Nano-inputs: a next-generation solution for sustainable crop production

  • S. P. Singh
  • C. Keswani
  • T. Minkina
  • A. Ortiz
  • E. Sansinenea
2023 - Journal of Plant Growth Regulation
Palavras-chave: Nanotecnologia, agricultura, nanopesticidas, nanofertilizantes, produção agrícola
Termos de indexação: Mitigação de estresses, redução de lixiviação, produção sustentável, eficiência de uso de nutrientes, impacto ambiental, saúde do solo
 

Resumo

Uma agricultura sustentável é um desafio para a saúde humana. No campo da agricultura, fatores como o estresse criado pelas mudanças climáticas e os patógenos emergentes, seu reconhecimento e a intensidade do dano que podem causar são alguns dos desafios vitais no manejo de doenças de plantas em todo o mundo. Há um apelo urgente pela adoção de biopesticidas/biofertilizantes ambientalmente amigáveis para aplicação na agricultura. Neste contexto, os nanomateriais prometem apoiar esta transição promovendo a mitigação, aumentando a produtividade e reduzindo a contaminação. A nanotecnologia pode ser usada na agricultura para reduzir o uso de produtos químicos, diminuir as perdas de nutrientes e aumentar o rendimento das culturas. A nanotecnologia pode ser aplicada na forma de nanofertilizantes e nanopesticidas para aumentar a produção agrícola. Além disso, os nanossensores atuam no monitoramento da qualidade do solo do campo agrícola e na manutenção da saúde das plantas agrícolas. Embora a produção em larga escala e os testes de campo de nano-agroquímicos ainda estejam em andamento, as informações coletadas indicam melhorias na absorção, eficiência de uso, entrega direcionada dos ingredientes ativos e redução da lixiviação e poluição. Nesta revisão, resumimos como a nanotecnologia impacta a agricultura.

 

Abstract

A sustainable agriculture is a challenge for human health. In the agriculture field, the factors like stress created due to the climate change and the newly emerging pathogens, their recognition, and the intensity of damage that they can do are some of the vital challenges in plant disease management worldwide. There is an urgent call for adoption of environmentally friendly biopesticides/biofertilizers to apply to agriculture. In this context, nanomaterials promise to support this transition by promoting mitigation, enhancing productivity, and reducing contamination. Nanotechnology can be used in agriculture to reduce the use of chemicals, decrease nutrient losses, and increase crops’ yield. The nanotechnology can be applied in the form of nanofertilizers and nanopesticides to increase the crops production. Besides, nanosensors act monitoring soil quality of agricultural field and maintaining the health of agricultural plants. Although large-scale production and in-field testing of nano-agrochemicals are still ongoing, the collected information indicates improvements in uptake, use efficiency, targeted delivery of the active ingredients, and reduction of leaching and pollution. In this review we summarize how nanotechnology impacts in agriculture.

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