به نقل از ستاد نانو، نانوحباب اکسیژن با تضعیف تشکیل بیوفیلم‌های خاک و بهبود تخلخل و خلل و فرج خاک به تجزیه میکروبی کربن آلی خاک کمک می‌کند. فشردگی و عدم نفوذپذیری از مشکلات رایج خاک‌ در زمین‌های کشاورزی است که به طور مداوم کشت می‌شوند و تأثیر منفی بر عملکرد محصول دارند. تنظیم جامعه میکروبی در ریزوسفر گیاه (محیط اطراف ریشه‌گیاهان) رویکرد امیدوارکننده‌ای برای کاهش این آسیب‌های فیزیکی در خاک است.

اثرات نانوحباب اکسیژن بر ساختار خاک و جامعه باکتریایی با استفاده از توموگرافی اشعه ایکس و توالی‌سنجی آمپلیکون S۱۶ rRNA مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوحباب اکسیژن به طور قابل توجهی ساختار و نفوذپذیری خاک را بهبود می‌بخشد. این نانوحباب‌ها تخلخل کل را ۴۳٫۲ درصد بهبود داده و از ۱۸٫۷۴ درصد به ۲۶٫۸۲ درصد می‌رساند، همچنین اتصال منافذ را ۳۵۵٫۱ درصد افزایش داده و از ۲۹۲۲ به ۱۳۳۰۱ می‌رساند.

مدل معادلات ساختاری (SEM) نشان داد که نانوحباب اکسیژن با افزایش تنوع جامعه میکروبی و تغییر فعل و انفعالات بین گونه‌های میکروبی اثرات مستقیمی بر ساختار خاک دارد. علاوه بر این، نانوحباب اکسیژن به طور مستقیم بر ساختار خاک تاثیر می‌گذارد که این کار با کاهش تشکیل بیوفیلم‌های خاک و پایداری درشت‌دانه‌های خاک انجام می‌شود.

علاوه بر این، آبیاری با آب حاوی نانوحباب اکسیژن به طور غیرمستقیم با تغییر ترکیب جامعه میکروبی و ترویج تجزیه کربن آلی ناپایدار، ساختار خاک را تحت تاثیر قرار داد که منجر به بهبود تخلخل و اتصال منافذ خاک می‌شود.

نتایج این پروژه کارایی نانوحباب اکسیژن در بهبود ساختار خاک را به خوبی نشان می‌دهد و دانش مکانیکی محققان را در مورد فرآیندهای میکروبی برای بهبود عملکرد و کیفیت محصول با استفاده از آبیاری قطره‌ای اکسیژن افزایش می‌دهد.

کاهش محتوای کربن آلی خاک پس از آبیاری قطره‌ای با نانوحباب با افزایش تنوع باکتریایی همراه است. بهبود ساختار خاک پس از آبیاری با آب حاوی نانوحباب، همراه با تغییرات در تنوع میکروبی و ترکیب آن، منجر به عملکرد بهتر گیاه در کشت گوجه فرنگی شد.