Изследователите се обърнаха към стъклени мъниста, за да произведат екологично съвместим тора с продължително освобождаване. Кредит: ACS Земеделска наука и технологии, 2025, DOI: 10.1021/acsagscitech.4c00243
Селскостопанските торове са от решаващо значение за храненето на световното население, възстановяването на плодородието на почвата и поддържане на културите. Прекомерното и неефективно използване на тези ресурси може да представлява заплаха за околната среда, замърсяване на водните пътища и генериране на парникови газове като азотен оксид. Сега, изследователи, които съобщават вACS селскостопанска наука и технологииса се справили с тези предизвикателства със стъклени торове. Изпускането на хранителни вещества контролира и изследователите казват, че са екологично съвместими.
„Резултатите показват, че стъклените торове могат да бъдат съобразени с нуждите на растенията, бавно и устойчиво освобождаване на хранителни вещества, за да повишат производителността, без да навредят на качеството на почвата“, казва Данило Манзани, съавтор на изследването.
С течение на времето използването на селскостопански химикали се увеличава. През 2020 г. организацията за храни и селско стопанство на Организацията на обединените нации прецени, че глобалното търсене на торове ще надмине 200 милиона метрични тона. Торовете съдържат азот, фосфор и по -ниски количества други елементи като калций. За съжаление, ползите от тези хранителни вещества се губят чрез извличане в подземни води и емисии във въздуха, което се налага често повторно прилагане и създаване на проблеми с околната среда надолу по веригата като токсични цъфтежи на водорасли. Потенциално решение може да дойде от малки стъклени мъниста, които предишните изследователи използваха за подобряване на растежа на растенията. За да подобри ефективността на доставката на хранителни вещества, Манзани, Едуардо Ферейра и колегите му разработиха водоразтворим, многокомпонентен стъклен тор, предназначен за контролирано освобождаване на хранителни вещества.
Изследователите синтезираха стъкло, състоящо се от няколко микро- и макронутриенти, като фосфор, калий и калций. Те заземяват стъклото на малки (по -малко от 0. 85 милиметра ширина) и големи (0. 85 до 2 милиметра) частици). При първоначален тест частиците се добавят към вода или буферен разтвор, който имитира почвените условия. Те откриха, че всяко хранително вещество, освободено от двата размера на стъклените частици и дифундира в разтворите, постоянно над 100 часа с малки колебания.
След това те приложиха хранителен разтвор или различни количества стъклените мъниста, за да се засяват с типична трева и фарватер и сравниха растежа на растенията в двете лечения. Хранителният разтвор, който се прилага само веднъж, веднага стимулира растежа на растенията, но ефектът бързо намаля. Въпреки това, единичното приложение на стъкления тор поддържа растежа на растенията, независимо от размера на частиците, въпреки че общият растеж зависи от дозата на мънистата.
Манзани, Ферейра и колегите му също изследваха възможната екотоксичност на стъкления тор, като излагат семена от маруля и лук на мънистата. Семената, изложени на стъклен тор, имат приблизително същата скорост на покълване и здравето на клетките, както тези, които никога не са изложени или тези, лекувани с разтворими хранителни вещества. Изследователите казват, че тези резултати показват ефективна и устойчива алтернатива на конвенционалните торове с по -ниско въздействие върху околната среда.
