Teknologi nano bisa membawa manfaat besar dan mendalam pada sistem pemupukan dan perlindungan tanaman dengan kepraktisan, ketepatan, efisiensi dan penghematan, makalah diskusi IFPRI mengungkapkan berdasarkan berbagai hasil penelitian di mancanegara.

Diutarakan, efisiensi penggunaan nitrogen pada sistem konvensional fertilizer saat ini rendah, kehilangan mencapai sekitar 50-70%. Pupuk nano memiliki peluang untuk mengurangi secara sangat berarti dampak terhadap energi, ekonomi dan lingkungan dengan cara mengurangi kehilangan nitrogen oleh perembesan, emisi dan pergabungan jangka panjang dengan mikroorganisme tanah. Kelemahan ini bisa diatasi dengan sistem pelepasan pupuk menggunakan teknologi nano.

Sistem pelepasan hara pada teknologi nano memanfaatkan bagian-bagian tanaman berskala nano yang porous yang bisa mengurangi kehilangan nitrogen. Pupuk yang dienkapsulasi dalam partikel nano akan meningkatkan penyerapan hara. Pada generasi lanjut pupuk nano, pelepasan pupuk bisa dipicu dengan kondisi lingkungan atau dengan pelepasan pada waktunya. Pelepasan pupuk dengan lambat dan terkendali berpotensi menambah efisiensi penyerapan hara.Pupuk nano yang menggunakan bahan alami untuk pelapisan dan perekatan granula pupuk yang bisa larut memberi keuntungan karena biaya pembuatannya lebih rendah dibanding pupuk yang bergantung pada bahan pelapis hasil manufaktur.

Pupuk yang dilepas dengan lambat dan terkendali bisa pula memperbaiki tanah dengan cara mengurangi efek racun yang terkait dengan aplikasi pupuk secara berlebihan. Pada teknologi nano yang sedang dikembangkan sekarang, zeolit telah dipergunakan sebagai pemeran mekanisme pelepasan pupuk.