亜鉛富化アンモニアリン酸肥料の顆粒全体（左）と断面（右）の顕微鏡画像。亜鉛を 1% の割合で添加し、SOP または KMag を含むバリアコーティングで NP 肥料にコーティングしました。クレジット: Soil Science Society of America Journal (2024)。 DOI: 10.1002/saj2.20744
農家が亜鉛を豊富に含む肥料を使用しているにもかかわらず、世界中の多くの農地土壌では栄養素である亜鉛が不足しています。これにより作物の収量が制限され、食品の品質が低下します。世界人口のおよそ 3 分の 1 が亜鉛の少ない食品を摂取していると推定されており、これにより幼児期の病気や死亡、さらには成長や認知の障害が増加する可能性があります。
オーストラリアのアデレード大学の研究者は、サスカチュワン大学 (USask) のカナダ光源 (CLS) を使用して、より効率的な亜鉛富化肥料の製造方法を研究しました。 CLS の HXMA ビームラインにより、研究者らは、リン酸アンモニウム肥料に亜鉛を添加すると、亜鉛の水溶性 (水に溶解する能力) に何が起こるかを分子レベルで調べることができました。
調査結果は、アメリカ土壌科学協会ジャーナル.
アデレード大学のロドリゴ・ダ・シルバ氏は、「このプロジェクトに取り組むにあたって、私たちのグループは、亜鉛化合物の種類が肥料の溶解度を予測するのに良いと考えました」と語る。
「しかし、CLS ビームラインのおかげで、肥料顆粒中にどのような形態の亜鉛が存在するかに基づいて農業のパフォーマンスを予測することはできないことが理解できました。代わりに、pH が肥料の亜鉛の溶解度と作物への利用可能性を左右します。」
ダ・シルバ博士らは、亜鉛をリン酸肥料に添加すると、さまざまな異なるリン酸亜鉛化合物が形成されることを発見した。ただし、その溶解度はこれらの化合物の相対的な存在量には関係せず、肥料の pH に関係していました。これは、リン酸二アンモニウムなどのよりアルカリ性の高いリン酸塩肥料に亜鉛を添加すると、溶解度が非常に低く、したがって作物摂取に対する農業学的有効性が低いことを意味します。
アデレード大学のチームは、顆粒に酸性溶液を噴霧して肥料の pH を下げると、現在の市販品と比較して亜鉛の溶解性と利用可能性がさらに高まることを発見しました。
研究者らはまた、亜鉛をリン酸塩から分離するために肥料顆粒にバリアコーティングを施し、亜鉛の水溶解度を高める追加の方法も示した。彼らは、バリアコーティング肥料で処理された植物により多くの亜鉛が取り込まれることを示しました。
モザイク社は、アデレード大学の肥料技術研究センターと協力して、これらの新技術の両方の特許をすでに取得しています。モザイクは、濃縮リン酸塩とカリの世界有数の生産者です。
「収量を最大化し、より栄養価の高い食品を生産するには、亜鉛施肥の方法を改善することが重要です」とダ・シルバ氏は言う。 「この研究は、業界がより効率的な肥料を生産するのに役立ちます。」
詳細情報:Rodrigo C. da Silva et al、アンモニア化リン酸肥料中の亜鉛: 亜鉛の利用可能性を高めるための固相スペシエーション、溶解度、およびバリアコーティングの使用、アメリカ土壌科学協会ジャーナル（2024年）。 DOI: 10.1002/saj2.20744
カナダの光源から提供
この記事は元々 Phys.org で公開されたものです。最新の科学技術ニュースの更新情報を入手するには、ニュースレターを購読してください。
