Slim nanomateriaal en nanocomposiet met geavanceerde agrochemische activiteiten

Abstract

Conventionele landbouw is uitsluitend afhankelijk van zeer chemische verbindingen die de gezondheid van elk levend wezen en het hele ecosysteem negatief hebben beïnvloed. Het slim op een duurzame manier aanleveren van gewenste componenten aan akkerplanten is dan ook de primaire behoefte om de bodem de komende jaren gezond te houden. Het voortijdige verlies van groeibevorderende ingrediënten en hun langdurige afbraak in de bodem verhoogt de vraag naar betrouwbare nieuwe technieken. In dit opzicht heeft nanotechnologie aangeboden om een revolutie teweeg te brengen in het agrotechnologische gebied dat het onmiddellijke potentieel heeft ten opzichte van conventionele landbouw en helpt bij het hervormen van veerkrachtige teeltsystemen die prominente voedselzekerheid inhouden voor de steeds groter wordende wereldbevolking. Verder creëert diepgaand onderzoek naar interacties tussen planten en nanodeeltjes nieuwe wegen naar gewasverbetering via verbeterde gewasopbrengst, ziekteresistentie en efficiënt gebruik van voedingsstoffen. De integratie van nanomateriaal met slimme agrochemische activiteiten en het opzetten van een nieuw kader dat relevant is om de werkzaamheid te vergroten, helpt uiteindelijk om de sociale acceptatie, potentiële gevaren en beheerskwesties in de toekomst aan te pakken. Hier belichten we de rol van nanomateriaal of nanocomposiet als duurzaam en stabiel alternatief in gewasbescherming en productie. Bovendien wordt de informatie over het gecontroleerd vrijgegeven systeem, de rol in interactie met bodem en microbioom, de veelbelovende rol van nanocomposiet als nanopesticide, nanoherbicide, nanofertilizer en hun beperkingen in agrochemische activiteiten besproken in de huidige review.

Inleiding

Wereldwijd zijn mensen werkzaam in de landbouw voor de teelt van fundamentele voedselgewassen en verschillende essentiële vormen van producten zoals vezels, brandstoffen, voedergewassen en grondstoffen. Beperkte hulpbronnen en een exponentieel groeiende bevolking, naar schatting 9,6 miljard in 2050, dwingen de afgeleide gebieden af die de ontwikkeling van zeer duurzame landbouw vereisen en tegelijkertijd de afname van honger en armoede in de wereld mogelijk maken [1, 2]. Om aan deze vraag van meedogenloos groeiende bevolking te voldoen, is er een dringende voorwaarde om de voedselproductie met meer dan 50% te verhogen [2, 3]. Vanwege het beperkte aantal natuurlijke hulpbronnen (water, land, bodem, bos, enz.) en het plafond in de productiviteit van gewassen, is er een enorme vraag naar effectieve landbouwmethoden die levensvatbaar en economisch en milieuvriendelijk zijn. Om deze dilemma's te overwinnen, zijn synthetische landbouwchemicaliën (herbiciden, insecticiden, fungiciden en meststoffen) ontwikkeld en gebruikt om de landbouwopbrengsten te verhogen [4, 5]. De toepassing van dergelijke landbouwchemicaliën was in de afgelopen decennia echter instrumenteel geweest voor het verbeteren van de voedselkwaliteit en -kwantiteit om het nadelige langetermijneffect van dergelijke landbouwchemicaliën op de bodemgezondheid en het ecosysteem te evalueren [6]. Onderzoek naar de toepassing van nanodeeltjes als chemische alternatieven voor gebruik in de landbouwsector is de afgelopen tien jaar echter steeds populairder geworden, later nanoagrochemicaliën genoemd [7]. De opzettelijke en gerichte levering van nano-agrochemicaliën in het milieu kan als specifiek worden beschouwd in termen van te verwachten milieuproblemen, aangezien ze de enige diffuse oorzaak van gemanipuleerde nanodeeltjes (NP's) zouden zijn [8, 9]. Gezien dit, is een dergelijk initiatief de voorhoede van slimme nanomaterialen voor een revolutie in de huidige landbouwpraktijken die een goede reactiviteit bevatten vanwege hun substantiële oppervlakte / volumeverhouding en uitzonderlijke fysisch-chemische eigenschappen die het nieuwe voordeel bieden van modificatie volgens de toenemende vraag [2].

De moderne landbouw renoveert tot duurzame landbouw met het gebruik van deze moderne materialen die het mogelijk maken om maximale output te halen uit beperkte middelen [10]. Over het algemeen is agrochemie essentieel om de productiviteit van gewassen te verhogen, maar integendeel, de toepassing ervan vermindert de bodemvruchtbaarheid door de bodemmineraalbalans te belemmeren [11]. Bovendien kan de directe blad- of sproeitoepassing kosteneffectief en zeer hoog zijn, die afvloeien en gecontroleerd moeten worden [12]. De op nanomaterialen gebaseerde chemicaliën die in de landbouw zijn ontwikkeld, reguleren de uitputtingssnelheid van nutriënten, opbrengstvermindering, inputkosten voor het telen van gewassen, bescherming, productie en het minimaliseren van verlies na de oogst [3]. Nanocomposieten zijn een belangrijk onderdeel geworden van nanomaterialen voor het onderzoeken en stimuleren van de levenscyclus van planten vanwege hun intrinsieke unieke thermische, elektrische, chemische en mechanische eigenschappen. De translocatie in grootte-afhankelijke ligt in het bereik van 0,1-1000 nm binnen plantendelen en veranderd volgens oppervlaktesamenstellingen, een lading van NP's (sterk negatief geladen toont meer translocatie) en de uitsluitingslimiet van de plantgrootte [10, 13]. Deze penetratieroutes worden bevestigd via verschillende in vitro (Filterpapier, hydrocultuur, agarmedia, Hoagland-oplossing, Mursashige en Skoog-media, voedingsoplossing) en in vivo (bladopname, takvoeding, staminjectie en wortelopname) experimenten met nanopesticide , nanoherbicide, nanoherbiciden en nanogroeibevorderende verbindingen [2, 9]. In bepaalde gevallen is de uitsluiting van grootte echter hoog, dus het is moeilijk om de specifieke passage en concentratie te beperken die de groeifase van planten zowel positief als negatief beïnvloeden (Fig. 1).

Schematische weergave van het transport van nanodeeltjes en hun interacties in gewassen

Veel succesvolle voorbeelden van het gebruik van slim nanomateriaal in de landbouw zijn de afgelopen jaren gerapporteerd, waaronder meerwandige koolstofnanobuizen [5, 14], op metaal gebaseerde nanocomposieten [15], zilver remt de kieming van schimmels [16] en nog veel meer. Deze new-age nanoformulering heeft het potentieel om de fysiologie te verfijnen die net het bodem-plantcomplex binnenkomt en dat alleen kan worden benut om het laterale effect te spotten [17].

