Nano-sized metal oxide fertilizers for sustainable agriculture: balancing benefits, risks, and risk management strategies

Resumo

Esta revisão crítica analisa de forma abrangente os fertilizantes à base de óxidos metálicos nanoestruturados (FOMNs) e seu potencial transformador na agricultura sustentável. Examina as características e benefícios de diferentes NMOFs, tais como nanopartículas de óxido de zinco, cobre, ferro, magnésio, manganês, níquel, cálcio, titânio, cério e silício. Os FOMNs oferecem vantagens únicas, como maior reatividade, mecanismos de liberação controlada e entrega direcionada de nutrientes para abordar deficiências de micronutrientes, aumentar a resiliência das culturas e melhorar a eficiência nutricional. Esta revisão ressalta o papel essencial dos micronutrientes no metabolismo vegetal, no crescimento das culturas e na saúde do ecossistema, destacando sua importância juntamente com os macronutrientes. Os FOMNs apresentam benefícios significativos em relação aos fertilizantes tradicionais, incluindo maior absorção pelas plantas, redução das perdas de nutrientes e menor impacto ambiental. No entanto, a revisão também examina criticamente os riscos potenciais associados aos FOMNs, como toxicidade das nanopartículas e persistência ambiental. É fornecida uma análise comparativa dos diferentes tipos de metais usados em nanofertilizantes, detalhando suas principais vantagens e desvantagens potenciais. A revisão enfatiza a necessidade de uma gestão cautelosa dos FOMNs para garantir seu uso seguro e eficaz na agricultura. Ela clama por pesquisas abrangentes para compreender os efeitos de longo prazo dos FOMNs na saúde das plantas, nos ecossistemas do solo e na saúde humana. Ao integrar insights da ciência dos materiais, biologia vegetal e ciência ambiental, esta revisão oferece uma perspectiva holística sobre o potencial dos FOMNs para enfrentar os desafios globais de segurança alimentar diante de restrições de recursos e mudanças climáticas. O estudo conclui delineando direções futuras de pesquisa e defendendo a colaboração interdisciplinar para avançar nas práticas agrícolas sustentáveis e otimizar os benefícios dos FOMNss.

Abstract