奈米肥料與奈米技術的簡介

    奈米(nano)表示十億分之一,也因此奈米科技所指的物質皆為十億分之一公尺(nm)大小的物質。人類的頭髮約莫80,000 nm。納米技術領域源於化學,物理,製藥,工程和生物學的進步。奈米物質基本上指的是1-100 nm的大小,可能天然產生或工業生成。由於其如此微小的尺寸會產生獨特的性質,因此能提供農業新的機會點。

    過去已經有使用奈米顆粒用於農業的例子,如沸石(zeolite)。目前的奈米工業能夠合成具不同物理或化學性質特性的物質,來符合不同需求。

    現階段奈米肥料用於研究增加肥料的效率,促進植物養分狀況。而奈米肥料是指以奈米顆粒製成的產品,或以奈米技術增進肥料效率。

    奈米肥料有三個種類:

1. 奈米等級大小的肥料(含有肥料的奈米顆粒)

2. 奈米等級的添加劑(傳統肥料添加奈米大小的添加劑)

3. 奈米等級的包覆劑(傳統肥料包覆奈米顆粒或填充進入奈米膠囊)

    以奈米物質包覆(如奈米膜)可以緩慢釋放養分,或多孔性的奈米肥料可以有許多交錯的小通道,減緩肥料的溶解釋放。雖然在醫學與工程領域應用廣泛,然而奈米用於肥料仍然在發展階段。

    其他奈米科技的應用潛力方向包含有益微生物包裹,用以促進根部生長發育。這些細菌或真菌類的微生物能促進氮、磷、鉀在根圈的可利用率。而發展中的奈米生物感測器能與特定的根部分泌物質。

    奈米肥料的潛力研發方向如下,而這些奈米科技應用於農業或醫學仍於處於發展階段:

1. 緩釋型:奈米膠囊能在特殊時期緩慢釋放。

2. 速效型:接觸到表面後,奈米顆粒外膜破裂釋放。

3. 特殊釋放:當奈米顆粒外膜接觸到特殊的化學物質或酵素後釋放。

4. 濕式釋放:當與水分接觸時,奈米顆粒降解並釋放養分

5. 熱釋放:當高於某個溫度時,奈米顆粒釋放養分。

6. 酸鹼敏感性:在某個特殊pH值範圍中釋放養分。

7. 超音波釋放:當外界使用某個特性超音波頻率時,奈米顆粒被破壞。

8. 磁力釋放:磁性納米粒子在暴露於磁場時破裂,釋放養分。

資料來源:

http://www.ipni.net/publication/bettercrops.nsf/0/AFCAFCC313CF632C852582EF0043E45F/$FILE/BC-2018-3%20p18.pdf

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