中俄研納米肥料助植物增效
現代農業面臨傳統化肥利用率低、養分易流失等難題,科研人員持續探索高效精準施肥方案。俄羅斯托木斯克理工大學與廣東工業大學日前發佈消息稱,該校的研究團隊合作研製出一種基於天然礦物高嶺石的納米肥料。這種高效肥料具備可控的養分釋放特性,能夠加速植物生長並提高產量。
研究人員指出,納米肥料是納米生物技術的一個分支,是用納米材料技術構建、用醫藥微膠囊技術和化工微乳化技術改性而形成的全新肥料。肥料在農業中至關重要,能為植物提供必需的微量元素,但傳統肥料常面臨養分易流失和利用率低的問題,而控釋納米肥料有望解決這一難題。研究團隊發現天然礦物高嶺石具有天然納米管結構。他們首次以高嶺石納米管濃縮物為載體,並加入銅、硼和碘作為活性成分,開發出這種新型肥料。高嶺石是一種含鋁的頁硅酸鹽礦物,呈白色軟泥狀,顆粒細膩,狀似麵粉。其化學成分相當穩定,被譽為“萬能石”。為製造瓷器和陶器的主要原料。
據介紹,高嶺石的使用原理基於“微注射”效應:在噴灑過程中,納米管能穿透植物組織,將預先裝載的有益成分釋放出來,從而提高養分輸送效率。研究人員表示:“我們將納米管顆粒浸泡在含螯合銅、硼酸和碘的水溶液中,隨後噴灑到芝麻菜嫩葉表面。”實驗表明,芝麻菜微綠植的生長量提升了百分之卅四,這表明基於高嶺石的納米肥料在提高植物產量方面具有巨大潛力。
研究人員介紹稱:“多項研究結果表明,對高嶺石納米管的改性導致其形貌發生顯著變化,例如納米管的外徑由原來的一百納米增大至一百八十五納米。這些變化證實活性物質已經進入高嶺石的中孔和大孔結構中。”實驗還驗證了將納米複合物施用於植物葉片後,納米管在葉片表面均勻分佈,同時,通過模擬氣流測試確認了肥料與葉片表面的良好附着穩定性。這一結果顯示,該納米肥料具備用於葉面施肥的應用潛力。
研究人員指出,高嶺石納米管載體系統通過精準調控養分釋放,有效解決了傳統施肥技術的固有缺陷,其獨特的微結構特性與功能化設計不僅顯著提升作物吸收效率,更為實現資源節約型農業開闢全新路徑。目前,研究團隊正在對這一肥料在田間條件下用於大麥作物的效果進行測試。隨着田間試驗數據的完善,這種創新肥料有望在保障糧食安全、減少環境負擔方面發揮重要作用。
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