پاسخ به مسئله‌ی تولید مواد غذایی برای جهان در حال رشد، ممکن است راه‌حلی کوچک داشته باشد و آن نانوذراتی است که تحت عنوان کودها و قارچ‌کش‌ها برای محصولات کشف شده است.
پروژه‌ی NanoFARM
NanoFARM کنسرسیوم پژوهشی دانشگاه‌های کارنگی ملون (Carnegie Melon)، کنتاکی، وین، و دانشگاه آویرو (Aveiro) پراگ است که با هدف مطالعه بر روی تاثیر نانوذرات روی کشاورزی کلید خورده است. هر ۴ دانشگاه امتیازاتی را از بنیاد ملی علوم کشورشان دریافت کرده‌اند تا ببیند که چگونه این ذرات کوچک – با فقط ۴ نانومتر قطر – می‌توانند تغییرات اساسی در تولید غذا از طریق کشاورزی ایجاد نمایند.
گرگ لوری درباره‌ی NanoFARM می‌گوید
پروفسور گرگ لوری (Greg Lowry)، سرپرست پروژه‌ی NanoFARM می‌گوید:
آن‌چه که ما انجام می‌دهیم رسیدن به یک درک پایه‌ای از نانو ذرات قریب‌الکشت است تا بتوانیم یافته‌های آینده را بهتر درک کنیم. با استفاده از آفت‌کش‌ها فقط ۵ درصد کاشت به محصول منتهی می‌شود و بقیه به محیط و مواد زائد تبدیل می‌شود. آن‌چه که ما برای آن تلاش می‌کنیم این است که ضایعات و آسیب‌های محیطی مربوطه را به حداقل برسانیم.
اهداف دوگانه‌ی پروژه‌ی NanoFARM
تیم تحقیقاتی اهداف دوگانه‌ای را دنبال می‌کند:
- چه میزان نانو ذرات برای دفع آفات و دست‌یابی به محصول بیشتر مورد نیاز است.
- چه میزان نانو ذرات می‌تواند به طور بالقوه به گیاهان یا اکوسیستم پیرامون آسیب بزند.
تفاوت بین آفت‌کش‌ها و کودها با نانوذرات
آفت‌کش‌ها و کودهای به کار برده شده مستعد شسته شدن هستند، علل الخصوص اگر بعد از استفاده بلافاصله باران شدیدی ببارد. اما نانوذرات به آسانی شسته نمی‌شوند؛ که این موضوع باعث می‌شود این نانو ذرات برای تحویل مواد مغذی مثل روی و کربن به گیاه، بسیار پربازده باشند.
مقاله مرتبط: بیوتکنولوژی؛ افزایش ۲۰ درصدی مقاومت گیاهان زراعی
یافته‌ی Gao
شیائویو گائو (Xiaoyu Gao) دانشجوی Ph.D که از آغاز با پروژه‌ی NanoFARM بوده است، اظهار داشت:
اگر نمک روی را در آب قرار دهید سریعا حل می‌شود ولی اگر به جای آن، نانوذرات اکسید روی را قرار دهید، ممکن است روزها و یا هفته‌ها طول بکشد، که نوعی سیستم تحویل‌دهی آهسته و بلندمدت را ارائه می‌کند.
گائو روی میزان حل شدن نانو ذرات تحقیق می‌کند. یافته‌ی اخیر وی این بود که که حل شدن نانو ذرات مس اکسید در خاک بین ۲۰ تا ۳۰روز زمان می‌برد، به این معنی که مواد مغذی را به گیاهان با سرعت ثابت در طول زمان تحویل می‌دهند.
او می‌گوید:
در کشورهای در حال توسعه مثل چین و هند، گروه بزرگی از مردم گرسنگی می‌کشند. این نوع از تکنولوژی می‌تواند به فراهم کردن غذا و ذخیره‌ی انرژی کمک کند.
نحوه‌ی جذب ذرات باردار منفی و خنثی
اما تحقیق گائو تنها یک تکه از پازل پروژه‌ی NanoFARM است. اخیرا لوری با الینور اشپیل‌من-سان (Eleanor Spielman-Sun) به استرالیا سفر کرده است تا بررسی کند که چگونه نانو ذرات باردار با بارهای متفاوت به وسیله‌ی گیاهان گندم جذب می‌شود. آن‌ها دریافتند که ذرات باردار منفی قادر به حرکت در آوندهای گیاهان هستند، که آن‌ها را به گزینه‌ای مناسب برای انتقال قارج‌کش‌ها به گیاهان تبدیل می‌کند. ذرات خنثی هم به بافت برگ می‌روند، که بدین ترتیب مواد مغذی با ارزش غذایی بالا تولید شود.
پروژه‌ی NanoFARM راه درازی در پیش دارد
لوری می‌گوید که آن‌ها هنوز راه درازی را برای پایان دادن به این پروژه درباره‌ی تمام محصولات در پیش دارند، چرا که تا به حال فقط روی گیاهان گندم و گوجه فرنگی تمرکز کرده‌اند. اما با کمک همکاران دانشگاه، به آرامی سیستم‌هایی را برای تحقیقات بیشتر طراحی خواهند کرد.
