中国农大芮玉奎团队: 新型纳米磷肥+农业废弃物同施实现更高效增产

学术   2024-11-13 10:51   英国  

研究背景

  1. 到 2050 年全球人口将超过 96 亿,为了维持全球粮食安全,农业生产需要在现有的基础上提升 70%,其中磷肥投入量需要在现有基础上增加 51%。而如今,磷肥的营养利用率仅为 10-25%,远低于氮肥 (30–35%) 和钾肥 (35–40%)。
  2. 相较于传统商业磷肥肥料来说,纳米磷肥其利用效率更高、可实现靶向递送、具有缓释和低分子等特点,相较于传统农业化学品,其利用效率要高出 20–30%。

论文简介

近日,中国农业大学芮玉奎教授带领研究团队使用新型材料—磷化铁纳米材料 (FeP-NMs),来探究 FeP-NMs 在配施农业废弃物(木醋液,WV)条件下对于大豆全生育周期生长发育的影响和机制,并且研究了在大豆生长发育的过程中,大豆对于磷素的利用效率。


该工作以大豆为模式生物,通过温室实验,探究了 FeP-NMs 在配施木醋液的条件下对大豆的生理生化指标、光合作用、抗氧化系统和矿质元素等的影响。研究发现,使用 FeP-NMs 配施木醋液可以促进大豆的生长发育,在同等剂量的条件下,仅需施用 20% 含磷量的 FeP-NMs 就可达到商业磷肥效果。
这些结果为通过使用纳米技术来提高肥料的吸收利用效率提供了理论基础,同时为纳米肥料的进一步研究提供了借鉴。该成果以 “Synergistic effect of nano-iron phosphide and wood vinegar on soybean production and grain quality” (《纳米磷化铁与木醋液协同施用对大豆产量和籽粒品质的影响》) 为题,发表在英国皇家化学会期刊 Environmental Science: Nano 上

论文信息

  • Synergistic effect of nano-iron phosphide and wood vinegar on soybean production and grain quality

    Guikai Zhu,‡ Yuying Tang,‡ Yanru Ding, Weichen Zhao, Quanlong Wang, Yuanbo Li, Qibin Wang, Peng Zhang*, Zhiqiang Tan, Yukui Rui*芮玉奎,中国农业大学)

    Environ. Sci.: Nano, 2024
    https://doi.org/10.1039/D4EN00383G

作者简介

朱贵凯 
中国农业大学
本文第一作者,中国农业大学资源与环境学院硕士生(已毕业),导师为芮玉奎教授,主要研究纳米材料的植物学效应。以第一作者身份在 Environmental Science: Nano, Plant Physiology and Biochemistry, Toxin Reviews 等期刊发表多篇文章。






芮玉奎 教授
中国农业大学
本文通讯作者,中国农业大学资源与环境学院教授、博士生导师。SCI 杂志《Plant Physiology and Biochemistry》、《Biocell》、《Scientific Reports》编委。主要研究方向:纳米肥料、纳米农药、纳米农业毒理学。曾主持国家自然科学基金、国家重点研发专项多项。近十年发表 SCI 论文 230 余篇,被引次数 6400 余次,其中 7 篇论文被 web of science 高被引文章。2023 年入选世界 10 万顶尖科学家。主编教材一部、专著两部。授权发明专利 2 项并实现成功转化。获得北京市科学技术奖二等奖,2021 年中国农业大学优秀博士论文指导教师,2022 年优秀硕士论文指导教师。

相关期刊

Nano aspects of environmental science and sustainability

rsc.li/es-nano

Environ. Sci.: Nano

2-年影响因子*5.8
5-年影响因子*6.7
JCR 分区*Q1 化学-多学科
Q1 环境科学
Q2 纳米科学&技术
CiteScore 分12.2
中位一审周期44 


Environmental Science: Nano 全面报道具有环境用途的工程纳米材料的设计和应用研究,以及人工与天然纳米材料在生物和环境体系中的相互作用。发文范围包括但不限于:纳米材料在水、空气、土壤、食物和能源可持续性等领域的新应用;纳米材料在生物系统中的相互作用以及纳米毒理学研究;纳米尺度材料的环境宿命、反应性和转化;环境中的纳米尺度过程;可持续性纳米技术,包括纳米材料的合理设计、生命周期评价、风险/效益分析等。

Editor-in-Chief
  • Peter Vikesland
    🇺🇸 弗吉尼亚理工大学

Associate editors
  • Susana Loureiro
    🇵🇹 阿威罗大学

  • Antonia Praetorius
    🇳🇱 阿姆斯特丹大学

  • Wei-Guo Song (宋卫国)
    🇨🇳 中科院化学所

  • Kevin James Wilkinson
    🇨🇦 蒙特利尔大学

  • Tong Zhang (张彤)
    🇨🇳 南开大学

Editorial board members

  • John Fortner
    🇺🇸 耶鲁大学

  • Leanne Gilbertson
    🇺🇸 匹兹堡大学

  • Iseult Lynch
    🇬🇧 伯明翰大学

  • Wendel Wohlleben
    🇩🇪 巴斯夫

  • Bintian Zhang (张斌田)
    🇨🇳 南方科技大学

  • Ines Zucker
    🇮🇱 特拉维夫大学

* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)

 CiteScore 2023 by Elsevier
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