Növénytermesztés
Növénytermesztés

Fluoreszkáló nano-műtrágyát fejlesztettek ki

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.

A szántás rohamléptekkel szorul vissza, de vannak olyan térségek, ahol az eke kiszoríthatatlannak tűnik

2024. június 10. 07:10

Évről évre egyre kevesebb német gazdálkodó alkalmaz szántást a földjein, de az államok között óriási eltérések mutatkoznak.

Keresőkutyák találhatják meg az invazív, mérgező növényeket

2024. június 7. 09:10

Izgalmas kísérletben vizsgálják, hogy a kutyák megtalálják-e a termés minőségét veszélyeztető, mérgező gyomnövényeket a szántóföldi kultúrákban.

Sikeresen termesztik a felére csökkentett tenyészidejű rizst

2024. június 6. 14:40

Bár a rizs tenyészideje 120-150 nap, egy új fajta esetében ez az időszak alig a felére zsugorodott – amit üvegházban már termesztenek is.

8 tipp szilázsbálák fóliacsomagolására

2024. június 6. 07:10

A szilázsbálákat védő vékony fólia a kiváló minőségű takarmány hosszú távú megőrzésének biztosítéka. Mire figyeljünk a használatakor?

Tápanyagutánpótlás-tervezés: hasznosak-e a digitális eszközök?

2021. szeptember 10. 09:15

A magas hozam eléréséhez optimális műtrágya használatra van szükség. A fenntartható tápanyag-utánpótlás egyrészt pénzügyi okból, másrészt környezetvédelmi szempontból is fontos. A komplex (NPK) - és nitrogén (N) műtrágyák adagolása és kijuttatása kézi számítással is megtervezhető, de a ma már rendelkezésre álló digitális eszközök forradalmasítják a tervezést.

A helyes műtrágyázási stratégia a búza esetében

2020. április 7. 13:33

Napjainkban a búzát takarmány-, liszt-, keményítő- és bioetanolgyártás céljából egyaránt termesztik. Ennek megfelelően a búzafajtákat a minőségi paramétereik alapján különböző osztályokba sorolják.

A műtrágyaárak túl magasak a gazdálkodók számára

2023. november 3. 13:40

A műtrágyák ára alig változott, az áremelés kockázata azonban magas. Egyrészt a gázárak tovább emelkednek, másrészt a közel-keleti konfliktus a műtrágyaárakat is felhajthatja.

2000 forint is lehet a kenyér kilója jövőre

2022. november 8. 15:29

Európa-szerte állnak a műtrágyagyárak, ennek következtében jövő tavasszal több százezer tonnányi hiány alakulhat ki nitrogén műtrágyából, ami nélkül viszont lehetetlen szántóföldeken jövedelmezően növényt termeszteni.