De op nanodeeltjes gebaseerde producten (NM's), waaronder slimme agrochemische leveringssystemen met nanocomposieten als hoofdingrediënten, worden voortdurend ontwikkeld. Er is nog veel intensief onderzoek nodig om de praktische voordelen van nano-agrochemicaliën te bereiken met een verbeterd werkontwerp, regulering van commercialisering en risicobeoordeling van nanofertilizer, nanopesticide en nanoherbicide [18, 19]. Nieuwe cultivars van gewassen die hitte, droogte, zoutgehalte en andere onopgeloste uitdagingen in landbouwsystemen kunnen weerstaan, verstoren het hele spectrum van belangrijke teeltpraktijken wereldwijd. Bovendien wordt verwacht dat de implementatie van NM's in de natuurlijke omgeving het op chemicaliën gebaseerde gevaarlijke niveau verlaagt [12]. We zijn er zeker van dat hun toepassing in de landbouw de kloof tussen duurzame en op chemicaliën gebaseerde landbouwsystemen zal verkleinen. Daarnaast stimuleert het de voedselproductie en -kwaliteit wereldwijd op een milieuvriendelijke manier door water- en bodemverontreiniging op te lossen [20]. Ze zouden dus praktisch nieuwe wegen kunnen bieden voor het ontwikkelen van nieuwe op NM's gebaseerde producten [14]. Conventionele landbouwchemicaliën hebben tal van nadelen opgeleverd met betrekking tot de niet-selectieve en adsorptiesnelheid van actieve ingrediënten (AI's).

Er is gemeld dat meer dan 99,9% pesticiden niet worden afgeleverd op doellocaties en een gevaarlijke impact hebben op de gezondheid van de bodem, het water en de lucht met een verhoogde pathogene weerstand en verlies van biodiversiteit [12, 21, 22]. Over het algemeen wilden we de huidige informatie benadrukken over feiten dat nanomateriaal of nanocomposiet een efficiënte oplossing biedt om de landbouwinnovaties, voedselsystemen, duurzame gewasbescherming en productie te upgraden en vooruit te helpen. Bovendien wordt in deze review ook informatie besproken over het gecontroleerd vrijgegeven systeem, de rol in interactie met bodem en microbioom, de veelbelovende rol van nanocomposiet als nanopesticide, nanoherbicide, nanofertilizer en beperking in agrochemische activiteiten.

Nanostructuurverbindingen met het gecontroleerd vrijgegeven systeem (CRS)

Vanwege verschillende voordelen ten opzichte van conventionele benaderingen van chemische toepassingen, hebben veel onderzoekers het model van het systeem voor gecontroleerde afgifte [15, 23,24,25,26,27,28,29] naar voren gebracht om alternatieven te bieden om de milieuvervuiling te verminderen. De gecontroleerde afgifte (CR) zorgt voor een efficiënte levering van een AI die actiever is in bodem en plant gedurende het gewenste tijdsinterval, wat resulteert in de afname van de hoeveelheden gebruikte landbouwchemicaliën, energie, mankracht of andere middelen die cruciaal zijn om de applicatie-instrumenten te bedienen zoals evenals in verbetering van de veiligheid voor mensen die zich bezighouden met hun toepassing [26, 29,30,31,32]. Bovendien vertoont CR veel voordelen ten opzichte van conventionele methoden, waaronder vermindering van fytotoxiciteit, vermindering van agrochemisch verlies als gevolg van vervluchtiging, uitvloeiing, drift, onjuiste behandeling en afbraak in de bodem en gecontroleerde levering valt samen met een geschikte concentratie in de plant om onvoorspelbare verliezen in de vorm van verdamping te voorkomen , uitloging en weer ( Afb. 2) [16, 33].

Soorten toedieningssysteem voor nanodeeltjes

Uitgebreide karakterisering is een belangrijke voorwaarde om de efficiëntie en het gedrag van slimme nano-geladen agrochemicaliën te voorspellen of te verklaren. In het bijzonder retentie van AI's, gedrag, samenstelling en fase, zeta-potentiaal en interne structuur van polymere nanodragers, en hun afgifte in deeltjesomgevingsomstandigheden worden samengevat als belangrijke eigenschappen [30, 34,35,36]. De snelheid van laden en vrijkomen voor AI's van nanocarriers speelt een centrale rol bij het voorspellen of beoordelen van hun werkzaamheid. Deze kunnen worden beoordeeld aan de hand van de ingrediëntenconcentratie die achterblijft in de polymere matrix en de hoeveelheid vrijgekomen ingrediënten [37, 38]. Het vrijgavemechanisme kan worden bereikt via verschillende modi, zoals:

Diffusie via relaxatie/zwelling van NP's

In de verschijnselen van de concentratiegradiënt (of fickiaanse diffusie), zou de afgifte met een hoge snelheid plaatsvinden wanneer nanodragers worden verdund met behulp van geconcentreerde of vaste formuleringen, zelfs onder irrigatie of regenval. De diffusie kan worden vertraagd door de nanodeeltjesgrootte te vergroten of de afstand binnen media waarin diffusie van AI plaatsvindt, te vergroten, waargenomen in metazachloor beladen met polymelkzuur (PLA) [32, 39, 40]. Evenzo is verbeterde vernetting gesuggereerd als een efficiënte methode om diffusie te vertragen door de kronkeligheid te vergroten of de porositeit te verlagen via de polymeermatrix, zoals blijkt uit methomyl-beladen chitosan (azidobenzaldehyde-carboxymethyl) pesticide voor en na polymeerverknoping [40, 41,42,43].

Burst-release

De meest gebruikelijke methode voor snelle afgifte waarbij AI ongewenst vrijgeeft, als een aanvankelijk hoge hoeveelheid AI niet gunstig is voor de toepassing van doelwit. De verschijnselen zouden laten zien dat de concentratie van AI's die aanwezig zijn in de buurt van of op het oppervlak van de NP's toenemen, wijst op een hoge significante burst-afgifte. Het is bijvoorbeeld aanbevolen om met PLA beladen metazachloor (herbiciden) nanocapsules of oppervlaktecoating te gebruiken om de eerste snelle uitbarsting te remmen die vaak wordt opgemerkt voor nanosferen [35].

