نانوتکنولوژی دانشی جدید با هدف تولید موادی با اندازه کمتر از صد نانومتر و در مقیاس اتم‌ها و مولکول‌هاست. دانشی که با استفاده از ابزارها و روش‌های جدید یک موهبت برای افزایش پایدار تولید محصولات کشاورزی و محافظت آنها در برابر آفات محسوب می‌شود. نانوتکنولوژی کاربردهای متعددی در کشاورزی دارد که از آن جمله می‌توان به افزایش میزان تولید با استفاده از نانوکودها و نانو‌آفت‌کش‌ها، افزایش رشد گیاه با استفاده از نانومواد مانند نانولوله‌های کربنی، دی اکسید تیتانیوم و دی اکسید سیلیکون، بهبود کیفیت خاک با استفاده از هیدروژل‌ها و نانوکودها و بررسی بهتر وضعیت تولید با استفاده از نانوحسگرهای بی‌سیم اشاره کرد. به علاوه این روش‌ها به کنترل تخلیه سموم از مواد شیمیایی کشاورزی مانند کودها و آفت‌کش‌های شیمیایی کمک می‌کنند و بسیاری از ماکرومولکول‌های مورد نیاز برای بهبود مقاومت گیاهان در برابر بیماری‌ها را به مکان‌های موردنظر تحویل می‌دهند.



منشا و اساس نانوسیستم‌هایی نظیر نانوبیوحسگرها، نانوآفت‌کش‌ها و نانوکودهای موردنیاز گیاهان مختلف، تقویت زیست‌دسترسی، افزایش حلالیت، بهبود تحویل هدفمند و کنترل آزادسازی مواد در طی محصولات کشاورزی در نظر گرفته شده است که به شدت زنجیره ارزش کشاورزی را ارتقا می‌بخشد.

کتاب «نانوتکنولوژی کشاورزی و محیط زیست: فناوری‌های نوین و تأثیرات زیست‌محیطی آنها» [Agricultural Nanobiotechnology: Modern Agriculture for a Sustainable Future] آخرین دستاوردهای تکنولوژیک و اثرات اکولوژیکی آن‌ها را در مراحل مختلف زنجیره غذایی بشر به رشته تحریر درآورده است و نه تنها به بیان مزایای کاربرد این تکنولوژی در تولید محصولات زراعی و باغی پرداخته است بلکه ملاحظات لازم برای استفاده از این فناوری بر سلامت انسان در محیط زیست را نیز بیان و آینده استفاده از هر کدام از نانوذرات و نانومواد را هم تا حد امکان پیش‌بینی کرده است.

کتاب در ۲۴ فصل با مباحثی به‌روز در زمینه کشاورزی نانو: مزایا و معایب؛ نانوبیوتکنولوژی کشاورزی: عصر حاضر و چشم‌انداز آینده؛ رویکردها، چالش‌ها و چشم‌اندازهای نانوفناوری برای کشاورزی پایدار؛ نانوفناوری در مدیریت آفت‌کش؛ نانوفناوری در تصفیه آب و فاضلاب؛ کاربرد نانوفناوری در رشد گیاهان و مدیریت بیماری‌ها: ابزاری برای کشاورزی پایدار؛ تعامل بین نانوذرات و پاتوژن‌های گیاهی؛ سنتز نانوذرات اکسید روی با استفاده از عصاره گیاهان علفی و کاربردهای آن؛ نانوساختارهای تلفیق‌شده با مولکول زیستی برای سیستم‌های تشخيص پیشرفته در مدیریت بیماری‌های ویروسی گیاهان زراعی؛ انتقال نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر پلیمر در کشاورزی: پیشرفت‌های اخیر، چالش‌ها و چشم‌انداز؛ نانوفناوری: ابزاری برای توسعه صنعت کشاورزی پایدار؛ نانوفناوری و رویکرد امیکس در زیست‌فناوری کشاورزی؛ تعاملات بین نانومواد و همکاری گیاه‐میکروب؛ نانوفناوری برای کنترل آفات و کنترل میکروبیولوژیکی؛ نانوپالایی؛ نانوپالایی فلزات سنگین در خاک کشاورزی؛ گیاه‌پالایی: روشی جدید برای پایداری زیست‌محیطی؛ نانوزیست‌پالایی: فناوری‌های نوآورانه برای پالایش پایدار آلاینده‌های محیطی؛ نانومواد در زنجیره غذایی بشر؛ دستاوردهای نانوتکنولوژی و تخریب محیط زیست؛ تجمع نانومواد مهندسی‌شده در خاک، هوا و آب؛ نانومواد برای حذف آفت‌کش‌های ارگانوفسفره از فاضلاب؛ اثرات جانبی نانوآلودگی بر سلامت انسان و محیط زیست؛ و ادغام راهبردهای زیستی و نانوتکنولوژی دوستدار محیط زیست برای پیشرفت کشاورزی سلسله مقالاتی خواندنی از نویسندگان مهم این علم در سطح جهانی پدید آورده است.

