د عبدالعزيز بندق يكتب: النانو تكنولوجي مستقبل العلوم الزراعية

معهد المحاصيل الحقلية – مركز البحوث الزراعية – مصر

مفهوم  النانو تكنولوجي : 

هي التقنية التي يتمكن  العلماء من خلالها من التحكم في  بناء جزئيات المواد في حجم النانومتر ( ما بين  1 – 100 نانو متر )  بشكل وحجم محددين  وباختلاف  كل من الحجم  والشكل لنفس المادة النانو مترية  تختلف الخواص الكيميائية والفيزيائية  والبيولوجية للمادة عنها  في الحالة العادية  . ومن هنا يمكن ان ينتج لنا من نفس المادة العديد من الأشكال  والأحجام ذات الصفات المختلفة التي تفتح الباب لأنتاج  ملايين المنتجات الجديدة  ذات الصفات  الفريدة وبالتالي  تساعد علي انشاء المصانع   وتوفير فرص العمل وتقليل البطالة  وسرعة النمو الأقتصادي.

تطبيقات الجزئيات النانومترية في مجال المحاصيل الحقلية

المشكلة الرئيسية في مصر : الفجوة الغذائية  هي المشكلة الرئيسية للغذاء في مصر حيث توجد فجوة غذائية حقيقة  بين الأنتاج  والاستهلاك نظرا للنمو السكاني الذي يتم طبقا لمتوالية هندسية فمن المتوقع  ان يصل عدد سكان مصر عام  2050 حوالي 160 مليون  نسمة لذلك فزيادة الأنتاج  من الغذاء للأنسان المصري يعتبر هدف رئيسي  فهو يهدف لزراعة وانتاج المحاصيل الحقلية  المتنوعة  والتي نحاول الوصول اليها  من خلال عدة محاول منها استخدام تكنولوجيا النانو عن طريق استخدام الجزئيات الورقية النانومترية والتي لها القدرة علي مضاعفة مساحة سطح الأوراق وببالتالي مضافعة الأنتاجية المحصولية المتوقعة من وحدة المساحة

تطبيق الجزئيات النانومترية في مجال المحاصيل الحقلية :

لقد تم استخدام تقنية النانو في مضاعفة مساحة  سطح الورقة  المستقبلة لأشعة الشمس وتحويلها الي طاقة من خلال عملية البناء الضوئي في  محصول البرسيم المصري والمعروفة بأسم ( photosynthesis  )

هي بناء المركبات العضوية وعلي الخصوص الكربوهيدرات التي تتكون في  الخلاليا الخضراء من ثاني اكسيد الكربون   co2 في وجود الماء  H2o و الضوء  وطاقة الضوء في وجود الكلورفيل الموجود في الأوراق والأنزيمات  وهذه العمليات  تتم في النباتات التي تعتبر المنتج الأولي (  primary  ) producer  للمواد الغذائية والتي تبدأ بها سلسلة الغذاء  )  food chain  ) والتي  تعتمد عليها  الحياة علي كوكب الأرض

ومضاعفة مساحة سطح الورقة المستقبلة لأشعة الشمس باستخدام الجزئيات الورقية النانومترية تمت علي محصول البرسيم المصري حيث تمكنت  من تخليق الجزئيات الورقية النانومترية  واختبارها علي اوراق محصول البرسيم المصري وكانت النتائج مبشرة للغاية  .

التجارب الحقلية  والقياسات المأخوذة علي محصول البرسيم المصري :

• تم اجراء التجربة الحقلية علي محصول البرسيم الصمري باستخدام الجزئيات الورقية النانومترية رشا علي المجموع الخضري  foliar application  بأستخدام التركيزات  الاتية  :

Zero /500 ppm /1000 ppm /1500ppm

وكانت اهم القياسات المأخوذة  هي مساحة سطح الورقة بأستخدام برنامج مساحة الورقة  Software leaf area

وكانت القياسات كالأتي : 

Concentration  of Nano particles leaf Area	Control	NaNo 500 ppm	NaNo 1000 ppm	NANO 1500 ppm
Leaf are (CM)	20.40 23.30 29.66	45.68 44.40 45.70	53.68 52.95 47.44	66.74 66.38 57.54

الأثار الجانبية لمادة الجزئيات الورقية النانومترية :

اظهرت الدراسة  ان تحليل البروتين باستخدام  SDS – PAGE   لعينات البرسيم المصري المعامل بالتركيزات المختلفة من مادة الجزئيات الورقية النانومترية  ان هذه المادة ليس لها اي تأثير بيئي ضار وايضا ليس لها اي اثر متبقي سواء علي محصول البرسيم المصري او علي التربة  بمعني انها ( مادة امنه بيئياً )