4℃ -4℃
február 22. Gerzson, Margit, Zétény
Növénytermesztés

Fluoreszkáló nano-műtrágyát fejlesztettek ki

Agrofórum Online

A Green Science Alliance kvantumpontos fluoreszkáló műtrágyát fejlesztett ki.

Ezzel a fluoreszkáló kvantumpontos nano-trágyával (QDNF) sikerült magokból fluoreszkáló növényeket (japán mikrozöldeket) termeszteniük. A globális élelmiszerválság egyre súlyosabbá válik, és az élelmiszerárak egyre magasabbak. Nemcsak az élelmiszerek, hanem a műtrágya is nélkülözhetetlen erőforrás, és a műtrágyaárak is emelkednek. A műtrágyák három kulcsfontosságú elemet tartalmaznak: nitrogént, foszfort és káliumot.

A jelenleg használt kereskedelmi műtrágyák (szilárd műtrágyák) szemcseméretének a talajban a baktériumok általi lebomlás révén kicsinek kell lennie ahhoz, hogy a növények képesek legyenek felszívni azokat; ellenkező esetben a műtrágyák például az esővel kimosódhatnak a talajból. Ezen túlmenően a műtrágyák egy bizonyos része a tapasztalatok szerint kipárolog a levegőbe. Több tanulmány szerint a fent említett okok miatt a talajra kijuttatott műtrágyáknak legalább a fele kárba vész.

A közelmúltban kifejlesztettek egy új típusú műtrágyát, az úgynevezett „nano-műtrágyát”. Amikor a műtrágyák részecskemérete a nanoméretű tartományba esik, azok képesek a növényi sejtek közötti útvonalon átfutni; így a műtrágyák a baktériumok bomlásának segítsége nélkül is felszívódhatnak a növényekben. A nano-műtrágyák alkalmazásával tehát a műtrágyák nagy része hatékonyan hasznosítható, ami nagyobb terméshozamú mezőgazdasági terményeket eredményez, mint a kereskedelemben kapható hagyományos szerves trágya használatával kapott termésmennyiség.

A nanotrágyák nemcsak a talajból, hanem a levelekből is felszívódhatnak a növényekbe, ezért a gazdák a nanotrágyákat úgy juttatják ki a növények leveleire, hogy egyszerűen felülről, drónnal permeteznek, ami folyékony műtrágyák használata esetén lehetséges. Mindazonáltal a nanotrágyák jobb előnyökkel rendelkeznek. Például a nano-műtrágyák nemcsak műtrágya komponenseket tartalmaznak, hanem a növény növekedéséhez szükséges növényvédő szerek, gyomirtók és fémek komponenseit is magukban hordozzák a nanorészecskékben vagy a felületükön. Ezen túlmenően bizonyos kutatások arról számoltak be, hogy a nano-műtrágyákat génhordozóként használva rekombináns gének juttathatók a növényekbe.

A kvantumpontok olyan rendkívül parányi méretű (0,5-9 nm) anyagokat jelentenek, amelyek optikai tulajdonságai a kvantumkémia és a kvantummechanika szabályait követik. Ezeket a kvantumpontokat „mesterséges atomoknak vagy mesterséges molekuláknak” nevezik, mivel minden egyes kvantumpont több tucat vagy ezer atomból vagy molekulából áll. Ebben a mérettartományban az elektronok energiaszintje már nem folytonos, hanem a kvantumbezárási hatásként ismert fizikai jelenség miatt elválik egymástól. Ilyen feltételek mellett a kibocsátott fény hullámhossza a kvantumpont méretétől függően változik.

Dr. Ryohei Mori ezúttal olyan kémiai összetételű grafén kvantumpontokat szintetizált, amelyek a három kulcsfontosságú műtrágyaelemet – nitrogént, foszfort és káliumot – tartalmazzák. Emellett olyan nyersanyagokat használt, amelyek biztonságosak az emberi egészségre és a környezetre nézve, noha az ilyen típusú új anyagokat még tesztelni kell a tényleges felhasználás szempontjából a humán és ökológiai hatások tekintetében.

