Nanopartikelgødning kan bidrage til en ny grøn revolution

Den "grønne revolution" i 60'erne og 70'erne er blevet krediteret for at hjælpe med at brødføde milliarder rundt om i verden, med gødning som en af ​​de vigtigste drivkræfter, der ansporede landbrugsboomet. Men i udviklingslandene, prisen på gødning er fortsat relativt høj og kan begrænse fødevareproduktionen. Nu rapporterer forskere i tidsskriftet ACS Nano en enkel måde at lave en godartet, mere effektiv gødning, der kunne bidrage til endnu en fødevarerevolution.

Landmænd bruger ofte urinstof, en rig kilde til nitrogen, som gødning. dens fejl, imidlertid, er, at det hurtigt nedbrydes i våd jord og danner ammoniak. Ammoniakken skylles væk, skabe et stort miljøproblem, da det fører til eutrofiering af vandveje og i sidste ende kommer ind i atmosfæren som nitrogendioxid, den vigtigste drivhusgas forbundet med landbruget. Denne hurtige nedbrydning begrænser også mængden af ​​kvælstof, der kan absorberes af afgrødens rødder, og kræver, at landmændene tilfører mere gødning for at øge produktionen. Imidlertid, i lavindkomstregioner, hvor befolkningen fortsætter med at vokse, og fødevareforsyningen er ustabil, omkostningerne til gødning kan hindre yderligere anvendelser og lamme afgrødeudbyttet. Nilwala Kottegoda, Veranja Karunaratne, Gehan Amaratunga og kolleger ønskede at finde en måde at bremse nedbrydningen af ​​urinstof og få en påføring af gødning til at holde længere.

At gøre dette, forskerne udviklede en enkel og skalerbar metode til belægning af hydroxyapatit (HA) nanopartikler med urinstofmolekyler. HA er et mineral, der findes i menneske- og dyrevæv og anses for at være miljøvenligt. I vand, hybridiseringen af ​​HA-nanopartikler og urinstof frigivet langsomt nitrogen, 12 gange langsommere end urinstof i sig selv. Indledende feltforsøg på risfarme viste, at HA-urea nanohybriden sænkede behovet for gødning med det halve. Forskerne siger, at deres udvikling kan bidrage til en ny grøn revolution for at hjælpe med at brødføde verdens konstant voksende befolkning og også forbedre landbrugets miljømæssige bæredygtighed.