Trodd ymchwilwyr at gleiniau gwydr i gynhyrchu gwrtaith rhyddhau parhaus sy'n gydnaws yn amgylcheddol. Credyd: ACS Gwyddoniaeth a Thechnoleg Amaethyddol, 2025, doi: 10.1021/acsagscitech.4c00243
Mae gwrteithwyr amaethyddol yn hanfodol ar gyfer bwydo poblogaeth y byd, adfer ffrwythlondeb y pridd a chynnal cnydau. Gall defnydd gormodol ac aneffeithlon o'r adnoddau hynny gyflwyno bygythiad amgylcheddol, halogi dyfrffyrdd a chynhyrchu nwyon tŷ gwydr fel ocsid nitraidd. Nawr, mae ymchwilwyr yn adroddGwyddoniaeth a Thechnoleg Amaethyddol ACSwedi mynd i'r afael â'r heriau hynny gyda gleiniau gwrtaith gwydr. Mae'r gleiniau'n rheoli rhyddhau maetholion, ac mae'r ymchwilwyr yn dweud eu bod yn gydnaws yn amgylcheddol.
"Mae'r canlyniadau'n dangos y gellir teilwra gwrteithwyr gwydr i blannu anghenion, gan ryddhau maetholion yn araf ac yn gynaliadwy i hybu cynhyrchiant heb niweidio ansawdd y pridd," meddai Danilo Manzani, cyd-awdur yr astudiaeth.
Dros amser, mae'r defnydd o gemegau amaethyddol wedi cynyddu. Yn 2020, amcangyfrifodd sefydliad bwyd ac amaeth y Cenhedloedd Unedig y byddai galw byd -eang am wrteithwyr yn rhagori ar 200 miliwn o dunelli metrig. Mae gwrteithwyr yn cynnwys nitrogen, ffosfforws a symiau is o elfennau eraill fel calsiwm. Yn anffodus, collir buddion y maetholion hyn trwy drwytholchi i ddŵr daear ac allyriadau i'r awyr, gan olygu bod angen ail -gymhwyso'n aml a chreu problemau amgylcheddol i lawr yr afon fel blodau algaidd gwenwynig. Gallai datrysiad posib ddod o gleiniau gwydr bach yr oedd ymchwilwyr blaenorol yn eu defnyddio i wella tyfiant planhigion. Er mwyn gwella effeithlonrwydd danfon maetholion, datblygodd Manzani, Eduardo Ferreira a chydweithwyr wrtaith gwydr aml-gydran sy'n hydoddi mewn dŵr a ddyluniwyd ar gyfer rhyddhau maetholion rheoledig.
Syntheseiddiodd yr ymchwilwyr wydr sy'n cynnwys sawl micro-a macronutrient, fel ffosfforws, potasiwm a chalsiwm. Maent yn seilio'r gwydr yn fach (llai na 0. 85 milimetr o led) a gronynnau mawr (0. 85 i 2 filimetr o led). Mewn prawf cychwynnol, ychwanegwyd y gronynnau naill ai at ddŵr neu doddiant byffer a oedd yn dynwared amodau pridd. Fe wnaethant ddarganfod bod pob maetholion yn cael ei ryddhau o'r ddau faint o ronynnau gwydr ac yn gwasgaru i'r toddiannau yn gyson dros 100 awr gyda mân amrywiadau.
Yna fe wnaethant gymhwyso toddiant maethol neu wahanol symiau o'r gleiniau gwydr i bridd wedi'i hadu â lawnt nodweddiadol a glaswellt teg, ac fe wnaethant gymharu twf y planhigion yn y ddwy driniaeth. Fe wnaeth yr hydoddiant maetholion, a gymhwyswyd unwaith yn unig, ysgogi tyfiant planhigion ar unwaith, ond gostyngodd yr effaith yn gyflym. Fodd bynnag, cynhaliodd cymhwysiad sengl gwrtaith gwydr dyfiant planhigion waeth beth oedd maint y gronynnau, er bod y twf cyffredinol yn dibynnu ar y dos gleiniau.
Archwiliodd Manzani, Ferreira a chydweithwyr hefyd ecotoxicity posibl y gwrtaith gwydr trwy ddatgelu hadau letys a nionyn i'r gleiniau. Roedd gan hadau a oedd yn agored i wrtaith gwydr yr un gyfradd egino ac iechyd celloedd yn fras â'r rhai nad oeddent erioed yn agored neu'r rhai a gafodd eu trin â maetholion hydawdd. Dywed yr ymchwilwyr fod y canlyniadau hyn yn dynodi dewis arall effeithlon a chynnal yn lle gwrteithwyr confensiynol ag effaith amgylcheddol is.
