方法从空气（一种称为氮固定过程）的空气中拉出氮以产生可用于植物的肥料。氮是植物生长的主要限制因素。为土壤添加更多氮气有助于植物生长更大 - 喂养更多人，并为农民获得更多利润。
但合成氮基肥料造成了环境水质问题，并削弱了土壤健康。根据该组织的数据，仅在美国，它们每年就造成约1.95亿吨的碳排放美国碳登记处。根据发表的一项研究，该行业的影响在过去40年内增加了30％自然。这是一个大市场：a全球市场洞察报告估计2020年每年肥料市场收入超过1700亿美元，预计该部门将增加到2027年的增长率为2.10亿美元。
“真正的认可，倾倒在田地上的综合肥料导致所有这些环境问题，”华盛顿州立大学，作物和土壤科学系副教授Maren Friesen表示。“这是径流，以及高能量输入，仍然主要来自生产和运输这些肥料所需的燃料。”
启动枢纽生物正在采取不同的方法。公司代替使用使用高压和能量产生氨的化学过程，该公司正在利用氮素固定细菌来创造其土壤增强产品。天然存在的过程已被用于帮助植物如豆类从土壤中提取氮是植物生长的重要营养物质。随着农民培育植物的大小和生产力，他们达到了一个临界点，农作物可以长得更大，产生的氮超过了土壤中的微生物提供的氮。氮基肥料解决了这个问题，因为它能让营养跟上植物的生长速度。但过量的氮也会关闭微生物中的固氮酶。
Pivot Bio的产品是特异性微生物，其逆转，以增强植物中的氮的吸收。该公司通过发酵增长了这些微生物，这在排放方面的昂贵比Haber-Bosch过程的成本更低。
Pivot Bio并不是唯一一家试图利用固氮微生物来解决合成肥料负面影响的初创公司。其中包括拜耳风险投资(Bayer Venture)加入生物在波士顿和Bioconortia.在戴维斯，加利福尼亚州。和另一家将微生物固氮技术与种子结合在一起的公司宣布了一项新技术$ 1500万系列A.由拜耳的影响力投资部门Leaps by Bayer领导。
Pivot Bio的产品成熟40，旨在专门用于玉米，小麦和高粱等谷物作物。虽然枢轴希望其产品将减少对合成肥料的依赖，但目前它仍然必须与传统肥料结合使用，因为它还无法提供植物需要的全部氮。
例如，经过验证的40允许农民每英亩替代到40磅的合成氮 - 但大多数领域都需要每英亩约150磅。因此，目前，Pivot Bio的产品必须是传统肥料的补充，而不是更换：而不是每英亩施用150磅的传统肥料，而是每亩应用枢轴生物产品，每亩肥料110磅。
“它正在衡量平衡，”Temme说。“[产品]在植物中直接提供40磅，并且它没有损失环境的风险。然后随着我们产品的每个版本，它将是您整个氮预算的更大的一部分。don’t have to worry about. You know it’s going directly into the plant."
今年夏天，Pivot Bio筹集了4.3亿美元系列D.由硅谷风险投资公司DCVC和新加坡的淡马锡持有的资金循环。根据Temme的说法，这笔钱将帮助伯克利，加利福尼亚州的创业公司扩展到Argentina，加拿大，德国和南非的关键国际市场。
现在我们有机会引进这种完全更好的方式，这不仅对农场的经济有好处，而且对我们周围的整个环境也有好处。
Temme说，如果Pivot Bio的产品在全球使用，它有可能取代1亿吨以上的合成氮，减少10亿吨二氧化碳的排放，并防止高达3100万吨的硝酸盐流入水道。
“到目前为止，[合成]化肥一直是解决问题的好方法，”Temme说。“现在我们有机会引进这种完全更好的做事方式，这不仅对农场的经济有好处，对我们周围的整个环境也有好处。”
Pivot Bio提出了一些大胆的主张。公司有一个内部生产的性能报告基于各种实验，将枢轴生物抵御许多领域，地点和年份的控制。绩效报告不是一个独立的研究，但学术专家仍然认为枢轴生物的研究是由于存在的控制，科学方法和各种地点的各种各样的研究。
“(这些公司)并不总是拥有我们作为研究人员所使用的控制，”弗里森说。“看到他们的数据，我确实印象深刻，尽管我显然有很多问题。”
根据Pivot Bio的报告，2020年，植物处理Pivot Bio Proven 40产品(其两种产品之一，其第一个微生物产品的第二代)显示，与仅使用合成氮肥的对照相比，工厂每英亩增加39磅氮。2019年也有类似的结果，与未经处理的对照组相比，该产品在工厂中每英亩多产生38磅氮。
弗里森重点研究了土壤中的氮在与全量合成肥料一起使用时对Pivot Bio的反应。她感到困惑的是，在使用Pivot Bio的产品后，虽然普通农民每英亩的氮含量增加了，但有些农民的氮储量却急剧下降。
“如果我是一个农民，他的土地在图表的最右边，我会想，‘嘿，为什么我的玉米比我的另一半土地每英亩少50磅的氮?”弗瑞森说。
我给Temme带来的问题时,他指出了一个事实:所有字段有变化,有可能是一个混杂因素——一个无边无际的第三个变量影响的结果——在这些领域,如害虫或温度差异,可以考虑减少氮生产。
但根据Temme的说法，枢轴生物的大卖点是它的一致性，并且农民知道氮在进入根源之前不会丢失。微生物不在沉淀的呼着呼扰并与植物生长，均匀地递送所需的氮气量。
“当我们申请[传统氨]肥料时，我们将其应用于土壤，而不是工厂，”Temme说。"And then it’s incumbent on the plant to have its roots reach out to the pockets of nitrogen fertilizer in the soil. It's a race against time because every time there's a snow or rain, or weeds or other microbes in the soil, all of those things can begin to chip away at how much [traditionally synthetic] fertilizer is remaining in the soil for the plant’s roots to go find."
目前，Pivot Bio的玉米，高粱和小麦的产品可商购获得。在与个人农民合作的同时是一个很好的开始，Temme知道这是为了真正产生影响，他的初创公司需要与面向大型消费者的食品品牌进行搞定。
食品部门需要开始采取具体行动以减少其温室气体排放。如果这些公司希望产生重大影响，Temme认为碳偏移的重点放错了。相反，他希望他们关注减少合成氮，这是他认为农业球员可以更大，更快地改善减少排放。