Degradatie

De afgifte van nanodeeltjes kan worden geactiveerd of versneld door fysieke, chemische en biologische afbraak die kan worden bereikt door hydrolyse met water, blootstelling aan licht, temperatuur, pH, specifieke stimulus en enzymatische activiteiten. PLGA (Poly lactic co-glycolic acid) NP's vertonen bijvoorbeeld verhoogde hydrolytische afbraak met een verbetering van de oppervlakte-volumeverhouding voor water, en hun diffusiesnelheid kan worden verfijnd met geschikte nanodragers [44]. Bovendien verhoogt de mPEG (methoxypolyethyleenglycol) die is opgenomen in PLGA-NP's de afbraaksnelheid van NP's via verbeterde hydrofiliciteit en uiteindelijk toegankelijkheid voor hydrolyse in het hydrolytische degradatietype. Bij enzymatische afbraak worden de gebeurtenissen geleid door de activiteiten van fosfatasen, glycosidasen en protease, namelijk:PCL (poly(ε-caprolacton)-afbraak neemt toe met de activiteit van lipase-activiteit [44]. zuur) afbraak gemedieerd door γ-GTP (γ-glutamyl transpeptidase) wordt beschouwd als het meest voorkomende enzym dat snelle afbraak veroorzaakt [38]. In een ander onderzoek vertoont zeïne nanodeeltje een snelle en uitgebreide afbraak en afgifte van ingekapseld ciprofloxacine antibioticum, in aanwezigheid van trypsine-enzym dan collagenase [37].

In sommige gevallen kan de afgifte van stimuli-respons worden waargenomen met behulp van lichtgevoelige polymeren zoals micellaire of UV (ultraviolet) labiele kern-schil NP's die werden geproduceerd tot PEG en nitrobenzyl tot carboxymethylchitosan. Op stimuli gebaseerde nanocomposiet kan dus intelligent reageren op de stimulus die wordt geproduceerd door het doelwit of de aangrenzende omgeving die uiteindelijk de AI's-afgifte activeert om de plaag effectief te reguleren [45, 46]. De fysieke stabiliteit in sommige NP's verandert echter door de pH, wanneer het polymeer zwak basisch of zuur is, zodat elektrostatisch en lading betrouwbaar zijn op pH [40, 41, 47]. Zo werden carboxymethylcellulose en verenkeratine geladen met avermectine. De diffusiesnelheid bleek sneller te zijn bij lage pH (Fickiaans transport) en hogere pH (niet-Fickiaans) [46].

Nanoformuleringen als veelbelovend hulpmiddel in een landbouwsysteem

Agrochemicaliën omvatten pesticiden, herbiciden, fungiciden, bactericiden, nematiciden, rodenticiden die worden gebruikt om plagen, onkruid, pathogene schimmels, bacteriën, nematoden en knaagdieren aan te pakken (Fig. 3) [48,49,50]. Wereldwijd breidt de herbicidenmarkt zich uit en wordt geschat op $ 27,21 tot $ 39,15 miljard bij een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 6,25% in de verwachte periode 2016-2022. Daarnaast zou de wereldwijde markt voor pesticiden tegen 2021 $ 70,57 miljard bereiken met een CAGR van 5,15% geschat tussen 2016 en 2021. Daarnaast groeit de wereldwijde markt van ingekapselde pesticiden exponentieel en bereikt naar verwachting de benchmark van US $ 800 miljoen in 2025 en wint 11,8% CAGR in de ambtstermijn van 2019-2025 [18, 19, 48, 49].

Toepassingen van verschillende nanodeeltjes voor het reguleren van plantengroei, ziekteverwekkerbeheer en opname van nutriënten in duurzame landbouw

De families vertegenwoordigd door anorganische chemicaliën zijn triazinen, fenoxy en benzoëzuur chlooracetaniliden die herbiciden vertegenwoordigen, fenylpyrrool, benzimidazolen, dithiocarbamaten en nitrialen voor fungicide, carbamaat, organofosfaten, organochloorverbindingen met betrekking tot insecticide. Slimme nano-agrochemicaliën met nanoformuleringen moeten een breed scala aan voordelen bieden, waaronder verbeterde duurzaamheid, effectiviteit, bevochtigbaarheid, goede dispersie, minder toxiciteit, goed biologisch afbreekbaar vermogen in bodem en milieu, en fotogenererende aard met de minste residuen in vergelijking met conventionele chemicaliën [51,52,53 ]. In het verleden zijn uitgebreide onderzoeken uitgevoerd naar nano-agrochemicaliën om toegang te krijgen tot hun significante rol en verontreinigingsbereik bij het beïnvloeden van de voedingscyclus van bodem en plant [19].

Nanopesticiden

Het potentiële nut van nanochemicaliën in geïntegreerde plaagbestrijding (IPM) hangt af van gerichte afgifte van AI's met verhoogde activiteit, ten minste geneesmiddelconcentratie en bekwaam toezicht op de interacties van pesticiden met de omgeving. Onder zware omstandigheden kan de chemische stabiliteit worden bereikt door efficiënte nanodragers met een groter verspreidingsbereik, bevochtigbaarheid en meer bescherming tegen pesticiden zonder risico op afvloeiing [54,55,56,57]. Andere opmerkelijke kenmerken van pesticide nanocomposities kunnen worden waargenomen in thermische stabiliteit, groot oppervlak, verhoogde doelaffiniteit en biologisch afbreekbare aard na succesvolle levering. Deze leveringssystemen kunnen worden gereguleerd voor enkele doelen of meerdere combinaties, namelijk; ruimtelijk doelafgifte, tijdgestuurde afgifte, op afstand of zelfgereguleerde afgifte om de biologische barrières in het succesvolle doelwit te overwinnen [21, 58,59,60]. De werkzaamheid van nano-inkapseling of nanocarriers is echter (1) het voorkomen van pre-degradatie van AI in de drager voordat ze in het doelwit worden vrijgegeven (2) om de penetratie te verbeteren en de oplosbaarheid van AI's in de doellocatie te vergemakkelijken (3) om te controleren of te reguleren de degradatie van AI's op de gewenste locatie [61, 62].

Volgens Kremer et al. [63] de adsorptieve interactie tussen pesticiden en NP's die discrete moleculaire dynamica laten zien. Dergelijke interacties zouden een positief effect moeten hebben op adsorptieplaatsen via fysiologische morfologie, bindingsvermogen, antioxidantsystemen en transporteerbaarheid van pesticiden in planten [64]. In Arabidopsis thaliana , het antagonistische effect tussen zilver-NP's en diclofop-methyl (herbicide na opkomst), waarbij de aanwezigheid van herbiciden afneemt of de Ag⁺ beïnvloedt van zilveren NP's. Bovendien is een verlaging van de pesticideconcentratie absoluut noodzakelijk om hun toxiciteit op niet-geselecteerde organismen te voorkomen en het besmettingsrisico te verkleinen [65,66,67]. Er zijn verschillende nanocomposities van pesticiden ontwikkeld, zoals nano-emulsies, nanosuspensies en nanocapsules. Dergelijke nanomaterialen zijn specifiek bereid om de gereguleerde afgifte van AI's op verschillende manieren te handhaven, waaronder magnetische afgifte, ultrasone afgifte, pH-afgifte, warmteafgifte, vochtafgifte, op DNA gebaseerde afgifte, specifieke afgifte, snelle en langzame afgifte [19].

