Panorama of biogenic nano-fertilizers: A road to sustainable agriculture
- A. Jha
- D. Pathania
- B. Damathia
- P. Raizada
- S. Rustagi
- P. Singh
- G. M. Rani
- V. Chaudhary
Resumo
A demanda crescente por alimentos da população em crescimento aumentou o consumo de fertilizantes nas práticas agrícolas globais. No entanto, o uso excessivo de fertilizantes químicos com baixa eficácia está deteriorando drasticamente a saúde do ecossistema através da degradação da fertilidade do solo pela diminuição da microflora do solo, contaminação ambiental e saúde humana pela indução de remanescentes químicos na cadeia alimentar. Estes desafios foram abordados pela integração de abordagens nanotecnológicas e biotecnológicas, resultando em biofertilizantes nano-habilitados (BFN), que revolucionaram o setor agrícola e a produção de alimentos. Esta revisão detalha criticamente o estado da arte da produção de BFN, tipos e mecanismos envolvidos no cultivo da produtividade/qualidade das culturas com insights sobre atributos genéticos, fisiológicos, morfológicos, microbiológicos e físico-químicos. Além disso, explora os desafios associados e rotas futuras para promover a adoção de BFN para uma agricultura inteligente e sustentável. Além disso, diversas aplicações da nanotecnologia na agricultura de precisão, incluindo biossensores vegetais e seu impacto no agronegócio e na gestão ambiental, são discutidas.
Abstract
The ever-increasing demand for food from the growing population has augmented the consumption of fertilizers in global agricultural practices. However, the excessive usage of chemical fertilizers with poor efficacy is drastically deteriorating ecosystem health through the degradation of soil fertility by diminishing soil microflora, environment contamination, and human health by inducing chemical remnants to the food chain. These challenges have been addressed by the integration of nanotechnological and biotechnological approaches resulting in nano-enabled biogenic fertilizers (NBF), which have revolutionized agriculture sector and food production. This review critically details the state-of-the-art NBF production, types, and mechanism involved in cultivating crop productivity/quality with insights into genetic, physiological, morphological, microbiological, and physiochemical attributes. Besides, it explores the associated challenges and future routes to promote the adoption of NBF for intelligent and sustainable agriculture. Furthermore, diverse applications of nanotechnology in precision agriculture including plant biosensors and its impact on agribusiness and environmental management are discussed.
