Araştırmacılar, çevreye uyumlu, sürekli salimli bir gübre üretmek için cam boncuklara döndüler. Kredi: ACS Tarım Bilimi ve Teknolojisi, 2025, DOI: 10.1021/ACSAGSCITECH.4C00243
Tarımsal gübreler, dünya nüfusunu beslemek, toprak verimliliğini geri kazanmak ve mahsulleri sürdürmek için kritik öneme sahiptir. Bu kaynakların aşırı ve verimsiz kullanımı, su yollarını kirleten ve azot oksit gibi sera gazları üreten çevresel bir tehdit oluşturabilir. Şimdi, araştırmacılarACS Tarım Bilimi ve Teknolojisicam gübre boncukları ile bu zorlukları ele almıştır. Boncuklar besin salınımını kontrol eder ve araştırmacılar çevresel olarak uyumlu olduklarını söylüyorlar.
Çalışmanın ortak yazarı Danilo Manzani, "Sonuçlar, cam gübrelerin, toprak kalitesine zarar vermeden üretkenliği artırmak için besinleri yavaş ve sürdürülebilir bir şekilde serbest bırakan bitki ihtiyaçlarına göre uyarlanabileceğini gösteriyor."
Zamanla tarımsal kimyasalların kullanımı artmıştır. 2020'de Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü, gübrelere yönelik küresel talebin 200 milyon metrik tondan geçeceğini tahmin etti. Gübreler azot, fosfor ve kalsiyum gibi diğer elementleri daha düşük içerir. Ne yazık ki, bu besin maddelerinin faydaları, yeraltı suyuna ve havaya emisyonlara sızarak kaybolur, bu da sık sık yeniden uygulanmasını gerektirir ve toksik alg çiçekleri gibi aşağı yönlü çevre problemleri yaratır. Potansiyel bir çözüm, önceki araştırmacıların bitki büyümesini iyileştirmek için kullandıkları küçük cam boncuklardan gelebilir. Besin dağıtımının verimliliğini artırmak için Manzani, Eduardo Ferreira ve meslektaşları, kontrollü besin salımı için tasarlanmış suda çözünür, çok bileşenli bir cam gübre geliştirdiler.
Araştırmacılar, fosfor, potasyum ve kalsiyum gibi çeşitli mikro ve makro besinlerden oluşan camı sentezledi. Camı küçük (0. 85 milimetre genişliğinde) ve büyük (0. 85 ila 2 milimetre genişliğinde) parçacıklara yerleştirirler. İlk testte, parçacıklar ya suya veya toprak koşullarını taklit eden bir tampon çözeltisine ilave edildi. Her besin, her iki boyutta cam parçacıktan salınan ve küçük dalgalanmalarla 100 saatten fazla çözeltilere yayıldığını bulmuşlardır.
Daha sonra tipik bir çim ve fairway otu ile tohumlanmış toprağa bir besin çözeltisi veya cam boncuklar uyguladılar ve bitkilerin iki tedavideki büyümesini karşılaştırdılar. Sadece bir kez uygulanan besin çözeltisi, bitki büyümesini hemen uyardı, ancak etki hızla azaldı. Bununla birlikte, cam gübrenin tek uygulaması, partikül boyutuna bakılmaksızın bitki büyümesini sürdürmüştür, ancak genel büyüme boncuk dozuna bağlıydı.
Manzani, Ferreira ve meslektaşları da marul ve soğan tohumlarını boncuklara maruz bırakarak cam gübrenin olası ekotoksisitesini incelediler. Cam gübreye maruz kalan tohumlar, hiç maruz kalmayanlarla veya çözünür besinlerle tedavi edilenlerle kabaca aynı çimlenme oranına ve hücre sağlığına sahipti. Araştırmacılar, bu sonuçların daha düşük çevresel etkiye sahip geleneksel gübrelere etkili ve sürekli bir alternatif olduğunu söylüyor.
