A kutatók üveggyöngyökhöz fordultak, hogy környezetbarát, tartós kioldó műtrágyát hozzanak létre. Hitel: ACS Mezőgazdasági Tudomány és Technológia, 2025, DOI: 10.1021/ACSAGSCITECH.4C00243
A mezőgazdasági műtrágyák kritikusak a világ népességének táplálásához, a talaj termékenységének helyreállításához és a növények fenntartásához. Ezen erőforrások túlzott és nem hatékony felhasználása környezeti fenyegetést jelenthet, szennyeződik a vízi utakon, és üvegházhatású gázokat, például nitrogén -oxidot termelhet. Most a kutatók beszámolnakACS mezőgazdasági tudomány és technológiaEzeket a kihívásokat üveg műtrágya gyöngyökkel foglalkoztak. A gyöngyök ellenőrzik a tápanyagok felszabadulását, és a kutatók szerint környezeti szempontból kompatibilisek.
"Az eredmények azt mutatják, hogy az üvegtermesztők testreszabhatók a növényi igényekhez, lassan és fenntarthatóan felszabadítva a tápanyagokat a termelékenység növelése érdekében a talaj minőségének károsítása nélkül"-mondja Danilo Manzani, a tanulmány társszerzője.
Az idő múlásával megnőtt a mezőgazdasági vegyi anyagok használata. 2020 -ban az Egyesült Nemzetek Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete becslése szerint a műtrágyák iránti globális kereslet meghaladja a 200 millió tonnát. A műtrágyák nitrogént, foszfort és alacsonyabb mennyiségű egyéb elemeket tartalmaznak, például a kalciumot. Sajnos ezeknek a tápanyagoknak a felszín alatti vizekbe történő kimosódása és a levegőbe történő kibocsátás révén elvesznek, és szükség van a gyakori újbóli alkalmazáshoz és a downstream környezeti problémákhoz, például a toxikus algavirágzáshoz. Egy potenciális megoldás az apró üveggyöngyökből származhat, amelyeket a korábbi kutatók használtak a növény növekedésének javítására. A tápanyagok szállításának hatékonyságának javítása érdekében a Manzani, az Eduardo Ferreira és a kollégák egy vízben oldódó, többkomponensű üvegtermelőt fejlesztettek ki, amelyet a kontrollált tápanyagok felszabadításához terveztek.
A kutatók több mikro- és makrotápanyagból állnak, például foszforból, káliumból és kalciumból álló üvegből állnak. Az üveget kicsire (kevesebb, mint 0. 85 milliméter széles) és nagy (0. Egy kezdeti teszt során a részecskéket vízhez vagy pufferoldathoz adtuk, amely utánozta a talajviszonyokat. Megállapították, hogy mindegyik tápanyag mindkét méretű üvegrészecskékből felszabadul, és az oldatokba diffundálódik, 100 órán keresztül, kisebb ingadozásokkal.
Ezután tápanyag -oldatot vagy különféle mennyiségű üveggyöngyöket felhordtak a tipikus gyep- és hajóutak fűjével beoltott talajra, és összehasonlították a növények növekedését a két kezelés során. A tápanyag -oldat, amelyet csak egyszer alkalmaztak, azonnal stimulálta a növény növekedését, de a hatás gyorsan csökkent. Az üveg műtrágya egyetlen alkalmazása azonban a növényi növekedés tartós növekedését, a részecskemérettől függetlenül, bár az általános növekedés a gyöngy adagjától függött.
Manzani, Ferreira és kollégái szintén megvizsgálták az üvegtermelő műtrágya esetleges ökotoxicitását a saláta és a hagymat magjainak a gyöngyöknek való kitettásával. Az üveg műtrágyának kitett magvak nagyjából megegyeznek a csírázási sebességgel és a sejtek egészségével, mint a soha nem tettek ki, vagy az oldható tápanyagokkal kezeltek. A kutatók szerint ezek az eredmények az alacsonyabb környezeti hatással rendelkező hagyományos műtrágyák hatékony és tartós alternatívájára utalnak.
