محصول نانویی به کمک کشاورزان می‌آید

فناوران ایرانی موفق به تولید کود اوره هوشمندی شدند که با پوششی زیست‌تخریب‌پذیر حاوی نانوذرات، نیتروژن را به‌تدریج و هماهنگ با نیاز گیاه آزاد می‌کند. این محصول که قابلیت سفارشی‌سازی زمان رهایش از ۴۵ تا ۹۰ روز را دارد، می‌تواند مصرف اوره را تا ۷۵ درصد کاهش دهد. فناوری جدید ضمن افزایش عملکرد محصول، تجمع نیترات را کم کرده و به سلامت غذایی و صادرات کمک می‌کند.

به گزارش ایسنا، کشاورزی ایران سال‌هاست با چالش بزرگی دست‌وپنجه نرم می‌کند: بیش از نیمی از نیتروژن موجود در کود اوره، پیش از آنکه به گیاه برسد، بر اثر بارندگی یا آبیاری سنگین از خاک شسته شده یا به صورت گاز تبخیر می‌شود. این اتلاف که گاه به ۵۰ تا ۶۰ درصد می‌رسد، افزون بر تحمیل هزینه‌های اضافی به کشاورز، منابع آبی و خاکی را آلوده می‌کند. حالا یک تیم فناور با تکیه بر دانش نانو، راهکاری نوین برای مهار این مشکل ارائه داده است.

یک شرکت دانش‌بنیان که در قالب یکی از هسته‌های فناور فعالیت می‌کند، با حمایت ستاد توسعه فناوری نانو و در پاسخ به نیاز بزرگترین شرکت زنجیره تامین و توزیع نهاده‌های کشاورزی کشور کود اوره آهسته‌رهشی طراحی کرده که پوششی پلیمری و زیست‌تخریب‌پذیر حاوی نانوذرات دارد. این پوشش هوشمند روی دانه‌های اوره اعمال می‌شود و مانند سدی عمل می‌کند که تماس مستقیم آب با سطح کود را به تأخیر می‌اندازد.

راز اصلی این فناوری در نانوذراتی نهفته است که درون لایه پلیمری پراکنده شده‌اند. این ذرات با قطر بسیار کم، ریزحفره‌های سطح پوشش را می‌بندند و از نفوذ سریع آب به درون دانه اوره جلوگیری می‌کنند. در نتیجه، فرآیند انحلال و آزادسازی نیتروژن به جای یک باره و ناگهانی، به صورت تدریجی و پیوسته انجام می‌شود. گیاه در تمام طول رشد خود — از مرحله پنجه‌زنی تا خوشه‌دهی — تغذیه یکنواخت و مؤثری دریافت می‌کند و دیگر با جهش‌های ناگهانی یا کمبود نیتروژن مواجه نمی‌شود.

سفارشی‌سازی برای هر محصول و اقلیم

یکی از نقاط قوت این محصول، قابلیت تنظیم زمان رهایش بر اساس نیاز زراعی هر منطقه است. تیم توسعه‌دهنده امکان تغییر ضخامت و ترکیب پوشش را فراهم کرده تا مدت آزادسازی نیتروژن متناسب با چرخه رشد انواع گیاهان تعیین شود. به عنوان مثال، برای محصولات راهبردی مانند گندم و ذرت، زمان رهایش قابل تنظیم در بازه ۴۵ تا ۹۰ روز است. در مقابل، برای گیاهان گلخانه‌ای یا زینتی که دوره رشد کوتاه‌تری دارند، فرمولاسیونی با رهایش سریع‌تر (حدود ۳۰ تا ۴۵ روز) ارائه می‌شود. این انعطاف‌پذیری، کود نانویی را برای استفاده در نقاط مختلف کشور با شرایط اقلیمی گوناگون مناسب کرده است.

آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهد که استفاده از این کود هوشمند می‌تواند مصرف اوره را تا ۷۵ درصد کاهش دهد. این کاهش چشمگیر، به‌ویژه در مناطق مرطوب و پربارش که خطر شست‌وشوی نیتروژن بالاست، بیشتر خود را نشان می‌دهد. با افزایش راندمان جذب عناصر غذایی، رشد گیاه تسریع شده، عملکرد در هکتار بالا می‌رود و کیفیت محصول نهایی بهبود می‌یابد. از سوی دیگر، تجمع نیترات در بافت گیاهان — که یکی از نگرانی‌های جدی سلامت غذایی است — به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. این ویژگی، محصولات کشاورزی ایرانی را برای صادرات به بازارهای بین‌المللی که استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای در مورد باقیمانده نیترات دارند، آماده‌تر می‌کند.

بسیاری از کودهای پوشش‌دار موجود در بازار، از پلیمرهای مصنوعی و تجزیه‌ناپذیر ساخته می‌شوند که پس از مدتی به صورت ذرات ریز در خاک باقی می‌مانند. اما در محصول این شرکت، از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر استفاده شده است. این لایه محافظ در بازه زمانی معقول (چند هفته تا چند ماه) توسط میکروارگانیسم‌های خاک به ترکیبات طبیعی و بی‌خطر مانند آب و دی‌اکسید کربن تجزیه می‌شود. هیچ اثر منفی بر بافت خاک، جمعیت باکتری‌های مفید یا چرخه عناصر غذایی باقی نمی‌ماند. این ویژگی، کود نانو را به گزینه‌ای کاملاً همسو با اهداف کشاورزی پایدار و هوشمند تبدیل کرده است.

به نقل از ستاد نانو، دامنه استفاده از این فناوری محدود به مزارع بزرگ گندم و ذرت نیست. کود اوره آهسته‌رهش نانویی می‌تواند در باغ‌های میوه، گلخانه‌های صنعتی، تولید گیاهان زینتی و آپارتمانی و حتی کشت محصولات حساس به نیتروژن که برای صادرات هدف‌گذاری شده‌اند، به کار رود. قابلیت سفارشی‌سازی فرمولاسیون برای هر اقلیم و هر گونه گیاهی، این محصول را به ابزاری استراتژیک برای کشاورزی دقیق (precision agriculture) تبدیل کرده است.

فناوری توسعه‌یافته توسط این شرکت، نمونه‌ای عینی از نقش نانو در تحول بخش کشاورزی است. با کنترل هوشمند میزان و زمان آزادسازی نیتروژن، این کود به کشاورزان امکان می‌دهد با هزینه کمتر و آسیب زیست‌محیطی کمتر، محصولی باکیفیت‌تر برداشت کنند. این موفقیت، مسیر را برای تجاری‌سازی گسترده کودهای هوشمند در ایران هموار می‌کند و نویدبخش آینده‌ای است که در آن امنیت غذایی بدون تخریب منابع طبیعی تأمین شود.

*