연구원들은 환경 적으로 호환되는 지속적인 방출 비료를 생산하기 위해 유리 구슬로 향했다. 신용 : ACS 농업 과학 및 기술, 2025, doi : 10.1021/acsagscitech.4c00243
농업 비료는 세계 인구에게 먹이를주고 토양 비옥도를 회복하며 작물을 유지하는 데 중요합니다. 이러한 자원의 과도하고 비효율적 인 사용은 환경 위협을 제시하고, 수로를 오염시키고, 산화 질소와 같은 온실 가스를 생성 할 수 있습니다. 이제 연구원들이보고합니다ACS 농업 과학 및 기술유리 비료 구슬로 이러한 도전을 해결했습니다. 구슬은 영양소 방출을 제어하고 연구원들은 환경 적으로 호환됩니다.
"결과에 따르면 유리 비료는 토양 품질에 해를 끼치 지 않고 생산성을 높이기 위해 천천히 영양분을 천천히 그리고 지속적으로 방출 할 수있는 식물 요구에 맞게 조정될 수 있습니다."라고이 연구의 공동 저자 인 Danilo Manzani는 말합니다.
시간이 지남에 따라 농업 화학 물질의 사용이 증가했습니다. 2020 년에 유엔 식품 농업기구는 비료에 대한 전 세계 수요가 2 억 톤을 능가 할 것으로 추정했습니다. 비료에는 질소, 인 및 칼슘과 같은 다른 요소의 양이 포함되어 있습니다. 불행하게도, 이러한 영양소의 이점은 지하수와 배출량으로 공기로 배출하여 사라져 빈번한 재 경찰을 필요로하고 독성 조류 꽃과 같은 하류 환경 문제를 일으킨다. 잠재적 인 솔루션은 이전 연구자들이 식물 성장을 개선하는 데 사용한 작은 유리 구슬에서 나올 수 있습니다. 영양소 전달의 효율성을 향상시키기 위해 Manzani, Eduardo Ferreira 및 동료들은 제어 영양소 방출을 위해 설계된 수용성, 다 성분 유리 비료를 개발했습니다.
연구자들은 인, 칼륨 및 칼슘과 같은 여러 미량 및 다량 영양소로 구성된 유리를 합성했습니다. 그들은 유리를 작은 (0. 85 밀리미터 너비)와 큰 ({0. 85 ~ 2 밀리미터) 입자로 접지합니다. 초기 시험에서, 입자를 토양 조건을 모방하는 물 또는 완충 용액에 첨가 하였다. 그들은 두 가지 크기의 유리 입자에서 방출 된 각 영양소가 약간의 변동으로 100 시간에 걸쳐 꾸준히 용액으로 확산된다는 것을 발견했다.
그런 다음 영양 용액 또는 다른 양의 유리 구슬을 전형적인 잔디밭과 페어웨이 잔디로 뿌려진 토양에 적용했으며, 두 처리에서 식물의 성장을 비교했습니다. 한 번만 적용된 영양 용액은 즉시 식물 성장을 자극했지만 그 효과는 빠르게 감소했습니다. 그러나, 유리 비료의 단일 적용은 입자 크기에 관계없이 식물 성장을 지속했지만, 전반적인 성장은 비드 용량에 의존했다.
Manzani, Ferreira 및 동료들은 또한 상추와 양파 씨앗을 구슬에 노출시킴으로써 유리 비료의 생태 독성을 조사했습니다. 유리 비료에 노출 된 종자는 노출되지 않은 것과 동일한 발아율과 세포 건강을 가졌거나 가용성 영양소로 처리 된 것과 거의 동일합니다. 연구원들은 이러한 결과는 환경 영향이 낮은 기존 비료에 대한 효율적이고 지속적인 대안을 나타냅니다.
