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.

146 éve vetik ugyanazt a növényt ugyanabba a földbe, így bánik el a talajjal

2026. január 12. 13:10

Mi történik, ha évről évre ugyanazt a kultúrát vetjük egy adott táblába? Német kutatók másfél évszázada teszik ezt, látványos eredményekkel.

150 éves palack került elő a földből, hihetetlen dolog rejtőzik benne

2026. január 6. 16:10

A 19. század második felében kezdődött az a mezőgazdasági kísérlet, amely a tervek szerint 2100-ban ér véget. De máris hihetetlen eredményekkel szolgál.

Malátaárpa-fronton erősít az RAGT: lezárult a nagy felvásárlás

2026. január 6. 11:10

Az RAGT lezárta a Syngenta malátaárpa vetőmag-üzletágának felvásárlását, erősítve európai pozícióit.

Kiszáradt a hatalmas víztároló, ötször akkora a területe, mint Magyarországnak

2026. január 5. 16:10

Lényegében elfogyott a víz a talajból az Egyesült Államok legtöbb hasznot termelő mezőgazdasági régiójában, a gazdák nehéz időszak elé néznek.

Hibridekre szabott vetés és műtrágyázás

2019. december 23. 10:47

Kísérleteink eredményeit és kollégáink magas szintű szaktudását felhasználva igyekszünk megfelelő információval ellátni minden kedves partnerünket, aki a teljes vetésforgóját a SAATEN-UNION egyedülálló vetőmagkínálatával szeretné megtervezni.

Az emberek fizetik meg a műtrágyaipar túlzott mértékű profitjának az árát

2023. július 6. 17:10

Miközben a világ lakossága súlyos élelmiszerválsággal küzdött, és a gazdák költségei emelkedtek, a világ legnagyobb műtrágyagyártó vállalatai az elmúlt öt évben megháromszorozták nyereségüket.

Magyar starter műtrágya hódítja meg Európát?

2018. december 29. 06:41

Az UMG mikrogranulált starter műtrágya nemzetközi piacokon, Európában, Ázsiában és Amerikában folytatja útját az EuroChem kínálatában!

Minden hektár felett van 56 000 TONNA NITROGÉN a levegőben! - Dráguljon még tovább a műtrágya?

2022. április 4. 15:36

Egy éve senki nem gondolta volna, hogy ily mértékű áremelkedés történik a műtrágyapiacon. Február vége felé jöttek az első hírek, hogy érdemes készletre vásárolni, mert jelentős drágulás várható. Sokan úgy vélték akkor, hogy hova drágulna a műtrágya, amikor már így is éppen elég drága.