Наноудобрения на основе биопрепаратов для сельского хозяйства: систематический обзор последних достижений и перспективных применений

В XXI веке нанотехнологии стали потенциально преобразующей инновацией. В современных системах растениеводства необходимые минеральные элементы в основном недоступны без применения синтетических удобрений, которые оказывают серьезное негативное воздействие на экосистему. В настоящем обзоре рассматривается объединение наночастиц с биоудобрениями для создания наноудобрений на основе биопрепаратов (NBF), способных обеспечить продовольственную безопасность мира в условиях роста численности населения. Инокуляция растений NBF улучшает их развитие и устойчивость к стрессу. Металлические наночастицы, а также органические компоненты, содержащие полисахариды и хитозан, могут быть инкапсулированы с использованием микробиологического зеленого синтеза для получения NBF, что позволяет обойти ограничения традиционных химических удобрений. Применение NBF только начинается и демонстрирует более высокие перспективы по сравнению с другими подходами к преобразованию традиционного сельского хозяйства в высокотехнологичное «умное» сельское хозяйство. В исследовании проведен библиографический анализ с использованием базы данных Web of Science для выявления релевантных публикаций по темам «наноудобрения на основе биопрепаратов», «растения» и «сельское хозяйство». Эти направления получили значительное внимание в научной литературе, что подтверждается моделями совместного цитирования соответствующих публикаций. В работе рассматривается новое применение нанотехнологий в сельском хозяйстве, основанное на уникальных свойствах материалов наномасштаба для решения актуальных задач, включая доставку питательных веществ, защиту сельскохозяйственных культур и устойчивые методы ведения сельского хозяйства. Предпринята попытка восполнить некоторые пробелы в знаниях посредством обсуждения состава, получения и характеристики NBF, а также выяснения механизмов взаимодействия NBF с растениями и того, как это взаимодействие повышает способность растений противостоять биотическим и абиотическим стрессам, вызванным изменением климата. В обзоре также рассматриваются последние достижения и перспективные направления развития сельского хозяйства с использованием полевых формуляций NBF.