کتاب تاکید دارد که در حال حاضر، امنیت غذایی به دلیل مشکلات فراوانی مانند عوامل تنش‌های زنده و غیرزنده و گرمایش جهانی که معمولا منجر به تخریب زمین‌های کشاورزی می‌شود، مهمترین نگرانی جهانی است؛ بنابراین، برای غلبه بر این چالش بزرگ بدون استفاده بیش از حد از آفت‌کش‌ها و کودها، باید راه‌حل منحصربه‌فردی تهیه کرد. در سال‌های اخیر، پیشرفت و بهبود روش ویرایش ژن بسیار حیاتی بود. با استفاده از فناوری ویرایش ژن، دانشمندان ممکن است ژن‌های خاص را هدف قرار دهند و ژنوم گیاهان را برای افزایش تولید محصول در سطوح مختلف تغییر دهند. نانوتکنولوژی با ویرایش ژن یک رویکرد یکپارچه را که برای مهندسی زیستی گیاهان مفید است، ایجاد کرد. فناوری نانو با نوآوری جدیدترین رویکردها که شامل فناوری کشاورزی دقیق، افزایش پتانسیل متابولیسم عناصر غذایی، به حداکثر رساندن عملکرد، کنترل بیماری‌های گیاهی با تشخیص خاص و تحمل تنش‌های محیطی است، کشاورزی را متحول خواهد کرد. برای ایجاد کشاورزی نانوهوشمند در آینده، دستگاه‌های نانومقیاس با پردازنده هوشمند، کارایی علف‌کش‌ها و آفت‌کش‌ها را برای عملکرد بهتر افزایش می‌دهند.

کتاب تصریح می‌کند در کشاورزی، فناوری نانو نقش بسزایی در تولید، حفظ و بهره‌وری انرژی محیط زیست دارد. با این حال، چشم‌انداز کاربرد طولانی مدت و بدون آلایندگی نانومواد باید بررسی و اقدامات مناسبی انجام شود: آگاهی و بینش عمومی در حمایت از تاثیر مفید فناوری نانو؛ اطمینان از ارتباط میان علم و فناوری مبتنی بر نانو، مهندسی بیوشیمی، محیط طبیعی و مزیت‌های اجتماعی؛ ایجاد رابطه بین سازمان‌های تامین‌کننده مالی و سازمان‌های تحقیقاتی برای مدت طولانی جهت تایید تاثیر نانوذرات بر سلامت انسان و زیست‌بوم؛ تحقیق دقیق در مورد عملکرد نانوذراتی که باید به طور فعال آب و مواد مغذی را برای رشد مناسب گیاهان به آنها برساند؛ مطالعه درازمدت درک ارتباط بین نانوکودها و ساختار خاک و اکولوژی؛ و پژوهش‌های ویژه در گیاهان با بررسی تیزبینانه نقش نانوآفت‌کش‌های مختص بافت که به دیواره سلولی میکروارگانیسم‌های خاک آسیب می‌رسانند.

کتاب «نانوتکنولوژی کشاورزی و محیط زیست: فناوری‌های نوین و تأثیرات زیست‌محیطی آنها» نوشته جمعی از دانشمندان عرصه نانوتکنولوژی با ویراستاری فابیان فرناندز- لیوکوئنو و جایانتا کومارپاترا با ترجمه دکتر محمد کافی، دکتر محمدبهزاد امیری و مهندس نازنین میری توسط انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد در ۶۹۹ صفحه رهسپار بازار کتاب شده است.

^{................} تجربه‌ی زندگی دوباره ^{................}