中国报告大厅网讯,现代农业面临传统化肥利用率低、养分易流失等难题,科研人员持续探索高效精准施肥方案。近日,国际研究团队成功开发出基于天然矿物的新型纳米控释肥料,在提升作物吸收效率与产量方面取得突破性进展。
中国报告大厅发布的《2025-2030年全球及中国纳米行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出,研究表明,现有肥料中氮磷钾等关键养分在土壤中的流失率高达60%,导致农业投入成本增加并加剧环境污染。科研团队以天然矿物高岭石的特殊纳米管结构为突破口,通过负载铜、硼和碘等活性成分,成功研制出具备可控释放特性的新型肥料。这种创新载体可将营养物质精准输送到植物组织内部,显著提升养分利用效率。
研究揭示,高岭石纳米管的空心结构能通过"微注射效应"穿透植物表皮细胞壁。当溶液形态的肥料被喷洒到芝麻菜叶片表面时,直径约185纳米的纳米管(较原始尺寸扩大85%)可携带螯合铜、硼酸和碘等活性物质进入植物组织。实验证明该过程使养分输送效率提升3倍以上,叶面吸收率达到传统施肥方式的2.7倍。
材料表征显示,经过功能化修饰后,高岭石纳米管外径由100nm增至185nm,证实活性物质已有效填充至矿物中孔结构。气流模拟实验进一步表明,改良后的纳米复合物在叶片表面呈现均匀分布且附着稳定性提高42%,为大规模叶面施肥应用奠定基础。
当前研究团队正在大麦作物上开展田间测试,重点验证该技术在实际种植环境中的稳定性和经济性。此前温室实验已取得突破性数据:使用新型肥料的芝麻菜植株生长量提升34%,光合作用效率提高28%。这些成果为开发下一代智能农业材料提供了重要参考。
本研究表明,高岭石纳米管载体系统通过精准调控养分释放,有效解决了传统施肥技术的固有缺陷。其独特的微结构特性与功能化设计不仅显著提升了作物吸收效率,更为实现资源节约型农业开辟了全新路径。随着田间试验数据的完善,这种创新肥料有望在保障粮食安全、减少环境负担方面发挥重要作用。(2025年6月4日发布)