Nanomateriali per l’agricoltura

Calcium phosphate nanocomposites for improving nutrient use efficiency and crop yield and reducing loss

Personale coinvolto: Alessio Adamiano, Salem Ghribi

Data di inizio: 01/06/2023
Durata: 48 mesi
Finanziamento totale: 748.845 $
Bando/Action: USDA-NIFA-AFRI-009003
Ruolo CNR-ISSMC: Subcontratto
Coordinatore: Deb Jaisi (University of Delaware)
Consorzio: Consiglio Nazionale delle Ricerche (Italia); University of Delaware (USA); The Connecticut Agricultural Experiment Station (USA).

L’agricoltura su larga scala, all’indomani della Rivoluzione Verde, ha fatto largo uso di fertilizzanti sintetici che forniscono i nutrienti necessari per la produzione di colture ad alto rendimento. La maggior parte dei fertilizzanti commerciali utilizzati sono solubili in acqua e rilasciano il fosforo rapidamente; ciò significa che non si sincronizzano né si adattano all’aumento graduale del fabbisogno di fosforo delle colture. Questo significa che le piante dipendono dal suolo per trattenere il fosforo rilasciato fino a quando non ne hanno bisogno. Questo progetto mira a sviluppare un nuovo nanocomposito costituito da una miscela di fosfato di calcio amorfo (ACP) e fosfato di calcio cristallino (CCP) sotto forma di nanoparticelle di idrossiapatite (HANPs) utilizzando il fosforo proveniente dai rifiuti agricoli, in particolare ossa animali e letame, per lo sviluppo e l’ottimizzazione di un nuovo nano-fertilizzante ‘intelligente’. La miscela di fosfato di calcio amorfo e cristallino (ACCP) sarà un fertilizzante ‘intelligente’ e responsivo alle piante, in cui il segnale chimico proveniente dalle radici delle piante e/o dai microrganismi, ad esempio attraverso la produzione di siderofori o acidi organici, indurrà la dissoluzione e modulerà l’efficienza della fornitura di nutrienti alle colture.

Pubblicazioni e brevetti

• Citrate-Stabilized Amorphous Calcium Phosphate Nanoparticles Doped with Micronutrients as a Highly Efficient Nanofertilizer for Environmental Sustainability. Yuriy Sakhno, Lorenzo Degli Esposti, Alessio Adamiano, Jaya Borgatta, Meghan Cahill, Shital Vaidya, Jason C. White, Michele Iafisco, Deb P. Jaisi. ACS Agricultural Science & Technology, 2023, 3, 10, 845–854.