Nanotechnology in Agriculture: సస్యరక్షణ లో నానోటెక్నాలజీ పాత్ర

Nanotechnology in Agriculture: నానోటెక్నాలజీ అనేది పంట ఉత్పత్తిని పెంపొందించడానికి మరియు పంట రక్షణకు భరోసా ఇవ్వడానికి అభివృద్ధి చెందుతున్న సాధనం. నానోపార్టికల్స్ స్ప్రెడర్‌లుగా అలాగే ఎరువులు మరియు పురుగుమందుల వంటి వ్యవసాయ రసాయనాల యొక్క ప్రత్యేక వాహకాలుగా పనిచేస్తాయి; తద్వారా సైట్-లక్ష్యంగా నియంత్రిత పోషకాల పంపిణీని సులభతరం చేస్తుంది మరియు ఇన్‌పుట్‌ల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. వ్యవసాయంలో నానోటెక్నాలజీ యొక్క వినూత్న వినియోగం ఆహారం మరియు పర్యావరణ స్థిరత్వం కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్‌ను తీర్చడంలో సహాయపడవచ్చు.

Nanotechnology in Agriculture

అనేక వృక్ష జాతులు మరియు బ్యాక్టీరియా, ఆల్గే మరియు శిలీంధ్రాలతో సహా సూక్ష్మజీవులు ప్రస్తుతం NP సంశ్లేషణకు సమర్థవంతమైన జీవ వనరులుగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఉదాహరణకు, మెడికాగో సాటివా మరియు సెస్బానియా sp. బంగారు నానోపార్టికల్స్‌ను రూపొందించడానికి ఉపయోగిస్తారు. అదేవిధంగా, వెండి, నికెల్, కోబాల్ట్, జింక్ మరియు రాగి NPలను బ్రాసికా జున్సియా మరియు మెడికాగో సాటివా లోపల సంశ్లేషణ చేయవచ్చు. సిలికాన్, బంగారం, జింక్ సల్ఫైడ్ మరియు కాడ్మియం సల్ఫైడ్ NPలను సంశ్లేషణ చేయడానికి సూడోమోనాస్ స్టూజెరి, క్లోస్ట్రిడియం థర్మోఅసిటికం మరియు క్లేబ్సియెల్లా ఏరోజెన్‌లు వంటి డయాటమ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. అలాగే, శిలీంధ్రాలు, ప్రధానంగా వెర్టిసిలియం sp., ఆస్పెర్‌గిల్లస్ ఫ్లేవస్, ఆస్పర్‌గిల్లస్ ఫ్యూమిగాటస్ మరియు ఫ్యూసేరియం ఆక్సిస్పోరమ్ NPల బయోసింథసిస్‌కు సమర్థంగా ఉంటాయి.

వ్యవసాయంలో నానోటెక్నాలజీ అప్లికేషన్స్

గత రెండు దశాబ్దాలుగా జరిగిన అనేక పరిశోధనలు వ్యవసాయ రంగాలలో నానోటెక్నాలజీ యొక్క వైవిధ్యమైన అనువర్తనాలపై నొక్కిచెప్పాయి. మొక్కల రక్షణలో రసాయనిక అప్లికేషన్ కీలకమైనది; అయినప్పటికీ, వాటి మితిమీరిన ఉపయోగాలు మట్టి యొక్క రసాయన జీవావరణ శాస్త్రాన్ని మార్చలేని విధంగా మారుస్తాయి.

Nanotechnology

పర్యావరణ పరిరక్షణ మరియు జీవవైవిధ్య పరిరక్షణ కోసం సుస్థిర వ్యవసాయం వ్యవసాయ రసాయనాల కనీస వినియోగాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ముఖ్యంగా, నానోపార్టికల్స్ పోషకాలను సైట్-టార్గెటెడ్ కంట్రోల్డ్ డెలివరీని సులభతరం చేయడానికి వ్యవసాయ ఇన్‌పుట్‌ల సామర్థ్యాన్ని పెంచుతాయి, తద్వారా వ్యవసాయ రసాయనాల కనీస వినియోగాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