In sommige gevallen worden nanodeeltjesafgifte in holle silica NP's gebruikt om avermectine van UV-straling te voorkomen en om fotostabiliteit te bieden aan nanopesticiden die langetermijneffecten op het doelorganisme veroorzaken. Verschillende NP's gebruikten verschillende vormen van inkapseling, waaronder (1) op lipide nanomateriaal gebaseerde inkapseling. (2) Op metaal-organische raamwerk gebaseerde inkapseling. (3) Op polymeer gebaseerde 6-inkapseling. (4) Op klei-nanomateriaal gebaseerde inkapseling. (4) Groenere inkapseling [9, 42, 43, 45, 47, 68,69,70].

Nanomeststof

Naast gewasbescherming worden deze slimme NP's veel gebruikt om het fysiologische proces te reguleren. Bijvoorbeeld SiO₂ NP's (siliciumdioxide NP's) verhogen de kiemkracht van zaden in Lycopersicon esculentum [71, 72], chitosan-polymethacryl-NPK verhoogt de biomassa, opname van voedingsstoffen en antioxidante enzymen in Phaseolus vulgaris [73, 74], Au-NP's (gouden NP's) bevorderen zaadkieming, groei van zaailingen, enzymatische activiteit en opname van voedingsstoffen in Zea mays [75, 76], SiO₂ -NP's verbeteren de opname van NPK, verhogen de enzymatische activiteit en de snelheid van zaadkieming in Hyssopus officinalis en Z. meis [77,78,79], chitosan-CuNP's (koper NP's) verbeteren zaadkieming, activering van α-amylase, protease en activiteit van verschillende antioxidante enzymen in Z. meis [2, 80, 81], chitosan-ZnNP's (zink-NP's) verhogen de accumulatie van zinkgehalte en verdedigingsenzymen in Triticum durum [82, 83], chitosan-γ-polyglutaminezuur-gibberellinezuur NP's bevordert zaadkieming, wortelontwikkeling, bladoppervlak, hormonale efficiëntie, extracellulaire enzymen en nutriëntenefficiëntie [83, 84], Chitosan-polymethacrylzuur-NPK NP's bevordert het eiwitgehalte en opname van voedingsstoffen [74, 85], ZnO-NP's (zinkoxide NP's) verhogen de activiteit van katalase (60,7%), superoxide dismutase (22,8%) en opname van voedingsstoffen [86, 87], CeO₂ -NP's (ceriumoxide-NP's) verbeteren de ontkieming en kracht van zaden, enzymatische activiteit en opname van voedingsstoffen in Spinacia oleracea en Z. meis [88,89,90,91], AuNP's verhogen het chlorofylgehalte en antioxidant-enzymactiviteiten in Brassica juncea [92] en TiO₂ NP's (titaniumoxide NP's) verbeteren het chlorofylgehalte, de opname van voedingsstoffen, de activiteit van Rubisco en antioxidante enzymen in S. oleracea en Cicer arietinum [89, 93] (Tabel 1).

Nano-insecticiden

Naarmate de trends en de vraag naar ingekapselde NP's exponentieel toenamen, nam tegelijkertijd ook de regeldruk voor hun beheer toe. Ingekapselde insecticiden delen meer dan 42% van de totale inkomsten uit pesticiden tot 2017 [60, 94, 95]. Onlangs, in 2019, bevatten de online geclassificeerde ingekapselde insecticiden van pesticiden gevaarlijke giftige AI's zoals pendimethalin, acetochloor, dichlobenil, tefluthrin, etofenprox, chloorpyrifos, carbosulfan en furathiocarb op commercieel niveau [19]. Het toxiciteitsniveau van AI's hangt niet alleen af van inkapselingsmateriaal, maar het helpt ook bij het aanpassen van de dynamiek van de blootstelling van de doelsoort aan AI's in vivo-omstandigheden [21, 25, 96]. Het gebruik van styreen en methylmethacrylaat als inkapselingswandmateriaal verhoogde de nematicide activiteit om de groei van de tarweroest veroorzakende ziekteverwekker, Puccinia reconditea, te onderdrukken. . Evenzo werd het effect van ureum-formaldehyde en polyurie-harswand op stomatale toxiciteit, contacttoxiciteit, met foxim beladen microcapsule-efficiëntie en fotolyse-eigenschappen gerapporteerd door Zhang et al. [97]. In een ander onderzoek werd een verbeterde efficiëntie van plagen en een slechte cytotoxiciteit van de inkapseling van natriumalginaat en imidachloroprid waargenomen, wat de directe toediening van imidachloroprid bevorderde [68].

Een ander onderzoek laat een afname zien van de toxiciteit van picloram voor bodemmicrobiota met inkapseling van silicagel in vergelijking met picloform in vrije vorm. De biologische beschikbaarheid van silica NP's voor het niet-geselecteerde organisme kan worden verbeterd door de wandeigenschappen van de silicaschaal [98] af te stemmen. In een onderzoek hebben Jacques et al. [99] rapporteerde de atrazine-toxiciteit in ingekapselde polymere en lipide-nanocomposities tegen nematoden, Caenorhabditis elegans , maar er werd vergelijkbaar geen toxiciteit waargenomen in op tripolyfosfaat/chitosan gebaseerde inkapseling die zelf kan worden toegeschreven aan lage toxiciteit. Bovendien vertoonde de in olie ingekapselde, van PCL neem afgeleide nano-inkapseling geen nadelig effect van stomatale geleiding, het fotosynthetische vermogen van maïs na blootstelling tot 300 dagen. Deze bevindingen suggereren de zorgvuldige selectie van wandmateriaal / inkapseling en fysisch-chemische eigenschappen van AI's en hun samenstelling en toepassingsplaatsen [19, 100].

