Фосфор (P) — ключевой элемент для роста растений, но обычные удобрения работают неэффективно и вредят экологии. Ученые предложили альтернативу — наноудобрение на основе фосфата железа (FePO₄). Оно показало такую же эффективность, как и популярное тройной суперфосфат (TSP), несмотря на то, что в почве фосфора было меньше. Огурцы, выращенные с FePNF, не уступали по массе, развитию корней и уровню хлорофилла тем, что удобряли TSP. При этом наноудобрение изменило активность почвенных ферментов и состав микробов — значит, оно работает иначе.

Результаты опубликованы в издании Pedosphere.

Фосфорное голодание — одна из главных проблем в сельском хозяйстве. Обычные удобрения быстро вымываются или связываются в почве, и растения не успевают их усвоить. Наноудобрения могут решить эту проблему: за счет крошечного размера их частицы медленнее высвобождают питательные вещества и меньше теряются. Но как они ведут себя в разных почвах и с разными культурами, пока изучено плохо.

Итальянские исследователи из Университета Вероны и Падуи сравнили FePNF и TSP на огурцах, растущих в бедной фосфором почве. Через 28 дней растения из обеих групп были одинаково развиты, хотя анализы почвы показывали, что фосфор из наноудобрения хуже доступен. Но вот что интересно:

• В почве с FePNF была выше активность протеаз, а с TSP — щелочной фосфатазы.
• Микробные сообщества под каждым удобрением различались, но ближе всего к TSP оказался именно нановариант.

Наше удобрение дает растениям достаточно фосфора, даже если стандартные тесты говорят об обратном, — объясняет профессор Зено Варини. — Вероятно, корни сами регулируют его высвобождение, что снижает потери.

FePNF может стать экологичной заменой традиционным удобрениям, особенно там, где они работают плохо — например, в кислых почвах. Но важно изучить, как наночастицы влияют на почвенную жизнь в долгосрочной перспективе.

Главный плюс — потенциальное снижение экологического вреда. Обычные фосфорные удобрения вымываются в водоемы, вызывая цветение водорослей. Если FePNF действительно уменьшает потери, это сократит загрязнение. Второй момент — экономия: если удобрение усваивается эффективнее, его нужно меньше. Для фермеров в регионах с бедными почвами (например, в тропиках) это может стать спасением урожая.

Исследование проводилось в контролируемых условиях горшков всего 28 дней. В реальном поле почва неоднородна, а сезон длится месяцы. Неясно, как FePNF поведет себя при дождях, перепадах температур или на других культурах. Кроме того, не изучалась стоимость производства наноудобрения — если оно окажется дороже TSP, фермеры вряд ли рискнут.

Ранее стало известно, что российские ученые работают над созданием умных удобрений.