使用纳米技术可以解决传统化学品的过度使用问题

拖拉机为麦田施肥

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美国研究人员开发的一种纳米复合肥料已被证明优于传统肥料,在使用频率较低的情况下对植物生长有更大的影响。这一发现可能会为目前化肥过度使用和水污染的农业问题提供一个解决方案。

提出的Pratim Biswas来自华盛顿大学的美国化学学会(ACS)春季会议在新奥尔良举行在美国,这种智能肥料是氮、磷、钾、锌和钛的纳米复合材料。它的颗粒在几微米的范围内,夹杂物一般在20到100纳米之间。

比斯瓦斯对ACS代表说,我们生产粮食的方式必须发生深刻的变化,农业体系当然也必须改变。他还说,到2050年,粮食产量需要增长50%左右,才能跟上人口增长的步伐。

他和他的团队开发的纳米复合肥料比传统肥料提高了约26%的植物生物量生长产量。他说,叶面施肥被证明特别有效,与传统肥料相比,某些植物的生长速度提高了97%。

纳米技术还大大减少了化肥的使用,因为这种智能肥料的使用频率仅为传统肥料的三分之一。

定制化和针对性

比斯瓦斯将传统肥料描述为“大颗粒的散装材料”,其生产需要许多能源密集型步骤。相比之下,他说,他的团队创造的纳米复合肥料可以定制设计,具有更小的颗粒和所需的成分,并在一个低能量的步骤中合成。

这种智能肥料可以通过多种方式输送,包括在种子制备过程中与营养物质或保护剂一起添加,以防止微生物或昆虫。比斯瓦斯解释说:“我可以采用批量处理的方法,也可以将合适的成分喷洒在我的种子上。”该产品也可以应用于土壤,或作为叶面饲料。

除了有希望的结果,在农业或其他目的的环境中使用纳米颗粒的潜在安全问题仍然存在问题。Biswas同意这些问题需要认真考虑,并建议进行受控的试点研究来评估这些问题。他指出,人们必须小心,以免产生其他额外的连锁反应。

然而,这些数据表明,纳米复合肥料从安全的角度来看是很有前途的。Biswas认为,这种新型肥料可以减少对环境的风险,包括对传粉者的风险,因为它可以减少化肥的总量,并使靶向纳米颗粒输送到植物中。由于这些原因,比斯瓦斯说,该产品“总体上对环境的负面影响较小”。