Microscopiebeelden van een gehele korrel (links) en dwarsdoorsnede (rechts) van met zink verrijkte ammoniakfosfaatmeststof. Er werd zink toegevoegd in een hoeveelheid van 1%, gecoat op de NP-meststof met een barrièrecoating die SOP of KMag bevatte. Krediet: Soil Science Society of America Journal (2024). DOI: 10.1002/saj2.20744
Wereldwijd hebben veel landbouwgronden een tekort aan de voedingsstof zink, ondanks het feit dat boeren meststoffen gebruiken die verrijkt zijn met het element. Dit beperkt de gewasopbrengsten en vermindert de voedselkwaliteit. Er wordt geschat dat grofweg een derde van de wereldbevolking voedingsmiddelen met een laag zinkgehalte consumeert, wat ziekte en sterfte in de vroege kinderjaren kan vergroten, evenals verminderde groei en cognitie.
Met behulp van de Canadian Light Source (CLS) van de Universiteit van Saskatchewan (USask) onderzochten onderzoekers van de Universiteit van Adelaide in Australië hoe efficiëntere met zink verrijkte meststoffen konden worden geproduceerd. De HXMA-bundellijn bij CLS stelde de onderzoekers in staat om op moleculair niveau te onderzoeken wat er gebeurt met de wateroplosbaarheid van zink (het vermogen om op te lossen in water) wanneer het wordt toegevoegd aan ammoniumfosfaatkunstmest.
De bevindingen worden gepubliceerd in deBodem Wetenschap Maatschappij van Amerika Journal.
"Toen we aan het project begonnen, dacht onze groep dat het type zinkverbinding een goede voorspeller zou zijn van de oplosbaarheid van een meststof", zegt Rodrigo da Silva van de Universiteit van Adelaide.
"De CLS-bundellijn heeft ons echter in staat gesteld te begrijpen dat de agronomische prestaties niet kunnen worden voorspeld op basis van de vorm van zink die aanwezig is in de kunstmestkorrels. In plaats daarvan bepaalt de pH de zinkoplosbaarheid en beschikbaarheid van de kunstmest voor de gewassen."
Dr. da Silva en collega's ontdekten dat wanneer zink wordt toegevoegd aan fosfaatkunstmest, het een reeks verschillende zinkfosfaatverbindingen vormt. De oplosbaarheid ervan hield echter geen verband met de relatieve overvloed van deze verbindingen, maar met de pH van de kunstmest. Dit betekent dat zink toegevoegd aan meer alkalische fosfaatmeststoffen zoals diammoniumfosfaat een zeer lage oplosbaarheid zal hebben en dus een lage agronomische effectiviteit voor opname door gewassen.
Het team van de Universiteit van Adelaide ontdekte dat het verlagen van de pH van de kunstmest door de korrels met een zure oplossing te besproeien de oplosbaarheid en beschikbaarheid van zink verder verhoogt in vergelijking met huidige commerciële producten.
De onderzoekers lieten ook een aanvullende methode zien om de wateroplosbaarheid van Zn te vergroten door een barrièrelaag op kunstmestkorrels aan te brengen, om het zink van het fosfaat te scheiden. Ze toonden aan dat er meer zink werd opgenomen door planten die waren behandeld met de barrièrecoatingmeststof.
The Mozaïek Company heeft beide nieuwe technologieën al gepatenteerd in samenwerking met het Fertilizer Technology Research Centre van de Universiteit van Adelaide. Mozaïek is 's werelds grootste producent van geconcentreerde fosfaat en potas.
"Het is van cruciaal belang om de zinkbemestingspraktijken te verbeteren, de opbrengsten te maximaliseren en meer voedzaam voedsel te produceren", zegt da Silva. "Dit onderzoek kan de industrie helpen efficiëntere meststoffen te produceren."
Meer informatie:Rodrigo C. da Silva et al., Zink in ammoniakfosfaatmeststoffen: speciatie in vaste fase, oplosbaarheid en gebruik van barrièrecoatings om de beschikbaarheid van zink te verbeteren,Bodem Wetenschap Maatschappij van Amerika Journal(2024). DOI: 10.1002/saj2.20744
Geleverd door Canadese lichtbron
Dit verhaal werd oorspronkelijk gepubliceerd op Phys.org. Abonneer u op onze nieuwsbrief voor de laatste sci-tech nieuwsupdates.
