Phân bón truyền thống thường được sử dụng dưới dạng lỏng, bột hoặc hạt. Dù ở dạng nào, chất dinh dưỡng trong phân bón cũng khó có thể được hấp thụ hoàn toàn trước khi bị rửa trôi xuống tầng nước ngầm hoặc bay hơi vào khí quyển. Quá trình này không chỉ gây ô nhiễm nguồn nước và tạo ra các yếu tố độc hại (như hiện tượng tảo nở hoa), mà còn giải phóng khí nhà kính như nitơ oxit vào không khí. Ngoài ra, do cây trồng không hấp thu được toàn bộ lượng dinh dưỡng từ một lần bón phân, người nông dân thường phải bón phân nhiều lần để đạt hiệu quả tối ưu. Điều này không chỉ làm tăng lượng chất ô nhiễm thải vào môi trường mà còn gây tốn kém chi phí và công sức cho người nông dân.
Hạt phân bón thủy tinh nhỏ có thể giữ chất dinh dưỡng trong đất và hạn chế ô nhiễm môi trường (nguồn: ACS Agricultural Science & Technology).
Một nhóm các nhà khoa học Brazil đã chế tạo những hạt thủy tinh nhỏ bằng cách tạo ra một khối thủy tinh oxit tan trong nước có chứa các chất dinh dưỡng phổ biến trong phân bón như phốt pho, canxi và kali. Khối thủy tinh sau đó được nghiền thành các hạt có kích thước từ 0,85 đến 2 mm, tương đương với kích thước của hạt cát. Khi tiếp xúc với đất ẩm, những hạt này từ từ tan ra và giải phóng dần chất dinh dưỡng cho cây trồng.
Trong các thử nghiệm trong nhà kính, các lô cỏ Palisade được bón phân một lần duy nhất bằng hạt thủy tinh hoặc phân bón lỏng có cùng lượng chất dinh dưỡng. Sau 45 ngày, cỏ được thu hoạch lần đầu tiên, sau đó là 4 lần thu hoạch nữa, mỗi lần cách nhau 30 ngày để cây có thời gian mọc lại.
Kết quả cho thấy, cả hai loại phân bón đều giúp cây phát triển nhanh ngay sau khi bón. Tuy nhiên, các lô sử dụng hạt thủy tinh tạo ra sản lượng sinh khối cao hơn khoảng 70% so với phương pháp bón phân lỏng khi tính tổng sản lượng sau 5 lần thu hoạch. Quan trọng hơn, các hạt thủy tinh này hòa tan vào đất một cách an toàn. Trong các thử nghiệm độc tính trên hạt giống xà lách và hành, các nhà nghiên cứu không phát hiện ảnh hưởng tiêu cực nào đến tỷ lệ nảy mầm hoặc sức khỏe tế bào khi so sánh với phân bón truyền thống. Ngoài ra, một lợi ích khác của hạt thủy tinh là giúp cải thiện sự phát triển của cây bằng cách thông khí cho rễ. Các nhà khoa học chia sẻ, nghiên cứu này được lấy cảm hứng từ một nghiên cứu trước đó, các hạt thủy tinh tái chế từ chai nhựa có thể giúp cung cấp ôxy cho rễ cây và duy trì độ ẩm tối ưu.
Xuân Bình (theo American Chemical Society)