11:06 ص
الانتاج النباتي -
كتب الزراعة
النانوتكنولوجي وتطبيقاتها في الطب والزراعة
يتناول الكتاب خمسة أبواب الأول تعريف بالعلم وتاريخه وفوائده والثانى المجالات التى يمكن تطبيق هذا العلم فيها والثالث والرابع اثنين من تلك المجالات لكن بتفصيل أكبر وهما الطب والزراعة والباب الخامس المخاطر الناتجة عن اللعب على الترتيب الذرى للمواد ومستقبل هذا العلم ......
اكتسبت تقنية النانو اهتمامًا كبيرًا في السنوات الأخيرة بسبب تطبيقاتها الواسعة في العديد من المجالات مثل الطب والأدوية الطبية والتحفيز والطاقة والمواد. تتمتع تلك الجسيمات النانوية ذات الحجم الصغير إلى مساحة السطح الكبيرة (1-100 نانومتر) بالعديد من الوظائف المحتملة. في هذه الأيام، هناك حاجة إلى الزراعة المستدامة. ظهر تطوير المواد الكيميائية النانوية كعوامل واعدة لنمو النبات والأسمدة والمبيدات الحشرية. في السنوات الأخيرة، تم اعتبار استخدام المواد النانوية كحل بديل للسيطرة على آفات النبات بما في ذلك الحشرات والفطريات والأعشاب الضارة. تُستخدم العديد من المواد النانوية كعوامل مضادة للميكروبات في تغليف الأغذية حيث تحظى العديد من الجسيمات النانوية مثل المواد النانوية الفضية باهتمام كبير. تم الإبلاغ عن أن العديد من الجسيمات النانوية (Ag و Fe و Cu و Si و Al و Zn و ZnO و TiO2 و CeO2 و Al2O3 وأنابيب الكربون النانوية) لها بعض التأثيرات الضارة على نمو النبات بصرف النظر عن خصائصها المضادة للميكروبات. في صناعات الأغذية، تعد الجسيمات النانوية رائدة في تشكيل الطعام بجودة عالية وقيمة غذائية جيدة.
اكتسبت تقنية النانو اهتمامًا مكثفًا في السنوات الأخيرة بسبب تطبيقاتها الواسعة في العديد من المجالات مثل الطب والأدوية الطبية والتحفيز والطاقة والمواد. تتمتع تلك الجسيمات النانوية ذات الحجم الصغير إلى مساحة السطح الكبيرة (1-100 نانومتر) بتطبيقات طبية وصناعية وزراعية محتملة. بذل العلماء جهودًا كبيرة نحو تخليق الجسيمات النانوية بوسائل مختلفة، بما في ذلك الطرق الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية . هذه الطرق لها العديد من العيوب بسبب صعوبة توسيع نطاق العملية وفصل وتنقية الجسيمات النانوية من المستحلب الدقيق (الزيت والمواد الخافضة للتوتر السطحي والمواد الخافضة للتوتر السطحي والمرحلة المائية) واستهلاك كمية كبيرة من المواد الخافضة للتوتر السطحي .
تعتبر الطرق الخضراء لتخليق الجسيمات النانوية بمستخلصات نباتية مفيدة لأنها بسيطة ومريحة وصديقة للبيئة وتتطلب وقت تفاعل أقل. يمكن للمواد النانوية المحضرة بالطرق الصديقة للبيئة والخضراء زيادة إمكانات الزراعة لتحسين عملية التسميد ومنظمات نمو النباتات والمبيدات الحشرية . بالإضافة إلى ذلك، فإنها تقلل من كمية المواد الكيميائية الضارة التي تلوث البيئة. ومن ثم، تساعد هذه التكنولوجيا في الحد من الملوثات البيئية ، وقد اكتسبت تكنولوجيا النانو مؤخرًا اهتمامًا بسبب تطبيقاتها الواسعة في مجالات مختلفة مثل الطب والبيئة والزراعة . وعلى وجه الخصوص، فإن المساحة السطحية الكبيرة التي توفرها الجسيمات النانوية الصغيرة، والتي تتمتع بمساحة سطح عالية، تجعلها جذابة لمعالجة التحديات التي لا تلبيها المبيدات الحشرية الفيزيائية والكيميائية وطرق المكافحة البيولوجية.