Also Read:  క్యారెట్‌తో ‘‘కుకీస్‌’’ తయారుచేసే విధానం

NP-ప్రారంభించబడిన డెలివరీ సిస్టమ్స్

సాంప్రదాయకంగా, వ్యవసాయ రసాయనాలు సాధారణంగా పంటలకు పిచికారీ చేయడం లేదా ప్రసారం చేయడం ద్వారా వర్తించబడతాయి. అలాగే, రసాయనాల లీచింగ్, ఫోటోలిసిస్ ద్వారా క్షీణత, జలవిశ్లేషణ మరియు సూక్ష్మజీవుల క్షీణత కారణంగా గణనీయమైన నష్టాలు సంభవిస్తాయి. పర్యవసానంగా, చాలా తక్కువ సంఖ్యలో వ్యవసాయ రసాయనాలు పంటల లక్ష్య ప్రదేశాలకు చేరుకుంటాయి. నానోటెక్నాలజీ ఆధారిత నెమ్మదిగా లేదా నియంత్రిత విడుదల ఎరువులు, పురుగుమందులు మరియు కలుపు సంహారకాలు కొంత కాల వ్యవధిలో కొలిచిన సంఖ్యలో వ్యవసాయ రసాయనాలను విడుదల చేస్తాయి మరియు కనీస నష్టం మరియు హానికరమైన ప్రభావాలతో పూర్తి జీవసంబంధ సామర్థ్యాన్ని పొందడంలో సహాయపడతాయి. NPలు వాటి పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యం, సులభంగా అటాచ్‌మెంట్ మరియు వేగవంతమైన ద్రవ్యరాశి బదిలీ కారణంగా వ్యవసాయ రసాయనాల ప్రభావవంతమైన డెలివరీ ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. ఈ కణాలు క్యాప్సులేషన్, శోషణ, ఉపరితల అయానిక్ లేదా బలహీనమైన బంధం జోడింపులు మరియు క్రియాశీల పదార్ధాల నానో-మాతృకలోకి ప్రవేశించడం ద్వారా ఆగ్రోకెమికల్స్‌లో చేర్చబడతాయి. సూక్ష్మ పదార్ధాలు వ్యవసాయ రసాయనాల స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి మరియు వాటిని క్షీణత నుండి మరియు పర్యావరణంలోకి తదుపరి విడుదల నుండి రక్షిస్తాయి.

Nanotechnology in Agriculture in India

మొక్కల సంరక్షణలో సూక్ష్మ పదార్ధాలు

వ్యాధికారక గుర్తింపు (నానో డయాగ్నోస్టిక్స్), తెగులు నియంత్రణ, కలుపు నియంత్రణ, పురుగుమందుల సూత్రీకరణ, ప్రేరేపిత నిరోధకత మొదలైన బహుళ మొక్కల రక్షణ ప్రయోజనాల కోసం నానోపార్టికల్స్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. ZnO, AgNPs TiO2 మరియు SiO2 వంటి వివిధ NPల అప్లికేషన్ విత్తనాన్ని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరిచేందుకు కనుగొనబడింది. విత్తనాలు అంకురోత్పత్తి, బయోమాస్ చేరడం మరియు నీటి శోషణ సామర్థ్యాన్ని పెంచడం, నికర కిరణజన్య సంయోగక్రియ, ధాన్యం దిగుబడిని పెంపొందించడం, హోర్డియం వల్గేర్, గ్లైసిన్ మాక్స్, జియా మేస్, కాఫీ అరేబికా, ట్రిటికమ్ ఎస్టివమ్, నికోటియానా సటాబాకమ్ మరియు ఒరిజా సటాబాకమ్ వంటి వివిధ పంటలలో పెరుగుదల మరియు వేడి ఒత్తిడిని తట్టుకునే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం. . ఇవి రూట్ నోడ్యులేషన్‌ను కూడా ప్రేరేపిస్తాయి మరియు విగ్నా సినెన్సిస్ వంటి చిక్కుళ్లలో నేల బ్యాక్టీరియా వైవిధ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి. సీడ్ ప్రైమింగ్, ఫోలియర్ స్ప్రే, గ్రోత్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో కలపడం మరియు కుండ నేలలు మరియు హైడ్రోపోనిక్స్ మొక్కలకు NPలను వర్తించే అత్యంత సాధారణ పద్ధతులు.

పురుగుమందుల నానోకంపొజిట్‌ల అభివృద్ధి అవసరమైన మోతాదును తగ్గించడమే కాకుండా వాటి సామర్థ్యాన్ని మరియు షెల్ఫ్ జీవితాన్ని మరింత పెంచింది. పెరిగిన ఎంజైమాటిక్ చర్య ద్వారా అంతర్లీన విధానాలు ఎక్కువగా వివరించబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, నానో-SiO2 లేదా నానో-ZnO అప్లికేషన్ వంటి సూక్ష్మ పదార్ధాలు ఉచిత ప్రోలిన్ మరియు అమైనో ఆమ్లాలు, పోషకాలు మరియు నీటిని తీసుకోవడం, సూపర్ ఆక్సైడ్ డిస్‌ముటేస్, ఉత్ప్రేరకము, పెరాక్సిడేస్, నైట్రేట్ రిడక్టేజ్ మరియు గ్లుటాతియోన్ రిడక్టెన్స్‌ను మెరుగుపరిచే యాంటీఆక్సిడెంట్ ఎంజైమ్ కార్యకలాపాలతో పాటుగా నీటి తీసుకోవడం పెరుగుతుంది. నొక్కి వక్కాణించడం. అదనంగా, సూక్ష్మ పదార్ధాలు ఒత్తిడి జన్యు వ్యక్తీకరణను కూడా నియంత్రించగలవు. ఇటువంటి NPల-ప్రేరిత ప్రతిస్పందనలు ఒత్తిళ్లకు వ్యతిరేకంగా మొక్కల రక్షణలో నేరుగా పాల్గొంటాయి.

నానోసెన్సర్‌లుగా నానో పదార్థాలు

పర్యావరణ ఒత్తిడిని గమనించడానికి మరియు వ్యాధులకు వ్యతిరేకంగా మొక్కల పోరాట సామర్థ్యాలను పెంపొందించడానికి నానోసెన్సర్‌లు ఉపయోగపడతాయి.

Also Read: ఆపిల్‌ సాగులో మెలకువలు