Pētnieki vērsās pie stikla lodītēm, lai iegūtu videi draudzīgu, ilgstošas darbības mēslojumu. Kredīts: ACS Lauksaimniecības zinātne un tehnoloģija, 2025, doi: 10.1021/acsagscitech.4c00243
Lauksaimniecības mēslošanas līdzekļi ir kritiski svarīgi, lai barotu pasaules iedzīvotājus, atjaunotu augsnes auglību un uzturētu kultūru. Pārmērīga un neefektīva šo resursu izmantošana var radīt draudus videi, piesārņojot ūdensceļus un radot siltumnīcefekta gāzes, piemēram, slāpekļa oksīdu. Tagad pētnieki ziņoACS lauksaimniecības zinātne un tehnoloģijair pievērsušies šiem izaicinājumiem ar stikla mēslojuma lodītēm. Lodītes kontrolē barības vielu izdalīšanos, un pētnieki saka, ka tās ir savietojamas ar vidi.
"Rezultāti rāda, ka stikla mēslojumu var pielāgot augu vajadzībām, lēnām un ilgtspējīgi atbrīvojot barības vielas, lai palielinātu produktivitāti, nekaitējot augsnes kvalitātei," saka Danilo Manzani, pētījuma līdzautors.
Laika gaitā ir palielinājusies lauksaimniecības ķīmisko vielu izmantošana. 2020. gadā Apvienoto Nāciju Organizācijas Pārtikas un lauksaimniecības organizācija lēš, ka globālais pieprasījums pēc mēslošanas līdzekļiem pārsniegs 200 miljonus metrisko tonnu. Mēslošanas līdzekļi satur slāpekli, fosforu un zemāku daudzumu citu elementu, piemēram, kalciju. Diemžēl šo barības vielu priekšrocības tiek zaudētas, izskalojot gruntsūdeņus un emisijas gaisā, nepieciešama bieža atkārtota atkārtota lietošana un pakārtotu vides problēmu radīšana, piemēram, toksisku aļģu ziedēšana. Potenciālais risinājums varētu rasties no sīkām stikla lodītēm, kuras iepriekšējie pētnieki izmantoja augu augšanas uzlabošanai. Lai uzlabotu barības vielu piegādes efektivitāti, Manzani, Eduardo Ferreira un kolēģi izstrādāja ūdeni šķīstošu, daudzkomponentu stikla mēslojumu, kas paredzēts kontrolētai barības vielu izdalīšanai.
Pētnieki sintezēja stiklu, kas sastāv no vairākiem mikro- un makroelementiem, piemēram, fosfora, kālija un kalcija. Viņi sasmalcina stiklu mazā (mazāk nekā 0. 85 milimetru platumā) un lielas (0. 85 līdz 2 milimetru platas) daļiņas. Sākotnējā testā daļiņas tika pievienotas vai nu ūdenim, vai buferšķīdumam, kas imitēja augsnes apstākļus. Viņi atklāja, ka katra barības viela, kas izdalās no abiem stikla daļiņu izmēriem, un ar nelielām svārstībām ir nepārtraukti vairāk nekā 100 stundas šķīdumos.
Pēc tam viņi uzklāja barības vielu šķīdumu vai dažādu daudzumu stikla lodīšu, lai augsnē būtu sēta ar tipisku zālienu un kuģu ceļa zāli, un viņi salīdzināja augu augšanu abās apstrādes metodēs. Uzturvielu šķīdums, kas tika uzklāts tikai vienu reizi, nekavējoties stimulēja augu augšanu, bet efekts ātri samazinājās. Tomēr stikla mēslojuma vienīgais pielietojums ilga augu augšanu neatkarīgi no daļiņu lieluma, lai gan kopējais augšana bija atkarīga no lodīšu devas.
Manzani, Ferreira un kolēģi arī pārbaudīja stikla mēslojuma iespējamo ekotoksicitāti, pakļaujot lodītēm salātus un sīpolu sēklas. Sēklām, kas pakļautas stikla mēslojumam, bija aptuveni tāds pats dīgtspējas ātrums un šūnu veselība kā tās, kuras nekad nav pakļautas, vai tām, kuras ārstēja ar šķīstošām barības vielām. Pētnieki saka, ka šie rezultāti norāda uz efektīvu un ilgstošu alternatīvu parastajiem mēslošanas līdzekļiem ar zemāku ietekmi uz vidi.
