Agriculture is backbone of third wo

Agriculture is backbone of third world economics but unfortunately now, the agriculture sector is facing various global challenges like climate changes, urbanization, sustainable use of resources, and environmental issues such as runoff, accumulation of pesticides and fertilizers; human population is increasing day by day and food demand is growing rapidly and estimated population increase in world from current level of 6 billion to 9 billion by 2050 is expected. So we must adopt efficient techniques to make agriculture more sustainable [38].

Nanotechnology has a dominant position in transforming agriculture and food production. Nanotechnology has a great potential to modify conventional agricultural practices. Most of the agrochemicals applied to the crops are lost and do not reach the target site due to several factors including leaching, drifting, hydrolysis, photolysis, and microbial degradation. Nanoparticles and nanocapsules provide an efficient means to distribute pesticides and fertilizers in a controlled fashion with high site specificity thus reducing collateral damage. Farm application of nanotechnology is gaining attention by efficient control and precise release of pesticides, herbicides, and fertilizers. Nanosensors development can help in determining the required amount of farm inputs such as fertilizers and pesticides. Nanosensors for pesticide residue detection offer high sensitivity, low detection limits, super selectivity, fast responses, and small sizes. They can also detect level of soil moisture and soil nutrients. Plants can rapidly absorb nanofertilizers. Nanoencapsulated slow release fertilizers can save fertilizer consumption and minimize environmental pollution.

Zinc oxide NPs have potential to boost the yield and growth of food crops. Peanut seeds were treated with different concentrations of zinc oxide nanoparticles. Zinc oxide nanoscale treatment (25 nm mean particle size) at 1000 ppm concentration was used which promoted seed germination, seedling vigor, and plant growth and these zinc oxide nanoparticles also proved to be effective in increasing stem and root growth in peanuts [39].

The colloidal solution of zinc oxide nanoparticles is used as fertilizer. This type of nanofertilizer plays an important role in agriculture. Nanofertilizer is a plant nutrient which is more than a fertilizer because it not only supplies nutrients for the plant but also revives the soil to an organic state without the harmful factors of chemical fertilizer. One of the advantages of nanofertilizers is that they can be used in very small amounts. An adult tree requires only 40–50 kg of fertilizer while an amount of 150 kg would be required for ordinary fertilizers. Nanopowders can be successfully used as fertilizers and pesticides as well [40, 41]. The yield of wheat plants grown from seeds which were treated with metal nanoparticles on average increased by 20–25% [42].

6.1. Impact of ZnO NPs on Plants

Nanoparticles of different metal oxides can play important role to promote the growth and yield of plants but now investigations about the toxicological effects of NPs continue to increase with time and only a few studies have been conducted to determine the effects of ZnO NPs on plants [43–46]. A research was carried out on seed germination and root growth of six higher plant species (radish, rape, ryegrass, lettuce, corn, and cucumber); the toxicity of five types of NPs (multiwalled carbon nanotubes, aluminum, alumina, zinc, and zinc oxide) showed that seed germination in general is not affected in most of the cases while root elongation was inhibited. The IC50 of ZnO NPs was estimated to be about 50 mg/L for radish and about 20 mg/L for rape and ryegrass [16].

Toxicological studies of ZnO nanoparticles on ryegrass show that, in the presence of ZnO NPs, the biomass of ryegrass was significantly reduced, root tip was shrunken, and root epidermal as well as cortical cells became highly vacuolated and collapsed. Mostly ZnO NPs remained adhered onto the surface of root and individual NPs observed to be present in the apoplast and protoplast of the root endodermis and stele as well. No or few or dissociated zinc ions were translocated in ryegrasses that are exposed to ZnO nanoparticles [44].

Kết quả (Việt) 1:

