Устойчивые материалы на основе лигнина становятся все более ценными в сельском хозяйстве, где изменение климата и дефицит питательных веществ угрожают производительности культур. Мы разработали криогели, полученные из лигнина, используя отходы биомассы для улучшения питательных веществ почвы, процветания семян, удержания воды и уровня фотосинтетического пигмента. Эти криогели синтезировали с арабской резиной (GA), кератином (K) и N-винилпирролидоном при концентрациях лигнина 0,02 массового% (LbC1) и 0,1 массового% (LbC2), вместе с контрольным (NLC), посредством низкотемпературной полимеризации при -20°C. Криогели демонстрировали высокую тепловую стабильность и удержание воды, превышая 170%, из-за их сетевой структуры. Функциональные группы, такие как карбоксил и гидроксил, усилели усвоение питательных веществ, ускорив процветание и рост растений, при этом кератин обеспечивает биодоступные аминокислоты через микробную деградацию. Через 5 дней лечение криогелем значительно улучшило скорость раннего процветания (100%, 100% и 99% для пшеницы, кукурузы и рапса соответственно), одновременно повышая уровень хлорофилла (а, б и общего), сахара и растворимого белка. Обработанные растения показали увеличение количества листьев, высоты растений и длины корней, с 98,4% улучшением поглощения воды по сравнению с контрольными растениями, смягчая воздействие солености почвы. LbC1 и LbC2 также заметно увеличили хлорофилловые пигменты, растворимые сахары и общий белок во всех культурах по сравнению с NLC. Кроме того, криогель демонстрировал 33% скорость биодеградации после 130 дней в почве, подтверждая их экологическую совместимость. В заключение, разработанные криогели на основе лигнина представляют собой устойчивое, эффективное решение для повышения доступности питательных веществ и устойчивости в сельском хозяйстве, переиспользуя промышленные отходы лигнина для решения вызванных климатом проблем в производстве сельскохозяйственных культур.