Микроскопические изображения всей гранулы (слева) и поперечного сечения (справа) аммиачно-фосфатного удобрения, обогащенного цинком. Цинк добавляли в количестве 1%, нанося на удобрение NP барьерное покрытие, содержащее SOP или KMag. Фото: Журнал Американского общества почвоведения (2024 г.). DOI: 10.1002/saj2.20744
Во всем мире многие сельскохозяйственные почвы испытывают дефицит питательного вещества цинка, несмотря на то, что фермеры используют удобрения, обогащенные этим элементом. Это ограничивает урожайность сельскохозяйственных культур и снижает качество продуктов питания. По оценкам, примерно треть населения мира потребляет продукты с низким содержанием цинка, что может увеличить заболеваемость и смертность в раннем детстве, а также замедлить рост и когнитивные функции.
Используя канадский источник света (CLS) в Университете Саскачевана (США), исследователи из Университета Аделаиды в Австралии исследовали, как производить более эффективные удобрения, обогащенные цинком. Лучевая линия HXMA в CLS позволила исследователям изучить на молекулярном уровне, что происходит с водорастворимостью цинка (его способностью растворяться в воде), когда он добавляется к аммонийно-фосфатному удобрению.
Результаты опубликованы в журналеЖурнал Американского общества почвоведения.
«Приступая к проекту, наша группа думала, что тип соединения цинка будет хорошим показателем растворимости удобрений», — говорит Родриго да Силва из Университета Аделаиды.
«Тем не менее, линия CLS позволила нам понять, что агрономические результаты невозможно предсказать на основе того, какая форма цинка присутствует в гранулах удобрений. Вместо этого pH влияет на растворимость цинка удобрения и его доступность для сельскохозяйственных культур».
Доктор да Силва и его коллеги обнаружили, что когда цинк добавляется в фосфатные удобрения, он образует ряд различных соединений фосфата цинка. Однако его растворимость была связана не с относительным содержанием этих соединений, а с pH удобрения. Это означает, что цинк, добавленный к более щелочным фосфатным удобрениям, таким как диаммонийфосфат, будет иметь очень низкую растворимость и, следовательно, низкую агрономическую эффективность для потребления сельскохозяйственными культурами.
Команда Университета Аделаиды обнаружила, что снижение pH удобрений путем опрыскивания гранул кислотным раствором еще больше увеличивает растворимость и доступность цинка по сравнению с текущими коммерческими продуктами.
Исследователи также продемонстрировали дополнительный метод увеличения растворимости цинка в воде путем нанесения барьерного покрытия на гранулы удобрений, чтобы отделить цинк от фосфата. Они показали, что растения, обработанные барьерным удобрением, лучше усваивали цинк.
Компания Mosaic уже запатентовала обе эти новые технологии совместно с Исследовательским центром технологий удобрений Университета Аделаиды. Mosaic — ведущий мировой производитель концентрированных фосфатов и поташа.
«Крайне важно улучшить практику внесения цинковых удобрений, чтобы максимизировать урожайность и производить больше питательных продуктов», — говорит да Силва. «Это исследование может помочь отрасли производить более эффективные удобрения».
Дополнительная информация:Родриго К. да Силва и др., Цинк в аммиачно-фосфатных удобрениях: твердофазное образование, растворимость и использование барьерных покрытий для повышения доступности цинка,Журнал Американского общества почвоведения(2024). DOI: 10.1002/saj2.20744
Предоставлено канадским источником света
Эта история была первоначально опубликована на Phys.org. Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы быть в курсе последних научно-технических новостей.
