Den "gröna revolutionen" på 60- och 70 -talen har krediterats för att ha hjälpt till att mata miljarder runt om i världen, med gödselmedel som en av de viktigaste drivkrafterna som stimulerar jordbruksboomen. Men i utvecklingsländer, kostnaden för gödningsmedel är fortfarande relativt hög och kan begränsa livsmedelsproduktionen. Nu rapporterar forskare i tidningen ACS Nano ett enkelt sätt att göra en godartad, mer effektivt gödselmedel som kan bidra till en andra livsmedelsrevolution.

Bönder använder ofta karbamid, en rik kvävekälla, som gödselmedel. Dess brist, dock, är att den bryts ner snabbt i våt mark och bildar ammoniak. Ammoniaken tvättas bort, skapar en stor miljöfråga eftersom den leder till övergödning av vattenvägar och slutligen kommer ut i atmosfären som kvävedioxid, den viktigaste växthusgasen i samband med jordbruket. Denna snabba sönderdelning begränsar också mängden kväve som kan absorberas av grödor och kräver att jordbrukare använder mer gödsel för att öka produktionen. Dock, i låginkomstregioner där befolkningen fortsätter att växa och matförsörjningen är instabil, kostnaden för gödningsmedel kan hindra ytterligare applikationer och krämiga grödor. Nilwala Kottegoda, Veranja Karunaratne, Gehan Amaratunga och kollegor ville hitta ett sätt att bromsa nedbrytningen av urea och få en applicering av gödningsmedel att hålla längre.

Att göra detta, forskarna utvecklade en enkel och skalbar metod för att belägga hydroxiapatit (HA) nanopartiklar med ureamolekyler. HA är ett mineral som finns i vävnader från människor och djur och anses vara miljövänligt. I vatten, hybridisering av HA -nanopartiklarna och urea som långsamt frigör kväve, 12 gånger långsammare än urea i sig. Inledande fälttester på risodlingar visade att HA-urea nanohybrid sänkte behovet av gödningsmedel med hälften. Forskarna säger att deras utveckling kan bidra till en ny grön revolution för att mata världens kontinuerligt växande befolkning och också förbättra jordbrukets miljömässiga hållbarhet.