Nanoteknologi
dalam Pertanian
Nanoteknologi telah diumumkan sebagai revolusi perindustrian baru - seperti dalam abad ke-18 dan 19, nano
mempunyai potensi untuk membawa
perubahan drastik dalam industri
pertanian. Perkembangan alat nano
baru berasaskan dan peralatan boleh membantu untuk meningkatkan kecekapan
dan mengatasi cabaran-cabaran yang
dihadapi oleh industri pertanian.
Antara cabaran-cabaran
ini termasuk ancaman meningkat kepada pengeluaran pertanian dan risiko penyakit tumbuhan berkaitan. Sektor pertanian
akan mendapat manfaat yang besar dari
alat nano berasaskan untuk mengesan penyakit dengan cara yang
cepat, meningkatkan keupayaan tumbuhan untuk menyerap nutrien dan menggalakkan rawatan molekul penyakit.
Perladangan
Proses memaksimumkan
hasil tanaman dan mengurangkan penggunaan
racun perosak, baja, dan racun melalui prosedur pemantauan
yang cekap disebut pertanian
tepat. Pertanian tepat menggunakan
peranti penderiaan jauh, komputer
dan sistem kedudukan satelit global
untuk menganalisis pelbagai keadaan
persekitaran untuk menentukan pertumbuhan
tumbuh-tumbuhan di bawah syarat-syarat
ini dan mengenal pasti masalah
yang berkaitan dengan tanaman dan persekitaran mereka yang semakin meningkat.
Pertanian tepat membantu menentukan
pembangunan loji, keadaan tanah, penggunaan air dan bahan kimia, baja dan tabur dan mengawal pencemaran alam sekitar ke tahap yang minimum dengan
mengurangkan sisa pertanian.
Pelaksanaan nanoteknologi dalam bentuk sensor kecil dan alat
pemantauan akan mewujudkan kesan
positif kepada penggunaan masa depan kaedah pertanian tepat. Sistem nano yang
dibolehkan membantu meningkatkan penggunaan
sensor autonomi yang dikaitkan
ke dalam sistem GPS untuk menyediakan perkhidmatan pemantauan yang
cekap memberi tumpuan kepada pertumbuhan
tanaman dan keadaan tanah. Penggunaan
sensor pintar dalam pertanian tepat akan menyebabkan peningkatan
produktiviti pertanian dengan
menyediakan petani dengan
maklumat yang tepat yang akan membolehkan mereka untuk membuat keputusan yang tepat berkaitan dengan pertumbuhan tumbuhan dan
kesesuaian tanah.
Sistem
Penghantaran Nano
Terdapat banyak
batasan peraturan yang diletakkan pada
racun perosak dalam pertanian hari ini. Racun perosak seperti DDT, yang telah
menyebabkan bahaya alam sekitar yang
melampau, telah meningkatkan kesedaran awam dan peraturan penggunaan
bahan kimia dalam pertanian, beralih tumpuan industri ke penggunaan sistem pengurusan
perosak bersepadu, yang menggabungkan lebih bijak dan
lebih penggunaan sasaran bahan kimia dengan berbutir pemantauan kesihatan tumbuhan.
Ini sistem
pertanian boleh menggunakan cemerlang
nano yang dibolehkan peranti "pintar" yang boleh melakukan dua peranan sebagai sistem amaran pencegahan
dan awal. Alat-alat ini boleh mengenal pasti isu-isu berkaitan kesihatan tumbuhan walaupun sebelum mereka menjadi kelihatan
kepada petani dan pada masa yang sama
menyediakan langkah-langkah pemulihan.
Sistem-sistem nano juga boleh digunakan untuk memantau penghantaran bahan kimia.
Sistem penyampaian
nano mesra pengguna dan mesra alam untuk nutrien dan racun perosak telah mula mencari tempat mereka di pasaran. Ini boleh membenarkan penggunaan racun perosak dengan risiko minimum mutlak kerosakan
alam sekitar. Syarikat telah
melaksanakan nanoemulsions dalam
produk racun perosak komersial.
Syngenta, sebuah syarikat agrokimia
terkemuka, menghasilkan produk yang cepat-siaran microencapsulated, yang boleh didapati di
bawah nama ® Karate Zeon.
Nanoteknologi
dalam Makanan
Teknologi nano
berharap akan mengubah industri makanan keseluruhan dengan membawa perubahan dalam pengeluaran, pemprosesan,
pembungkusan, pengangkutan dan
penggunaan makanan. Penggunaan
teknologi nano dalam proses ini memastikan keselamatan produk makanan,
mewujudkan budaya makanan yang sihat
dan meningkatkan kualiti nutrisi makanan.
