Cornell Universitys ingenjörer har tagit ett steg för att förstå hur järn i jorden kan låsa upp naturligt förekommande fosfor bundet i organiskt material, som kan användas i gödningsmedel, så att bönderna en dag kan minska mängden konstgödsel som appliceras på åkrarna.

"Denna komponent i fosforcykelprocessen har till stor del försummats, " sa seniorförfattaren Ludmilla Aristilde, docent i biologisk och miljöteknik, "men nu funderar vi på fosforåtervinningsmekanismer av jordmineraler som kan gynna miljön."

"Fosfor är en ändlig resurs, men inom jordbruket applicerar vi det ofta – och överanvänder det – tillsammans med kväve på grödor för att förbättra markens hälsa och öka grödans tillväxt, " sa medförfattaren Annaleise Klein, en postdoktor i Aristildes labb. "Om vi ​​kunde förstå de molekylära mekanismerna för dessa naturliga processer i jorden, och hur dessa processer kan användas av växter och bakterier, vi kan hjälpa miljön och förhindra avrinning från gårdar till vattendrag och sjöar – och eventuellt förhindra algblomning i närliggande vatten."

För bönder som odlar grödor, Fosfatgödselmedel – som härrör från gruvdrift av oorganisk fosfatbergart – är en allt mindre resurs. När utarmad, det är borta.

"Den stora bilden är att fosfor är ett begränsat näringsämne i miljön, ", sa Klein. "Istället för att bryta bergfosfat för en bondes åkrar – eller en husägares gräsmatta – kan vi nu utnyttja den naturliga jordmekanismen för fosfatfrigöring från organiskt material och minska vårt beroende av utvunnen fosfor."

Sa Aristilde:"Vi håller på att nysta upp fosforcykelvägar som vi inte visste om tidigare. Vi vill inte fortsätta att tillföra mer fosfor... Ju mindre vi bråkar med naturen, desto bättre."

Forskningen, "Abiotisk fosforåtervinning från adsorberade ribonukleotider på ett mineral av ferrihydrittyp:sonderande lösning och ytarter, " publicerades tidigt online för 1 juli-numret av Journal of Colloid and Interface Science .