Vědci se obrátili na skleněné korálky, aby vytvořili ekologicky kompatibilní hnojivo s trvalým uvolňováním. Kredit: ACS Agricultural Science & Technology, 2025, doi: 10.1021/acsagscitech.4C00243
Zemědělská hnojiva jsou rozhodující pro krmení světové populace, obnovení plodnosti půdy a udržování plodin. Nadměrné a neefektivní využívání těchto zdrojů může představovat environmentální hrozbu, kontaminovat vodní cesty a generovat skleníkové plyny, jako je oxid dusný. Nyní vědci hlásíACS Agricultural Science & Technologyřešili tyto výzvy se skleněnými korálky hnojiv. Korálky ovládají uvolňování živin a vědci tvrdí, že jsou kompatibilní s životním prostředími.
„Výsledky ukazují, že skleněná hnojiva mohou být přizpůsobena potřebám rostlin, pomalu a udržitelné uvolňování živin pro zvýšení produktivity bez poškození kvality půdy,“ říká Danilo Manzani, spoluautor studie.
Postupem času se zvýšilo používání zemědělských chemikálií. V roce 2020 organizace potravin a zemědělství OSN odhadovala, že globální poptávka po hnojivách by překonala 200 milionů metrických tun. Hnojiva obsahují dusík, fosfor a nižší množství dalších prvků, jako je vápník. Výhody těchto živin jsou bohužel ztraceny vyluhováním do podzemních vod a emisí do vzduchu, což vyžaduje časté opětovné použití a vytváření následného environmentálního problémů, jako jsou květy toxických řas. Potenciální řešení by mohlo pocházet z malých skleněných kuliček, které předchozí vědci používali ke zlepšení růstu rostlin. Pro zlepšení účinnosti dodávání živin si Manzani, Eduardo Ferreira a jeho kolegové vyvinuli vodní rozpustné, vícesložkové skleněné hnojivo navržené pro kontrolované uvolňování živin.
Vědci syntetizované sklo sestávající z několika mikro- a makronutrientů, jako je fosfor, draslík a vápník. Sklo na malé (méně než 0. 85 milimetrů široký) a velké (0. V počátečním testu byly částice přidány do vody nebo do pufrového roztoku, který napodoboval půdní podmínky. Zjistili, že každá živina uvolňovaná z obou velikostí skleněných částic a rozptýlená do roztoků neustále přes 100 hodin s malými fluktuacemi.
Poté aplikovali roztok živin nebo odlišného množství skleněných kuliček na půdu naočkovanou typickou trávou a plavební trávou a porovnali růst rostlin ve dvou ošetřeních. Roztok živin, který byl aplikován pouze jednou, okamžitě stimuloval růst rostlin, ale účinek se rychle snížil. Jediná aplikace skleněného hnojiva však trvala růst rostlin bez ohledu na velikost částic, i když celkový růst závisel na dávce kuliček.
Manzani, Ferreira a jeho kolegové také zkoumali možnou ekotoxicitu skleněného hnojiva odhalením semen salátu a cibule korálkům. Semena vystavená skleněnému hnojivu měla zhruba stejnou míru klíčení a zdraví buněk jako ty, které nikdy nebyly vystaveny, nebo se sériemi ošetřených rozpustnými živinami. Vědci tvrdí, že tyto výsledky naznačují efektivní a trvalou alternativu k konvenčním hnojivům s nižším dopadem na životní prostředí.
