Obrazy mikroskopowe całej granulki (po lewej) i przekroju poprzecznego (po prawej) nawozu amonowo-fosforanowego wzbogaconego w Zn. Cynk dodawano w ilości 1%, powlekając nawóz NP powłoką barierową zawierającą SOP lub KMag. Źródło: czasopismo Soil Science Society of America (2024). DOI: 10.1002/saj2.20744
Na całym świecie wiele gleb rolniczych jest ubogich w cynk, mimo że rolnicy stosują nawozy wzbogacone w ten pierwiastek. Ogranicza to plony i pogarsza jakość żywności. Szacuje się, że mniej więcej jedna trzecia światowej populacji spożywa żywność o niskiej zawartości cynku, co może zwiększać ryzyko chorób i śmierci we wczesnym dzieciństwie, a także upośledzać wzrost i funkcje poznawcze.
Wykorzystując kanadyjskie źródło światła (CLS) na Uniwersytecie Saskatchewan (USask), naukowcy z Uniwersytetu w Adelajdzie w Australii zbadali, jak wytwarzać bardziej wydajne nawozy wzbogacone w cynk. Linia emisyjna HXMA w CLS umożliwiła naukowcom zbadanie na poziomie molekularnym, co dzieje się z rozpuszczalnością w wodzie cynku (jego zdolnością do rozpuszczania się w wodzie), gdy dodaje się go do nawozu na bazie fosforanu amonu.
Wyniki publikuje się w czasopiśmieDziennik Amerykańskiego Towarzystwa Nauk o Glebie.
„Przystępując do projektu, nasza grupa pomyślała, że rodzaj związku cynku będzie dobrym prognostykiem rozpuszczalności nawozu” – mówi Rodrigo da Silva z Uniwersytetu w Adelajdzie.
„Jednak linia kontrolna CLS pozwoliła nam zrozumieć, że wydajności agronomicznej nie można przewidzieć na podstawie tego, jaka forma cynku jest obecna w granulkach nawozu. Zamiast tego pH wpływa na rozpuszczalność cynku nawozu i jego dostępność dla upraw”.
Dr da Silva i współpracownicy odkryli, że cynk dodany do nawozu fosforowego tworzy szereg różnych związków fosforanu cynku. Jednak jego rozpuszczalność nie była związana ze względną obfitością tych związków, ale z pH nawozu. Oznacza to, że cynk dodawany do bardziej alkalicznych nawozów fosforowych, takich jak fosforan dwuamonowy, będzie miał bardzo słabą rozpuszczalność, a co za tym idzie, niską skuteczność agronomiczną w zakresie pobierania przez rośliny.
Zespół z Uniwersytetu w Adelajdzie odkrył, że obniżenie pH nawozu poprzez opryskiwanie granulek roztworem kwasu dodatkowo zwiększa rozpuszczalność i dostępność cynku w porównaniu z obecnymi produktami komercyjnymi.
Naukowcy pokazali także dodatkową metodę zwiększania rozpuszczalności Zn w wodzie poprzez nakładanie powłoki barierowej na granulki nawozu, aby oddzielić cynk od fosforanu. Wykazano, że rośliny traktowane nawozem barierowym pobierały cynk w większym stopniu.
Firma Mosaic opatentowała już obie nowe technologie we współpracy z Centrum Badawczym Technologii Nawozów Uniwersytetu w Adelajdzie. Mosaic jest wiodącym na świecie producentem skoncentrowanych fosforanów i potażu.
„Niezbędne jest ulepszenie praktyk nawożenia cynkiem, aby zmaksymalizować plony i produkować żywność o większej wartości odżywczej” – mówi da Silva. „To badanie może pomóc branży w produkcji bardziej wydajnych nawozów”.
Więcej informacji:Rodrigo C. da Silva i in., Cynk w amoniakalnych nawozach fosforanowych: specjacja w fazie stałej, rozpuszczalność i zastosowanie powłok barierowych w celu zwiększenia dostępności cynku,Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Nauk o Glebie(2024). DOI: 10.1002/saj2.20744
Dostarczone przez Canadian Light Source
Ta historia została pierwotnie opublikowana na Phys.org. Zapisz się do naszego newslettera, aby otrzymywać najświeższe informacje o tematyce science-tech.
