فناوری نانو وبخش کشاوری(1)

همان طور که می دانید ورود نسل اول فناوری ها به عرصه ی کشاورزی ، در چند دهه ی گذشته منجر به وقوع انقلاب سبز و گذر از کشاورزی سنتی به کشاورزی صنعتی گردید ، در این دوره افزایش چشمگیری در کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی صورت گرفت که البته در کنار آن استفاده ی بی رویه از منابع مشکلاتی را نیز در پی داشت.

اکنون با گذشت سالها از وقوع انقلاب سبز و کاهش مجدد نسبت رشد تولیدات کشاورزی به جمعیت جهان ، لزوم به کارگیری فناوری های جدید در صنعت کشاورزی پیش از هر زمان دیگری آشکار است.

در این بین فناوری نانو به عنوان یک فناوری بین رشته ای و پیشتاز رفع مشکلات و کمبود ها در بسیاری از عرصه های علمی و صنعتی ، به خوبی جایگاه خود را در علوم کشاورزی و صنایع وابسته آن به اثبات رسانیده است. فناوری نانو کاربرد های وسیعی در همه مراحل تولید ، فراوری ، نگهداری ، بسته بندی و انتقال تولیدات کشاورزی دارد.ورود فناوری نانو به صنعت کشاورزی و صنایع غذایی متضمن افزایش میزان تولیدات و کیفیت آن ها ، در کنار حفظ محیط زیست و منابع کره ی زمین می باشد.

کاربردهای فناوری نانو در اصلاح نباتات

از کاربردهای فناوری نانو در اصلاح نباتات به موارد زیر می توان اشاره کرد

* انتقال ژن های مورد نظر به سلول های گیاهی با استفاده از نانومواد.

در این روش از سامانه ی رسانش نانوذرات طلای پوشیده با DNA یا RNA بداخل سلول استفاده می شود.

* ساخت ابزارهای جدید برای بیولوژی سلولی و مولكولی.

این ابزار ها جهت تعیین مولكول‌های خاص ، شناسایی و جداسازی آن ها استفاده می شوند و کاربری بسیاری دارند که از این بین می توان به موارد زیر اشاره کرد.

تكنولوژی و علم تولید مثل ، اصلاح نژاد حیوانات و گیاهان ، تبدیل ضایعات به انرژی و محصولات جانبی مفید و علم و تكنولوژی كودسازی.

* اصلاح بذور به شیوه اتمی

کاربردهای نانو در تولید سموم و کود های موثر و کم خطر

ذرات سموم کشاورزی به وسیله عواملی از قبیل باد ، وارد هوا شده و با ورود به سیستم تنفسی انسان ، آن را در معرض انواع بیماری های استنشاقی قرار می دهد ، فناوری نانو، با افزایش میزان سوددهی و کاهش عوارض سموم کشاورزی ، معضلات ناشی از این سموم را رفع می کند و آنها را به محصولاتی کاملاً مفید تبدیل می کند.

ازکاربردهای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

* تولید سموم و كودهای شیمیایی با استفاده از نانوذرات و نانوكپسول ها

این نسل از سموم و کود ها قابلیت رهایش كنترل شده یا تاخیری ، جذب و تاثیرگذاری بیشتر و سازگاری با محیط زیست را دارا هستند.

* تولید كریستالهای نانویی جهت افزایش كارایی استفاده از آفت‌كش‌ها

استفاده از كریستالهای نانویی امکان كاربرد آفت‌كش‌ها با دُز های كمتر را فراهم می آورد و این یعنی به حداقل رساندن ورود این ترکیبات خطرناک به طبیعت.

* تولید نانوکودها (Nanofertilizers)

این ترکیبات نانویی به سرعت و به صورت کامل جذب گیاه شده و به خوبی نیازها و کمبود های غذایی آن را مرتفع می سازد.

کاربردهای فناوری نانو در حوزه ماشین آلات كشاورزی

ورود فناوری های نوین ،از جمله فناوری نانو به بازار ساخت ماشین های کشاورزی وساخت ادوات کاراتر،صاحبان این صنعت را بر آن داشته است که گوی سبقت را از سایر رقبا بربایند.

