磷化肥
特拉华大学的研究人员发现了纳米羟基磷灰石的独特行为,这种磷灰石可以作为化肥使用,并且可以减缓磷肥在土壤中的释放。这也许可以增加磷肥的使用效率,同时也可以实现保护环境等。该研究项目是由美国农业部资助完成的,研究人员包括Dengjun Wang、Yan Jin以及Deb Jaisi等。
和传统的磷肥相比,纳米粒子的磷肥具有三个主要的优点:释放速度慢;不会改变土壤的pH 值;且在土壤中的流失率低。磷的缓慢且持续的释放使得植物可连续摄取营养。Jaisi磷肥进入土壤的方式就像有人服用葡萄糖药片,而不是通过静脉注射的方式。如果磷肥一次性全部进入土壤,而植物吸收的时间又不充分,会导致磷肥的大量损失,也会对土壤产生影响。随着社会对食物供给的增加,磷肥的使用量也随着增加,这也会使得土壤对磷肥的流失量进一步增加,从而污染水源。由于HANPs可有效减缓磷的释放过程,因此这些纳米粒子可以有效降低磷对水环境的污染。“你可以减小这种风险,同时,增加磷在一段时间内的供应。” Jin说。“我认为该研究的目标是探索这种形式的磷肥可否进行大规模应用。这些年我们已经在土壤中加入了足够的磷,而可用源却正在减少。我们需要找到新的供应养分的产品和新的方式,同时尽量减少对环境的影响。”
Wang 认为,HANPs的迁移率很低,同时由于土壤中存在的纳米粒子可以将它们固定在带负电荷的HANP粒子上,减缓它们的运动。为了让植物能汲取HANPs中的磷,需要从纳米粒子中释放。“当植物生长的时候,它们会持续不断的释放不同类型的低质量的有机酸分子。这些酸分子进入土壤后会和这些粒子反应,从而使得磷可以被释放,并被植物吸收。”Wang 认为该过程是一个动态过程。“植物持续不断的释放有机酸,这些有机酸会溶解HANPs,从而使得其可以被植物吸收。研究人员也正在研究,在有机酸存在的情况下,磷的释放速率。”Wang 说,这些纳米粒子的尺寸非常小,大约只有1个纳米到100纳米之间。这些微小的纳米粒子具有非常大的表面积,以及非常高的活性;在很多领域都有非常广阔的应用前景,包括农业。
新材料在线编译整理——翻译:杨超 校正:摩天轮
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