نقش کودهای نانو در حاصلخیزی خاک

کودهای شیمیایی اگرچه توسعه پایدار محصولات را افزایش می دهند، اما عدم تعادل در مواد معدنی خاک ایجاد می کنند و حاصلخیزی خاک را کاهش می دهند. استفاده گسترده از کودهای شیمیایی صدمات جبران ناپذیری به ساختار خاک و فلور میکروبی خاک وارد می کند. این زنجیره های غذایی مسئول جهش های وراثتی در نسل های بعدی مصرف کنندگان را تحت تأثیر قرار می دهد. شد سریع جمعیت جهان تقاضا از بخش کشاورزی را افزایش داده و محققان را نسبت به استفاده بیش از حد کودهای شیمیایی نظیر دی آمونیوم فسفات و کود اوره توسط کشاورزان محتاط کرده است. کودهای نانو به عنوان گزینه جایگزینی امیدوار کننده که تولید زیاد محصول و ترمیم خاک را تضمین می کند ظاهر شده اند.

کودهای نانویی عملکرد بهتری نسبت به کودهای معمولی دارند

خصوصیات منحصر به فرد نانوذرات، مانند ظرفیت جذب زیاد، افزایش نسبت سطح به حجم و سینتیک با انتشار آزاد کنترل شده به مکان های هدف، آنها را به عنوان یک تقویت کننده بالقوه رشد گیاه در می آورد و در نتیجه سبب توسعه پایدار محصولات می شود. به دلیل این ویژگی های مشخصه، از کودهای ساختاری نانو می توان به عنوان یک سیستم انتقال هوشمند مواد مغذی به گیاه استفاده کرد. کودهای نانو در مقایسه با کودهای معمولی بسیار کند ترشح می شوند. این روش مدیریت تغذیه ای را بهبود می بخشد، یعنی افزایش راندمان استفاده از مواد مغذی و کاهش شستشوی مواد مغذی در آب های زیرزمینی. کودهای نانو به طور خاص برای آزاد سازی مواد موثر در پاسخ به خواسته های بیولوژیکی و تنش های محیطی طراحی شده اند. دانشمندان در ادامه اظهار داشتند که کودهای نانو با بهبود فعالیت فتوسنتز، رشد گیاهچه، میزان جوانه زنی بذر، متابولیسم نیتروژن و سنتز کربوهیدرات و پروتئین، بهره وری کشاورزی را افزایش می دهند.

فرمولاسیون نانویی با خواص آنتی بیوتیک، ضد ویروس و ضد قارچ

 فرمولاسیون های نانو یا کودهای نانو از آمونیوم، آمونیاک، اوره، پیت، ضایعات گیاهی و سایر کودهای مصنوعی ساخته می شوند. نمونه ای از فرمولاسیون نانو کود نیتروژن در اندازه نانو است که در نتیجه رسوب اوره بر روی سیانامید کلسیم تهیه می شود. کودهای نیتروژن نانو در افزایش بهره وری برنج نقش مهمی دارند. این به عنوان یک گزینه عالی برای کودهای شیمیایی در نظر گرفته می شود زیرا باعث رشد و کاهش آلودگی محیط زیست می شود. استفاده بیش از حد از کودهای معمولی باعث آلودگی محیط زیست با شستشو، ضد عفونی سازی و فرار شدن کودهای شیمیایی می شود. کود نانو موثر دیگری با خرد کردن اوره و مخلوط کردن آن با کودهای زیستی مختلف فرموله شده است. این کود نانو برای مدت زمان طولانی تری آهسته و تدریجی مواد مغذی را آزاد می کند.

فرآیند تولید کود نانو و توسعه پایدار محصولات

کودهای نانو با استفاده از هر دو فرآیند مکانیکی و بیوشیمیایی تولید می شوند، به عنوان مثال، مواد برای دستیابی به ذرات اندازه نانو از طریق مکانیکی زمین می شوند و از تکنیک های بیوشیمیایی برای به دست آوردن فرمولاسیون های موثر در مقیاس نانو استفاده می شود. کودها اغلب درون نانوذرات محصور می شوند. چنین کودهای نانو ظرفیت جذب بیشتری و راندمان استفاده از مواد مغذی به گیاه ارائه می دهند. روند کپسول سازی مواد مغذی با مواد نانو را می توان به سه روش انجام داد که در زیر بیان شده است

• ذرات مغذی پوشیده شده با لایه نازکی از مواد نانو (فیلم پلیمری)
• مواد مغذی محصور در نانومواد با طبیعت متفاوت و ترکیب شیمیایی
• مواد مغذی تحویل شده به صورت نانو امولسیون