Sistem pembungkusan
makanan Smart boleh
dibangunkan dengan menggunakan teknologi nano yang seterusnya meningkatkan hayat produk makanan dengan
membangunkan permukaan antikulat
dan antimicrobic aktif,
meningkatkan haba rintangan dan sifat-sifat mekanik, mengubah suai tingkah
laku penyerapan daripada foil dan mengesan dan
isyarat perubahan biokimia dan
mikrobiologi .
Beberapa syarikat
telah mula untuk membangunkan sistem Pembungkusan Pintar - salah
satu syarikat itu adalah Bayer
Polimer, yang membangunkan Durethan KU2-2601
filem pembungkusan yang tujuan utama adalah
untuk mengelakkan pengeringan kandungan
makanan dan melindungi kandungan makanan dari oksigen dan kelembapan. Ini filem pembungkusan
dibuat dari beberapa nanopartikel silikat.
Penggunaan teknologi nano dalam pemprosesan makanan
adalah mewujudkan kesan yang besar
kepada pembangunan makanan interaktif dan berfungsi yang memberikan nutrien dan bertindak balas kepada keperluan badan dalam cara yang cekap. Nanocapsules ditambah ke dalam produk makanan untuk memberikan khasiat dan nanopartikel apabila ditambah kepada makanan peningkatan penyerapan nutrien.
Semakin banyak
syarikat-syarikat yang membuat kajian
ke atas bahan tambahan yang boleh diserap dengan mudah oleh badan dan produk peningkatan jangka
hayat. Sains Biodelivery Antarabangsa bergelung membangunkan
nanopartikel dipanggil nanocochleates yang menyampaikan nutrien dan asid lemak omega kepada sel-sel tanpa menyebabkan apa-apa perubahan kepada rasa dan warna makanan.
Perkembangan terbaru
Dengan teknologi
nano mendapat pengiktirafan dalam
sektor pertanian dan makanan, saintis dan pakar-pakar dalam bidang saintifik baru-baru ini mempamerkan kepakaran teknologi nano mereka kepada petani di
Afrika. Tiga inovasi penting telah menunjukkan:
·
Para saintis
telah merancang untuk
membangunkan sebuah beg penyimpanan
plastik yang dipenuhi dengan nanopartikel yang mampu bertindak balas dengan oksigen dan mencegah dari ubi
kayu reput. Dengan cara ini,
petani Afrika boleh memanjangkan jangka hayat ubi kayu dan mengelakkan pembaziran sayur-sayuran ini.
·
Seorang
bekas susu telah direka dengan nanopatterned,
salutan antimikrobial yang membantu
petani diari di
Afrika untuk memelihara susu untuk
tempoh masa yang lama kerana
mereka mengambil hampir sepanjang
hari untuk sampai ke pusat
penyejukan. Ini bekas
susu berasaskan teknologi nano menggantikan beg plastik kini digunakan kosong.
·
Para
saintis juga telah merancang untuk membangunkan sensor kertas nanopatterned untuk
mengesan kehamilan lembu bagi
membolehkan petani tenusu menentukan sama ada lembu mereka akan berjalan kering tanpa susu kerana raba jangkitan
atau mengandung.
Horizon 2020
program penyelidikan Kesatuan Eropah
telah banyak melabur dalam pembangunan
produk teknologi nano termasuk
teknologi canggih yang lain. Pertubuhan Makanan dan Pertanian PBB
persidangan Pertubuhan juga menekankan faedah menggunakan
nanoteknologi untuk mendapatkan produk
makanan memandangkan penduduk
yang semakin meningkat di seluruh dunia.
Walaupun keinginan
ini untuk meningkatkan penggunaan
teknologi nano dalam produk makanan,
saintis di sebalik kajian yang dibiayai oleh Swiss telah menekankan hakikat bahawa potensi risiko menggunakan nanoteknologi
mesti dipertimbangkan, sebagai baja dan produk perlindungan tumbuhan yang mengandungi nanopartikel boleh membahayakan Biosistem bumi. Ia adalah penting
bahawa produk nano yang
dipertingkatkan wich sebagai
go ini melalui yang
sama proses kelulusan yang ketat
yang digunakan untuk racun
perosak konvensional dan baja,
dan penjagaan yang diambil dalam penggunaan mereka untuk mengurangkan pembebasan mereka ke dalam air bawah tanah.
Nanoteknologi akan memainkan peranan penting dalam
pembangunan sektor pertanian, kerana ia boleh digunakan dalam produk pertanian yang melindungi tumbuh-tumbuhan dan memantau pertumbuhan tumbuhan dan mengesan penyakit. Ahli-ahli
sains telah berusaha ke arah
meneroka permohonan baru teknologi nano dalam bidang pertanian dan
industri makanan - jika penemuan ini digunakan bijaksana,
alam sekitar, sektor pertanian dan industri
makanan memang akan melihat
perubahan yang besar kepada yang lebih
baik pada tahun-tahun akan
datang.
