Технологический прогресс, который влияет на всю цепочку поставок, - это нанотехнологии.
Нанотехнологии могут быть использованы для повышения урожайности и эксплуатации. Нанонаука и нанотехнологии нашли применение в широком спектре областей, в том числе в производстве энергии, медицины, электроники, связи, сельского хозяйства и пищевой промышленности.
Применение нанотехнологий в сельском хозяйстве
Поиск путей устойчивого развития сельского хозяйства посредством разработки новых технологий или совершенствования существующих методов ведения сельского хозяйства является одной из основных целей повышения доступности продовольствия и уменьшения воздействия на окружающую среду, вызываемого традиционными интенсивными методами ведения сельского хозяйства, такими как агрохимикаты.
Использование нанотехнологий в сочетании с биотехнологиями оказалось перспективным инструментом для решения этих проблем, сулящим более высокие урожаи в отрасли и более низкие производственные затраты.
Таким образом, синтезируется несколько технических наноматериалов с различным составом и морфологией с такими целями как:
- повышение качества и урожайности сельскохозяйственных культур,
- повышение физико-химической устойчивости пестицидов и удобрений,
- минимизация потерь питательных веществ при внесении удобрений,
- сокращение применения средств защиты растений,
- повышение урожайности путем оптимизации использования питательных веществ.
Инженерные наноматериалы обладают различными свойствами по сравнению с более традиционными аналогами, так как имеют большее отношение площади поверхности к объему и, следовательно, более биологически доступны.
Такие наноматериалы часто используются в форме:
- липидов,
- полимеров или эмульсий,
- наночастиц диоксида титана,
- наночастиц серебра или кремния.
Соединенные Штаты и Китай являются пионерами в развитии нанотехнологий, однако многие другие страны, включая Японию, Россию, Южную Корею, Бразилию, Канаду, Сингапур, Индию, Германию и некоторые другие европейские страны, увеличивают свои исследования и инвестиции в сельскохозяйственный сектор.
Недавно был описан широкий круг обзорных статей, посвященных потенциальному использованию нанотехнологий в сельском хозяйстве.
Среди них можно выделить:
- наноносители,
- изготовление наносенсоров и биосенсоров,
- синтез наноструктур,
- использование/развитие каталитических свойств наночастиц.
Развитие наноносителей может быть связано с пестицидами, генами и удобрениями, основной целью которых является содействие контролируемому выделению этих активных компонентов с целью снижения их токсичности и повышения физической и химической устойчивости и специфичности объектов.
Производство нано- и биосенсоров может быть использовано для повышения чувствительности и скорости обнаружения различных активных ингредиентов, используемых в сельском хозяйстве.
В качестве альтернативы, нано- и биодатчики могут быть использованы для прогнозирования изменений окружающей среды, которые могут поставить под угрозу урожай, а также помочь в диагностике патогенов.
Продолжение читайте в следующей статье...