فواید و کاربرد‌های فناوری نانو که تا به حال فقط در صنعت پزشکی و راهسازی و نمونه‌هایی از این دست بود، حالا به سبد غذایی مردم هم وارد شده‌است. این تغییر مسیر نشان از تلاش محققان کشور در جهت کاربردی‌تر کردن فناوری نانو و افزودن این فناوری به زندگی مردم دارد. بخش مهمی از هدر رفت آب در ایران از طریق کشاورزی‌های نامناسب است که ورود فناوری نانو در تولید محصولات کشاورزی می‌تواند این مشکل را برطرف کند.
براساس اعلام ستاد نانو فناوری، تاکنون بیش از ۵۰ محصول پرکاربرد نانویی در کشاورزی روانه بازار شده‌اند. در واقع با استفاده از فناوری نانو و تجهیزات نانویی، اکنون محصولات متنوعی از میوه و سبزیجات در سبد غذایی مردم قرار گرفته‌است.
اثرگذاری در فرمولاسیون کود و خاک
سازمان خواروبار جهانی بار‌ها نسبت به تغییر روند کشاورزی و بهینه کردن آن در جهان هشدار داده‌است. افزایش جمعیت و محدود شدن منابع آب و خاک و به خصوص کمبود منابع آبی در ایران موجب شده تا استفاده از فناوری در تولید محصولات کشاورزی ضروری باشد.
فناوری نانو با تغییر و اثرگذاری در فرمولاسیون کود‌ها و تولید موادی با ویژگی‌های مناسب و منحصر به فرد، نقش مهمی را در این زمینه ایفا کرده و استفاده از این فناوری در تولید کود، سبب افزایش کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی و کاهش روند تخریب محیط‌زیست شده‌است.
استفاده از نانو در خاک و کود در بخشی از گلخانه‌های بزرگ شرق اصفهان، زمین‌هایی به وسعت ۳۰۰ هکتار در جنوب کرمانشاه، زمین‌های کشاورزی در خراسان شمالی و به خصوص بجنورد، گلخانه‌ها و زمین‌هایی به مساحت بیش از ۴۰۰ هکتار در کردستان و در گلخانه‌هایی به مساحت حداقل ۲ هزار هکتار در اطراف تهران رخ داده‌است. با تغییر دادن فرمولاسیون کود‌ها می‌توان کود‌های هوشمند تولید کرد، به طوری که سرعت رهاسازی عناصر غذایی کود مطابق با الگوی جذب گیاه باشد.
تولید کود‌هایی حاوی عناصر غذایی که مصرف در اندازه نانومتری دارند، باعث می‌شود نابودی و پراکندگی این عناصر غذایی در خاک افزایش یافته و بازده جذب این عناصر توسط گیاه بهبود یابد. با استفاده از نانوکود‌ها میزان اتلاف عناصر غذایی از طریق مصرف آب هم کاهش می‌یابد.
هیدروژل برای استان‌های کم آب
یکی از مهم‌ترین فناوری‌های نانویی در تولید محصولات کشاورزی، هیدروژل‌ها هستند. هیدروژل‌ها شبکه‌های پلیمری آب دوست با ظرفیت بالای جذب آبند. فراهم کردن محیطی برای رشد گیاه که بتواند برای مدت زمان‌های طولانی عناصر غذایی و آب را در خود ذخیره کند و آن را به تدریج در اختیار گیاه قرار دهد، از مهم‌ترین کاربرد‌های نانو هیدرو ژل هاست.
قابلیت جذب آب تا چند صد برابر وزن خود برای مد‌ت‌های طولانی به دلیل برخورداری از منافذ نانومتری، افزایش ذخیره آب و ظرفیت نگهداشت آب در خاک و در نتیجه کاهش مصرف آبِ آبیاری در درازمدت و قابلیت ذخیره مواد غذایی در خود و رهاسازی تدریجی عناصر غذایی برای استفاده گیاه، از ویژگی‌های مهم هیدروژل‌هاست.
با استفاده از این فناوری محصولات با ارزشی همچون انار، جو، سیب، گردو، پسته، بادام، فندق و هلو در استان‌های مختلفی به خصوص استان‌های کم آب همچون کرمان و یزد تولید شده‌است.
ادامه تحقیقات برای تولید انبوه
معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری روز گذشته در این خصوص با اعلام خبر اینکه تاکنون بیش از ۵۰ محصول پرکاربرد نانویی در کشاورزی، روانه بازار شده‌اند، اعلام کرد: استفاده از نانوذرات اختصاصی و هدفمند می‌تواند آسیب به بافت‌های گیاهی مفید و میزان مواد شیمیایی آزاد شده را در محیط کاهش دهد. دستگاه‌های مشتق از فناوری نانو همچنین در زمینه اصلاح نباتات و تحول ژنتیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نانوذرات مشتق شده از زیست‌پلیمر‌ها مانند پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها با تأثیر کم بر سلامت انسان و محیط‌زیست به مرور در حال رایج شدن هستند و بر کاربرد‌های آن‌ها افزوده شده‌است. به عنوان مثال نانوذرات پایه نشاسته‌ای، به عنوان واسطه‌های غیر‌سمی به عنوان محرک زیستی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در گزارش این معاونت آمده‌است: در سال‌های اخیر، پسماند‌های محصولات کشاورزی نانویی به عنوان منبع مواد تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته‌اند تا جایگزین منابع فسیلی برای تولید فرآورده‌های مختلف و پایه نفتی شوند.
نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر محصولات کشاورزی نانویی در مقایسه با مواد میکرو و ماکرو کامپوزیت‌های شیمیایی دارای خواص بهتری در بازیافت هستند و علاوه بر این، تولید میوه با فناوری نانو هم پایدارتر است و تاریخ انقضای طولانی‌تری دارد. امروزه بسیاری از فرآیند‌های تولید برای استحصال نانوکامپوزیت‌های مفید از مواد پسماند کشاورزی در دست توسعه است.
آنطور که معاونت علمی و فناوری خبر داده، به دلیل هزینه‌های زیادی که تولید محصولات کشاورزی نانویی در پی دارد، کاربرد بازار تجاری این محصولات تاکنون فعلاً در مقیاس کوچک حاصل شده‌است. البته این هزینه‌ها به طور معمول با بازده بالاتر در بخش‌های پزشکی یا دارویی هم به سادگی جبران می‌شود. ضمن اینکه تحقیقات در بخش کشاورزی و شیمیایی تجاری برای رسیدن به هزینه پایین‌تر و تولید انبوه ادامه دارد.
