استفاده از نانو ذرات جهت افزایش بازده محصولات کشاورزی

متاسفانه همزمان با رشد جمعیت انسان در کره خاکی ، تلاش برای تامین نیاز میلیاردها انسان نیز روز به روز بیشتر و بیشتر و شده و  کشاورزان و صنعتگران عرصه کشاورزی برای پاسخگویی به نیازهای های غذایی مردم بیشتر تلاش می کنند، در این مسیر به طور سالانه مقادیر زیادی فسفر(عنصر اصلی کود) وارد خاک می شود. البته باید توجه داشت این فسفر مصنوعی که توسط کشاورزان وارد چرخه طبیعت می شود ؛ تنها در خاک باقی نمانده و محصولات کشاورزی نیز مقداری فسفر جذب می کنند.

اگر کشاورزان به مصرف همین مقدار فسفر که در حال حاضر استفاده می کنند ادامه دهند، عرضه جهانی آن در حدود 80 سال تهی خواهد شد. اکنون زمانی برای جهان است تا یاد بگیرد که چگونه از فسفر به شیوه ای پایدار تر می توان استفاده کرد.

کودهای اضافی باقی مانده در مزارع توسط آب های سطحی شسته شده و به نوبه خود آبراه ها را آلوده کرده و باعث از بین رفتن گونه های بزرگتر نیازمند به اکسیژن،  کشتن ماهی ها، تولید و افزایش رشد خزه و جلبک ها در دریاچه های بزرگ و آبراه های سراسر جهان می شود.

این موضوع دستمایه مطالعه تیمی از پژوشگران دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس شد. در همین رابطه رامش رالیا، دانشمند محقق در این دانشگاه و از اعضای تیم تحقیقاتی فوق، در یک مصاحبه خبری گفت: اگر کشاورزان به مصرف همین مقدار فسفر که در حال حاضر استفاده می کنند ادامه دهند، عرضه جهانی آن در حدود 80 سال تهی خواهد شد. اکنون زمانی برای جهان است تا یاد بگیرد که چگونه از فسفر به شیوه ای پایدار تر می توان استفاده کرد.

 رالیا و همکارانش در این مطالعات موفق به کشف  نانوذرات اکسید روی به دست آمده از یک قارچ شدند  که می تواند به ریشه گیاهان کمک کند تا فسفر بیشتری از خاک جذب کنند. روی با سه آنزیم ضروری برای تبدیل فسفر پیچیده موجود در خاک به یک نسخه ساده تر که می تواند توسط گیاه استفاده شود، تعامل و تداخل می کند.

در طول زمان از خاک کره زمین بیش از حد استفاده شده و تنوع زیستی میکروفلورهای خود و همچنین آنزیم هایی که به جذب فسفر کمک می کنند را از دست می دهد. آزاد کردن فسفر بیشتری به خاک می تواند تا حدودی خوب باشد.

محققان در مطالعات خود دریافتند هنگامی که این نانوذرات در برگ گیاه لوبیا به کار گرفته می شود، جذب فسفر 11 درصد افزایش داشته و فعالیت سه آنزیم ضروری موجود در گیاه نیز با رشدی  84 درصدی مواجه می شود.

 رالیا در این رابطه  اعلام کرد: هنگامی که فعالیت آنزیم ها افزایش پیدا می کند، دیگر نیزی به استفاده از فسفر خارجی نیست، به این دلیل که فسفر کافی در خاک موجود است، اما نه در یک حالت قابل استفاده برای جذب گیاه. هنگامی که ما این نانوذرات ها را بکار می بریم، آن ها شکل پیچیده فسفر را به یک فرم قابل دسترس تر تبدیل می کنند.

محققان امیدوار به استقرار فن آوری خود را در کشورهای در حال توسعه، به ویژه در آسیا هستند. کشاورزان هند و چین تقریبا نیمی از فسفر کشاورزی جهان را استفاده می کنند.

منبع: upi

ترجمه: احسان محمدحسینی 

No tags for this post.