اكتسبت تكنولوجيا النانو في الزراعة زخمًا جيدًا في العقد الماضي مع وفرة التمويل العام، ولكن مرحلة التطوير جيدة، على الرغم من أن العديد من الأساليب أصبحت تحت مظلة الزراعة. قد يعزى هذا إلى طبيعة فريدة من نوعها لإنتاج المزرعة، والتي تعمل كنظام مفتوح يتم من خلاله تبادل الطاقة والمادة بحرية. إن حجم الطلب على مواد الإدخال يكون دائمًا كبيرًا على النقيض من المنتجات النانوية الصناعية مع غياب السيطرة على مدخلات المواد النانوية على النقيض من المنتجات النانوية الصناعية . توفر تكنولوجيا النانو عوامل كيميائية زراعية جديدة وآليات توصيل جديدة لتحسين إنتاجية المحاصيل، وتوعد بتقليل استخدامات المبيدات الحشرية. يمكن لتكنولوجيا النانو زيادة الإنتاج الزراعي، وتشمل تطبيقاتها:
- (1) تركيبات نانوية من المواد الكيميائية الزراعية لاستخدامها في تطبيق المبيدات والأسمدة لتحسين المحاصيل؛
- (2) استخدام أجهزة الاستشعار النانوية في حماية المحاصيل لتحديد الأمراض وبقايا المواد الكيميائية الزراعية؛
- (3) أجهزة نانوية للهندسة الوراثية للنباتات؛
- (4) تشخيص أمراض النباتات؛
- (5) صحة الحيوان وتربيته وإنتاج الدواجن؛
- (6) إدارة ما بعد الحصاد. يمكن استخدام تقنيات الزراعة الدقيقة لتحسين إنتاج المحاصيل بشكل أكبر ولكن دون الإضرار بالتربة والمياه. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تقلل من فقدان النيتروجين بسبب الاستخلاص والانبعاثات والكائنات الحية الدقيقة في التربة. تشمل تطبيقات التكنولوجيا النانوية نقل الجينات أو الحمض النووي بوساطة الجسيمات النانوية في النباتات لتطوير أصناف مقاومة للحشرات ومعالجة الأغذية وتخزينها وزيادة مدة صلاحية المنتج. قد تزيد التكنولوجيا النانوية من تطوير إنتاج الكتلة الحيوية إلى وقود.
يشعر الخبراء أن الفوائد المحتملة للتكنولوجيا النانوية للزراعة والأغذية ومصائد الأسماك وتربية الأحياء المائية تحتاج إلى الموازنة مع المخاوف المتعلقة بالتربة والمياه والبيئة والصحة المهنية للعمال . إن استخدامات تقنية النانو قيد البحث والاختبار وفي بعض الحالات يتم تطبيقها بالفعل في تكنولوجيا الأغذية . تعتبر المواد النانوية ذات خصائص كيميائية وفيزيائية وميكانيكية محددة. في السنوات الأخيرة، جذبت منتجات النفايات الزراعية الانتباه كمصدر للمواد الخام المتجددة التي يتم معالجتها كبديل للعديد من التطبيقات المختلفة بالإضافة إلى المواد الخام لإنتاج غير مادي. تعد مقاومة المبيدات الحشرية واحدة من أفضل الأمثلة على التطور الذي يحدث على مقياس زمني بيئي. هناك حاجة إلى دراسة مقاومة المبيدات الحشرية، وذلك لأنها تؤدي إلى فهم الآليات التي تعمل في الوقت الحقيقي وبسبب أهميتها الاقتصادية.
لقد أصبحت في الحشرات مشكلة متزايدة للزراعة والصحة العامة. يمكن أن تشمل الممارسات الزراعية مجموعة واسعة من الأنظمة الانتقائية . يتم اختبار تطبيقات تقنية النانو في تكنولوجيا الأغذية والزراعة. تهدف تطبيقات المواد النانوية في الزراعة إلى تقليل رش منتجات وقاية النبات وزيادة غلة النبات. تعني تقنية النانو مثل الكبسولات النانوية والجسيمات النانوية أمثلة على الاستخدامات للكشف عن الأمراض وعلاجها. يتم أيضًا استكشاف الأجهزة المستمدة من تقنية النانو في مجال تربية النباتات والتحول الوراثي. إن إمكانات تقنية النانو في الزراعة كبيرة، ولكن لا يزال هناك عدد قليل من القضايا التي يتعين معالجتها مثل تقييم المخاطر. وفي هذا الصدد، يتم استخلاص بعض عوامل جذب الجسيمات النانوية من البوليمرات الحيوية مثل البروتينات والكربوهيدرات ذات التأثير المنخفض على صحة الإنسان والبيئة. وتستخدم تقنية النانو في العديد من الاستخدامات في جميع مراحل الإنتاج والمعالجة والتخزين والتعبئة والنقل للمنتجات الزراعية. وسوف تعمل تقنية النانو على إحداث ثورة في الزراعة وصناعة الأغذية كما هو الحال في تقنيات الزراعة، وتعزيز قدرة النباتات على امتصاص العناصر الغذائية، والكشف عن الأمراض والسيطرة على الآفات.
-------------------
------------------------------
ليست هناك تعليقات: