penanaman benih jagung dari sumsum di Taman sayur dengan cahaya matahari

Kesan Oksida Tembaga Terhadap Ladang Pertanian


Tanaman dalam bidang pertanian
terdedah kepada pelbagai sebatian dan campuran sepanjang kitaran pertumbuhan mereka. Sebahagian daripadanya datang daripada baja dan baja yang digunakan untuk tanah di mana ia ditanam; Jumlah yang semakin meningkat datang daripada sumber industri yang sering terletak di luar persekitaran terdekat ladang.

Satu sebatian itu,
oksida tembaga (CuO)
, berasal dari pelbagai sumber,
salah satu pembekal seperti Afrika pegmatite
. Nanopartikel tembaga mencari jalan kepada tanah di ladang melalui Racun rumpai yang berasaskan tembaga, racun perosak, dan racun kulat, atau melalui bahan dari rawatan air sisa, yang mungkin menggunakan sebatian tembaga tertentu sebagai ejen anti-mikrob.

Nanopartikel oksida tembaga (CuO NPs) termasuk dalam beberapa Agro kimia kerana sifat antimikrobial mereka. Mereka juga boleh didapati di Nano baja; tembaga adalah salah satu daripada beberapa mineral bahawa tumbuh-tumbuhan perlu mengesan kuantiti untuk meningkatkan photosintesis dan metabolisme. Tetapi penyelidikan telah menunjukkan bahawa CuO NP, apabila ada dalam kuantiti yang cukup besar, mempunyai beberapa kesan yang memudaratkan ke atas tanah dan tanaman yang ditanam pada mereka.

dawai tembaga digunakan dalam pembuatan tembaga oksida

Bagaimana Oksida Tembaga Mempengaruhi Tanah di Tanah Ladang

Kajian menunjukkan bahawa CuO NPs memberi kesan kepada tanih dengan mengurangkan tahap nitrifikasi, denitrifikasi, dan alat pernafasan tanah yang berlaku di dalamnya. Ini mempunyai kesan terhadap tumbuh-tumbuhan yang bergantung kepada produk proses ini untuk berkembang maju.

Nitrifikasi

Dalam nitrifikasi, ammonia tanah teroksida kepada nitkadar (NO2-) dan kemudian ke nitupacara (No3-), dalam penukaran dua langkah yang melibatkan pelbagai jenis mikroorganisma. Penukaran ammonia ke dalam kadar nitis dilakukan oleh bakteria autotrophic dan Achaea, dan transformasi ke dalam nitupacara dilakukan oleh Nitrobacter dan nitrospira.

Kedua-dua proses ini adalah perlu untuk pembebasan akhirnya nitrogen, dengan tumbuh-tumbuhan yang menghasilkan protein yang penting untuk pertumbuhan mereka.

Apabila CuO NPs digunakan untuk tanah dalam kuantiti yang ketara, mereka boleh menghalang proses ini dan mengecut pengeluaran kadar nitvital. Ini kelihatan menjadi lebih teruk dalam tanah yang kasar dan sederhana-bertekstur, di mana nanopartikel membuktikan paling toksik untuk bakteria nitriulik.

memegang tanah di tangan untuk penanaman
memberi tangan bekalan air tumbuhan yang semakin meningkat

Denitrifikasi

Bakteria Heterotrophic juga memecahkan nitkadar ke dalam nitrogen molekul dalam proses yang dikenali sebagai denitrifikasi. Seperti yang telah dijelaskan abovelants bergantung kepada nitrogen untuk membuat protein sel mereka. Apabila bakteria yang membuat nitrogen didapati terjejas oleh CuO NPs, tumbuh-tumbuhan yang mendapat manfaat daripada aktiviti menghasilkan nitrogen mereka juga mungkin mengalami.

Sesetengah penyelidik telah menetapkan bahawa CuO NPs mempunyai kesan yang lebih ketara menghalang dalam denitrifikasi berbanding dengan nitrifikasi. 1 90 kajian hari laporan pengurangan dalam kadar cukai tanah di antara 20 dan 40 peratus di hadapan 100 mg/g daripada CUO NP. Daripada lima jenis tanah yang diperiksa dalam kajian, tanah liat yang tidak dapat ditemui adalah yang paling sensitif kepada kesan menghalang ini.

