Zastosowania nanotechnologii w rolnictwie

Pojęcie nanotechnologii

Nanotechnologię można zdefiniować jako połączenie nauki, technologii i inżynierii; Który jest stosowany w nanoskali, która waha się od (1-100) nanometrów, czyli jest to badanie dotyczące zastosowania bardzo małych rzeczy, a także może być stosowane w różnych dziedzinach nauki. Takie jak chemia, fizyka, biologia, inżynieria i inne.

Chociaż nanotechnologia jest zdefiniowana przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska; Jest to nauka, która rozumie i kontroluje materię w wymiarach nieprzekraczających około (100) nanometrów, dzięki czemu unikalne właściwości fizyczne materiałów umożliwiają takie zastosowania.

Nanotechnologię można również opisać jako naukę o projektowaniu i budowie maszyn, w której każdy atom i wiązanie chemiczne jest określane z niezwykłą precyzją. Nie jest to zbiór technologii, urządzeń czy konkretnych produktów; Jest to raczej zestaw możliwości, które można posiadać, zbliżając się do technologii z granic fizyki atomowej.

Rosnące zastosowania nanotechnologii w rolnictwie zależą od zdolności materii do rozwiązywania problemów i mają na celu zajęcie się nieodłącznymi i powszechnymi wadami i złożonością; systemy produkcji rolnej.

Zastosowania nanotechnologii w rolnictwie

Celem stosowania nanotechnologii w rolnictwie jest ograniczenie oprysków środkami ochrony roślin (insektycydami) i zwiększenie plonów roślin.Odgrywa także główną rolę na wszystkich etapach produkcji, przetwarzania, przechowywania, pakowania i transportu produktów rolnych.Niektóre z tych zastosowań wymieniono poniżej:

Pestycydy i nawozy

Na całym świecie zawsze istnieje zapotrzebowanie na zrównoważone rolnictwo; Zaspokojenie potrzeb człowieka w zakresie żywności, paszy dla zwierząt i błonnika, co powoduje problemy w glebie; Praktyką, która może spowodować długotrwałe szkody jest nadmierne uprawianie gleby, które prowadzi do erozji.Nawadnianie bez konieczności drenażu prowadzi do zasolenia gleby; W ten sposób gleba traci zdolność do wzrostu roślin.

Potrzebne są także długoterminowe eksperymenty, aby wykazać wpływ różnych praktyk na właściwości gleby; Są one niezbędne do dostarczenia ważnych danych służących zrównoważonemu rolnictwu, a w tym przypadku nanochemikalia okazują się obiecującymi czynnikami wpływającymi jednocześnie na wzrost roślin i zwalczanie szkodników.

Nanomateriały te pełnią rolę nawozu niezbędnego dla roślin, dzięki czemu mają właściwości poprawiające plony rolne, przy mniejszym toksycznym wpływie na środowisko. Niektóre nanomateriały opierają się na kiełkowaniu nasion i poprawie wzrostu korzeni. Podobnie jak w uprawach rzodkiewki, rzepy, sałaty, kukurydzy i ogórków, i inne polegają na poprawie wzrostu sadzonek pszenicy, pomidorów, roślin fasoli i wielu innych, z niezbędnego wpływu na różne uprawy rolne.

Zwalczanie szkodników roślin

Fusarium więdnięcie jest wyniszczającą chorobą atakującą uprawy rolne. Takich jak pomidory i sałata w wielu krajach, a jest ona produkowana w wyniku przetrwania grzybów przez długi okres w glebie i wytworzenia zaawansowanych szczepów odpornych na użyte pestycydy.

Chorobę tę można do pewnego stopnia ograniczyć stosując odporne odmiany i środki chemiczne, jednak pojawianie się i rozwój nowych szczepów stanowi ciągły problem; Stosowanie środków chemicznych jest kosztowne i nieskuteczne, dlatego też ucieka się do nanomateriałów jako alternatywnego rozwiązania w zakresie zwalczania patogenów roślinnych.

Po kilku eksperymentach przeprowadzonych w szklarniach wyciągnięto wnioski analizując akumulację nanocząstek tlenków metali stosowanych w owocach roślin poddanych działaniu środka. Wszystkie owoce są wolne od nagromadzeń minerałów.

Włożono wiele wysiłku w syntezę nanocząstek; Za pomocą środków fizycznych, chemicznych i biologicznych bardzo przydatne są również zielone metody łączenia tych cząstek z ekstraktami roślinnymi; Za prostotę, wygodę i przyjazność dla środowiska, która zwiększa potencjał rolnictwa w zakresie poprawy nawożenia i wzrostu roślin.

Aktywność przeciwbakteryjna

Szeroką gamę nanocząstek wykorzystuje się jako środki przeciwdrobnoustrojowe do powlekania artykułów spożywczych zawierających istotne cząsteczki srebra, a także tlenki cynku, krzemu, magnezu, złota i srebra, a także dwutlenek tytanu.

A każdy z nich ma inne właściwości i specyficzne funkcje, dzięki czemu nanokryształy cynku wykazują działanie przeciwgrzybicze i przeciwdrobnoustrojowe; Podczas gdy srebro działa jako środek dezynfekujący i sterylizujący wodę, zeolit ​​srebra i srebro, a posiadanie przez złoto właściwości stabilności w wysokich temperaturach i zmienności atmosfery, działa jako skuteczne antidotum na (150) rodzajów bakterii.

Srebro było również używane jako komercyjny zmiękczacz wody; Ze względu na skuteczne działanie w zakresie oporności na mikroorganizmy, inne nanomateriały, takie jak Candida albicans, Aspergillus niger i drożdże, wykazywały działanie przeciwgrzybicze.

Nanocząsteczki tlenku cynku, które zostały zsyntetyzowane z wodnego ekstraktu skórek „Punica granatum”, wykazały dużą skuteczność. Jako środek przeciwbakteryjny przeciwko standardowym szczepom Staphylococcus aureus i innym.