นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเพอร์ดูและมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-เมดิสัน ร่วมมือกับบริษัทสตาร์ทอัพ Pivot Bio แสดงให้เห็นว่าการใช้จุลินทรีย์ที่ผ่านการแก้ไขยีนสามารถให้ไนโตรเจนเพียงพอสำหรับพืชผล เช่น ข้าวโพด โดยอาจลดการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนสังเคราะห์ลงได้ 40 ปอนด์ และให้ผลผลิตพืชผลเท่าเดิม
ดร.บรูโน บาสโซ ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตท กล่าวว่าในอดีต การจัดการไนโตรเจนเป็นเรื่องยาก เนื่องจากระบบดิน พืช และบรรยากาศมีความสัมพันธ์กันอย่างแนบแน่น และในปัจจุบัน ปุ๋ยไนโตรเจนต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการ เช่น จะรักษาคุณภาพดินให้ดีที่สุดได้อย่างไร สภาพอากาศที่คาดเดาไม่ได้ และแม้แต่การดูดซึมสารอาหาร เทคโนโลยีใหม่นี้มุ่งหวังที่จะเอาชนะปัญหาเหล่านี้และเพิ่มทั้งผลผลิตและความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อม
ความก้าวหน้าที่แท้จริงอยู่ที่การใช้ "ไดอะโซโทรฟ" ซึ่งเป็นแบคทีเรียชนิดพิเศษที่สามารถเปลี่ยนไนโตรเจนในบรรยากาศให้เป็นแอมโมเนียมได้โดยธรรมชาติ กระบวนการนี้เรียกว่าการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพ (BNF) ซึ่งเคยเป็นแหล่งไนโตรเจนหลักสำหรับพืชผลก่อนการถือกำเนิดของปุ๋ยสังเคราะห์ อย่างไรก็ตาม ไดอะโซโทรฟซึ่งเป็นรูปแบบดั้งเดิมที่ประกอบเป็นไดอะโซโทรฟส่วนใหญ่ จะลดกิจกรรมการตรึงไนโตรเจนลงหากสัมผัสกับไนโตรเจนในระดับสูงเป็นระยะเวลานาน นักวิจัยของ Pivot Bio ได้ออกแบบไดอะโซโทรฟที่แก้ไขยีนแล้ว ซึ่งยังคงทำหน้าที่ BNF แม้จะมีไนโตรเจนในระดับสูง ทำให้สามารถส่งไนโตรเจนโดยตรงไปยังพืชผลได้สูงสุด
Pivot Bio นำเสนอ PROVEN® 40 ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์รุ่นที่สองที่ใช้จุลินทรีย์ที่ผ่านการตัดแต่งยีนเพื่อตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศอย่างมีประสิทธิภาพแม้ในดินที่ได้รับปุ๋ยสังเคราะห์ การทดสอบทั้งในห้องแล็บและในสนามสามารถติดตามไนโตรเจนในบรรยากาศไปจนถึงคลอโรฟิลล์ของใบข้าวโพด และพิสูจน์ได้ว่าไนโตรเจนนี้มาจากอากาศโดยจุลินทรีย์ นวัตกรรมนี้มีความหมายลึกซึ้ง เนื่องจากพืชภายใต้ PROVEN 40 มีระดับไนโตรเจนที่สูงกว่าในช่วงเริ่มต้นฤดูกาลและต้องการปุ๋ยสังเคราะห์น้อยลง
ในปี 2017 Pivot Bio ได้ขยายการใช้งานผลิตภัณฑ์ในพื้นที่กว่า 13 ล้านเอเคอร์ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงไปสู่สารละลายไนโตรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ดร. บาสโซกล่าวว่าเทคโนโลยีนี้สามารถลดมลภาวะทางการเกษตรได้อย่างมาก จึงไม่เพียงแต่เป็นประโยชน์ต่อเกษตรกรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบนิเวศและความมั่นคงด้านอาหารของโลกด้วย