Pernafasan Tanah

Apabila mikroorganisma tanah, mereka menghasilkan karbon dioksida (CO2). CO2 dilepaskan ke udara, ditangkap oleh tumbuh-tumbuhan, dan ditukar menjadi sebatian organik melalui photosintesis. Tumbuh-tumbuhan sama ada menggunakan sebatian untuk membina struktur mereka atau mengeluarkan tenaga daripada mereka semasa pernafasan.

Organisma tanah Respiring juga dipengaruhi oleh kuantiti toksik CuO NP. Dengan tindakan mereka dipaksa ke dalam kemerosotan oleh sebatian ini, kurang2 Co dikeluarkan ke udara dari tanah, keadaan yang mungkin menjejaskan ekosistem pertanian dalam jangka masa sederhana ke panjang.

Kesuburan Tanah

Tanah mikrob biojisim memainkan peranan penting dalam mengekalkan kesuburan tanah. Dengan sedikit mikrob yang tidak boleh menyebabkan bahan organik yang berkembang maju, tahap kesuburan cenderung untuk menurun, dan produktiviti tanaman mungkin jatuh.

Pertanian

Kesan Terhadap Jenis Tanah Yang Berbeza

Nanopartikel tembaga mungkin tidak mempunyai kesan yang sama ke atas semua jenis jenis tanah, sebahagiannya kerana mereka membubarkan pada kadar yang berbeza-beza di seluruh tanah ini. Tetapi terdapat kesan buruk yang dilaporkan apabila CuO NPs digunakan untuk kebanyakan jenis tanih. Secara kasar, tanah yang disalirkan telah mencatatkan pengurangan aktiviti mikrob apabila terdedah kepada nanopartikel ini, kerana mempunyai Tanah padi organik.

Ia juga diperhatikan bahawa kesan yang disebut seolah-olah menjadi lebih ketara dengan masa. Kajian 90 hari yang lebih awal dirujuk juga berkata bahawa dua pertiga daripada kesan penting dalam aktiviti mikrob yang diperhatikan telah berlaku pada hari akhir kajian. Selain itu, kurang daripada 2 peratus NP CuO telah dibubarkan menjelang akhir tempoh pengajian.

Sesetengah jenis tanah secara semulajadi akan mengandungi tembaga yang lebih daripada yang lain. Contohnya, Sandy Clay loam boleh menghasilkan lebih daripada unsur jejak daripada tanah liat tanah.

Bagaimana Tumbuhan Terjejas

Bukti yang ada menunjukkan bahawa tanaman yang terjejas secara berbeza dengan jumlah yang sama nanopartikel tembaga, sekurang-kurangnya setakat yang. Tetapi akibat daripada pendedahan kepada jumlah besar sebatian yang kelihatan agak biasa kepada banyak tanaman yang dikaji oleh penyelidik.

Tumbuhan yang terdedah kepada CuO NPs boleh mengalami stunting, kematian sel, dan kehilangan daun warna. Pendedahan yang berlebihan juga boleh menyebabkan penghasilan akar dan berpunca daripada tanaman.

Loji di tangan

Ketoksikan meningkat

Satu kajian telah mengkaji hasil yang mungkin daripada senario pendedahan langsung. Kira-kira 10 atau 250 miligram oksida tembaga telah digunakan pada daun daripada lotuce dan kubis tumbuhan setiap hari, untuk antara 5 dan 15 hari.

Pada akhir 15 hari, didapati bahawa salad telah diserap lebih daripada 300 kali jumlah kompaun daripada loji kawalan tidak terdedah, dan tumbuhan kubis telah mengambil lebih 400 kali ganda jumlah biasa yang terdapat dalam tanaman tidak terdedah. Sesetengah oksida tembaga masih berada di permukaan daun, tetapi banyak daripadanya telah diserap ke dalam tumbuhan melalui perut mereka.

Jumlah yang besar ini mungkin mempunyai kesan terhadap orang yang mengambil tanaman yang telah terlalu terdedah kepada CuO NPs. Keracunan tembaga jangka panjang dikenali untuk merosakkan hati manusia dan buah pinggang.

