Asen, uranium và các nguyên tố vi lượng khác tự nhiên xuất hiện trong lớp đất trên khắp Vành đai ngô của Trung Tây nước Mỹ, bao gồm cả bang Cornhusker.
Cây trồng trên đất có chứa hàm lượng cao các nguyên tố vi lượng này có thể hấp thụ chúng qua rễ. Những nguyên tố này có khả năng kìm hãm sự phát triển của cây và đe dọa sức khỏe của những người thường xuyên tiêu thụ chúng.
Nhà nghiên cứu Arindam Malakar, Chittaranjan Ray và các đồng nghiệp tại Trường Đại học Nebraska - Lincoln đã tìm hiểu về việc liệu ferrihydrit có thể giúp giải quyết vấn đề này hay không. Ferrihydrit là một khoáng chất nano có thể được tìm thấy trong đất, nhưng cũng được sử dụng để xử lý nước ngầm và nước uống.
Là một phần thử nghiệm trong nhà kính sử dụng đất từ Trung tâm Nghiên cứu và Khuyến nông Panhandle của trường đại học, nhóm nghiên cứu đã trồng ngô trên ba loại đất: Một loại không có ferrihydrit, một loại khác có 0,05% ferrihydrit và một loại đất có 0,10% khoáng chất.
Sau khi tưới đất bằng nước tăng cường asen và uranium, các nhà nghiên cứu đã theo dõi sự phát triển của cây ngô. Họ đồng thời theo dõi nồng độ của các nguyên tố vi lượng trong nước xung quanh rễ cây.
Nhóm nghiên cứu phát hiện, đất được làm giàu ferrihydrit có khả năng giảm nồng độ của asen và uranium xuống khoảng 20%. Loại đất này cũng dường như làm giảm tình trạng mất nitrat khoảng 30 - 50%.
Nitrat là chất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng, nhưng có thể gây ra các vấn đề sức khỏe khi trôi vào nước ngầm. Trong khi đó, khả năng giữ nước của đất đã tăng từ khoảng 13% khi không có ferrihydrit lên khoảng 17%.
Điều quan trọng là ngô cũng được hưởng lợi nhờ loại đất này. Cây trồng trong đất giàu ferrihydrit phát triển cao hơn, tạo ra nhiều hơn khoảng 12 - 15% mô sống. Đồng thời, cây cũng có thể tổng hợp nhiều chất diệp lục hơn và cho ra hạt có chứa gần gấp đôi lượng sắt.
Các nhà nghiên cứu cho biết, việc tiến hành các thí nghiệm tương tự trong điều kiện hiện trường thực tế, thay vì nhà kính, sẽ là cần thiết để xác nhận kết quả của nghiên cứu.
Những phát hiện ban đầu cho thấy, việc bổ sung ngay cả liều lượng nhỏ ferrihydrit vào nước tưới cũng có thể hạn chế nồng độ các nguyên tố độc hại. Đồng thời, thúc đẩy sự phát triển của cây trồng và sự hấp thụ chất dinh dưỡng.