Amikor ezt a kvantumpontos műtrágyát a japán mikrozöld növények magjaira juttatják, azok ugyanolyan mértékben nőnek, mintha kereskedelmi forgalomban kapható folyékony műtrágyát használnának. Ezen túlmenően a már kifejlett növény ultraibolya fény és kék fény besugárzása mellett fluoreszcenciát mutat, ami azt jelzi, hogy a QDNF felszívódik a növényi szervezetekben azok növekedése során.

Legjobb tudomásunk szerint még nem számoltak be olyan sikeres kísérletről, amelynek során valódi növényeket (nem állati vagy gombaféléket) termesztettek volna, amelyek szabad szemmel is egyértelműen felismerhető fluoreszcenciát bocsátanak ki. (Egyes tanulmányok lumineszkáló növényekről számoltak be, amelyek nanorészecskék vagy lumineszkáló baktériumok növényi testekbe történő mesterséges beágyazásával jöttek létre. Emellett léteznek ritka példák is; például néhány növény, így a Mirabilis, fluoreszkáló fényt bocsát ki).

Forrás: https://www.hortidaily.com/article/9504957/green-science-alliance-developed-fluorescent-fertilizer-with-quantum-dot/

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

Csökkenő kereslet, feketepiac: megoldások a dohányágazat kihívásaira

2025. február 12. 09:40

Az évente megrendezett dohánytermelői nyílt nap lehetőséget biztosít a termelőknek a szakmai ismeretek bővítésére és az iparági párbeszédre.

Magyar fejlesztésű toxinvizsgáló forradalmasíthatja a gabonafélék ellenőrzését

2025. február 10. 13:10

A fejlesztés segíthet a gabonafélék minőségének javításában a beléjük kerülő növényi és gombatoxinok analizálásával.

Ismét segíti a kukoricatermelőket a legjobb hibridek kiválasztásában a GOSZ-VSZT-NAK

2025. február 2. 14:10

A GOSZ-NAK-VSZT országos kukorica fajtakísérletei 2025-ös évben is folytatódnak. Tavaly ősz óta folyamatban van 8 helyszínen az őszi búza, valamint 6 helyszínen az őszi káposztarepce fajtakísérlet.

Tippek a növénytermesztés inputköltségeinek csökkentésére

2025. február 2. 08:10

Növénytermesztési szaktanácsadók ötletei arra, hogyan növelhető a termesztés bevétele. Avagy lehetőleg kerüljük a pénzköltést, de ne mindenáron.

Dömpingellenes vámot vetnének ki az import műtrágyára

2019. április 8. 09:47

Az Európai Bizottság dömpingellenes vámot vetne ki az Oroszországból, Trinidadból és Tobagóból, valamint az Egyesült Államokból származó karbamid- és ammónium-nitrát (UAN) keverékeinek behozatalára.

Lumino Pro + NUTRICHARGE®

2021. február 23. 06:45

Biológiailag lebomló polimerrel bevont, tartós hatású tápanyagutánpótlás.

Ősszel kell megalapozni a következő évi magas repcetermést

2020. augusztus 20. 08:04

Mint minden szántóföldi kultúránál, a repcénél is a műtrágyázás megtervezésének alapja a talajvizsgálati eredmények és a repce fajlagos tápanyagigényének ismerete.

Kevesebb a nitrogén, de ettől még nem dőlhetünk hátra

2022. február 17. 10:05

Az őszre kirobbant műtrágya-helyzet miatt gyorsan kellett dönteni a vetésforgó összeállításában és az inputanyag-vásárlásban, vagy éppen nem vásárlásban. Minden lehetőséget mérlegelve sok gazdálkodó úgy döntött, hogy megnöveli a vetésszerkezetében azon növények arányát, melyek kevesebb nitrogénnel is beérik, így több helyen nőni fog a napraforgó és szója vetésterülete. Ami még erősítheti a döntésüket, hogy a hazai és a világpiacon továbbra is nagy a kereslet mindkét növény iránt, stabilan, magas áron értékesíthetőek.