Komunikaty PR

Iron-based nanoparticles in agriculture: promise, peril, or paradox?

2025-05-12  |  14:55:03
Figure 1. Dual Roles of Iron-Based Nanoparticles in Soil–Plant Systems.

This illustration summarizes the behavior and impact of Fe-based nanoparticles (Fe-NPs) in both normal and contaminated soil–plant systems. It highlights their transformation in soil matrices, their mixed effects on plant physiology, and the mechanisms by

GA, UNITED STATES, May 12, 2025 /EINPresswire.com/ -- A sweeping new analysis unpacks the complex role of iron-based nanoparticles (Fe-NPs) in agriculture, revealing a delicate balance between benefit and risk. Synthesizing findings from 57 peer-reviewed studies, researchers examined how Fe-NPs influence plant growth and soil health, especially under polluted conditions. The results are striking: these particles can enhance plant biomass and limit pollutant absorption, offering new tools for remediation. Yet, at higher concentrations, they may hinder plant pigment production and disrupt soil microbiomes. As scientists race to unlock the potential of nanotechnology in farming, this study provides a critical roadmap for using Fe-NPs safely and effectively.

Soil contamination, fueled by rapid industrialization and urban sprawl, continues to threaten global food systems. Toxic elements like heavy metals and organic pollutants degrade soil quality, suppress crop yields, and risk entering the food chain. Amid these challenges, nanotechnology has emerged as a promising solution. Iron-based nanoparticles, in particular, have been spotlighted for their potential to clean soils and promote growth. But their safety remains a matter of debate—some studies praise their benefits, while others flag toxicity concerns. Due to these contradictory findings, a comprehensive evaluation of Fe-NPs in diverse soil–plant systems is urgently needed to guide future use.

To address this gap, a research team from China Agricultural University and Peking University conducted a detailed review and meta-analysis, published on December 12, 2024, in Frontiers of Environmental Science & Engineering. The study explores how Fe-NPs interact with soil matrices, influence plant physiology, and mediate pollutant dynamics. Drawing on data from 57 studies, the researchers offer a nuanced perspective on Fe-NPs as both a nutrient-enhancing agent and a potential environmental risk factor.

The analysis paints a complex picture. In both clean and contaminated soils, Fe-NPs increased fresh and dry biomass and enhanced iron uptake. However, high doses—particularly of nano zero-valent iron (nZVI)—led to reduced plant height, signaling possible toxicity. In contrast, oxide-based forms like Fe₂O₃ and Fe₃O₄ showed safer profiles at moderate levels (10–100 mg/kg). In polluted soils, Fe-NPs proved valuable, lowering heavy metal and organic pollutant levels in plants. Still, negative effects on photosynthetic pigments in uncontaminated soils raised red flags. Mechanistically, Fe-NPs interact with soil particles, oxidize, and are absorbed by plant roots as particles or ions, ultimately accumulating in roots and shoots. While some trends suggest promise, the absence of long-term data on edible yield and ecological impacts signals the need for more research.

“While Fe-based nanoparticles offer great potential for sustainable agriculture, their application must be precisely controlled,” said Dr. Xiao Zhao, corresponding author of the study. “Our findings emphasize the importance of dosage, nanoparticle type, and soil conditions. With proper regulation and further research, Fe-NPs could be harnessed to enhance food security and reduce environmental pollution—without introducing new risks.”

Looking ahead, the study positions Fe-NPs as a double-edged sword in environmental and agricultural applications. Their remediation abilities and growth-promoting effects make them attractive for phytoremediation and precision farming. However, their risks—ranging from impaired crop function to disturbed microbial communities—necessitate careful management. Future work should refine nanoparticle formulations, assess long-term impacts, and decode interactions across plant, soil, and microbial systems. With robust oversight and scientific rigor, Fe-NPs could support cleaner soils and healthier harvests in an increasingly stressed agricultural landscape.

References
DOI
10.1007/s11783-025-1947-1

Original Source URL
https://doi.org/10.1007/s11783-025-1947-1

Funding information
This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 52279051 and 52261145701), the 2115 Talent Development Program of China Agricultural University (No. 109018), and the Chinese Universities Scientific Fund (No. 2024TC027).

Lucy Wang
BioDesign Research
email us here

Legal Disclaimer:

EIN Presswire provides this news content "as is" without warranty of any kind. We do not accept any responsibility or liability for the accuracy, content, images, videos, licenses, completeness, legality, or reliability of the information contained in this article. If you have any complaints or copyright issues related to this article, kindly contact the author above.

