نویسنده
بالا رفتن میزان تولید و بهره برداری محصولات کشاورزی به کمک اصلاح ارقام، مدیریت گیاهان زراعی و حفاظت در برابر آفات و بیماری ها، از گذشته تا به امروز در میان کشاورزان امری ضروری بوده است. امروزه با وجود تکنولوژی های جدید و فناوری های مرسوم در بخش کشاورزی معضلات و مشکلاتی رواج دارد. فناوری نانو در واقع دانش استفاده از ذرات بسیار کوچک است که سبب رفع مشکلات در بخش کشاورزی می شود. با این وجود کاربرد این علم جدید در بخش کشاورزی بیشتر به صورت تحقیقات و آزمایشات از جانب محققین بوده است. و در آینده پیشرفت بیشتری خواهد داشت.
کلمه نانو طیف گسترده ای از فعالیت ها را شامل می شود و در معنای کلمه به معنای یک میلیاردم است. انجمن رویال انگلستان، تکنولوژی نانو را طراحی، توصیف، تولید وسایل و سیستم هایی که دارای اندازه ای در حدود نانو هستند، معرفی می کند . در این فناوری قانون های خاک بر طبیعت و علم فیزیک و شیمی صادق نیست و واکنش پذیری ذرات در این مقیاس کاملا متفاوت از مقیاس ماکرو است.
در ایران بخش کشاورزی و تولید مواد اولیه در دسته اقتصاد ملی به حساب میاید. به کمک این تکنولوژی مشخص می شود که مثلا در هر قسمت مزرعه به چه مقدار عناصر غذایی و سم وجود دارد و می توان به مقدار زیادی از آلودگی های محیطی جلوگیری و سبب افزایش سلامت محصولات و کیفیت ان ها در نتیجه بالابردن راندمان اقتصادی شد.
همچنین به کمک این تکنولوژی می توان تا مقدار زیادی بر بازار پسندی محصولات تاثیر گذاشت مثلا در تایلند با تغییر ساختمان دی ان ای برنج سبب تغییر رنگ و بهبود بازار پسندی ان شده اند. همچنین با این فناوری می توان تولید کود سازگار با محیط زیست برای استفاده گیاهان و حفاظت از ان ها در برابر حشرات تولید کرد.
امروزه در سراسر جهان سرمایه گذاران قسمت بزرگی از ثروت خود را در زمینه و نانو پزشکی اختصاص داده اند، که نشان دهنده اهمیت این تکنولوژی در پیشرفت کشور می باشد.
اهمیت فناوری نانو در کشاورزی ایران
با تلاش های انجام شده در بخش کشاورزی هنوز بهره وری و بازدهی گیاهان زراعی کمتر از توان حداکثری آن ها بوده است. به این دلیل که بازدهی کم آب و عناصر غذایی مورد استفاده ی گیاهان و وجود رقابت شدید با آفات و علف های هرز است. فناوری نانو، توانایی از بین بردن این موانع و مشکلات را داشته و در سال های آینده باعث افزایش عملکرد و کارآیی گیاهان زراعی و ایجاد امنیت غذایی بشر می شود.
اقدامات لازم به منظور ترمیم اثرات مخرب به دلیل حضور عوامل تنش زا زنده و غیر زنده بر گیاهان بعد از ایجاد تنش در گیاهان نمایان می شود. متاسفانه بعد از ایجاد مشکلات برای گیاهان ممکن است به صورت جدی گسترش یابد و سبب تخریب کل مزرعه به وسیله ی عامل تنش زا شود. ولی به دلیل اینکه فناوری نانو در اندازه شبیه به فعالیت ویروس ها و عوامل بیماری زا است بنابراین این فناوری قابلیت تشخیص و ریشه کنی سریع پاتوژن های گیاهی را داراست. برخی از فعالیت های فناوری نانو مانند نانو علف کش ها توسط کشاورزان مورد استفاده قرار گرفته است.
تغییرات اقلیمی و آب و هوایی، شهرنشینی و افزایش جمعیت، مصرف منابع طبیعی و مشکلات زیست محیطی مانند حضور آفت کش ها و کودهای شیمیایی، از جمله مشکلات و معضلات بخش کشاورزی طی سال های اخیر بوده است. در سال دوهزار و هجده اتحادیه اروپا فناوری نانو را یکی از شش فناوری اصلی معرفی کرد که در بخش پزشکی، بیوتکنولوژی، الکترونیک، علوم، مواد و انرژی کاربرد دارد.
