به گزارش ایسنا، افزایش مستمر جمعیت کره زمین در دهه‌های اخیر، تقاضا برای تولید مواد غذایی را به میزان بی‌سابقه‌ای افزایش داده است. بر اساس پیش‌بینی‌های سازمان‌های بین‌المللی، تأمین غذای جمعیت میلیاردی جهان در آینده نیازمند رشد چشمگیر تولید محصولات کشاورزی خواهد بود. با این حال، دستیابی به این هدف بزرگ با موانع جدی روبه‌رو است. عوامل مخرب محیطی نظیر گرمای شدید، سرمای ناگهانی، خشکسالی‌های پی‌درپی، شوری خاک، کمبود آب و تغییرات اقلیمی گسترده سالانه بخش بسیار بزرگی از عملکرد محصولات زراعی و باغی را از بین می‌برند. علاوه بر این عوامل غیرزنده، هجوم آفات گوناگون، شیوع بیماری‌های گیاهی و رشد علف‌های هرز نیز به عنوان تهدیدهای زنده، سالانه خسارت‌های اقتصادی سنگینی به بار آورده و بخش قابل‌توجهی از دسترنج کشاورزان را در سراسر دنیا نابود می‌کنند.
در دهه‌های گذشته، کشاورزان برای مهار این خسارت‌ها و جلوگیری از افت عملکرد مزارع، به طور گسترده از سموم حشره‌کش، قارچ‌کش‌ها، علف‌کش‌ها و کودهای شیمیایی استفاده کرده‌اند. اگرچه این مواد در دوره‌ای به افزایش بازدهی کمک کرده‌اند، اما استفاده بی‌رویه و غیرهدفمند از آن‌ها آسیب‌های جبران‌ناپذیری به بار آورده است. بخش عمده این سموم و کودها هرگز به گیاه یا آفت هدف نمی‌رسند و از طریق تبخیر، جذب در خاک یا شست‌وشو با آب باران وارد چرخه‌های طبیعی می‌شوند. این فرآیند باعث آلودگی آب و خاک، نابودی تنوع زیستی، مقاوم‌تر شدن آفات و قارچ‌ها در برابر سموم و اسیدی شدن خاک‌های کشاورزی شده است؛ مسائلی که ضرورت استفاده از فناوری‌های پاک، ایمن و نوین مانند فناوری نانو را دوچندان می‌کند.
در همین راستا، راضیه قربانی از بخش تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز با همکاری مرکز آموزش عالی اقلید و دانشگاه علوم پزشکی شیراز، پژوهشی جامع درباره استفاده از ابزارهای نانومقیاس برای ارتقای توان گیاهان در برابر چالش‌های محیطی و زیستی به انجام رسانده‌اند. نانوذرات موادی فوق‌العاده ریز هستند که اندازه‌ای کمتر از صد نانومتر دارند و به دلیل اندازه بسیار کوچک، مساحت سطحی بسیار بالا و عملکرد متفاوتشان می‌توانند به عنوان جایگزین‌هایی بسیار کارآمدتر و کم‌خطرتر برای مواد شیمیایی رایج در کشاورزی مورد استفاده قرار گیرند.
روش کار در این پژوهش به صورت یک مطالعه مروری و تحلیلی جامع بوده است. پژوهشگران با گردآوری و بررسی ساختارمند یافته‌ها و اسناد علمی معتبر، به ارزیابی دقیق نحوه اثرگذاری انواع نانوذرات بر فیزیولوژی گیاهان پرداختند تا مشخص شود چگونه این ذرات میکروسکوپی می‌توانند به بهبود استقامت گیاهان و تضمین امنیت غذایی کمک کنند.
یافته‌های این پژوهش حاکی از آن هستند که نفوذ فناوری نانو به بخش کشاورزی، امکان ساخت ترکیباتی چون نانوکودها، نانوآفت‌کش‌ها و نانوعلف‌کش‌ها را با کارایی بسیار بالاتر فراهم کرده است. این ذرات به علت ریز بودن به آسانی به بافت‌های گیاهی نفوذ کرده و به رساندن دقیق مواد غذایی به اندام‌های هدف کمک می‌کنند. علاوه بر این، نانوذرات موجب تحریک فرآیندهای حیاتی گیاه از جمله افزایش فعالیت رنگدانه‌های فتوسنتزی، بهبود جذب نور، ارتقای فرآیند ساخت غذا در برگ‌ها و تقویت آنزیم‌های محافظت‌کننده در برابر شرایط سخت محیطی می‌شوند.
همچنین نتایج نشان می‌دهند که حضور نانوذرات سبب تنظیم هورمون‌های رشد و ترشح ترکیبات حفاظتی در گیاه می‌شود که این تغییرات بیوشیمیایی، گیاه را قادر می‌کند تا در برابر تنش‌هایی مانند خشکی، شوری و عوامل بیماری‌زا واکنش دفاعی سریع‌تری نشان دهد. با وجود این مزایا، پژوهشگران تأکید می‌کنند که استفاده از نانوذرات نیازمند دقت بالا در تنظیم غلظت مصرفی است؛ زیرا استفاده در دوزهای پایین اثرات بسیار سودمندی به همراه دارد، اما مقادیر بیش از حد می‌تواند برای سلول‌های گیاهی مضر باشد.
بر اساس اطلاعات تکمیلی این تحقیق، ورود گسترده فناوری نانو به مزارع همچنان نیازمند ارزیابی‌های دقیق سم‌شناسی زیست‌محیطی و بررسی کامل اثرات احتمالی آن بر سلامت انسان و جانوران مصرف‌کننده است. از آنجا که زنجیره غذایی به سلامت نهایی جامعه گره خورده است، تدوین چارچوب‌های قانونی و انجام پژوهش‌های میدانی سیستماتیک، پیش‌نیاز اصلی به‌کارگیری این فناوری پیشرفته در ابعاد کلان کشاورزی محسوب می‌شود.
مقاله علمی و پژوهشی برگرفته از این نتایج در دوفصلنامه «مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی» وابسته به انجمن ایمنی زیستی ایران و دانشگاه تهران منتشر شده است.
انتهای پیام
