«Зеленая революция» 60-х и 70-х годов помогла накормить миллиарды людей во всем мире, а удобрения стали одной из ключевых движущих сил сельскохозяйственного бума. Но в развивающихся странах стоимость удобрений остается относительно высокой и может ограничивать производство продуктов питания. Теперь исследователи сообщают в журнале ACS Nano о простом способе создания безвредного и более эффективного удобрения, которое могло бы способствовать второй пищевой революции.
Фермеры часто используют мочевину, богатый источник азота, в качестве удобрения. Однако его недостаток в том, что он быстро разрушается во влажной почве и образует аммиак. Аммиак вымывается, создавая серьезную экологическую проблему, поскольку он приводит к эвтрофикации водных путей и в конечном итоге попадает в атмосферу в виде диоксида азота, основного парникового газа, связанного с сельским хозяйством. Это быстрое разложение также ограничивает количество азота, которое может поглощаться корнями сельскохозяйственных культур, и требует от фермеров вносить больше удобрений для увеличения производства. Однако в регионах с низким уровнем дохода, где население продолжает расти, а снабжение продовольствием нестабильно, стоимость удобрений может препятствовать дополнительным внесениям удобрений и снижать урожайность. Нилвала Коттегода, Веранья Карунаратне, Гехан Амаратунга и их коллеги хотели найти способ замедлить расщепление мочевины и продлить действие одного удобрения.
Для этого исследователи разработали простой и масштабируемый метод покрытия наночастиц гидроксиапатита (ГА) молекулами мочевины. ГК - это минерал, который содержится в тканях человека и животных и считается экологически безопасным. В воде гибридизация наночастиц ГК и мочевины медленно высвобождает азот, в 12 раз медленнее, чем мочевина сама по себе. Первоначальные полевые испытания на рисовых фермах показали, что наногибрид ГК-мочевина снижает потребность в удобрениях наполовину. Исследователи говорят, что их разработка может внести свой вклад в новую зеленую революцию, чтобы накормить постоянно растущее население мира, а также повысить экологическую устойчивость сельского хозяйства.