Nông nghiệp là xương sống của kinh tế thế giới thứ ba nhưng không may là bây giờ, ngành nông nghiệp phải đối mặt với nhiều thách thức toàn cầu như thay đổi khí hậu, đô thị hóa, sử dụng bền vững tài nguyên, và các vấn đề môi trường như dòng chảy, tích lũy của thuốc trừ sâu và phân bón; dân số loài người đang tăng lên từng ngày và nhu cầu thực phẩm đang phát triển nhanh chóng và dự kiến sẽ ước tính dân số gia tăng trong thế giới từ cấp độ hiện tại của 6 tỷ tới 9 tỷ năm 2050. Vì vậy, chúng ta phải áp dụng các kỹ thuật hiệu quả để làm cho nông nghiệp bền vững hơn [38].Công nghệ nano có một vị trí thống trị trong chuyển đổi sản xuất nông nghiệp và thực phẩm. Công nghệ nano có một tiềm năng lớn để sửa đổi các thực hành nông nghiệp thông thường. Hầu hết các agrochemicals áp dụng cho các loại cây trồng bị mất và không đạt được các trang web mục tiêu do một số yếu tố bao gồm cả lọc quặng, trôi, thủy phân, photolysis, và vi khuẩn suy thoái. Hạt nano và nanocapsules cung cấp một phương tiện hiệu quả để phân phối thuốc trừ sâu và phân bón trong một thời trang điều khiển với đặc trưng cao trang web, do đó làm giảm thiệt hại tài sản thế chấp. Trang trại ứng dụng của công nghệ nano là đạt được sự chú ý của hiệu quả kiểm soát và các phiên bản chính xác của thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, và phân bón. Nanosensors phát triển có thể giúp trong việc xác định số tiền yêu cầu của trang trại đầu vào như phân bón và thuốc trừ sâu. Nanosensors để phát hiện dư lượng thuốc trừ sâu cung cấp độ nhạy cao, thấp phát hiện giới hạn, siêu chọn lọc, phản ứng nhanh chóng, và kích thước nhỏ. Họ cũng có thể phát hiện mức độ của độ ẩm đất và chất dinh dưỡng đất. Nhà máy có thể nhanh chóng hấp thụ nanofertilizers. Nanoencapsulated phát hành chậm phân bón có thể tiết kiệm tiêu thụ phân bón và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.Kẽm ôxít NPs có tiềm năng để tăng năng suất và tăng trưởng của cây lương thực. Đậu phộng hạt giống đã được điều trị với các nồng độ khác nhau của hạt nano oxit kẽm. Kẽm ôxít Nano điều trị (25 nm có nghĩa là kích thước hạt) tại 1000 ppm tập trung được sử dụng mà thúc đẩy hạt nảy mầm, cây giống vigor, và tăng trưởng thực vật và các hạt nano oxit kẽm cũng đã chứng minh là có hiệu quả trong việc gia tăng sự phát triển của thân cây và gốc trong đậu phộng [39].Các giải pháp chất keo của oxit kẽm hạt nano được sử dụng làm phân bón. Loại nanofertilizer đóng vai trò quan trọng trong nông nghiệp. Nanofertilizer là một chất dinh dưỡng thực vật mà là nhiều hơn một phân bón vì nó không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng cho các nhà máy, nhưng cũng làm sống lại đất đến trạng thái hữu cơ mà không có các yếu tố có hại của phân bón hóa học. Một trong những lợi thế của nanofertilizers là họ có thể được sử dụng trong một lượng rất nhỏ. Một cây dành cho người lớn yêu cầu chỉ 40-50 kg phân bón trong khi một số 150 kg sẽ được yêu cầu cho phân bón bình thường. Bột nano có thể được sử dụng thành công như phân bón và thuốc trừ sâu cũng [40, 41]. Sản lượng lúa mì cây trồng từ hạt giống đã được điều trị với các hạt Nano kim loại trung bình tăng lên 20-25% [42].6.1. tác động của ZnO NPs trên câyCác hạt nano của oxit kim loại khác nhau có thể đóng vai trò quan trọng để thúc đẩy sự phát triển và năng suất vật nhưng bây giờ điều tra về các hiệu ứng giấy của NPs tiếp tục tăng với thời gian và chỉ có một vài nghiên cứu đã được tiến hành để xác định ảnh hưởng của ZnO NPs trên cây [43-46]. Một nghiên cứu được thực hiện trên hạt nảy mầm và gốc tăng trưởng của thực vật loài sáu cao (củ cải, hiếp dâm, cỏ, rau diếp, bắp và dưa chuột); độc tính của năm loại NPs (ống nano cacbon multiwalled, nhôm, nhôm, kẽm, và oxit kẽm) cho thấy rằng hạt nảy mầm nói chung không bị ảnh hưởng trong hầu hết các trường hợp trong khi gốc kéo dài ức chế. IC50 ZnO NPs được ước tính là khoảng 50 mg/L cho củ cải và khoảng 20 mg/L cho hãm hiếp và cỏ [16].Các nghiên cứu giấy của ZnO hạt nano trên cỏ Hiển thị rằng, sự hiện diện của ZnO NPs, nhiên liệu sinh học của cỏ giảm đáng kể, gốc Mẹo shrunken, và tế bào biểu bì cũng như vỏ não gốc trở thành cao vacuolated và bị sụp đổ. Chủ yếu là ZnO NPs vẫn tuân lên bề mặt của gốc và NPs cá nhân quan sát có mặt trong các apoplast và protoplast của các gốc endodermis và bia đá là tốt. Các ion không có hoặc ít hoặc dissociated kẽm đã được translocated trong ryegrasses có được tiếp xúc với hạt nano ZnO [44].

