صور مجهرية لحبيبة كاملة (يسار) ومقطع عرضي (يمين) من سماد فوسفات الأمونيا المخصب بالزنك. تمت إضافة الزنك بمعدل 1% مطليًا على سماد NP بطبقة حاجزة تحتوي على SOP أو KMag. الائتمان: مجلة جمعية علوم التربة الأمريكية (2024). دوى: 10.1002/saj2.20744
في جميع أنحاء العالم، تعاني العديد من التربة الزراعية من نقص عنصر الزنك المغذي، على الرغم من حقيقة أن المزارعين يستخدمون الأسمدة المخصبة بالعنصر. وهذا يحد من إنتاجية المحاصيل ويقلل من جودة الغذاء. تشير التقديرات إلى أن ما يقرب من ثلث سكان العالم يستهلكون الأطعمة التي تحتوي على نسبة منخفضة من الزنك، مما قد يؤدي إلى زيادة المرض والوفاة في مرحلة الطفولة المبكرة، فضلاً عن ضعف النمو والإدراك.
باستخدام مصدر الضوء الكندي (CLS) في جامعة ساسكاتشوان (USask)، قام باحثون من جامعة أديلايد في أستراليا بالتحقيق في كيفية تصنيع أسمدة أكثر كفاءة غنية بالزنك. مكّن خط شعاع HXMA في CLS الباحثين من فحص ما يحدث على المستوى الجزيئي لذوبان الزنك في الماء (قدرته على الذوبان في الماء) عند إضافته إلى سماد فوسفات الأمونيوم.
يتم نشر النتائج فيمجلة جمعية علوم التربة الأمريكية.
يقول رودريجو دا سيلفا، من جامعة أديلايد: "عند دخولنا المشروع، اعتقدت مجموعتنا أن نوع مركب الزنك سيكون مؤشرًا جيدًا لقابلية ذوبان الأسمدة".
"ومع ذلك، مكننا خط شعاع CLS من فهم أنه لا يمكن التنبؤ بالأداء الزراعي بناءً على شكل الزنك الموجود في حبيبات الأسمدة. وبدلاً من ذلك، فإن الرقم الهيدروجيني يحفز قابلية ذوبان الزنك في الأسمدة وتوافره للمحاصيل."
وجد الدكتور دا سيلفا وزملاؤه أنه عند إضافة الزنك إلى الأسمدة الفوسفاتية، فإنه يشكل مجموعة من مركبات فوسفات الزنك المختلفة. ومع ذلك، فإن قابليته للذوبان لم تكن مرتبطة بالوفرة النسبية لهذه المركبات، ولكن بدرجة الحموضة للأسمدة. وهذا يعني أن الزنك المضاف إلى المزيد من الأسمدة الفوسفاتية القلوية مثل فوسفات ثنائي الأمونيوم سيكون ذو قابلية ذوبان منخفضة للغاية وبالتالي انخفاض الفعالية الزراعية لاستيعاب المحاصيل.
وجد فريق جامعة أديلايد أن خفض درجة الحموضة للأسمدة عن طريق رش الحبيبات بمحلول حمضي يزيد من قابلية ذوبان الزنك وتوافره مقارنة بالمنتجات التجارية الحالية.
كما أظهر الباحثون طريقة إضافية لزيادة ذوبان الزنك في الماء عن طريق وضع طبقة عازلة على حبيبات الأسمدة، لفصل الزنك عن الفوسفات. لقد أظهروا أن هناك امتصاصًا أكبر للزنك بواسطة النباتات المعالجة بالأسمدة التي تغطي الحاجز.
وقد حصلت شركة Mosaic بالفعل على براءة اختراع لكلتا التقنيتين الجديدتين بالتعاون مع مركز أبحاث تكنولوجيا الأسمدة بجامعة أديليد. موزاييك هي الشركة الرائدة في العالم في إنتاج الفوسفات المركز والبوتاس.
يقول دا سيلفا: "من الضروري تحسين ممارسات التسميد بالزنك، لزيادة الغلة إلى الحد الأقصى وإنتاج المزيد من الأغذية المغذية". "هذا البحث يمكن أن يساعد الصناعة على إنتاج أسمدة أكثر كفاءة."
مزيد من المعلومات:رودريجو سي. دا سيلفا وآخرون، الزنك في أسمدة الفوسفات الأمونية: تحديد الطور الصلب، والذوبان، واستخدام الطلاءات الحاجزة لتعزيز توافر الزنك،مجلة جمعية علوم التربة الأمريكية(2024). دوى: 10.1002/saj2.20744
مقدمة من مصدر الضوء الكندي
تم نشر هذه القصة في الأصل على موقع Phys.org. اشترك في النشرة الإخبارية لدينا للحصول على آخر تحديثات أخبار العلوم والتكنولوجيا.
