نانوکود فسفات آهن؛ امیدی نو برای کشاورزی پایدار در خاک‌های اسیدی و کم‌فسفر

به گزارش تلویزیون اینترنتی کشاورزپلاس، در جهانی که چالش‌های زیست‌محیطی و کمبود منابع غذایی هر روز جدی‌تر می‌شوند، پژوهشگران ایتالیایی با معرفی نانوکود فسفات آهن (FePO₄) گامی بزرگ به سوی کشاورزی پایدار برداشته‌اند. این نانوکود، که با پوشش سیترات (FePNF) غنی شده است، نه‌تنها عملکردی مشابه کودهای شیمیایی مرسوم مانند تریپل سوپرفسفات (TSP) دارد، بلکه با کاهش اثرات مخرب زیست‌محیطی، راهکاری هوشمندانه برای خاک‌های اسیدی و کم‌فسفر ارائه می‌دهد. 

پژوهشی پیشرو در دانشگاه‌های ورونا و پادوآ

تیمی از دانشمندان برجسته از دانشگاه‌های ورونا و پادوآ در ایتالیا، در مطالعه‌ای که نتایج آن در نشریه معتبر Pedosphere منتشر شده، به بررسی کارایی نانوکود FePNF در مقایسه با کود سنتی TSP پرداخته‌اند.

این پژوهش که در محیط کنترل‌شده گلخانه‌ای و با استفاده از گیاه خیار طی ۲۸ روز انجام شد، نشان داد که «نانوکود فسفات آهن» می‌تواند جایگزینی مؤثر برای کودهای شیمیایی در خاک‌های فقیر از فسفر باشد.

دانشگاه ورونا، یکی از مراکز پیشرو در تحقیقات کشاورزی و علوم زیستی، و دانشگاه پادوآ، با سابقه‌ای درخشان در نوآوری‌های زیست‌فناوری، از دیرباز در خط مقدم پژوهش‌های کشاورزی پایدار قرار داشته‌اند. همکاری این دو نهاد در این پروژه، نشان‌دهنده تعهد ایتالیا به توسعه فناوری‌های سبز برای آینده کشاورزی است.

 نشریه Pedosphere نیز، که از سال ۱۹۹۱ میلادی توسط آکادمی علوم چین منتشر می‌شود، به‌عنوان یکی از معتبرترین مجلات علمی در حوزه علوم خاک شناخته می‌شود و مقالاتی با کیفیت بالا در زمینه‌های خاک‌شناسی، تغذیه گیاهی و مدیریت منابع خاک ارائه می‌دهد.

یافته‌های کلیدی پژوهش

 در این آزمایش، خاک‌های کم‌فسفر با دو تیمار مختلف ( نانوکود FePNF و کود TSP ) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج اولیه نشان داد که کود TSP در کوتاه‌مدت فسفر بیشتری را در خاک آزاد می‌کند، اما نکته شگفت‌انگیز این بود که جذب فسفر توسط گیاه خیار در هر 2 تیمار تقریباً یکسان بود. شاخص‌های رشد گیاه مانند وزن خشک ریشه و ساقه، سطح برگ و میزان کلروفیل (اندازه‌گیری‌شده با شاخص SPAD ) نیز تفاوت معناداری بین این دو نوع کود نشان نداد. این یافته‌ها تأیید می‌کند که نانوکود FePNF با آزادسازی تدریجی و هدفمند فسفر، می‌تواند نیازهای تغذیه‌ای گیاه را به‌خوبی برآورده کند.

علاوه بر این، نانوکود FePNF تأثیر متفاوتی بر میکروبیوم خاک داشت. در خاک‌های تیمارشده با این نانوکود، فعالیت آنزیم پروتئاز افزایش یافت، در حالی که در تیمار TSP، آنزیم فسفاتاز قلیایی فعالیت بیشتری نشان داد. تحلیل DNA میکروبی خاک نیز حاکی از آن بود که هر کود ساختار متفاوتی از جوامع میکروبی (باکتری‌ها، قارچ‌ها و آرکئاها) در ناحیه ریزوسفر ایجاد می‌کند. این تفاوت‌ها نشان‌دهنده تعامل هوشمندانه‌تر نانوکود با اکوسیستم خاک است که می‌تواند به حفظ سلامت خاک در بلندمدت کمک کند.
 

مزایای نانوکود فسفات آهن

 به گفته پروفسور زنو وارانینی، سرپرست این پژوهش، نانوکود FePO₄ حتی در خاک‌های با کمبود شدید فسفر، قادر به تأمین فسفر موردنیاز گیاه است. این نانوکود به لطف آزادسازی آهسته فسفر، از شسته‌شدن سریع این عنصر جلوگیری کرده و پایداری تغذیه‌ای را بهبود می‌بخشد. این ویژگی به‌ویژه در مناطق اسیدی، جایی که کودهای شیمیایی سنتی به دلیل تثبیت در خاک کارایی پایینی دارند، اهمیت دوچندانی پیدا می‌کند.

 مزایای کلیدی FePNF عبارت‌اند از: 

کاهش اثرات زیست‌محیطی با کاهش آب‌شویی فسفر: این نانوکود به حفظ کیفیت آب‌های زیرزمینی کمک می‌کند.

تغذیه هدفمند: آزادسازی کنترل‌شده فسفر، بهره‌وری تغذیه‌ای گیاه را افزایش می‌دهد. 

تعامل مثبت با میکروارگانیسم‌های خاک: این نانوکود به حفظ تنوع میکروبی و سلامت خاک کمک می‌کند.

گامی به سوی آینده کشاورزی

اگرچه این مطالعه در مقیاس گلخانه‌ای انجام شده و نیاز به آزمایش‌های میدانی گسترده‌تر دارد، اما نتایج آن نویدبخش تحولی بزرگ در مدیریت منابع کشاورزی است. نانوکودهایی مانند FePNF می‌توانند با کاهش وابستگی به کودهای شیمیایی پرمصرف، به امنیت غذایی و حفاظت از محیط‌زیست کمک کنند.

«کشاورزپلاس» نیز به عنوان یک رسانه تخصصی بخش کشاورزی با افتخار این نوآوری را به اطلاع کشاورزان و علاقه‌مندان به کشاورزی پایدار می‌رساند و امیدوار است که با گسترش چنین فناوری‌هایی در جهان و ایران، شاهد آینده‌ای سبزتر و پربارتر برای زمین باشیم. این نانوکود نه‌تنها پاسخی به چالش‌های کمبود فسفر است، بلکه می‌تواند الگویی برای توسعه فناوری‌های نانویی در کشاورزی باشد، جایی که ذرات کوچک، تأثیراتی بزرگ خلق می‌کنند.