استفاده از پیشرفت های جدید فناوری نانو در کشاورزی
محورهای موضوعی : فصلنامه کیفیت و ماندگاری تولیدات کشاورزی و مواد غذایی
1 - گروه شیمی، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران
کلید واژه: کشاورزی, نانوتکنولوژی, بیوسنسورها, نانوکودها, نانو علف‌کش‌ها,
چکیده مقاله :
کشاورزی، موادغذایی و مواد خام را برای صنایع ساختمانی، انرژی، نساجی و داروسازی فراهم می‌کند. اخیراً کشاورزی با نگرانی‌های زیادی ازجمله تغییرات آب و هوایی، تخریب خاک، کاهش دسترسی به زمین، شهرنشینی، استفاده ناپایدار از منابع طبیعی، استفاده بیش‌ازحد از مواد شیمیایی کشاورزی، از دست دادن تنوع زیستی و آلودگی هوا مواجه بوده است. این مسائل هشداردهنده نیاز به مداخلات قوی دارد. شیوه‌های کشاورزی مرسوم نمی‌توانند این چالش‌ها را مدیریت کنند، زیرا پیچیده، نیازمند به کار فشرده، زمان‌بر، کم بازده، نیازهای زیاد به مواد مغذی محصول و غیر هدفمند هستند. علاوه بر این، استفاده ناکارآمد از مواد شیمیایی کشاورزی تهدیدی جدی برای اکوسیستم است؛ بنابراین دانشمندان، کشاورزان و سیاست‌گذاران، به‌طور دائم، در جستجوی تکنیک‌های جدید برای مبارزه با چالش‌های موجود هستند. نانوتکنولوژی به‌عنوان ناجی جدید کشاورزی پایدار در حال ظهور است. علاوه بر کشاورزی دقیق، از نانوحسگرها، برای تشخیص پاتوژن‌های گیاهی و آنالیت‌های مضر شیمیایی در مزارع کشاورزی استفاده شده است. علاوه بر این، نانو رباتیک‌ها و نانو بارکدها نیز تأثیر عمیقی بر شیوه‌های کشاورزی برای افزایش بازده نشان داده‌اند. کاربردهای عظیم نانوابزارها در کشاورزی به‌طور گسترده در تصویربرداری زیستی، سنجش، فوتوکاتالیز و تحویل مواد شیمیایی کشاورزی نقش دارد. این بررسی به‌طور جامع کاربردهای متنوع و عظیم نانوتکنولوژی در غلبه بر چالش‌های شیوه‌های متداول زراعی و چشم‌انداز آینده نانوتکنولوژی در کشاورزی را مورد بحث قرار می‌دهد.
Industries such as building, energy, textiles, and pharmaceutical products rely on agriculture for food and raw materials. Recently, agriculture has been facing a multitude of concerns, such as climate change, soil degradation, decreasing land availability, urbanization, unsustainable use of natural resources, excessive use of agrochemicals, biodiversity loss, and air pollution. These alarming issues require immediate interventions. Conventional agricultural practices are unable to effectively address these challenges due to their complexity, labor-intensive nature, time-consuming processes, inefficiency, and high demand for crop nutrients. Additionally, the indiscriminate use of agrochemicals poses a significant threat to the ecosystem. In order to cope with current challenges, scientists, farmers and policymakers are therefore always looking for new techniques. Nanotechnology, as a new savior of sustainable agriculture, is emerging. In addition to precision agriculture, nanosensors have been used to detect crop pathogens and chemically harmful analytes in agricultural fields. Furthermore, the use of nanorobotics and nano-barcodes has a significant impact on agriculture, increasing crop yields. The applications of nanotools in agriculture are vast, including bioimaging, sensing, photocatalysis, and agrochemical delivery. This study comprehensively discusses diverse tremendous applications of nanotechnology in overcoming the challenges of conventional agronomic practices and future prospects of nanotechnology in agriculture.