Stunting

Terdapat kecacatan pertumbuhan yang ketara kepada tumbuh-tumbuhan yang terdedah kepada kuprum oksida. Nanopartikel tembaga dikatakan telah mengurangkan pertumbuhan tanaman dalam kajian kubis dan salad yang dirujuk sebelumnya. Tumbuhan hilang sehingga 60 peratus daripada kandungan air mereka.

Dalam kajian lain yang dijalankan ke atas beras di sawah padi, ia telah mendapati bahawa pendedahan kepada CUO NP menyebabkan akar untuk menebal dan memendekkan. Pengarang laporan itu mencadangkan bahawa ini lebih kerap dilihat bagi tanaman yang ditanam di tanah liat yang kaya.

Anak benih tumbuh di tanah dengan jumlah yang adil daripada CuO NPs boleh tumbuh pada kadar yang lebih perlahan daripada biasa. Kadar pertumbuhan hampir 20 peratus telah dilaporkan dalam sekurang-kurangnya satu kertas yang diterbitkan.

Walau bagaimanapun, jumlah kecil nanopartikel tembaga boleh menyumbang kepada pertumbuhan tumbuhan. Ini juga diambil kira dengan baik. Dan ia tidak menghairankan; tembaga adalah mikronutrien penting untuk tumbuh-tumbuhan.

Perubahan Pigmentasi Daun

Perubahan ini tidak sentiasa menonjol, tetapi ia adalah penting tetap. Misalnya, tanaman kentang yang ditanam di dalam tanah dengan tembaga yang berlebihan boleh mempamerkan pemutihan yang pucat atau putih di sekeliling urat mereka. Sesetengah kawasan di sekitar urat boleh tenggelam, tetapi sebahagian besar daripada daun yang terjejas mengekalkan warna biasa mereka.

Pengurangan tahap klorofil dan perubahan kepada struktur chloroplast tumbuhan dikenali untuk menjejaskan tumbuhan yang tumbuh dalam keadaan seperti nasi, bayam, dan gandum terutamanya terjejas oleh ini). Kerana tembaga lebihan mengehadkan proses photosintetik, ia mengubah pigmen membran sel loji dan juga mengubah komposisi protein. Sesetengah daripada transformasi ini boleh diperhati dalam daun yang menganggap warna luar biasa selepas pendedahan yang berpanjangan kepada nanopartikel tembaga.

ladang kentang tanpa jangkitan kutukan

Kekurangan Mikronutrien Penting Lain

Satu kesan penting daripada nanopartikel tembaga yang berlebihan di tanah adalah kekurangan yang disertakan besi (Fe). Ada kecenderungan tembaga untuk ' bersaing ' dengan besi, terutamanya di tanah di sekitar tanaman. Dalam kajian yang melibatkan tumbuhan kacang, peningkatan lima kali ganda dalam jumlah tembaga di tanah itu diikuti oleh penurunan empat kali ganda dalam kuantiti besi di sekitar kawasan tanah yang sama.

Ini pengurangan besi boleh menyebabkan daun untuk menjadikan kuning. Ini berlaku kerana ketiadaan CHLOROPHYLL, yang tidak boleh dihasilkan tanpa besi.

Terdapat juga bukti bahawa kehadiran Deposit yang agak besar tembaga dalam sawah padi boleh menghalang tanaman padi di Padang-ladang daripada menyerap zink (Zn). Mangangan (MN) dan aluminium (Al) juga terjejas oleh kepekatan yang besar daripada nanopartikel tembaga.

pembajaan tumbuhan

Perbezaan Toleransi untuk Nanopartikel Tembaga Antara Tumbuhan

Sesetengah tumbuhan adalah lebih sensitif kepada CuO NPs daripada yang lain dan mungkin menunjukkan gejala pendedahan yang banyak pada tahap pencemaran yang sangat berbeza.

Lettuce boleh mengumpul lebih nanopartikel tembaga daripada bayam. Alfalfa mempunyai toleransi yang lebih tinggi daripada, berkata, tomato. Tetapi terdapat juga beberapa varians dalam jumlah yang terkumpul di dalam organ tumbuhan yang berbeza. Dalam lettuce, sehingga 80 peratus daripada tembaga terkumpul kekal dalam akar. Tetapi ia hampir sama diagihkan di seluruh loji dalam bayam.

copper_oxide