کاربرد فناوری نانو در کشاورزی
کشاورزی دقیق
کشاورزی دقیق یک نوع دیدگاه جدید در مدیریت مناطق زیر کشت است. به کمک نانو سنسورها تعیین می شود که در هر بخش از زمین کشاورزی به چه میزان مواد و عناصر غذایی نیاز است و میزان سموم خاک و آلودگی های محیطی اندازه گیری شده و با کنترل دقیق و گزارش دهی به موقع نیازهای گیاهان به مرکز پردازش اطلاعات سیستم را در نگهداری محصولات کمک نماید.
کاهش مصرف علف کش ها و آفت کش ها
طی سال های گذشته نانو ذرات برای مقابله با انواع آفت کش ها مانند حشره کش ها، کنه کش ها، پاتوژن های بیماری زای و … تولید شده است. در بیشتر موارد ذکر شده ذرات نانو برای حمل سموم و تولید استفاده شده اند به این صورت که ماده موثر آفت کش ها به شکل تدریجی آزاد شده و علاوه بر مقرون به صرفه بودن سبب ایمنی محیط زیست و جلوگیری از فرسایش خاک و کاهش گیاه سوزی و سمیت برای انسان می شود.
کاربرد فناوری نانو در آبیاری مزارع کشاورزی
به کمک این فناوری می توان مقاومت گیاهان را در برابر بیماری ها و آفات افزایش داد. پیشرفت های نانو تکنولوژیکی، سبب تغییر در رفتار سلول های گیاهی شده و با افزایش طول عمر و رشد سریع در محیط های نامساعد و حتی کشت در شوره زارها و یا کمبود اب و افزایش مقاومت در شرایط سرما و خشکی رشد کنند.
با کمک این فناوری شرکت های تولید مواد غذایی بدین منظور بعضی شرکت های خارجی در حال توسعه مواد نانو جدیدی هستند که طول دوره سالم باقی ماندن غذا را افزایش می دهند.
امکان بازیافت و استفاده دوباره از مواد، انرژی و آب یکی از اصلی ترین دغدغه های جوامع امروزی است. طبق گزارشات سازمان ملل چهل و هشت کشور دنیا تا پایان سال دو هزار سی دچار کمبود آب آشامیدنی و کشاورزی می شوند. استفاده از فناوری نانو تکنولوژی به منظور خالص سازی اب و نمک زدایی سبب حفاظت و امنیت زیست محیطی می شود.
کاهش آلودگی و پس آب ها
نانو تکنولوژی سبب تغییراتی اساسی در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب می شود و فاضلاب و آلودگی های ناشی از ان را کاهش خواهد داد. نانو تکنولوژی توانایی حذف و کاهش آلودگی های با قطر بسیار کوچک را از منابع آبی و هوا را دارد.
افزایش قدرت درمانی داروها برای احشام
این تکنولوژی توانایی ایجاد فرمولاسیون و راه های جدید برای انتقال دارو ایجاد می کند که به شکل موثری توان درمانی داروها را برای احشام بالا می برد.
نانو آفت کش های تخریب پذیر و زیست سازگار
در تمام کشورهای دنیا بیشتر آفت کش ها سنتز و با هدف کنترل آفت در بخش کشاورزی تولید می شود. استفاده از این افت کش ها و طریقه مصرف ان ها سبب ایجاد آلودگی در محیط زیست می شود. به کمک نانو تکنولوژی و ایجاد فرمول های جدید برای افت کش ها سبب بالا بردن عملکرد و کاهش میزان مصرف افت کش ها را به همراه خواهد داشت.
فناوری نانو در کشاورزی و صنایع غذایی
ایجاد مسمومیت های غذایی در هر سال جان میلیون ها انسان را به خطر می اندازد و هزینه های درمانی زیادی را ایجاد می کند که باعث اتلاف سرمایه های مالی و ضرر دهی اقتصادی کشورهای مختلف نیز می گردد. به کمک قرار دادن نانو حسگرهایی که و چسبیدن به عوامل بیماری زا قادر به شناسایی تمامی انواع پاتوژن های غذایی مانند اشرشیاکولای و سالمونلا هستند که ممکن است در داخل مواد غذایی و حتی بسته بندی ان ها نیز رشد و تکثیر پیدا کنند. نانو حسگرها شامل هزاران نانوذره هستند که این نانو ذرات توانایی تشخیص سریع و دقیق وجود هر گونه و هر تعداد عامل بیماری زا در محصولات غذایی را دارند. این نانو حسگرها به شکل های مختلف رفتار می کنند، مثلا نانو حسگرها می توانند در تماس با پاتوژن های مختلف به رنگ های گوناگون در آیند و یا اینکه قادر به ردیابی مواد مغناطیسی باشند.