از کاربردهای فناوری نانو در حوزه ماشین آلات کشاورزی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

* كاربرد در پوششهای بدنه ادوات و ماشینها و ابزارهای كشاورزی و حتی شیشه ها برای افزایش در برابر خوردگی و سائیدگی و انعكاس امواج ماوراء بنفش

* تولید قطعات مكانیكی مستحكم تر با استفاده از نانوروكش ها و استفاده از بیوحسگرها در ماشین آلات هوشمند جهت مبارزه مكانیكی  شیمیایی با علف های هرز

* بهینه سازی میزان و شكل سموم مصرفی و وسایل سم پاشی

* تولید روكش های نانویی یاتاقانها برای كاهش اصطكاك

* تولید قطعات مختلف موتورماشینهای كشاورزی مقاوم به ساییدگی، خوردگی ، حرارت و كاهش اصطكاك

* استفاده از آنها در تولید سوختهای جایگزین و آلودگی كمتر محیط زیست

کاربردهای فناوری نانو در تصفیه ی آب و ادوات آبیاری

نمک زدایی و تصفیه ی اقتصادی تر آبها جهت شرب و کشاورزی

سازمان ملل پیش بینی کرده که در سال 2025 میلادی ، 48 کشور جهان (معادل 32% جمعیت جهان) دچار کمبود آب آشامیدنی و کشاورزی می شوند، تخلیص و نمک زدایی آب به کمک نانوفناوری از زمینه های مورد توجه در دفاع پیشگیرانه و امنیت زیست محیطی است.سامانه های نانویی طراحی شده می توانند آب دریا را با صرف انرژی 10 برابر کمتر از دستگاه اسمز معکوس، و 100 برابر کمتر از دستگاه تقطیر،نمک زدایی کنند.

استقاده از نانو ذرات و نانوفیلترها امکان تصفیه و بهسازی آب را با سرعت و دقت بیشتر فراهم می کند همچنین استفاده از نانو فیلترها در حذف آلودگیهای میکروبی آب (Bioremediation) کاربری گسترده ای دارد.

بی خطر ساختن مواد آلاینده آب و خاک و قابلیت بازیافت آنها

ازکاربردهای فناوری نانو در بی خطر ساختن مواد آلاینده آب وخاک وقابلیت بازیافت آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

* ساخت سوپر جاذبهای آب از پلیمرها و مواد کامپوزیت

این مواد به منظور ذخیره و حفظ رطوبت بیشتر در خاک طراحی گردیده اند و استفاده از آنها به ویژه در مناطق خشک و کم آب در افزایش میزان عملکرد بسیار مفید خواهد بود.

* ساخت مواد پوششی جدید و کارا برای پوشش درون لوله های فلزی

این مواد پوششی به منظور جلوگیری از خوردگی ناشی از سیالات و کاهش زبری جداره لوله ها به کار می روند.

* بکار گیری پلیمرهاو مواد کامپوزیت برای تولید انواع قطره چکان

قطره چکان های ساخته شده با این مواد قابلیت تنظیم دقیق فشار آب را دارند همچنین به واسطه ی نوع مواد اولیه ی مورد استفاده این قطره چکان ها نسبت به نفوذ ریشه گیاه مقاوم هستند.

كاربردهای فناوری نانو در حوزه علوم دامی

محصولات دامی یکی از اصلی ترین منابع غذایی مورد استفاده بشر است وفناوری نانو می تواند در جهت افزایش بهره وری ونیز کیفیت مناسب این محصولات نقش عمده ای را ایفا کند.برخی از کاربردهای فناوری نانو در این زمینه عبارتند از:

* استفاده از نانوذرات نقره (نانوسیلورها) در افزایش بهداشت دام و جایگاههای پرورش دام و طیور

نانوذرات نقره به عنوان ضدعفونی كننده قوی ( ضد یاكتری و ضد میكروب ) مطرح بوده و با توجه به پایداری آنها و عدم مصرف این ذرات (عدم نیاز به تهیه مجدد) استفاده از آنها در ضدعفونی كردن جایگاههای نگهداری دام و طیور كاربرد گسترده ای یافته است.

* استفاده از نانوفیلترها به منظور فرآوری محصولات لبنی

در فرآوری محصولات لبنی، استفاده از فیلترها بسیار مرسوم است. نانوفیلترها، امكان عبور انتخابی ذرات خاص را فراهم آورده و از این رو فرآوری مورد نظر را ممكن می سازند.

* استفاده از نانوكپسولها بعنوان پوششی برای آنزیمهای خوراكی و داروهای دامی

با توجه به كاربرد برخی آنزیمها و پروتئین های خاص در جیره های دام و طیور كه بمنظور افزایش عملكرد و تاثیر در بافتی مشخص استفاده می شوند و معمولا در دستگاه گوارش بخوبی جذب نمی شوند، لذا استفاده از نانوكپسولها برای پوشش دار كردن و محافظت از آنها تا رسیدن به بافت هدف، موثر خواهد بود.

* استفاده از نانوحسگرها در بخشهای مختلف سیستمهای پرورش دام و طیور و شناسایی انفرادی دامها

* استفاده از نانوحسگرها و نانوبیوحسگرها در ماشین‌های شیردوشی

* شتاب تحقیقاتی در اصلاح نژاد انواع دام ، طیور و آبزیان مؤثر

* تولید خوراك‌های غیربیولوژیك و داروهای دامی

* نانو واكسیناسیون DNA با استفاده از نانوكپسول‌ها و روش‌های التراسوند

* اصلاح نژاد

* تشخیص و در مان بیماری دام