کشاورزی و مکانیزاسیون

فناوري نانو هيچ زمينه علمي را به حال خود رها نکرده است . علوم کشاورزي نيز از اين قاعده جدا نيستند .تا به حال کاربردهاي متعددي از فناوري نانو در کشاورزي ، صنايع غذايي و علوم دامي مطرح شده است.

رابطه ميان فناوري نانو وعلوم کشاورزي در زمينه هاي زير قابل بررسي است:
1- نياز به امنيت در کشاورزي و سيستم هاي تغذيه اي
2- ايجاد سيستم هاي هوشمند براي پيشگيري و درمان بيماريهاي گياهي
3-خلق وسايل جديد براي پيشرفت در تحقيقات بيولوژي و سلولي
4-بازيافت ضايعات حاصل از محصولات کشاورزي

کاربردهای نانو در گیاه پزشکی :

کنترل فعاليت های اجزای سلولی گياهان بدون آسيب رسانی به آنها
شيوه های کنونی برای بررسی سلول ها بسيار ابتدايی است و دانشمندان برای شناخت آنچه که در سلول اتفاق می افتد ناگريزند سلول ها را از هم بشکافند و در اين حال بسياری از اطلاعات مهم مربوط به سيالهای درون سلول یا ارگانهای موجود در آن از بين می رود. پيشرفت های نانوفناوری بطور خاص مطالعات بنيادی زيست شناسی را تقويت خواهد کرد.
- حسگرهاي هوشمند و سيستم‌هاي حمل هوشمند به منظور رديابي و مبارزه ی سريع و مفيد با ويروس‌ها و ساير عوامل بيماریزا گياهي به کار می روند.
- تيمار مولكولي بيماريها، رديابي سريع بيماريها، افزايش توانمندي گياهان براي جذب مواد مورد نياز
امروزه صدها نوع ماده شیمیایی برای محافظت گیاهان در مقابل عوامل بیماریزا توسط کارخانجات تولید کننده در دنیا به بازار عرضه می گردد که متاسفانه عوارض وخسارت مختلفی را به محیط زیست وارد نموده است.

سموم گیاهی که به روش نانو تهیه میگردد  قابليت حرکت در گياه را دارند در بسته هايي که حاوي نشاني خاصي هستند قرار ميگيرند. برچسب نشاني يک کد مولکولي است که بر روي بسته نصب شده و به بسته اجازه ميدهد که به بخشي از گياه که مورد حمله عامل بيماري يا آفت قرار گرفته تحويل داده شود.اين ناقلين در ابعاد نانو همچنين داراي خود تنظيمي نيز مي باشند به اين معني که دارو فقط به ميزان لازم به بافت گياهي تحويل داده مي شود.  دقت در رديابي بافت هدف و ميزان اندک اما موثر دارو باعث مي شود استفاده از سموم در کشاورزي به حداقل برسد.

صنایع غذایی

از ديگر کاربردهاي فناوري نانو در صنايع غذايي ايجاد پلاستيک هاي جديد در صنعت بسته بندي مواد غذايي استفاده شده است. در تولید این پلاستیک ها از فناوری نانو استفاده شده است. اکسيژن مسئله سازترين عامل در بسته بندي مواد غذايي است زيرا اين عنصر باعث فساد چربي مواد غذايي و همچنين تغيير رنگ آنها ميشود. در اين پلاستيک جديد نانوذرات به صورت زيگزاگ قرار گرفته اند و مانند سدي مانع از نفوذ اکسيژن مي شوند. به بيان ديگر مسيري که گاز بايد براي ورود به بسته طي کند طولاني مي شود . به همين خاطر مواد غذايي در اين بسته ها تازگي خود را بيشتر حفظ مي کنند.

ماشینهای کشاورزی

- افزايش مقاومت پوشش‌های بدنه ادوات و ماشين‌ها و ابزارهای کشاورزی و حتی شيشه ها در برابر خوردگی و سائيدگی و انعکاس امواج ماورای بنفش؛

- افزايش عمر تايرها توسط نانوروکش‌ها؛

- استفاده از سيستم‌های ميکروالکترومکانيکی و سيستم‌های کنترل از راه دور، سيستم‌های اندازه گيری، سيستمهای مونيتورينگ و غيره جهت توسعه کشاورزی موضعی؛

- بهينه سازی ميزان و شکل سموم مصرفی توسط بيوحسگرها؛

- اصلاح روکش ياتاقان‌ها توسط نانو مواد برای کاهش اصطکاک؛

- افزايش مقاومت به ساييدگی خوردگی و حرارت و کاهش اصطکاک در قطعات مختلف موتور ماشين‌های کشاورزی؛

- تصفيه و کاهش آلودگی محيط زيست توسط نانومبدل‌های کاتاليزوری؛

- توليد سوخت‌های جايگزين و آلودگی کمتر محيط زيست.