Van de Si-NP's (silicium-NP's) is efficiënt gemeld dat ze de plaag beschermen tegen de opgeslagen kever Callosobruchus maculatus in pulsen zoals Vigna unguiculata, V. mungo, V. uitstralen, Macrotyloma uniflorum, C. arietinum, en Cajanus cajan [101]. Ondanks hun uitstekende prestaties vertonen nanopesticiden een slechte commercialisering en stabiliteit. De pH, temperatuur, vochtigheid, UV-straling beïnvloeden de beschikbaarheid van AI en beïnvloeden de fysiochemische eigenschappen. Naast deze kwantiteit, kwaliteit, strikte wetgeving, kostbaarheid en degradatieperiode van AI's zijn problemen in opkomst bij het gebruik van nanopesticiden [19, 54, 79].

Nanofungiciden

Naast de toepassing van nanodragers is nanomateriaal als AI voor gewasbescherming een belangrijk aspect van onderzoek. Het brede spectrum aan schimmelwerende eigenschappen van nanofungiciden kan hun efficiëntie als pesticide verbeteren. Koper-, zilver- en zink-NP's lossen bijvoorbeeld de nadelen van chemische AI's voor pathogene resistentie op met sterke antimicrobiële activiteit en niet-toxiciteit [19]. Bovendien vertoonden op chitosan gebaseerde NP's (Ch-NP's) effectieve antischimmelactiviteit en beperkten ze de groei die door veel onderzoekers in het afgelopen decennium werd gemeld. Bijvoorbeeld Ch-NP's tegen Alternaria alternata, Macrophomina phaseolina , Rhizoctonia solani [102], Pyricularia grisea, Alternaria solani , Fusarium oxysporum [102, 103], Pyricularia grisea, Koper-chitosan NP's tegen Fusarium solani [104], Cu-chitosan NPs- tegen R. solani en Sclerotium rolfsii [105], chitosan-saponine NP's [102], oleoyl-chitosan NP's tegen Verticillium dahaliae [106], salicylzuur-beladen chitosan NP's tegen Fusarium verticillioides [107], Ag-chitosan NP's tegen R. solani, Aspergillus flavus en A. alternatief [108], silica-chitosan NP's tegen Phomopsis asparagi [109] chitosan-peperboom (Schinus molle ) essentiële olie (CS-EO) NP's tegen Aspergillus parasiticus [110], chitosan boehmiet aluminiumoxide nanocomposieten films en tijmolie tegen Monilinia laxa [111] fungicide zineb (Zb) en chitosan-Ag NP's tegen Neoscytalidium dimidiatum [112], chitosan-tijm-oregano, tijm-tea tree en tijm-pepermunt EO-mengsels tegen Aspergillus niger, A. flavus, A. parasiticus , en Penicillium chrysogenum, [113], chitosan-thymol NP's tegen Botrytis cinerea [39], chitosan-Cymbopogon martinii etherische olie tegen Fusarium graminearum [114].

In vergelijking met conventionele landbouwchemicaliën werd bevestigd dat het nanodeeltje zeer effectief is in gewasbescherming, zelfs bij een minimale concentratie, namelijk:0,43 en 0,75 mg/plaat concentratie van met Ag gedoteerd hol titaniumoxide (TiO₂ ) nanoformulering tegen aardappelpathogenen zoals Venturia inaequalis en F. solani [115] (Tabel 2). Bovendien zijn de afgelopen jaren verschillende succesvolle voorbeelden van NP's uitgebreid onderzocht op abiotische stresstolerantie [116,117,118]. Om het hoofd te bieden aan droogtetolerantie zijn in de afgelopen decennia verschillende rapporten gepubliceerd over de toepassing van NP's zoals TiO₂ applicatie in Linum usitatissimum via het verhogen van de pigmentatie en het verminderen van de activiteit van malondialdehyde (MDA) en waterstofperoxide (H₂ O₂ ) [119], ZnO bevordert een effectieve zaadkieming in Glycine max [120], CuNP's verbeteren de pigmentatie, biomassa en graanopbrengst in Z. meis [121]. In het geval van stress door zoutgehalte, worden voor de evaluatie in G. max, S. lycopersicum en Gossypium hirsutum respectievelijk [122,123,124].

De toepassing verbetert de stresstolerantie door het chlorofylgehalte, het aantal biomassa, het gehalte aan oplosbare suikers en de ontkieming van zaden [125,126,127] te verbeteren. Volgens Shoemaker [128] toepassing van AgNP's (zilveren NP's) in Triticum aestivum verhoogt de groei van zaailingen en het bladoppervlak, terwijl bladtoepassing van SeNP's (selenium NP's) de antioxidant-enzymactiviteit en de stabiliteit van het thylakoïdemembraan in Sorghum bicolor verbetert onder hittestress [129] (Tabel 3).

Nanoherbicide

Deze NP's remmen de fysiologische processen en groeifasen in verschillende onkruidsoorten. Ch-NP's vertragen bijvoorbeeld de kiem- en groeifasen in Bidens pilosa [130, 131] NP's atrazin verstoort PSII-activiteit in Amaranthus viridus [132], Fe₃ O₄ NP's (IJzeroxide NP's) + gezuiverde diatomiet + glyfosaat verlagen de pH-waarde in Cynodon dactylon [133], Zero valent Fe NP's (Iron NP's) vertragen kieming in Lolium perenne [32]. De werkzaamheid van metribuzan (een commercieel herbicide) werd verhoogd door het gebruik van NP's om de groei van de onkruidpopulatie in stand te houden, waaronder Melilotus album, T. aestivum, Agrostis stolonifera, en Setaria macrocheata [19].

De met atrazine geladen nanocarriers worden gebruikt om het stomatale gebied, hydathoden te penetreren en hun directe toegang tot vaatweefsel te verzekeren. Het zorgt voor de targeting, cellulaire opnames en overwint intracellulaire mensenhandel vanwege bepaalde eigenschappen van NP's:(1) Interactieaffiniteit. (2) Mechanisch effect van vorm en grootte. (3) katalytische werking. (4) Oppervlakteladingen/hydrofobiciteit. Fraceto et al. [19] beschrijft een verlaagd toxiciteitsniveau van paraquat in niet-gerichte planten die de voorkeur geven aan toediening van trifosfaat/chitosan nanodragers boven conventioneel sproeisysteem in Brassica sp. Evenzo, in B. pilosa en C. dactylon sterftecijfer van zaailingen werd verhoogd met behulp van ingekapselde magnetische nanodragers van glyfosaat [19, 131]. De nano-inkapseling maakt gebruik van lage doses herbiciden en zou het residuele effect op lange termijn van herbiciden in doelsoorten en in landbouwgrond effectief kunnen verminderen. Concluderend kan nanoherbicide de afgifte van AI's in plantenweefsels verbeteren en de kans op milieutoxiciteit relatief verkleinen [60, 94, 95].

