1965 साली भारतामध्ये हरितक्रांती घडून आली. या क्रांतीमुळे भारत अन्नधान्याच्या बाबतीत आत्मनिर्भर बनला आणि भारतामधील गहू आणि तांदूळ यांचे उत्पादन झपाट्याने वाढले. या हरितक्रांती मध्ये शेतकऱ्यांनी हाय व्हरायटी हार्डिंग व रायटिंग चा वापर केला. हे सगळं होत असताना भारतातील शेतकऱ्यांनी हरितक्रांती दरम्यान शेतांमध्ये खूप मोठ्या प्रमाणावर रासायनिक खते आणि रासायनिक औषधांचा वापर केला. या रासायनिक खतांच्या वापरामुळे जमिनीचा पोत तर खालवलाच शिवाय मनुष्याच्या आरोग्यावर देखील परिणाम झाला.या रासायनिक खतांच्या आणि औषधांच्या वापरामुळे बरेच आजार दिवसेंदिवस वाढलेले आपल्याला दिसून येतात. वैज्ञानिकांनी यावर उपाय म्हणून Nanotechnology च्या तंत्रज्ञानाला पसंती दिली आहे.

Nanotechnology म्हणजे काय?

नॅनोटेक्नॉलॉजी म्हणजे नॅनोस्केलवर अणू आणि रेणूंमध्ये फेरफार करून रचना, उपकरणे आणि प्रणाली डिझाइन करणे, उत्पादन करणे आणि वापरणे यासाठी समर्पित विज्ञान आणि अभियांत्रिकी शाखा. म्हणजे 100 नॅनोमीटर (मिलीमीटरचा 100 दशलक्षवावा) क्रमाने एक किंवा अधिक परिमाण असलेले.
साध्या शब्दात सांगायचं झाल्यास नॅनो हा शब्द लहान गोष्टींशी निगडीत आहे.
याच नॅनो टेक्नॉलॉजीचा वापर आता आपण शेतीमध्ये हे करू शकतो. ज्यामध्ये नॅनो फर्टीलायझर्सआणि नॅनो पेस्टिसाइड्स यांची निर्मिती केली जात आहे.

शेती मधील नॅनो तंत्रज्ञानाची गरज?

पारंपारिक शेतीचा वापर करून, जवळजवळ एक तृतीयांश पिकांचे नुकसान होते. मुख्यत: कीटकांचा प्रादुर्भाव, सूक्ष्मजीवांचे आक्रमण, नैसर्गिक आपत्ती, खराब मातीची गुणवत्ता आणि कमी पोषक उपलब्धता. या समस्यांवर मात करण्यासाठी अधिक नाविन्यपूर्ण तंत्रज्ञानाची त्वरित आवश्यकता आहे.हवामानातील बदलांमुळे सध्या 40% पिकांना अजैविक आणि जैविक तणावाचा सामना करावा लागतो. जागतिक शेतीला नैसर्गिक संसाधनांचा शाश्वत वापर आणि संवर्धन, हवामान बदल, शहरीकरण आणि कृषी रसायानं(उदा. खते आणि कीटकनाशके) मुळे होणारे प्रदूषण यासह अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागत आहे त्याच बरोबर अन्न पिकांमध्ये पोषक तत्वांची कमतरता मानवी आरोग्यावर गंभीरपणे परिणाम करत आहे.