Newseria nie ponosi odpowiedzialności za treści oraz inne materiały (np. infografiki, zdjęcia) przekazywane w „Biurze Prasowym”, których autorami są zarejestrowani użytkownicy tacy jak agencje PR, firmy czy instytucje państwowe.
Ostatnio dodane
komunikaty PR z wybranej przez Ciebie kategorii
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-08-13 | 13:55:05

Synthetic Biology Market to Hit USD 84.7 Billion by 2035, Fueled by Advances in Gene Editing and Bio-Manufacturing

Synthetic Biology MarketThe global synthetic biology market will grow at 14.1% CAGR to $84.7B by 2035, driven by gene editing advances and sustainable bio-manufacturing.Synthetic Biology Market Set for $84.7B by 2035, Powered by Gene Editing
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-08-13 | 13:55:05

Zealmax Ortho at Pharmatech & Health, East Africa 2025, August 21-23, 2025

Zealmax Ortho Implants at Tanzania ExpoZealmax Ortho India is excited to join the Tanzania Pharma Exhibition 2025, happening August 21–23, 2025, at Diamond Jubilee Hall, Dar es Salaam, Tanzania. DAR ES SALAAM, DAR ES SALAAM, TANZANIA, August
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-08-13 | 13:55:05

Metro East’s ISA Certified Arborists Offer 24/7 Emergency Tree Services to Protect Homes and Businesses

EDWARDSVILLE, IL, UNITED STATES, August 13, 2025 /EINPresswire.com/ -- Severe storms, high winds, and unexpected tree hazards can strike without warning, leaving property owners scrambling to address dangerous situations. In the Metro East, a

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Kongres Profesjonalistów Public Relations

Farmacja

Nowy pakiet farmaceutyczny ma wyrównać szanse pacjentów w całej Unii. W Polsce na niektóre leki czeka się ponad dwa lata dłużej niż w Niemczech

Jeszcze pod przewodnictwem Polski Rada UE uzgodniła stanowisko w sprawie pakietu farmaceutycznego – największej reformy prawa lekowego od 20 lat. Ma on skrócić różnice w dostępie do terapii między krajami członkowskimi, które dziś sięgają nawet dwóch–trzech lat. W Unii Europejskiej wciąż brakuje terapii na ponad 6 tys. chorób rzadkich, a niedobory obejmują również leki ratujące życie. Nowe przepisy mają zapewnić szybszy dostęp do leków, wzmocnić konkurencyjność branży oraz zabezpieczyć dostawy.

Handel

Wzrost wydobycia ropy naftowej nie wpłynie na spadek cen surowca. Kierowcy jesienią zapłacą więcej za olej napędowy

Sierpień jest trzecim z rzędu miesiącem, gdy osiem krajów OPEC+ zwiększa podaż ropy naftowej na globalnym rynku; we wrześniu nastąpi kolejna zwyżka. Kraje OPEC, zwłaszcza Arabia Saudyjska, chcą w ten sposób odzyskać udziały w rynku utracone na skutek zmniejszenia wydobycia od 2022 roku, głównie na rzecz amerykańskich producentów. Nie należy się jednak spodziewać spadku cen ropy, gdyż popyt powinien być wysoki, a pod znakiem zapytania stoi dostępność ropy z Rosji. Nie zmienia to faktu, że jesienią ceny paliw na stacjach zazwyczaj rosną, a w największym stopniu podwyżki dotyczyć będą diesla.

Nauka

Szacowanie rzeczywistej liczby użytkowników miast dużym wyzwaniem. Statystycy wykorzystują dane z nowoczesnych źródeł

Różnica między liczbą rezydentów a rzeczywistą liczbą osób codziennie przebywających w Warszawie może sięgać nawet niemal pół miliona. Rozbieżności są dostrzegalne przede wszystkim w dużych miastach i ich obszarach funkcjonalnych. Precyzyjne dane populacyjne są tymczasem niezbędne w kształtowaniu usług społecznych i zdrowotnych, edukacyjnych, opiekuńczych, a także w planowaniu inwestycji infrastrukturalnych. W statystyce coraz częściej dane z oficjalnych źródeł, takich jak Zakład Ubezpieczeń Społecznych, są uzupełniane o te pochodzące od operatorów sieci komórkowych czy kart płatniczych.

Partner serwisu

Instytut Monitorowania Mediów

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.