Impact op plant-bodemmicrobioom

NP's worden geconfronteerd met tal van ervaringstransformatie, ontbindingsaggregatie in bodemmicrobiota, adsorptie met belangrijke regulatoren die het lot van afbraak voor organische inhoud, pH, tweewaardige kationen en klei bemiddelen (het belangrijkst voor retentie van NP's). Volgens Asadishad et al. [134], de toxiciteit van AgNP's hangt af van microbiële substraatafhankelijke ademhaling naar ammoniak-oxiderende bacteriën, verminderd met verhoging van het pH-gehalte en het kleigehalte. Een lage pH veroorzaakt het oplossen van AgNP's, terwijl een hoge pH-waarde in de bodem het aantal negatieve ladingsplaatsen verhoogt en leidt tot een verhoogde Ag-sorptie [19]. In een onderzoek werden vergelijkbare resultaten gerapporteerd over CuONP's (Koperoxide NP's) op een laag kleigehalte en organische stof met een grove bodemtextuur. Dergelijke zure grond bevordert het oplossen van Ag en CuNP's met vrije ionenbevrijding, wat de kortdurende impact van NP's kan verhogen [9]. Zhai et al. [135] concludeerde ook dat nanoformuleringen van ionische pesticiden de variabele impact kunnen laten zien, vaker geassocieerd met de fractionele ionenafgifte. Other authors noted the difference and similarities of ionic and nanoforms of AgNPs with variation in antibacterial activity or the effect on a soil-borne microbial community and their response in in-vitro conditions [19, 136, 137].

In long-term studies, Guilger et al. [66], ensuring routes predictably depend on biogenic NPs, that show the least effect on human cells and denitrification process but are likely to show more impact on plant fungus relationship. At the microscale level, denitrification is a prime microbial activity that gets affected by AgNPs by modulating hydric conditions, pH and creating a devoid zone for fundamental accessories (carbon, nitrate, and oxygen). However, by high soil redox potential value and sandy texture soil favored denitrification, whereas textured clay soils provided offers low redox potential and lies in range for biological transformation [19]. Such impact is correlated by the affinity of AgNPs to denitrification and physicochemical properties ex:surface charge, coating, size, sedimentation rate, dispersibility, and solubility [138]. The biogenic AgNPs are derived from the green process and have no effect on N-cycle reported by Kumar et al. [67]. While the effect of nanocapsules, nanogels, nanometal, and nonmetal particles on soil microbiota as non-selected microbes has been documented. Li et al. [139] evidenced the negative impact of nanopesticide CM-β-CD-MNPs-Diuron complex (carboxymethyl-hdroxypropyl-β-cyclodextrin magnetic NPs) on the activity of the urease enzyme.

The Diuron NPs complex causes declined in the population status of soil bacteria except for actinobacteria with an increase in reactive oxygen species. All these indicate toxicity of CM-β-CD-MNPs-Diuron exert stress on soil microbes and did not reduce even by using Diuron nanoencapsulation [12, 19]. The bionanopesticides treatment was confirmed to improve soil microbiome including weight gain and survival percentages in beneficial earthworm Eudrilus eugeniae . It also shows excellent larvicidal, antifeedant, and pupicidal activities against Helicoverpa armigera and Spodoptera sp. at 100 ppm nanoformulation dose [19, 50, 55].

Drawbacks using nanoagrochemicals on plants

The nanopesticides are also showing some adverse effects on crop plants directly or indirectly. The most favorable and used AgNPs and their complex nanoparticle have been attributed to their diverse range in each class of pesticides due to low toxicity but still many reported published that explained the drawback of these smart nanoagrochemicals [61, 140, 141] (Table 4). For example, In Vicia faba , the AgNPs internalization in leaves can abrupt the stomatal conductance CO₂ assimilation rate and photosystem II [142]. Furthermore, the binding of AgNPs attaches with Chlorophyll forming a hybrid, that excites electrons 10 times due to fast electron–hole separation and plasmon resonance effect. In another study, AgNPs and AgNPs-graphene oxide GO (Ag@dsDNA GO) effect also observed in L. esculentum exhibit antibacterial activity toward Xanthomonas perforans [143]. Various reports were submitted in recent years such as ZnO NPs reduced root growth in Allium cepa [89], Ch-NPs + paraquat biomass reduction, lipid peroxidation, genotoxicity and leaf necrosis in Brassica sp. [144], SiO2NPs affect biomass, germination, protein content, photosynthetic pigment in Taraxacum officinale and Amaranthus retroflexus [76], AgNPs cause lipid peroxidation, leaf damages and alters catalase activity in G. max [145], NPP ATZ + AMZ Raphanus raphanistrum suppresses plant growth [146].

Besides these, NPs show an adverse impact on plant physiology, soil microbiota, and declined enzymatic population. For instance; Al₂ O₃ (Aluminium oxide) reduces bacterial growth and reduces seedling growth [147, 148], C60 fullerene restricts bacterial growth up to 20–30% [149], ZnNPs decrease enzymatic activities in soil and reduces transpiration rate and photosynthetic rate in Z. mays [150]. Conclusively, NPs are very reactive and variable in nature, so always a concerning risk for workers who may come across during their application.

Limitation and challenges at commercial scale implementation

As with documentation, the lack of finding on behavior and fate in the environment of nanoagrochemicals and their impact on faunal diversity may put challenges on their incorporation in agriculture. Instead of the benefits of using nanoencapsulation systems, their implementation requires caution, since it is mandatory to calculate their behavior in the environment and non-targeted communities to develop safer product development policies [54]. Although, it needs to develop smart nanoagrochemicals that are focused on biological nanoformulation and that offer a simple handling process, low cost, more AIs persistence with a sharp release system, and high degradation rate without leaving any residue [148]. Besides these, poor demonstrations at field conditions, cost-effectiveness, consumer acceptance, and feasibility of technology are major constraints on commercial implementation [152].

The limited management guidelines, inconsistence legislative framework, and regulatory models, and lack of public awareness campaign creates inconsistent marketing of such incipient nanoagricultural products. The national and international arrangement that fits at ground level is the only way that supports Nanotechnological development [49]. However, the community seeking approval for nanoagrochemicals must demonstrate the precautionary uses of these new products by proposing unjustifiable safety risks to the user and environment. Thus regulatory guidelines and frameworks are becoming primarily important to resolve the emerging issues of nanoagrochemicals [153]. Moreover, the need for collaboration, discussion, and information exchange forums among countries to ensure threat mitigating strategies should be considered as a milestone in nanoagrochemicals. So consolidates efforts of governmental organizations, scientists, and social communities are needed to preventing the adverse effect of nanoagrochemicals on humans and the environment [59].

