De "Groene Revolutie" van de jaren '60 en '70 is gecrediteerd met het helpen om miljarden over de hele wereld te voeden, met meststoffen als een van de belangrijkste drijfveren voor de landbouwhausse. Maar in ontwikkelingslanden de kosten van kunstmest blijven relatief hoog en kunnen de voedselproductie beperken. Nu rapporteren onderzoekers in het tijdschrift ACS Nano een eenvoudige manier om een ​​goedaardige, efficiëntere meststof die zou kunnen bijdragen aan een tweede voedselrevolutie.

Boeren gebruiken vaak ureum, een rijke bron van stikstof, als meststof. zijn fout, echter, is dat het in natte grond snel afbreekt en ammoniak vormt. De ammoniak wordt weggespoeld, het creëren van een groot milieuprobleem omdat het leidt tot eutrofiëring van waterwegen en uiteindelijk in de atmosfeer terechtkomt als stikstofdioxide, het belangrijkste broeikasgas dat verband houdt met de landbouw. Deze snelle afbraak beperkt ook de hoeveelheid stikstof die kan worden opgenomen door de wortels van gewassen en vereist dat boeren meer kunstmest gebruiken om de productie te verhogen. Echter, in lage-inkomensregio's waar de bevolking blijft groeien en de voedselvoorziening onstabiel is, de kosten van kunstmest kunnen aanvullende toepassingen belemmeren en de gewasopbrengsten verlammen. Nilwala Kottegoda, Veranja Karunaratne, Gehan Amaratunga en collega's wilden een manier vinden om de afbraak van ureum te vertragen en een bemesting langer te laten duren.

Om dit te doen, de onderzoekers ontwikkelden een eenvoudige en schaalbare methode om hydroxyapatiet (HA) nanodeeltjes te coaten met ureummoleculen. HA is een mineraal dat voorkomt in menselijke en dierlijke weefsels en wordt als milieuvriendelijk beschouwd. In water, de hybridisatie van de HA-nanodeeltjes en ureum liet langzaam stikstof vrij, 12 keer langzamer dan ureum alleen. Eerste veldtesten op rijstboerderijen toonden aan dat de HA-ureum nanohybride de behoefte aan kunstmest met de helft verminderde. De onderzoekers zeggen dat hun ontwikkeling kan bijdragen aan een nieuwe groene revolutie om de voortdurend groeiende wereldbevolking te voeden en ook om de ecologische duurzaamheid van de landbouw te verbeteren.