कृषि उर्वरक दुनिया की आबादी को खिलाने, मिट्टी की उर्वरता को बहाल करने और फसलों को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं। उन संसाधनों का अत्यधिक और अक्षम उपयोग एक पर्यावरणीय खतरा पेश कर सकता है, जलमार्गों को दूषित कर सकता है और नाइट्रस ऑक्साइड जैसे ग्रीनहाउस गैसों को उत्पन्न कर सकता है। अब, शोधकर्ताओं ने रिपोर्टिंग की कृषि विज्ञान और प्रौद्योगिकी एसीएस कांच के उर्वरक मोतियों के साथ उन चुनौतियों को संबोधित किया है। मोतियों को पोषक तत्वों की रिहाई को नियंत्रित किया जाता है, और शोधकर्ताओं का कहना है कि वे पर्यावरणीय रूप से संगत हैं।
“परिणाम बताते हैं कि कांच के उर्वरकों को मिट्टी की गुणवत्ता को नुकसान पहुंचाए बिना उत्पादकता को बढ़ावा देने के लिए धीरे-धीरे और लगातार पोषक तत्वों को रिलीज करने के लिए पौधे की जरूरतों के अनुरूप बनाया जा सकता है,” अध्ययन के सह-लेखक डेनिलो मंज़नी कहते हैं।
समय के साथ, कृषि रसायनों का उपयोग बढ़ गया है। 2020 में, संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन ने अनुमान लगाया कि उर्वरकों की वैश्विक मांग 200 मिलियन मीट्रिक टन को पार कर जाएगी। उर्वरकों में नाइट्रोजन, फास्फोरस और कैल्शियम जैसे अन्य तत्वों की कम मात्रा होती है। दुर्भाग्य से, इन पोषक तत्वों के लाभ भूजल में लीचिंग के माध्यम से खो जाते हैं और हवा में उत्सर्जन करते हैं, लगातार पुनर्मूल्यांकन की आवश्यकता होती है और विषाक्त एल्गल ब्लूम्स जैसी डाउनस्ट्रीम पर्यावरणीय समस्याओं का निर्माण होता है। एक संभावित समाधान छोटे कांच के मोतियों से आ सकता है जो पिछले शोधकर्ताओं ने पौधे के विकास में सुधार के लिए इस्तेमाल किया था। पोषक तत्व वितरण की दक्षता में सुधार करने के लिए, मंज़नी, एडुआर्डो फेरेरा और सहकर्मियों ने नियंत्रित पोषक तत्वों की रिलीज के लिए डिज़ाइन किए गए एक पानी में घुलनशील, मल्टीकोम्पोनेंट ग्लास उर्वरक विकसित किया।
शोधकर्ताओं ने कांच को संश्लेषित किया, जिसमें कई माइक्रो- और मैक्रोन्यूट्रिएंट्स शामिल हैं, जैसे कि फास्फोरस, पोटेशियम और कैल्शियम। वे कांच को छोटे (0.85 मिलीमीटर से कम) और बड़े (0.85 से 2 मिलीमीटर चौड़े) कणों में जमीन पर जमीन पर रख देते हैं। एक प्रारंभिक परीक्षण में, कणों को या तो पानी या एक बफर समाधान में जोड़ा गया था जो मिट्टी की स्थिति की नकल करता था। उन्होंने पाया कि प्रत्येक पोषक तत्व कांच के कणों के दोनों आकारों से छोड़ा गया है और मामूली उतार -चढ़ाव के साथ 100 घंटे से अधिक लगातार समाधानों में फैल गया है।
फिर उन्होंने एक विशिष्ट लॉन और फेयरवे घास के साथ मिट्टी के लिए एक पोषक तत्व समाधान या कांच के मोतियों की विभिन्न मात्रा को लागू किया, और उन्होंने दो उपचारों में पौधों की वृद्धि की तुलना की। पोषक तत्व समाधान, जो केवल एक बार लागू किया गया था, तुरंत पौधे के विकास को उत्तेजित करता है, लेकिन प्रभाव जल्दी से कम हो गया। हालांकि, कांच के उर्वरक के एकल अनुप्रयोग ने कण आकार की परवाह किए बिना पौधे की वृद्धि को बनाए रखा, हालांकि समग्र विकास मनका खुराक पर निर्भर करता है।
मंज़नी, फेरेरा और सहकर्मियों ने मोतियों के लिए लेट्यूस और प्याज के बीजों को उजागर करके कांच के उर्वरक की संभावित पारिस्थितिकी की जांच की। कांच के उर्वरक के संपर्क में आने वाले बीजों में लगभग एक ही अंकुरण दर और कोशिका स्वास्थ्य था, जो कभी भी उजागर नहीं हुए या घुलनशील पोषक तत्वों के साथ इलाज किए गए थे। शोधकर्ताओं का कहना है कि ये परिणाम कम पर्यावरणीय प्रभाव वाले पारंपरिक उर्वरकों के लिए एक कुशल और निरंतर विकल्प का संकेत देते हैं।
लेखक साओ पाउलो रिसर्च फाउंडेशन से फंडिंग स्वीकार करते हैं; अनुसंधान, प्रौद्योगिकी, और विट्रीस सामग्री में शिक्षा केंद्र; नेशनल काउंसिल फॉर साइंटिफिक एंड टेक्नोलॉजिकल डेवलपमेंट (कॉन्सल्हो नेशनल डे डेसनवोल्विमेंटो सिएंटोफिको ई टेक्नोलोगिको); उच्च शिक्षा कर्मियों के सुधार के लिए समन्वय; और अध्ययन और परियोजनाओं के लिए धन प्राधिकरण।