In this scenario, the toxicity measuring instrumental setup is used in the characterization of toxicity type and their level to access the potential intrinsic hazards [59]. Currently, the main focus of experimental investigation on nanomaterial translocation in biotic/abiotic systems, monitoring and revealing interaction Among nanotoxicity and nanomaterial in the physical and chemical environment [48, 54, 151,152,153].

Transformation

Due to high reactivity, the interaction of nanocomponents with organic and inorganic components in the soil as well as for plants is undetermined and unregulated. The changing in physiochemical properties and transformation behavior after implementation creates chances of heavy metal toxicity. Biotransformation was demonstrated in Cucumis sativa, using CeO₂ bioavailability cause 20% to Ce(III) in the shoots and 15% of Ce(IV) being reduced to Ce(III) in the roots [154]. In another study, AgNPs were oxidized and forming the Ag-glutathione complex in the lettuce plant [154].

Accumulation of NPs

Because of variability in binding, the accumulation of NPs causes toxicity in plants, humans, and animals. In soybean, CeO₂ application shut down the Nitrogen fixation cycles and causes toxicity. However, ROS production, growth inhibition, cellular toxicity, and other phytotoxic effect were reported in Amaranthus tricolor . The application of C60 fullerene enhanced DDT accumulation in soybean, tomato, and zucchini plants [155].

Time to switch toward more sustainability

Most agrochemicals are not fully utilized by plants or seep off into the soil, air and water unintendedly causes toxic ill effects and accumulated through biomagnification. Moreover, global pesticide rise threatened biodiversity and led to the adverse effect on human intelligence quotient and fecundity in recent years. Still, it’s also enhancement the resistance in weeds and plant pathogen against agrochemical turn them to super pathogen/weed. New doses after the changing in strategies of pathogens or new strain resurgence enhance cost-effectiveness and put the question on existing regulatory recommendations. [14, 106, 156,157,158].

The chemicals persist in soil particles, agricultural residues, irrigation water and migrates into the different layers of soils turns into a serious threat to the ecosystem. Leaching of synthetic pesticides, abrupting soil-pest, soil-microbe activities, algal blooms formation, eutrophication, altering soil physiochemical properties [159], and salt toxicity via creating salt buildup in soil [160].

Low-cost oxides of Mg, Al, Fe, Ti, Ce, and Zn (Magnesium, Aluminium, Iron, Titanium, Cerium, Zinc) are ideal candidates and provides greater affinity, a large number of active sites, minimum intraparticle diffusion distance, and maximum specific surface area [160]. NP implementation help to successfully chase down the inorganic residues of various chemicals such as permethrin, 2–4 Dichlorophenoxy acetic acid (2–4-D), Dichlorodiphenyltrichloroethane (DCPT), Diuron (Adsorption), Chlorpyrifos, Chloridazon, Methomyl (Photocatalysis) from the soil. Some nanocomposites are used for complete degradation of lethal agrochemicals for example silver- doped TiO₂ and gold doped TiO₂ , Zerovalent Fe (nZVI), endosulfan, TiO₂ , nZVI for atrazine, Ag for chlorpyrifos, Pd–Mg, Ni–Fe bimetallic system, nZVI for DDT, nZVI, nitrogen-doped TiO₂ , Fe–Pd (iron–palladium), Fe–S (Iron-sulfur) for Lindane [161] (Table 5).

Smart agrochemical:a step ahead toward more sustainability

Al-Barly et al. reported the slow release of nanocomposite fertilizers to depend upon phosphate and nitrogen content availability in soil [162]. TiO₂ NPs derived from Moringa oleifera leaf extract are used to control the red palm weevil (Rhynchophorus ferrugineus) and exhibits antioxidant and larvicidal activities. In the case of Zanthoxylum rhoifolium , nano-encapsulated essential oil was reported to maintain the population of Bemisia tabaci [19, 163]. Nanopesticides derived from pyrethrum insecticides cause an impact on the population status of honey bees. Except for these studies, agrochemical degradation can also be accomplished using adsorption, membrane filtration, catalytic degradation, oxidation, and biological treatment. Since, adsorption using smart Nanosorbents also relies on environmental factors including pH, temperature, and competitive adsorbing molecules [19]. At low pH, the protonated charged active site of NPs disturbs the binding ability of positively charge agrochemical whereas, high temperature creates hinders the electrochemical interactions between active sites and agrochemicals due to elevated vibrate energy of active site of adsorbent and kinetic energy of agrochemicals [79]. Moreover, chitosan-coated and cross-linked chitosan-Ag NPs used as composite microbeads that incorporated into reverse osmosis filters help in the effective removal of atrazine content from the water. According to Aseri et al. [164] integration of membrane filters and magnetic NPs-based beads enhances microbial elimination and resonance activation of water, respectively.

Secondly, targeting a not selected species with possible adverse effect is a key issue emerging that put a loophole of criticism for these smart nanoagrochemicals. For example; 1–10 mg L⁻¹ of Polyhydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate (PBHA) encapsulation for atrazine in lactuca sativa for 24 h reduced genotoxicity in plants [165], PCL atrazine nanocapsules ill effect on Daphnia similis and Pseudokirchneriella subcapitata, after exposure up to 24 h [166], Solid lipid NPs encapsulating simazine 0.025–0.25 mg mL⁻¹ exhibits Caenorhabditis elegans Induction of mortality and decrease in the body length after exposure of 48 h [167]. The uncontrolled non-targeted release of AIs in plant cells causes lysosomal damage with increasing pH. After the cellular compartment, nanoagrochemicals may bind or channelization into cell organelles and causes damage to protein, pigments, and DNA [98].

The binding ability of nanocompositions with selected and non-selected binding helps to recognize its distribution, bioavailability, toxicity level, and exclusion from the plant cell. Several proteins acquire a wide range of functional and structural properties including ligand boding, metabolite production, catalysis, cellular and molecular reorganization [19]. The protein- nanopesticide complex can cause minor structural configuration and denaturation of proteins. Similarly, conformational changes and movement of the genomic DNA mediated through NPs also induced cytogenetic abnormalities. These nanopesticide toxicity are solely dependent upon the balance between key factors like biodegradability, concentration, and size of incorporated AIs. In Prochilodus lineatus 20 μg L⁻¹ concentration using PCL nanocapsules containing atrazine up to 24–48 h declined toxicity, as they did not induce carbonic anhydrase activity, alterations in glycemia and antioxidant response [168], in Enchytraeus crypticus causes a decrease in hatching due to the delayed number of adults and juveniles [19, 158, 169].

