بخشی از مقاله
چکیده:
با توجه به خشکسالی های اخیر و برداشت بیش ازاندازه ازمنابع طبیعی درآینده ای نه چندان دور با محدودیت و بحران منابع به ویژه در بخش کشاوری مواجه خواهیم شد بطوری که به دلیل کمبود زمین حاصلخیز و آب مناسب، پیشرفت بخش کشاورزی تنها از طریق افزایش عملکرد با استفاده از تکنولوژی های جدید در زراعت، اصلاح نباتات و ماشین های خاک ورزی امکان پذیرمی باشد.
در این راستا فناوری نانو به عنوان وسیله ای کارآمد می تواند راهکاری در جهت افزایش عملکرد دربخش کشاورزی و توسعه پایدار باشد که البته برداشتن موانع و محدودیت ها و در نهایت فراگیر شدن آن، برای محقق شدن این هدف، در ایران به عنوان یکی از کشورهای پیشرو در تولید علوم و فناوری، امری ضروری تلقی می شود. همچین برای افزایش کیفیت محصولات از فناوری های 1 NIRجهت تشخیص آسیب های فیزیکی و فناوری آزمون غیر مخرب به منظور بازرسی سریع مواد می توان استفاده کرد.
مقدمه:
امروزه با پیشرفت علوم، زمینه های علمی و ابزارهای توانمندی درتحلیل ها و مطالعات علمی ایجاد شده است. در سال های اخیر، نانوتکنولوژی به عنوان ابزاری توانمند در کشاورزی نوین مطرح شده و بسیاری از افق ها را بر روی چشم بشر گشوده است. امروزه کشاورزی و توسعه کشاورزی به عنوان نیروی پیش برنده توسعه به طور عام و توسعه روستایی به طور خاص می باشد، از طرفی خود توسعه کشاورزی نیز به اهرم توانمندی به نام ترویج کشاورزی نیازمند است.
امروزه هر دوی این مفاهیم دچار تغییر وتحولات شدیدی می باشند به طوریکه کشاورزی شدیدا با بحث پایداری در چالش می باشد و ترویج نیز به تبع آن تحولات ساختاری و کارکردی بسیاری را به خود دیده است. یکی از اصول مهم درکشاورزی پایدار، حفظ حاصلخیزی و افزایش موادآلی، بهبود ساختمان و خصوصیات بیولوژیکی خاک می باشد. خاک ورزی یکی از عوامل مهم و موثر بر خصوصیات ذکر شده است. منافع دراز مدت تغییر وسیع خاک ورزی به بی خاک ورزی در تولید کشاورزی جهان سوم از هر اختراع دیگری بیشتر خواهد بود .[1] خاک ورزی و تناوب زراعی روش های مدیریتی هستند که در ذخیره و جذب رطوبت موثر هستند.
در مقایسه با خاکورزی مرسوم، رو ش های بی خاک ورزی موجب کارآیی بیشتر ذخیره آب بارندگی از طریق افزایش نفوذپذیری وکاهش تبخیر می شوند، بطوری که در سیستم های بی خاک ورزی فقط حدود 40 درصد آب بارندگی در پاییز ذخیره می شود .[2] مکانیزاسیون کشاورزی مجموعهای از علوم و فنون کاربردی است که به مطالعه، شناخت و به کارگیری انواع مختلف ماشینآلات و ابزار نیروی محرک، در مراحل مختلف تولید و همچنین در فرآوری محصولات کشاورزی میپردازد و به عبارت دیگر مکانیزاسیون، تکنولوژی روز درکشاورزی برای افزایش بهرهوری با رعایت تمام جوانب برای رسیدن به توسعه پایدار است.
