در این مقاله برخی کاربردهای فناوری نانو در حوزه های زراعت، اصلاح نباتات، تولید سموم و کود، گیاه پزشکی و آبیاری و نقش فناوری نانو در بازیافت مواد باقیمانده از محصولات کشاورزی و تبدیل آنها به انرژی و یا مواد شیمیایی صنعتی بررسی می گردد. همچنین در مورد کاربردهای نانو حسگرهای زیستی که شامل ترکیبات زیستی همچون یک سلول، آنزیم و یا آنتی بادی متصل به یک مبدل انرژی هستند و می توانند در همان مراحل ابتدایی ورود بیماری به گیاه، آن را شناسایی و تغییرات ایجاد شده در محیط اطراف خود را گزارش کنند مطالبی ارایه می گردد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در حال حاضر جمعیت دنیا در حدود هفت میلیارد نفر است که 50 درصد آن در آسیا زندگی می کنند. جمعیت زیادی از مردم کشورهای در حال توسعه، هر روز به علت تاثیرات محیطی و یا بی ثباتی سیاسی با مشکل مواد غذایی روبرو هستند، در حالی که کشورهای توسعه یافته با مازاد مواد غذایی مواجه هستند. امروزه توانایی فناوری نانو در دگرگونی بهداشت، نساجی، فناوری اطلاعات و ارتباطات، علم مواد و انرژی بر همگان واضح است. فناوری نانو با کمک ابزارهای جدید توانایی دگرگون سازی صنایع غذایی و کشاورزی را دارد و میتواند از این ابزارها برای تشخیص رفتارهای مولکولی بیماری ها، کشف سریع بیماری و افزایش توانایی گیاهان برای جذب مواد غذایی استفاده کند. همچنین در صنایع کشاورزی میتوان از حسگرها و سیستم های رسانش هوشمند برای مبارزه با ویروس ها و پاتوژن های محصولات کشاورزی بهره جست. نانو فناوری منجر به تغییراتی شگرف در استفاده از منابع طبیعی، انرژی و آب خواهد شد و پس آب آلودگی را کاهش خواهد داد. در این راستا فناوری های جدید امکان بازیافت و استفاده مجدد از مواد، انرژی و آب را فراهم خواهد کرد. اگر بپذیریم که نانو فناوری، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح مولکولی، اتمی و استفاده از خواص آن سطوح است، آنگاه در می یابیم کاربردهای این فناوری در حوضه های مختلف علم از جمله کشاورزی در عرصه های گوناگون اقتصادی، اجتماعی و غیره بسیار وسیع و موثر خواهد بود. در این مقاله به برخی از کاربردهای فناوری نانو در کشاورزی، از جمله کشاورزی دقیق، سیستم های رسانش هوشمند، تولید نانو ذرات از طریق گیاهان و ... اشاره می شود.

تکنولوژی مبتنی بر بیولوژی، به ویژه زمانی که در زمینه کشاورزی، صنایع غذایی و پزشکی استفاده می شود، بیوتکنولوژی یا زیست فناوری نامیده می شود. یکی از تعاریف جامع این علم عبارت است از: مجموعه ای از فنون و روش ها که در آن از موجودات زنده یا بخشی از آنها در فرایندهای تولید، تغییر و بهینه سازی و یا به منظور استفاده های ویژه از گیاهان و جانوران به کار می رود. تعاریف این علم بر اساس نوع استفاده آن می باشد. یکی از شاخه های زیست فناوری، زیست فناوری کشاورزی می باشد که در فرایندهای کشاورزی کاربرد دارد. برای مثال با استفاده از این تکنولوژی می توان گیاهان ترانسژنیک سازگار با شرایط محیطی ویژه ای را ایجاد نمود. کاربردهای زیست فناوری در کشاورزی بسیار فراوان است. یکی از این کاربردها، افزایش بازده محصولات است. با استفاده از زیست فناوری مدرن می توان یک یا دو ژن را به واریته ها، جهت ایجاد یک خصوصیت جدید به منظور افزایش بازده آنها انتقال داد. مقاومت در برابر تنش های محیطی از دغدغه های مهم زیست فناوران (بیوتکنولوژیست ها) است. گیاهان ژن هایی دارند که آنها را قادر می سازد در برابر تنش های زنده و غیرزنده از خود مقاومت نشان دهند. برای مثال، شوری و خشکی دو عامل محدود کننده بسیار مهم در تولیدات کشاورزی می باشند. زیست فناوران به دنبال گیاهان مقاوم در برابر چنین تنش هایی هستند تا به این وسیله بتوانند با کشف و انتقال ژن های این گیاهان به سایر گیاهان در آنها مقاومت ایجاد کنند. افزایش کیفیت محصولات خوراکی از کاربردهای دیگر این علم است. پروتین در غذاها باعث افزایش کیفیت غذایی می شود. با اننقال پروتئین های حبوبات و غلات و ایجاد اسید آمینه ها می توان رژیم غذایی بسیار مناسب برای انسان ها ایجاد نمود. کاهش استفاده از علفکش ها و سایر مواد شیمیایی از زمینه های کاربردی دیگر این علم است. بیشتر کاربردهای تجاری زیست فناوری در کشاورزی در زمینه کاهش وابستگی کشاورزان به مواد شیمیایی است. از یافته های اخیر تولید محصولات گیاهی با ویژگی درمانی یا پیشگیری است. در این راستا، دانشمندان توانسته اند با استفاده از تغییرات ژنتیکی موز و گوجه فرنگی حاوی واکسن های خوراکی ایجاد نمایند.