Nanobubble Technology in Smart Agriculture: Underlying Mechanisms and Application Dynamics for Resource Optimization
Deepasri K · P. M. Shanmugam · P Kathirvelan 等 7 人
综述纳米气泡技术在智能农业中优化水、土、养分资源的作用机制与应用前景。
综述纳米气泡在灌溉、土壤、养分和微生物管理中的应用及机制。
纳米气泡可提升水氧输送、土壤通气与养分吸收,但规模化受水质、土壤异质性和成本限制。
可研究纳米气泡与物联网传感器结合,实现灌溉水气精准调控及长期田间验证。
系统综述纳米气泡技术在灌溉、土壤与养分管理中的应用机制与规模化瓶颈,属智慧农业资源优化方向的前沿论文,但偏理论综述、缺乏长期田间验证,适合主题聚合而非头条精选。
纳米气泡(NB)技术被认为是一种在资源高效利用和作物生产方面的创新方法。纳米气泡是一种超细气泡,直径通常小于1 μm,常见报道范围为50–200 nm,由于其极小的尺寸、高内压和表面电荷,其行为与普通气泡不同。其应用包括通过改善水分和氧气向根区的输送来进行灌溉管理,通过增强土壤结构和通气性来进行土壤管理,以及通过改善养分吸收和有利的微生物相互作用来进行养分管理。尽管取得了这些进展,但大规模采用仍受限于水质变异性较大、土壤异质性、灌溉系统设计以及纳米气泡生成效率和经济可行性方面的局限。应对这些挑战需要协调一致的跨学科努力,整合农学、土壤科学和工程学,以优化应用策略和可扩展性。本综述旨在综合当前关于纳米气泡技术在农业中应用的知识,包括在灌溉、土壤、养分和微生物管理中的应用,并评估其与可持续系统的整合。然而,现有证据大多基于短期或受控研究,仍需在不同农业生态条件下进行进一步的长期田间验证。总之,纳米气泡技术在维持和增强农业可持续性方面具有广阔前景。图形摘要