我们能用氧化锌纳米颗粒做肥料吗？

来自欧惠川和国家农业研究和实验研究所(INIA)的研究人员研究了使用氧化锌纳米颗粒对农业的影响。

欧汇川与农业、食品和生物系统工程研究所(ETSIAAB)INIA生态毒理学研究组的研究人员合作进行的一项研究，研究了氧化锌纳米颗粒如何影响番茄和豆类。这一发现的影响取决于作物类型、暴露时间，尤其是土壤pH值。

该结果发表在《综合环境科学》杂志上，表明使用这些纳米颗粒不会对这些作物造成毒性风险，这将使我们能够利用其良好的施肥特性作为锌微量营养素的来源。

虽然纳米粒子在农业上的意向性应用才刚刚起步，但是很有前景。由于纳米粒子的尺寸很小，所以它们与传统尺寸的相同材料具有不同的特性。本质上，它们具有高比表面积和表面能，可以改变它们的物理化学、光学和电学性质，以及高反应性。

这些特性有助于农艺学的改进，例如，开发更有效的肥料配方和植物检疫。更具体地说，通过利用氧化锌纳米颗粒作为紫外线阻挡物质的良好特性或其作为锌微量营养素来源的肥料特性，在农业制剂中使用氧化锌纳米颗粒的兴趣越来越大。这种微量营养素对植物的发育是必不可少的，因为它的缺点会降低作物的性能和营养价值。

然而，纳米粒子的使用并非没有一些应该评估的风险，例如其可能的毒性及其在饲料和食物中的潜在积累，这可能意味着它进入了食物链。纳米粒子毒性的主要机制之一是其产生自由基或活性氧的能力，这可以在生物体中引起氧化应激。

细胞代谢的这些变化可以通过使用生物标记来测量，例如不同抗氧化酶的活性。

为了研究在农作物中使用氧化锌纳米颗粒的好处并评估其风险，一组来自UPM和INIA的研究人员进行了一项研究并开始给出结果。实验包括在两种不同特性的农业土壤中种植番茄和豆科植物(酸性土壤和pH值为碱性的石灰性土壤)，并施用不同剂量的氧化锌纳米颗粒，研究其对植物的影响。

纳米颗粒中潜在的生物可利用锌部分是通过用模拟植物根系分泌的酸混合物的弱有机酸混合物对土壤进行化学提取来估计的。此外，研究人员还收集了不同时间的叶片样本，以确定锌的积累以及不同生化参数(光合色素和蛋白质含量)和氧化应激生物标志物的可能变化。

除了氧化锌纳米颗粒之外，传统上用作肥料的另外两种产品也被用于向作物提供锌：具有常规颗粒尺寸的氧化锌粉末和提供微量营养离子的硫酸锌。

结果表明，氧化锌纳米粒子可以影响氧化胁迫的生物标志物，但这种影响取决于植物种类、暴露时间和土壤pH值。一般来说，在豆科作物的情况下，对酸性土壤的影响比石灰性土壤更明显，而在番茄作物的情况下，情况正好相反。

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