1405/01/28
عهدیه امجدی

عهدیه امجدی

مرتبه علمی: استادیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
شاخص H:
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
اسکولار:
پست الکترونیکی: ahdie.amjadi [at] gmail.com
اسکاپوس:
تلفن:
ریسرچ گیت:

مشخصات پژوهش

عنوان
تحلیل فرصت طرح توسعه فناوری اصلاح بذور با استفاده از پوشش های پلیمری نانوکامپوزیتی
نوع پژوهش
طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها
پوششهای نانوکامپوزیتی، بذر پوشش دار
سال 1403
پژوهشگران عهدیه امجدی

چکیده

کشاورزی به‌عنوان یکی از حیاتی‌ترین فعالیت‌های بشر، نقشی کلیدی در تأمین غذای جهانی ایفا می‌کند. با افزایش جمعیت و تغییرات اقلیمی، فشار بیشتری بر منابع طبیعی وارد شده است و نیاز به نوآوری در این حوزه بیش از پیش احساس می‌شود. این چالش‌ها شامل تنش‌های محیطی مانند خشکی و شوری، کمبود زمین‌های باکیفیت، و استفاده از بذرهای نامناسب است. بذرها به‌عنوان یکی از مهم‌ترین نهاده‌های کشاورزی، تأثیر مستقیمی بر عملکرد نهایی محصول دارند و اگر کیفیت بذرها پایین باشد، تمامی عملیات کشاورزی دیگر به هدر خواهد رفت. در ایران، بسیاری از زمین‌های کشاورزی با تنش‌های زیستی و غیرزیستی مواجه‌اند که بر جوانه‌زنی و استقرار گیاه تأثیر منفی می‌گذارد. یکی از روش‌های متداول برای مقابله با این مشکلات، واردات بذرهای پوشش‌دار است. هرچند این روش با هزینه‌های بالا و مشکلات جانبی نظیر فرسایش ژنتیکی و تهدید امنیت غذایی کشور همراه است. از این رو، توسعه فناوری‌های نوین مانند پوشش‌دهی نانوکامپوزیتی برای بذرها، به‌عنوان راهکاری پیشرفته برای بهبود عملکرد بذر و افزایش بهره‌وری کشاورزی ضروری است. در این پژوهش، رویکردی نوآورانه برای بهبود کیفیت بذرها از طریق پوشش‌دهی نانوکامپوزیتی ارائه شده است. این روش از ترکیب نانوذرات معدنی مانند نانورس و نانوذرات فلزی استفاده می‌کند تا یک لایه محافظ کارآمد بر روی بذر ایجاد کند. این لایه می‌تواند بذر را در برابر تنش‌های محیطی نظیر خشکی، شوری، آفات و بیماری‌ها محافظت کرده و شرایط مطلوب‌تری برای جوانه‌زنی و رشد گیاه فراهم کند. نانورس به‌عنوان یک ماده معدنی با خاصیت جذب آب و افزایش مقاومت به خشکی، نقش مهمی در این فرآیند ایفا می‌کند، در حالی که نانوذرات فلزی مانند نقره و مس به‌عنوان عوامل ضد میکروبی و محافظ در برابر بیماری‌ها عمل می‌کنند. همچنین، استفاده از نانوکامپوزیت‌ها امکان رهایش کنترل‌شده مواد مغذی و عوامل رشد را فراهم می‌کند که این امر باعث بهبود تغذیه گیاه در مراحل مختلف رشد و توسعه آن می‌شود. از طریق این فناوری، می‌توان مواد مغذی و عوامل محافظتی را به‌طور دقیق و مؤثر به گیاهان انتقال داد و از مصرف بی‌رویه کودها و سموم شیمیایی جلوگیری کرد. نتایج مورد انتظار این طرح شامل بهبود قابل‌توجه نرخ جوانه‌زنی و استقرار بهتر گیاه در مراحل ابتدایی رشد، افزایش مقاومت به تنش‌های زیستی و غیرزیستی و در نهایت افزایش عملکرد و بهره‌وری محصول است. پوشش نانوکامپوزیتی بذر با نانوذرات معدنی و فلزی، نه‌تنها باعث افزایش حفاظت بذر در برابر شرایط سخت محیطی می‌شود، بلکه به کاهش هزینه‌های تولید و استفاده از مواد شیمیایی مضر نیز کمک می‌کند. این محصول به‌عنوان یک جایگزین پایدار برای بذرهای وارداتی، با کاهش وابستگی به بذرهای خارجی و استفاده از ترکیبات بومی، می‌تواند بازار داخلی بذر را بهبود بخشد و حتی امکان صادرات به کشورهای همسایه را نیز فراهم کند. به دلیل استفاده از نانوذرات فلزی و معدنی با خواص منحصربه‌فرد، محصول پوشش‌دهی نانوکامپوزیتی ما قابلیت ارائه مزایای چندگانه‌ای از جمله افزایش مقاومت به بیماری‌ها، افزایش جذب آب و مواد مغذی و کاهش نیاز به مواد شیمیایی مضر را دارد. یکی از مزایای مهم پوشش نانوکامپوزیتی بذر، توانایی آن در کنترل دقیق‌تر جوانه‌زنی و رشد گیاه است. نانوذرات معدنی مانند نانورس می‌توانند رطوبت موجود در محیط را جذب کرده و به تدریج در اختیار بذر قرار دهند که این ویژگی به‌ویژه در مناطق خشک و کم‌آب بسیار مؤثر است. نانوذرات فلزی نیز می‌توانند با خواص ضد میکروبی خود از بذر در برابر قارچ‌ها و باکتری‌های مضر محافظت کنند. این ترکیب منحصربه‌فرد از نانوذرات، مزیت‌های متعددی از جمله افزایش کارایی بذر، کاهش مصرف آب و مواد شیمیایی و بهبود سلامت خاک را به همراه دارد. علاوه بر این، این فناوری با توجه به کاهش مصرف سموم و کودها، تأثیرات منفی زیست‌محیطی کمتری دارد و به بهبود پایداری کشاورزی کمک می‌کند. در نتیجه، کشاورزان با استفاده از این محصول می‌توانند به بهبود کیفیت و کمیت محصولات خود دست یابند و در عین حال هزینه‌های تولید را کاهش دهند. مصرف‌کنندگان نهایی این محصول شامل کشاورزان بزرگ و متوسط، تعاونی‌های کشاورزی، شرکت‌های تولید بذر، مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی و تولیدکنندگان محصولات ارگانیک هستند. کشاورزان و تعاونی‌ها با استفاده از این فناوری می‌توانند بذرهای باکیفیت‌تری تولید کرده و بهره‌وری مزارع خود را افزایش دهند. همچنین، شرکت‌های تولید بذر می‌توانند از این فناوری برای بهبود کیفیت بذرهای تولیدی خود استفاده کرده و مزیت رقابتی بیشتری در بازار کسب کنند. مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی نیز می‌توانند از این فناوری برای بررسی و آزمایش‌های پیشرفته در حوزه کشاورزی استفاده کنند و در نهایت، تولیدکنندگان محصولات ارگانیک نیز از این فناوری بهره‌مند خواهند شد چرا که این پوشش نانوکامپوزیتی امکان کاهش مصرف سموم و مواد شیمیایی را فراهم می‌کند.