علمی، پژوهشی و فناوری

یادداشت/ ندا دهقانی زاده

نقش فناوری‌های هسته‌ای در تحول سیستم‌های کشاورزی و امنیت غذایی چیست؟

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری از استان یزد : کاربرد فناوری‌های هسته‌ای در کشاورزی، از دهه‌های گذشته تاکنون، به عنوان یک محور پیشبرنده در زمینه امنیت غذایی، افزایش بهره‌وری و پایداری زیستمحیطی مورد توجه قرار گرفته است.

این یادداشت با رویکردی تحلیلی به بررسی چهار کاربرد عملی این فناوری شامل اصلاح بذر، مدیریت تغذیه گیاهی، کنترل آفات و کاهش ضایعات پس از برداشت می‌پردازد و پیامدهای اجتماعی-اقتصادی آن را مورد ارزیابی قرار می‌دهد.

۱. اصلاح بذر با استفاده از موتاسیون القاشده با پرتو

در روش موتاسیون پرتوی، بذر گیاهان در معرض پرتوهای یون‌ساز (مانند پرتو گاما) قرار می‌گیرد تا جهش‌های ژنتیکی القا شود. این فرآیند سرعت ایجاد ژنوتیپ‌های مقاوم به خشکی، شوری، بیماری‌ها و آفات را افزایش می‌دهد.  

این روش نسبت به مهندسی ژنتیک کلاسیک در برخی جوامع با مقاومت فرهنگی کمتری مواجه است و در عین حال می‌تواند بدون انتقال ژن بیگانه، ارقام بومی را بهبود بخشد. نمونه موفق آن تولید رقم گندم مقاوم به خشکی در کشورهای در حال توسعه است.

۲. ردیابی و بهینه‌سازی تغذیه گیاه با ایزوتوپ‌های پایدار 

با استفاده از ایزوتوپ‌هایی مانند نیتروژن-۱۵ یا فسفر-۳۲، مسیر جذب و مصرف کود در گیاه و خاک ردیابی می‌شود.  

این روش امکان محاسبه دقیق بازده مصرف کود (NUE) را فراهم کرده و از آبشویی نیترات و آلودگی آب‌های زیرزمینی جلوگیری می‌کند. در مقیاس کلان، کاهش مصرف کودهای شیمیایی به معنای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از فرآیند تولید آمونیاک است.

۳. کنترل آفات با تکنیک حشره نابارور (SIT)  

در این روش، حشرات نر در محیط آزمایشگاه پرتودهی شده و نابارور می‌شوند، سپس به طبیعت رها می‌گردند تا با جفت‌گیری بی‌ثمر، جمعیت آفت را کاهش دهند.  

SIT یک روش مشخص‌گر زیستی و سازگار با محیط زیست است که نیاز به سموم شیمیایی را کاهش می‌دهد. موفقیت این روش در کنترل مگس میوه مدیترانه‌ای و کرم پیچنده خرما به اثبات رسیده است. با این حال، هزینه بالا و نیاز به زیرساخت‌های تخصصی از موانع گسترش آن در کشورهای کم‌درآمد است.

۴. کاهش ضایعات پس از برداشت با پرتودهی غذایی

پرتودهی با دوزهای کنترل‌شده (معمولاً تا ۱۰ کیلوگری) می‌تواند جوانه‌زنی را در غلات و سبزی‌ها مهار کند، رسیدگی میوه را به تأخیر اندازد و با حذف پاتوژن‌ها، ماندگاری محصول را افزایش دهد.  

این روش به ویژه در کشورهای گرمسیری که تلفات پس از برداشت به ۳۰–۴۰٪ می‌رسد، از نظر اقتصادی بسیار توجیه‌پذیر است. با این وجود، چالش‌هایی مانند افکار عمومی نادرست درباره ایمنی پرتودهی و نیاز به برچسب‌گذاری شفاف همچنان وجود دارد.

فناوری هسته‌ای در کشاورزی پتانسیل قابل توجهی برای کمک به اهداف توسعه پایدار (SDGها) به ویژه SDG۲ (پایان گرسنگی) و SDG۱۲ (مصرف مسئولانه) دارد. با این حال، چالش‌های اصلی در سه سطح قابل تفکیک هستند:  

۱. فنی-اقتصادی: نیاز به سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های راکتورهای تحقیقاتی و سیکلوترون‌ها.  

۲. اجتماعی-فرهنگی: ضرورت افزایش آگاهی عمومی و ایجاد اعتماد نسبت به ایمنی محصولات پرتودهی.  

۳. سیاستی: لزوم یکپارچه‌سازی این فناوری در برنامه‌های ملی امنیت غذایی و همکاری‌های بین‌المللی (مانند همکاری با آژانس بین‌المللی انرژی اتمی).

در نهایت، ادغام فناوری هسته‌ای با دیگر نوآوری‌ها مانند کشاورزی دقیق و داده‌کاوی می‌تواند مسیر را برای یک انقلاب سبز دوم با محوریت پایداری زیست محیطی و عدالت غذایی هموار کند.