I fertilizzanti agricoli sono fondamentali per alimentare la popolazione mondiale, ripristinare la fertilità del suolo e sostenere le colture. L’uso eccessivo e inefficiente di tali risorse può presentare una minaccia ambientale, contaminare i corsi d’acqua e generare gas serra come l’ossido di azoto. Ora, i ricercatori che riferiscono ACS Agricultural Science & Technology hanno affrontato quelle sfide con perline di fertilizzanti in vetro. Le perle controllano il rilascio di nutrienti e i ricercatori affermano che sono compatibili dall’ambiente.
“I risultati mostrano che i fertilizzanti di vetro possono essere adattati alle esigenze delle piante, rilasciando lentamente e in modo sostenibile i nutrienti per aumentare la produttività senza danneggiare la qualità del suolo”, afferma Danilo Manzani, coautore dello studio.
Nel tempo, l’uso di sostanze chimiche agricole è aumentato. Nel 2020, l’organizzazione alimentare e agricola delle Nazioni Unite ha stimato che la domanda globale di fertilizzanti avrebbe superato 200 milioni di tonnellate metriche. I fertilizzanti contengono azoto, fosforo e quantità inferiori di altri elementi come il calcio. Sfortunatamente, i benefici di questi nutrienti vengono persi attraverso la lisciviazione nelle acque sotterranee e le emissioni nell’aria, richiedendo frequenti riapplicazione e creando problemi ambientali a valle come le fioriture di alghe tossiche. Una potenziale soluzione potrebbe provenire da piccole perle di vetro utilizzate da ricercatori precedenti per migliorare la crescita delle piante. Per migliorare l’efficienza della consegna di nutrienti, Manzani, Eduardo Ferreira e i colleghi hanno sviluppato un fertilizzante in vetro multicomponente solubile in acqua progettato per il rilascio di nutrienti controllati.
I ricercatori hanno sintetizzato il vetro costituito da diversi micro e macronutrienti, come fosforo, potassio e calcio. Hanno macinato il vetro in particelle piccole (meno di 0,85 millimetri) e grandi (da 0,85 a 2 millimetri di larghezza). In un test iniziale, le particelle sono state aggiunte all’acqua o a una soluzione tampone che imitava le condizioni del suolo. Hanno scoperto che ogni nutriente rilasciato da entrambe le dimensioni di particelle di vetro e diffuso nelle soluzioni costantemente oltre 100 ore con piccole fluttuazioni.
Hanno quindi applicato una soluzione nutriente o diverse quantità di perle di vetro su terreno seminato con un prato tipico e erba del fairway e hanno confrontato la crescita delle piante nei due trattamenti. La soluzione nutritiva, che è stata applicata una sola volta, ha immediatamente stimolato la crescita delle piante, ma l’effetto è rapidamente diminuito. Tuttavia, la singola applicazione del fertilizzante di vetro ha sostenuto la crescita delle piante indipendentemente dalla dimensione delle particelle, sebbene la crescita complessiva dipendesse dalla dose di perline.
Manzani, Ferreira e colleghi hanno anche esaminato la possibile ecotossicità del fertilizzante di vetro esponendo semi di lattuga e cipolla alle perle. I semi esposti al fertilizzante di vetro avevano all’incirca lo stesso tasso di germinazione e la salute cellulare di quelli mai esposti o quelli trattati con nutrienti solubili. I ricercatori affermano che questi risultati indicano un’alternativa efficiente e sostenuta ai fertilizzanti convenzionali con un impatto ambientale inferiore.
Gli autori riconoscono i finanziamenti dalla São Paulo Research Foundation; Centro per la ricerca, la tecnologia e l’educazione nei materiali vitrei; Consiglio nazionale per lo sviluppo scientifico e tecnologico (CONSELHO Nacional de Desenvolvimento científico e Tecnológico); Coordinamento per il miglioramento del personale dell’istruzione superiore; e autorità di finanziamento per studi e progetti.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