Nanotechnology हे तणनाशके, कीटकनाशके आणि बुरशीनाशके यांसारख्या रासायनिक इनपुटचा वापर कमी करून पिकांमधील रोग व्यवस्थापनातील आव्हाने कमी करण्यासाठी सर्वोत्तम तंत्र आहे.
नॅनोटेक्नॉलॉजी शेतीतील आव्हाने कमी करण्यासाठी सर्वात उपाय कारक ठरू शकते. शेतीमध्ये नॅनोटेक्नॉलॉजीमुळे अनेक फायदे मिळू शकतात, जसे की वनस्पतींद्वारे नॅनो पोषक तत्वांचा चांगला वापर करणे, कचरा कमी करणे. त्याशिवाय पीक उत्पादन, गुणवत्ता, उत्पादकता वाढवण्यासाठी आणि पोषक द्रव्यांचे सेवन वाढवण्यासाठी शेतीमध्ये आवश्यक संसाधने आहेत. नॅनो-खत हे वनस्पतींच्या वाढीच्या योग्य वेळी पोषक घटकांच्या विशिष्ट वापरासाठी कार्यक्षम आहे आणि संपूर्णपणे पिकास पोषक तत्वे पुरवू शकतात. नॅनोकणांची कार्ये त्यांच्या भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांवर, वापरण्याची पद्धत आणि एकाग्रतेवर अवलंबून असतात. नॅनो-आकाराच्या कीटकनाशके, तणनाशके, बुरशीनाशके, खते आणि सेन्सर्ससह नॅनोपार्टिकल-आधारित फॉर्म्युलेशनची विविधता, वनस्पती आरोग्य व्यवस्थापन आणि माती सुधारणेसाठी व्यापकपणे तपासले गेले आहे. आणि यामधून पीक उत्पादन आणि पोषक तत्वांचा वापर यासारख्या वाढीव गुणधर्मांद्वारे पीक पद्धती सुधारण्यासाठी नॅनो तंत्रज्ञान नवीन मार्ग उघडते आहे.
नॅनोपार्टिकल्स किंवा नॅनोमटेरिअल्सचा उपयोग वनस्पतींच्या वाढीसाठी, विविध पोषक द्रव्ये पुरवण्यासाठी केला जाऊ शकतो. नॅनो खत म्हणून या नॅनोकणांचा माती, माती-बायोटा आणि वनस्पतींवर सकारात्मक आणि नकारात्मक प्रभाव पडतो. हे परिणाम प्रामुख्याने नॅनोफर्टिलायझरच्या गुणधर्मांसह अनेक घटकांवर अवलंबून असतात. नॅनोफर्टिलायझर्स 30 दिवसांपेक्षा जास्त काळ पोषक तत्त्वे हळूहळू आणि स्थिरपणे सोडण्याद्वारे तसेच शेतीची उत्पादकता टिकवून ठेवण्याद्वारे पोषक वापर कार्यक्षमता सुधारू शकतात. Nanonutrients वातावरणावर होणाऱ्या परिणामांबाबत अजून पुढील संशोधनाची गरज आहे.
जैवउपलब्धता आणि खनिजे घेणे, पीक उत्पादन वाढवणे, खतांचा अपव्यय कमी करणे आणि पर्यावरणाचे संरक्षण करणे या सद्य आव्हानांवर मात करण्यासाठी उत्कृष्ट गुणधर्म असलेल्या पारंपारिक खतांच्या जागी Nanotechnology शाश्वत उपाय देऊ शकते. अलीकडील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे, की अत्यावश्यक खनिजे आणि अनावश्यक घटकांचे नॅनोकण, त्यांचा आकार, रचना, एकाग्रता आणि वापराच्या पद्धतीनुसार वनस्पतींच्या वाढीवर, शरीरविज्ञानावर आणि विकासावर परिणाम करतात.

Nanotechnology कृषी आणि अन्न प्रणालीमधील अनुप्रयोगांद्वारे जीवनाचा दर्जा सुधारण्यासाठी अपार संधी देत आहे. नॅनोटेक्नॉलॉजी-आधारित नवीन कृषी-उत्पादने, उदा., नॅनोसेन्सर, नॅनो-खते, नॅनो-कीटकनाशके आणि बायोकंट्रोल एजंट्सच्या नॅनोफॉर्म्युलेशनचा विकास सध्या गहन तपासणीचा विषय आहे. नॅनोटेक्नॉलॉजी-व्युत्पन्न उपकरणे देखील वनस्पती प्रजनन आणि अनुवांशिक क्षेत्रात शोधण्यात आली आहेत. याव्यतिरिक्त, कृषी उत्पादने आणि/किंवा उप-उत्पादने जैव-नॅनोकंपोझिट विकसित करण्यासाठी स्त्रोत म्हणून वापरली जाऊ शकतात. असे असले तरी, कृषी क्षेत्रातील Nanotechnology ऍप्लिकेशन्सचे संभाव्य फायदे अजूनही किरकोळ आहेत, आणि इतर औद्योगिक क्षेत्रांच्या तुलनेत त्यांचे मोठ्या प्रमाणावर व्यापारीकरण झालेले नाही. कृषी नॅनोटेक्नॉलॉजीच्या क्षेत्रातील संशोधने कृषी आणि पर्यावरणीय आव्हाने, जसे की शाश्वतता, वाढीव उत्पादकता, रोग व्यवस्थापन आणि कृषी पद्धतींचे निरीक्षण, मूल्यांकन आणि नियंत्रणासाठी नाविन्यपूर्ण तंत्राद्वारे पीक संरक्षण यासारख्या उपायांच्या शोधात मोठ्या प्रमाणावर पाठपुरावा केला जात आहे.

शाश्वत शेती ही एक तातडीची समस्या आहे आणि म्हणूनच संबंधित उत्पादन प्रणालीची सुरक्षितता आणि टिकाऊपणा सुनिश्चित करण्यासाठी योग्य कृषी- तंत्रण्यानाचा हस्तक्षेप आवश्यक आहे (उदा. नॅनो- आणि जैव-तंत्रज्ञान). जैवतंत्रज्ञान आणि नॅनोटेक्नॉलॉजी हे जागतिक अन्न संकटाचे निराकरण करण्यासाठी उदयोन्मुख उपाय मानले जाऊ शकतात.