محققان نشان دادند که با استفاده از نانوذرات می‌توان میزان مصرف علف‌کش‌ها و آفت‌کش‌ها را در زمین‌های کشاورزی کشت سویا کاهش داد و با این کار هم هزینه کشاورز کاهش یافته و هم اثرات منفی زیست‌محیطی این مواد شیمیایی به حداقل می‌رسد.
فناوری نانو به پرورش‌دهندگان سویا و محیط زیست کمک می‌کند
کشاورزان لوئیزیانا برای محافظت از محصولات خود در برابر علف‌های هرز، حشرات و بیماری‌ها به علف کش‌ها، آفت کش‌ها و قارچ کش‌ها متکی هستند. اگرچه بیشتر کشاورزان سعی می‌کنند مراقب خوبی برای محیط‌زیست باشند، برخی از این مواد شیمیایی، ناگزیر به آبراه‌ها یا جاهای دیگر می‌رسند. برای رسیدگی به این مشکل، پروفسور کریستینا سابلیوف، پروفسور دانشگاه ایالتی لوئیزیانا، در حال کار بر روی فناوری‌هایی برای تحویل هدفمندتر مواد شیمیایی کشاورزی به محصولات کشاورزی، برای جلوگیری از ضایعات و در عین حال حفاظت از گیاهان و محیط زیست است.
سابلیوف نانوذراتی را تولید کرده که می‌تواند به رفع چنین چالشی کمک کند. این سیستم‌های انتقال کوچک می‌توانند به بخش‌های خاصی از گیاه، مانند ریشه یا برگ‌ها متصل شوند و محموله‌ای کوچک را در آنجا قرار دهند تا بلافاصله یا در طول زمان آزاد شوند.
بیشتر کارهای سابلیوف تا به امروز بر روی دانه های سویا متمرکز شده است که یک محصول عمده در لوئیزیانا است. او در طول زندگی حرفه‌ای خود از هیئت تحقیقات و ترویج سویا و غلات لوئیزیانا و وزارت کشاورزی آمریکا حمایت مستمری برای تحقیقات خود دریافت کرده است.
چارلز کاناتلا، رئیس هیئت تحقیقات و ترویج سویا و غلات لوئیزیانا، گفت: «کشاورزان سویا لوئیزیانا ارزش زیادی در حمایت از تحقیقاتی می‌بینند که می‌تواند راه حل‌هایی برای چالش‌های منحصر به فرد ایالت ما ایجاد کند.»
لیگنین در اکثر گیاهان وجود دارد تا به سلول‌ها سفتی بدهد. بدون لیگنین، درختان آویزان می‌شوند. این پلیمر طبیعی هم ارزان و هم بی‌خطر است. سابلیوف و تیمش از طریق مهندسی و شیمی پیشرفته قادراند مولکول های لیگنین را در اطراف مواد دیگر مانند مواد شیمیایی کشاورزی بپیچند. با استفاده از سورفکتانت‌ها، آنها می‌توانند ترکیبات را به طور یکنواخت پراکنده نگه دارند و سپس نانوذرات به‌دست‌آمده را خشک کرده و به پودر تبدیل می‌کنند و عمر ماندگاری آنها را افزایش می‌دهند.
برای آزمایش این نانوذرات، برای اینکه مشخص شود که این نانوذرات به کجا می‌روند و وقتی روی گیاهان اعمال می‌شوند چگونه حرکت می‌کنند، محققان از هیدروپونیک استفاده می‌کنند که رشد گیاهان بدون خاک است. دلیل این امر آن است که خاک مجموعه‌ای از متغیرهای ناشناخته را در آزمایش وارد می‌کند.
هنگامی که سابلیوف مطمئن شد که نانوذرات بارگذاری شده ایمن و مؤثر هستند، با متخصصان LSU AgCenter برای آزمایش آنها بر روی گیاهان در خاک با تیم وی همکاری می کنند. تری پرایس، آسیب‌شناس گیاهی می‌گوید: «ما بذرهای اصلاح شده را در دو آزمایش گلخانه‌ای و یک آزمایش مزرعه‌ای کوچک کاشتیم. دانه‌های سویا که با نانوذرات حاوی قارچ‌کش تیمار شده بودند، به همان اندازه که با فرمول وسیع‌تری از قارچ‌کش تجاری تیمار شده بودند، خوب عمل کردند، در حالی که گیاهانی که قارچ‌کش دریافت نکردند، بیمار شدند و عملکرد بسیار کمتری داشتند.»
تولیدکنندگان سویا لوئیزیانا سالانه در مجموع حدود ۱۶۴ میلیون دلار برای علف کش‌ها، آفت کش‌ها و قارچ کش‌ها برای محصولات خود هزینه می‌کنند. این تقریباً نیمی از تمام هزینه‌های مستقیم تولید سویا است. هر گونه کاهش در مقدار این نهاده‌ها، به حفاظت از صنعت کشاورزی و همچنین محیط زیست کمک می‌کند. سابلیوف در حال حاضر دارای چهار اختراع ثبت شده در آمریکا در زمینه فناوری نانو برای کاربردهای کشاورزی و زیست پزشکی است.
