خلال العقود الخمسة الماضية، لعبت الزيادة الهائلة في غلة المحاصيل، وخاصة الحبوب، دورًا مهما في تلبية الاحتياجات الغذائية في العالم. تعد زيادة استخدام الأسمدة الكيماوية من بين العوامل الرئيسية التي تساهم في زيادة إنتاجية المحاصيل في هذا الصدد، فقد ضاعفت أصناف المحاصيل المستجيبة للأسمدة استخدام الأسمدة الكيماوية. ومع ذلك، فإن استخدام الأسمدة الكيماوية محدود بسبب ضعف كفاءة استخدامها بسبب فقدان الأسمدة (عن طريق التطاير والرش) التي تلوث البيئة وتزيد من تكلفة الإنتاج (منظمة الأغذية والزراعة) على سبيل المثال، يتم فقدان %50-70 من النيتروجين الذي تستخدمه الأسمدة التقليدية في البيئة لذلك، فإن تطوير استراتيجيات بديلة لضمان الاستخدام المستدام للمغذيات يحظى باهتمام كبير بين المجتمع العلمي في هذا السياق، يتم استخدام تقنية النانو لتقليل خسائر الهاتف المحمول المغذيات لتطوير الأسمدة بطيئة الإطلاق، وتحسين إمكانية الوصول إلى المغذيات غير المتوفرة بشكل كاف الأسمدة النانوية هي مواد نانوية إما أنها مغذيات بحد ذاتها (مغذيات دقيقة أو (كبيرة أو تعمل كناقلات / إضافات ( على سبيل المثال عن طريق التركيب مع المعادن للمغذيات. يمكن أيضا تطوير الأسمدة النانوية عن طريق تغليف العناصر الغذائية داخل المواد النانوية تعمل الأسمدة النانوية على تحسين إنتاجية المحاصيل وجودتها بمواد مغذية أعلى استخدام الكفاءة مع تقليل تكلفة الإنتاج وبالتالي المساهمة في الاستدامة الزراعية. تحليل نقدي لمجموعة بيانات من الأسمدة النانوية بواسطة كشف عن زيادة في الفعالية بمتوسط 18-29 باستخدام الأسمدة النانوية مقارنة بالأسمدة التقليدية كما تم ربط استخدام الأسمدة النانوية الفوسفاتية بزيادة معدل النمو) بنسبة 32%) وإنتاج البذور )بنسبة 20%) لفول الصويا L ) Glycine max) مقارنة بتلك المعالجة بالأسمدة التقليدية تعمل الأسمدة النانوية أيضًا على تحسين التمثيل الغذائي للنبات وامتصاص العناصر الغذائية من خلال المسام النانو مترية التي يسهلها الناقلون الجزيئي أو مسام البشرة النانوية. إن إدخال تكنولوجيا النانو في تغذية النبات يسهل تطوير الأسمدة البطيئة / الخاضعة للرقابة التي تعمل على تحسين كفاءة استخدام الأسمدة وتقليل فقد العناصر الغذائية في البيئة مما يجعلها صديقة للبيئة، تبلغ كفاءة استخدام الأسمدة للأسمدة النيتروجينية التقليدية 300-60%، بينما تفقد 8 – 90%من الأسمدة الفوسفاتية التقليدية بسبب الترابط الكيميائي في التربة وتصبح غير متاحة للنباتات من ناحية أخرى، أتاحت المركبات النانوية لليوريا و هيدروكسيباتيت إطلاقًا متحكما للنيتروجين، وتطاير أقل NH3 وتوافرًا مستدامًا للفوسفور بعد أربعة أسابيع من الحضانة  بشكل عام، يتم تقليل كمية السماد باستخدام منتجات بطيئة الإطلاق من الناحية المثالية يجب أن تكون الأسمدة النانوية قادرة على إطلاق العناصر الغذائية عندما وحيثما تتطلبها النباتات تقييد تحويل الأسمدة الزائدة إلى أشكال غازية أو الارتشاح نحو المصب. يمكن تحقيق ذلك إذا كان إطلاق المغذيات يعتمد على إشارات النبات وهذه الأسمدة الذكية ممكنة من خلال شرح إشارات التواصل بين جذور النبات وميكروبات التربة  تستجيب المواد النانوية التي تحتوي على مغذيات نباتية للعديد من المحفزات الكيميائية أو الفيزيائية التي تشير إلى احتياجات العناصر الغذائية لنمو النبات، قد تشمل هذه المحفزات إنتاج الإيثيلين عن طريق جذور النباتات وتحمض الغلاف الجذور، والتي يتم إطلاقها استجابة لنقص P أو K في التربة قد يؤدي تطبيق الجسيمات النانوية إلى تعديل الجذر الداخلي. يمكن أن تكون المنبهات الداخلية من الجذور لإطلاق المغذيات استجابة لنقص P و / أو N طفرة كبيرة نحو الأسمدة النانوية الخاضعة للرقابة. يتضح من الأدبيات أن NMS المصممة هندسيًا يمكن أن تقلل بشكل كبير من كمية الأسمدة المطبقة، سواء المطبقة من خلال التربة وأوراق الشجر، مما يعزز كفاءتها ويقلل من إطلاقها في البيئة مقارنة بالتركيبات التقليدية، استعرض ودافع عن استخدام الأسمدة التي تدعم النانو وتوقع أن قبولها الاجتماعي كتركيبات نانوية لن يكون له أي مشكلة بالنسبة للهيئات التنظيمية العاملة في العديد من البلدان المتقدمة.

مواضيع ذات صلة

تطبيقات تقنية النانو في الزراعة Nanotechnology applications in agriculture

التحديات في الاتصالات النانوية Nano communication

إدارة الموارد الطبيعية Natural Resource Management إدارة خصوبة التربة Soil Fertility Management

توفير الموارد Save resources

العلاج والتلوث Treatment and contamination

المراقبة البيئية Environmental Control

استخدام تقنية النانو في البيئية Use of nanotechnology in the environment

الطاقة الشمسية لإنتاج الهيدروجين Solar energy for hydrogen production

الطاقة الشمسية Solar energy

النانو تكنولوجي في الطاقة Nanotechnology in energy

البوليمرات المنفصلة عن الطور Phase-Separated Polymers

النقاط الكمومية