No doubt, intervention of nanoagrochemicals, resolve many threats mitigation put forward by the implementation of agrochemical but still more validation is required to lowering the agroecological risks. The persistent use of novel monitoring applications always knocks down the door of improvement of sustainable crop production and protection without creating the threats of NPs as a new contaminant.

Conclusion and future perspectives

During the entire course of million years of evolution, the green plants had evolved without any interference from other eukaryotes. However, for the last fifty years, continuous human activities have introduced many contaminants in the environment that altered the ecological balance and raised the eye-brows of researchers towards combating the new pathovars and pathotypes. These thrusting biological stresses have severely damaged global crop production. Concerning, the environmental penalty of conventional agrochemicals at present, nanoformulations seem to be a potential applicant for plant protection. The use of controlled biodegradable polymers especially polyhydroxyalkanoates shows significant and attractive properties of biocompatibility, biosorption rate, low-cost synthesis, thermoplastic nature, and ease in biodegradation rate that have popular advantages conventional chemical delivery systems. However, sustainable and efficient utilization with promising target delivery and low toxic effects are prerequisites of commercial implementation. Although, the studies on the soil–plant microbiome and nanoscale characterization highlight the impact of chemical agrochemical on the environment.

The use of nanocoated AIs biopesticides is expected to surpass the challenges of chemical residual management gap and premature degradation of AIs. Instead, these, applying new nanocomponents along with existing chemicals should follow regular checks on resistance strategies of targeted organisms, new resistance pathways, and revolutionized pest strains. Although, smart agrochemicals or nanoagrochemicals resolve so many issues and gives an instant solution.

To ensure these, it is essential to develop more international and national risk assessment, management, and mitigating strategies. Beyond these challenges, social acceptance with reduced environmental cost chiefly soil deterioration, microbiome disruption, depleted water resources need keen monitoring. Ecologically, the continuum uses of agrochemical put the question on survival challenges result in more resistance races creating a vicious loop in which pesticides concentration help to revolutionizing the organism more toward superiority.

For this, alternative strategies with strong monitoring are required, together recommendations of IPM practices help to eliminate shortcomings in individual practices. Despite the advancement in studies on nanoformulation and plant response more extensions in genomic, proteomics, physiological, and metabolic studies help to understand the interaction in the mechanism.

Beschikbaarheid van gegevens en materialen

Not applicable.

Afkortingen

NPs:: Nanoparticles
NMs:: Nanomaterils-based products
AIs:: Active ingreadents
CRS:: Controlled release system
CR:: Controlled release
PLA:: Poly lactic acid
PLGA:: Poly(lactic-co-glycolic acid)
mPEG:: Methoxy polyethylene glycol
PCL:: Poly(ε-caprolactone
γ-PGA:: (Poly (γ-glutamic acid)
γ-GTP:: (γ-Glutamyl transpeptidase)
UV:: Ultraviolet
PEG:: Polyethylene glycol
CAGR:: Compound annual growth rate
IPM:: Integrated pest management
Ag⁺ :: Silver
SiO₂ NPs:: Silicon dioxide nanoparticles
Ch-polymethacrylic NPK:: Chitosan polymethacrylic nitrogen phosphorus potassium
Au-NPs:: Gold nanoparticles
ZnO NPs:: Zinc oxide nanoparticles
CeO₂ -NPs:: Cerium dioxide nanoparticles
TiO₂ NPs:: Titanium oxide nanoparticles
S. oleracea :: Spinacia oleracea
Si NPs:: Silicon nanoparticles
V. mungo :: Vigna mungo
V. radiate :: Vigna radiate
C. arietinum :: Cicer arietinum
Ch-NPs:: Chitosan nanoparticles
CS-EO:: Chitosan essential oil
MDA:: Malondialdehyde
H₂ O₂ :: Hydrogen peroxide
PS II:: Photosystem II
Fe₃ O₄ NPs:: Iron oxide nanoparticles
Fe NPs:: Iron nanoparticles
T. aesitivum :: Triticum aestivum
B. pilosa :: Bidens pilosa
C. dactylon :: Cynodon dactylon
AgNPs:: Silver nanoparticles
CM-β-CD-MNPs-Diuron complex:: Carboxymethyl-hdroxypropyl-β-cyclodextrin magnetic nanoparticles diuron complex
Ag@dsDNA GO:: Ag@dsDNA-graphene oxide
L. esculemtum :: Lycopersicon esculentum
Z. mays :: Zea mays
CeO₂ :: Cerium dioxide
ROS:: Reactive oxygen species
Mg:: Magnesium
Al:: Aluminium
Fe:: Iron
Ti:: Titanium
Ce:: Cerium
Zn:: Zinc
2-4-D:: 2-4 Dichlorophenoxy acetic acid
DCPT:: DDT- Dichlorodiphenyltrichloroethane
nZVI:: Zerovalent iron
Fe-Pd:: Iron-palladium
Fe-S:: Iron-Sulphur
PBHA:: Polyhydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate
P. vulgaris :: Phaseolus vulgaris
C. annum :: Capsicum annum
S. oleracea :: Spinacia oleracea
B. juncea :: Brassica juncea
CNTs:: Carbon nanotubes
Cu₃ (PO₄ )₂ :: Copper(II) phosphate
X. perforans :: Xanthomonas perforans
B. sorokiniana :: Bipolaris sorokiniana
X. alfalfa :: Xanthomonas alfalfa
C. riparius :: Chironomus riparius
CrBR2.2:: Balbiani ring protein gene
CrGnRH1:: Gonadotrophin-releasing hormone gene
D. melanogaster :: Drosophila melanogaster
L. usitatissimum :: Linum usitatissimum
G. max :: Glycine max
SLN:: Solid lipid nanoparticles
G. hirusutum :: Gossypium hirusutum
PVA:: Poly vinyl alcohol
S. lycopersicum :: Solanum lycopersicum
S. bicolor :: Sorghum bicolor
PVC:: Polyvinyl chloride
PHSN:: Polystyrene nanoparticles
O. sativa :: Oryza sativa
SnO₂ :: Stannic oxide
H. vulgare:: Hordeum vulgare
A. cepa :: Allium cepa
T. repens :: Trifolium repens
H. vulgare :: Hordeum vulgare
S. tuberosum :: Solanum tuberosum
MSN:: Mesoporous silica nanoparticles
C. sativus :: Cucumis sativus
B. cinerea :: Botrytis cinerea

Volledige Terahertz-polarisatiecontrole met verbrede bandbreedte via diëlektrische metasurfaces Voorbereiding van met ICA geladen mPEG-ICA nanodeeltjes en hun toepassing bij de behandeling van door LPS geïnduceerde H9c2-celbeschadiging

Nanomaterialen

Metaal

Hars

vezel

Samengesteld materiaal