اصلاح نباتات :
انتقال ژن های مورد نظر به سلول های گياهی با استفاده از نانومواد

در این روش از سامانه رسانش نانو ذرات طلای پوشیده با  DNDیا  RNA به داخل سلول استفاده میشود.

ساخت ابزارهاي جديد براي بيولوژي سلولي و مولكولي اين ابزار ها جهت تعيين مولكول‌هاي خاص ، شناسايي و جداسازی آن ها استفاده می شوند و کاربری بسياری دارند که از این بين می توان به موارد زير اشاره کرد ؛
تكنولوژي و علم توليد مثل ، اصلاح نژاد حيوانات و گياهان ، تبديل ضايعات به انرژي و محصولات جانبي مفيد و علم و تكنولوژي كودسازي
- اصلاح بذور به شيوه اتمی

خاک و آب

- بی خطر ساختن مواد آلاينده آب و خاک و قابليت بازيافت آنها؛

- ساخت فيلترهای هوشمند تصفيه آب با کارآيی بالا؛

- شوری زدايی از آب‌های شور؛

- ساخت سوپرجاذب‌های آب از پليمرها و مواد کامپوزيت به منظور ذخيره و حفظ رطوبت بيشتر در خاک برای مناطق خشک و کم آب؛

- ساخت مواد پوششی جديد و کارا برای پوشش درون لوله های فلزی به منظور جلوگيری از خوردگی ناشی از سيالات و کاهش زبری جداره لوله‌ها؛

- به کارگيری پليمرها و مواد کامپوزيت برای توليد انواع قطره چکان‌های تنظيم کننده فشار و مقاوم به نفوذ ريشه به قطره چکان؛

- استفاده از نانو کودها در تغذيه گياه؛

- ساخت سيستم های هوشمند به منظور رهايش سموم در گياه.

علوم دامي

استفاده از نانوذرات نقره (نانوسيلورها) در افزايش بهداشت دام و جايگاههاي پرورش دام و طيور
نانوذرات نقره به عنوان ضدعفوني كننده قوي ( ضد ياكتري و ضد ميكروب ) مطرح بوده و با توجه به پايداري آنها و عدم مصرف اين ذرات (عدم نياز به تهيه مجدد) استفاده از آنها در ضدعفوني كردن جايگاههاي نگهداري دام و طيور كاربرد گسترده اي يافته است.

استفاده از نانوفيلترها به منظور فرآوري محصولات لبني
در فرآوري محصولات لبني، استفاده از فيلترها بسيار مرسوم است. نانوفيلترها، امكان عبور انتخابي ذرات خاص را فراهم آورده و از اين رو فرآوري مورد نظر را ممكن مي سازند.

استفاده از نانوكپسولها بعنوان پوششي براي آنزيمهاي خوراكي و داروهاي دامي
با توجه به كاربرد برخي آنزيمها و پروتئين هاي خاص در جيره هاي دام و طيور كه بمنظور افزايش عملكرد و تاثير در بافتي مشخص استفاده مي شوند و معمولا در دستگاه گوارش بخوبي جذب نمي شوند، لذا استفاده از نانوكپسولها براي پوشش دار كردن و محافظت از آنها تا رسيدن به بافت هدف، موثر خواهد بود.

استفاده از نانوحسگرها در بخشهاي مختلف سيستمهاي پرورش دام و طيور و شناسايي انفرادي دامها

استفاده از نانوحسگرها و نانوبيوحسگرها در ماشين‌هاي شيردوشي

شتاب تحقيقاتي در اصلاح نژاد انواع دام ، طيور و آبزيان مؤثر

توليد خوراك‌هاي غيربيولوژيك و داروهاي دامي

باغبانی:

کاربرد آسان بوسیله اسپری نمودن مستقیم بر روی گیاه
غیر شیمیایی بودن پایه این مواد و سازگار بودن با محیط زیست
عدم ایجاد مقاومت در انواع باکتری و میکروب
دوام خاصیت آنتی باکتریال قابل توجه
نانوسید غیر سمی است و از فلز نقره تهیه می شود
برای انسان و جانوران و گیاهان بی خطر است
از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است
پس از مصرف در گیاه باقی نمی ماند