معهد المحاصيل الحقلية – مركز البحوث الزراعية – مصر
مفهوم النانو تكنولوجى: هى التقنية التى يتمكن العلماء من خلالها من التحكم فى بناء جزيئات المواد فى حجم النانو متر(مابين 1-100 نانومتر) بشكل وحجم محددين وباختلاف كل من الحجم والشكل لنفس المادة النانومترية تختلف الخواص الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية للمادة عنها فى الحالة العادية.
ومن هذا يمكن أن ينتج لنا من نفس المادة العديد من الأشكال والأحجام ذات الصفات المختلفة التى تفتح الباب لإنتاج ملايين المنتجات الجديدة ذات الصفات الفريدة وبالتالى مصانع وأيدى عاملة ونمو اقتصادى ولتقريب فكرة النانو تكنولوجى نضرب مثالاً للفحم والماس، فمن المعروف أنهما يتكونان من الكربون وهذا يعنى أن لهما نفس التركيب الكيميائى ولكن الاختلاف بينهما فى ترتيب ذرات الكربون بحيث يكون الماس شكل بلورى متماثل بينما يكون للفحم شكل بلورى سداسى.
فإذا كانت النانو تكنولوجى تمكن العلماء من التحكم فى ترتيب الجزئيات بالشكل والحجم الذى يرغبون فيه فمن الممكن اعادة ترتيب ذرات الكربون الموجودة فى الفحم ليصبح قطعة من الماس ولذلك تعد تقنية النانو بمثابة قوة صناعية قادمة ستغير المفاهيم المعرفية والصناعية والزراعية الى أشياء أشبه بالخيال عند مقارنتها بمفاهيم الواقع الحالى وستخدم كل أغراض المعرفة البشرية الى درجة أن العلماء وحتى العامة يعولون كثيراً على هذه التقنية فى الاستخدامات الطبية المتقدمة وكشف وعلاج الأمراض المستعصية فى مراحل مبكرة جداً مثل أمراض السرطان وكذلك الصناعات المختلفة فى أكثر من مجال وخصوصاً صناعة الأسمدة الزراعية والتطبيقات العسكرية.
ولكى نتفهم تقنية النانو فإننا نحتاج الى توضيح وحدة القياس المستخدمة أن وحدة القياس الأساسية للطول فى النظام الدولى للقياس هى المتر (m) وعلاقته بالنانومتر هى كالتالى:-
| 100سم (سم هو جزء من مائة جزء من المتر) | 210 | 1 متر |
| 1000 مليمتر(المليمتر هو جزء من ألف جزء من المتر) | 310 | 1 متر |
| 1000.000ميكرومتر (ميكرومتر هو جزء من مليون جزء من المتر) | 510 | 1 متر |
| 1000.000.000 نانومتر (نانومتر هو جزء من ألف مليون جزء من المتر) | 910– | 1 متر |
وعلى ذلك فإن علم النانو هو علم وتقنية الأشياء الصغيرة بل وفى منتهى الصغر وعلى وجه الخصوص الأشياء التى قياسها أقل من 100 نانومتر) التى تسمى المواد النانوية.
تطبيقات النانو تكنولوجى فى مجال الزراعة:
أسمدة Nano fertilizers
نظراً لخطورة الأسمدة الكيماوية داخل المنظومة الزراعية اتجه العالم فى السنوات الأخيرة لاستخدام التقنيات الحديثة فى مجال الزراعة خاصة أسمدة (Nano fertilizers) التى تتميز بانخفاض أسعارها وسهولة رشها على المجموع الخضرى للنبات وأثرها الصحى الآمن على النبات والانسان والتربة مقارنة بالأسمدة الكيماوية المتداولة حالياً فالاتحاد الأوروبى قام بفرض حظر على استخدام الأسمدة الكيماوية المصنعة والمخلقة فى تسميد الأراضى منذ عام 1992م مع التوسع فى استخدام تقنية النانو لانتاج أسمدة (Nano fertilizers) .
بلغت الاستثمارات العالمية باستخدام تقنية النانو أكثر من (1 تريليون دولار) حيث أثبتت أسمدة النانو فاعلية كبيرة فى تحسين الانتاجية وتوفير عوامل السلامة والأمان وبالتالى الحصول على انتاجية عالية من المحاصيل الزراعية المختلفة.
وتماشياً مع استراتيجية التنمية الزراعية 2030 الهادفة الى الوصول لأعلى انتاجية بالمحاصيل المختلفة مع ضرورة ترشيد استخدام المياه وتوفير غذاء آمن وصحى للمواطنين نجد أن العالم يتجه فى سبيل تحقيق هذه الأهداف الى تقنية النانو تكنولوجى فى مجال الأسمدة.
يتم انتاج أسمدة نانومترية صديقة للبيئة وذات جدوى اقتصادية وذات كفاءة عالية فى الامتصاص والتى تعتبر بديل فعال للأسمدة الكيماوية حيث تحقق العديد من المزايا ومنها قلة تكلفة الانتاج وأقل استهلاكاً للطاقة وثباتها العالى تحت الظروف المختلفة مما يزيد القدرة على تخزينها لفترات أطول ومنها N.P.K Nano حيث يتم استخدامها فى صورة جرامات رشاً على المجموع الخضرى للنبات حيث تتميز أيضاً بأن Surface Area لأسمدة النانو عالية جداً بالمقارنة بالأسمدة الكيماوية وبالتالى نقلل من الإفراط فى استخدامها.
تظهر آلية عمل أسمدة النانو فى حالة تحويل المركب من الصورة العادية الكبيرة الى صورة النانو متناهية الصغر فإن الخواص الكيميائية والفيزيائية تتغير وبالتالى تزداد مساحة سطح التفاعل فيزداد نشاط التفاعل لهذه المركبات مما يزيد من قدرتها على الامتصاص مع توفير كميات كبيرة من هذه المركبات فى الحالة العادية وبالتالى الحصول على انتاجية عالية من المحاصيل الزراعية المختلفة.
وفى ضوء المزايا العديدة Nano fertilizers مقارنة بالأسمدة الكيماوية يمكننا القول أن تقنية النانو تعد ثورة صناعية واعدة ستغير المفاهيم المعرفية والزراعية وتساهم فى تحقيق استراتيجية التنمية الزراعية 2030 بتحويل نتائج البحوث والدراسات الى مشروعات ومصانع انتاجية.