صدمات وارده به محصولات کشاورزی در اثر آسیب های مکانیکی در زمان برداشت آن ها و حمل و نقل، تأثیر مستقیمی بر کاهش کیفیت و قیمت فروش محصولات دارد.کیفیت ظاهری دارای بالاترین اهمیت در بازاریابی میوه ها می باشد. طیف سنجی مادون قرمز نزدیک روشی نوین برای شناسایی سریع این آسیب ها به شیوه های غیرمخرب است که امکان کاهش ضررهای اقتصادی و زیست محیطی و ارائه محصولات باکیفیت تر به مصرف کننده را فراهم می آورد. از این جهت ورود فناوری نانو به صنعت کشاورزی می تواند متضمن افزایش میزان تولیدات و کیفیت آن ها، همراه با حفظ محیط زیست و منابع طبیعی کره زمین باشد.
کاربردهای فناوری نانو در زراعت
امروزه با استفاده از نانو سنسورها مشخص می شود که هر قسمت کوچک از مزرعه به چه میزان عناصر غذائی و سم احتیاج دارد و از این طریق از آلودگی محیط زیست جلوگیری کرده ، سلامت محصولات و افزایش بازده اقتصادی را ممکن می سازد. نانو سنسورها می توانند با کنترل دقیق وگزارش دهی به موقع نیاز های گیاهان به مرکز پردازش اطلاعات سیستم را در نگهداری محصولات یاری نماید. ایجاد گلخانه های کم هزینه تر با هدف صرفه جویی در مصرف انرژی و دوام بیشتر در برابر رطوبت ساختارهای نانویی می توانند گلخانه هایی در حجم کم اما انبوه پدید آورند که تقریبا با اندازه ای برابر 53 درصد کل مزارع زیر کشت در حال حاضر، می توانند جمعیت کنونی جهان را تغذیه نمایند.
کاربردهای فناوری نانو در اصلاح نباتات
انتقال ژن های مورد نظر به سلول های گیاهی با استفاده از نانو مواد در این روش از سامانه ی رسانش نانو ذرات طلای پوشیده با DNA یا RNA به داخل سلول استفاده می شود. تولید ابزارهای جدید برای بیولوژی سلولی و مولکولی این ابزار ها جهت تعیین مولکولهای خاص، شناسایی و جداسازی آن ها استفاده می شوند و کاربری بسیاری دارند، که از این بین می توان به موارد زیر اشاره کرد: تکنولوژی و علم تولید مثل، اصلاح نژاد حیوانات و گیاهان، تبدیل ضایعات به انرژی و محصولات جانبی مفید و علم و تکنولوژی کودسازی اصلاح بذور به شیوه اتمی
کاربردهای فناوری نانو در خاک شناسی
تولید نانوکودها - - Nano fertilizers این ترکیبات به سرعت و به صورت کامل جذب گیاه شده و به خوبی نیازها و کمبودهای غذایی آن را برطرف می سازد. با استفاده از نانو ذرات و نانوکپسول ها می توان کودهایی با رهایش کنترل شده یا تاخیری تولید نمود . همچنین جذب کودهایی که با این ابعاد تولید می شوند، راحت تر شده و نسبت به کودهای رایج، تاثیر بیشتری دارند. علاوه بر آن می توان کودهای شیمیایی زیست سازگار تولید کرده و از آلودگی محیط زیست و شوری بیش از حد خاک پرهیز نمود
با وجود اینکه سیستم های کشاورزی پایدار محدود به کشورهای توسعه یافته است، اما درکشورهای در حال توسعه مانند ایران، نیز در سال های اخیر مورد بحث و بررسی قرار گرفته است و حتی تحقیقات جامعی نیز در حال اجرا است. هدف اساسی این فنآوری، تحقق کشاورزی دقیق و پایدار است،که درقالب کاهش استفاده از نهاده هایی چون کودهای شیمیایی و در نتیجه کاهش آلودگی های زیست محیطی به ویژه آلودگی های آب های زیر زمینی قابل دستیابی است
کاربرد فناوری نانو در ماشین های کشاورزی
از کاربرد های تکنولوژی نانو در بخش ماشین آلات کشاورزی می توان به مقاوم سازی ادوات کشاورزی با پوشش های نانویی و اثر نانو مواد بر ساختار فیزیکی و مکانیکی خاک، و بکارگیری مواد نانوئی در ساخت افشانک های سمپاش ها اشاره کرد.