Kết quả (Việt) 2:

Nông nghiệp là xương sống của nền kinh tế thế giới thứ ba nhưng tiếc là bây giờ, ngành nông nghiệp đang phải đối mặt với những thách thức toàn cầu khác nhau như thay đổi khí hậu, đô thị hóa, sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên, và các vấn đề môi trường như dòng chảy, sự tích lũy của thuốc trừ sâu và phân bón; dân số đang tăng lên từng ngày và nhu cầu lương thực ngày càng tăng nhanh và dự kiến tăng dân số trên thế giới từ mức hiện tại là 6000000000-9000000000 năm 2050 dự kiến. Vì vậy, chúng ta phải áp dụng các kỹ thuật hiệu quả để làm cho nông nghiệp bền vững hơn [38]. Công nghệ nano có một vị trí thống trị trong việc chuyển đổi nông nghiệp và sản xuất lương thực. Công nghệ nano có tiềm năng lớn để thay đổi tập quán nông nghiệp thông thường. Hầu hết các hóa chất nông nghiệp áp dụng cho các loại cây trồng đang bị mất và không đạt được mục tiêu của trang web do một số yếu tố bao gồm rửa trôi, trôi, thủy phân, quang phân, và suy thoái của vi sinh vật. Hạt nano và nanocapsules cung cấp một phương tiện hiệu quả để phân phối thuốc trừ sâu và phân bón tại một cách có kiểm soát với đặc site cao do đó làm giảm thiệt hại tài sản thế chấp. Ứng dụng nông nghiệp công nghệ nano là được chú ý bằng cách kiểm soát hiệu quả và phát hành chính xác của thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và phân bón. Phát triển nano có thể giúp trong việc xác định số tiền cần đầu vào nông nghiệp như phân bón và thuốc trừ sâu. Nano để phát hiện dư lượng thuốc BVTV cung cấp độ nhạy cao, giới hạn phát hiện thấp, siêu chọn lọc, phản ứng nhanh, và kích thước nhỏ. Họ cũng có thể phát hiện mức độ ẩm của đất và dinh dưỡng đất. Cây có thể hấp thụ nhanh chóng nanofertilizers. Phân bón phát hành chậm Nanoencapsulated có thể tiết kiệm tiêu thụ phân bón và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Zinc oxide NP có tiềm năng để tăng năng suất và tăng trưởng của cây lương thực. Hạt đậu phộng đã được điều trị với nồng độ khác nhau của các hạt nano oxit kẽm. Kẽm oxit nano điều trị (25 nm trung bình kích thước hạt) ở 1000 nồng độ ppm đã được sử dụng mà thăng nảy mầm hạt giống, cây giống sinh lực, và tăng trưởng thực vật và các hạt nano oxit kẽm cũng được chứng minh là có hiệu quả trong việc tăng trưởng gốc và rễ trong lạc [39]. Các dung dịch keo của hạt nano oxit kẽm được sử dụng làm phân bón. Đây là loại nanofertilizer đóng một vai trò quan trọng trong nông nghiệp. Nanofertilizer là một chất dinh dưỡng thực vật có nhiều hơn một phân bón vì nó không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng mà còn hồi sinh đất đến một trạng thái hữu cơ mà không có các yếu tố có hại của phân bón hóa học. Một trong những lợi thế của nanofertilizers là chúng có thể được sử dụng với số lượng rất nhỏ. Một cây trưởng thành chỉ cần 40-50 kg phân bón, trong khi một số lượng 150 kg sẽ được yêu cầu cho các loại phân bón thông thường. Nanopowders có thể được sử dụng thành công như phân bón và thuốc trừ sâu cũng [40, 41]. Năng suất cây lúa mì được trồng từ hạt giống đó đã được điều trị bằng các hạt nano kim loại trên trung bình tăng từ 20-25% [42]. 6.1. Tác động của ZnO NP trên Cây hạt nano oxit kim loại khác nhau có thể đóng vai trò quan trọng để thúc đẩy sự tăng trưởng và năng suất của nhà máy nhưng bây giờ điều tra về những ảnh hưởng độc hại của NP tiếp tục tăng với thời gian và chỉ có một vài nghiên cứu đã được tiến hành để xác định ảnh hưởng của ZnO NP trên cây [43-46]. Một nghiên cứu được tiến hành trên sự nảy mầm và rễ phát triển của sáu loài thực vật bậc cao (củ cải, hãm hiếp, rơm rạ, rau diếp, bắp, và dưa chuột); độc tính của năm loại NP (ống nano carbon multiwalled, nhôm, nhôm, kẽm và kẽm oxit) cho thấy hạt nảy mầm nói chung không bị ảnh hưởng trong hầu hết các trường hợp trong khi kéo dài rễ bị ức chế. IC50 của ZnO NP được ước tính là khoảng 50 mg / L cho củ cải và khoảng 20 mg / L cho tội hiếp dâm và rơm rạ [16]. Các nghiên cứu về độc tính của ZnO hạt nano trên rơm rạ cho thấy rằng, trong sự hiện diện của ZnO NP, sinh khối rơm rạ đã được giảm đáng kể, đầu rễ bị teo tóp lại, và biểu bì gốc cũng như các tế bào vỏ não trở nên hết sức vacuolated và sụp đổ. Chủ yếu là ZnO NP vẫn tôn lên bề mặt của rễ và NP cá nhân quan sát được hiện diện trong apoplast và kiểu mẫu đầu tiên của endodermis gốc và bia là tốt. Không có hoặc ion kẽm ít hoặc phân ly được translocated trong ryegrasses được tiếp xúc với các hạt nano ZnO [44].