石墨烯如何應用到農業中?
石墨烯在農業中的使用范圍十分廣,涵蓋了傳感器、農藥、肥料、保鮮劑、吸附劑、電熱膜/板以及塑料薄膜等方面,詳細使用如下:
一、石墨烯傳感器可用于采集空氣溫濕度、土壤溫濕度等周邊環境參數,構成優化成長環境和成長辦法的要害信息,滿足智慧農田的管理需求;將多孔石墨烯資料用于修飾工作電極,構建電化學酶生物傳感器,用于檢測農藥殘留,保障農產品食用安全。
二、基于石墨烯的抑菌性以及石墨烯與傳統農藥的協同抑菌機制,開發的綠色、高效石墨烯農藥使用于農業病害防治范疇,可削減傳統化學農藥的用量,完成農業可繼續綠色發展。
三、肥料中添加石墨烯納米資料,可以添加土壤的黏粒含量,改進土壤質地,進步土壤對營養元素的吸持力,然后有效控制營養地上蒸發、地表徑流和深層滲漏的損失;同時可以改進土壤的電化學性質,促進根系吸收營養,然后進步肥料利用率,削減農業面源污染,終究起到節肥增效效果。
四、石墨烯保鮮劑用于花卉業,可以戰勝市面上已有鮮切花保鮮劑的缺乏,是一種殺菌強、成本低、能顯著延伸鮮切花瓶插時刻的無毒、無害及高效的鮮切花保鮮劑,不只延伸了花期,還使鮮切花具有較高的觀賞性。
五、石墨烯納米資料在農業污染物吸贊同凈化中也是有杰出的效果,特別是對水體中農藥和重金屬污染,吸附力強,在替代傳統的吸附劑方面展示良好的使用遠景。
六、石墨烯電熱膜/板在農業中的使用范疇涵蓋蔬菜大棚、花卉培養、農林育苗、土壤保溫、雛雞孵化、特種水產養殖等工業,利用其電熱轉化率高、升溫速度快、無污染以及遠紅外熱輻射的優勢,可以促進植物麥苗和畜禽水產的成長及發育。
七、石墨烯光譜棚膜可以增強植物光合效果,石墨烯地膜既保溫又散熱,二者作為石墨烯復合塑料薄膜使用于農業兼具具有殺菌、防蟲、防病功能,同時可以顯著改進塑料薄膜的耐性、抗刺穿度、拉伸性等,延伸膜的使用壽命,緩解大范圍使用過程中的污染問題。
石墨烯是由單層碳原子層構成的蜂窩狀晶格二維原子晶體,厚度為0.335 nm,具有強度最高、重量最輕、耐性最強、透光率最好、導電導熱性最佳等特性,被譽為21世紀最具顛覆性的“新資料之王”。石墨烯在生物醫藥、電子器件、電池電容器、航空航天以及軍工等很多范疇具有寬廣的使用遠景,隨著石墨烯相關工業的不斷發展,石墨烯在農業中的使用研究也不斷被挖掘,科學效果逐步走進人們的視界,惠及大眾日常生活。