کاربرد انرژی هسته‌ای در کشاورزی

جمعیت دنیا به شکل روزافزونی در حال افزایش است و تامین مواد غذایی برای این جمعیت اهمیت زیادی دارد. محققان همواره در تلاش هستند تا از تکنیک‌های کارآمدتر در جهت افزایش عملکرد و بهبود محصولات کشاورزی استفاده نمایند. در سال‌ها و دهه‌های اخیر با پیشرفت دانش و فنون هسته‌ای و کاربرد این تکنیک‌ها، انقلابی در کشاورزی ایجاد شده است.

اخبار سبز کشاورزی؛ سازمان جهانی خواربار و کشاورزی (FAO) و آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، در سال 1964 پیمان استفاده از تکنیک‌های هسته‌ای در کشاورزی و صنایع غذایی را امضا کردند و پس از آن سال‎ها است که در کشورهای پیشرفته نظیر آمریکا، روسیه و… با اندکی تاخیر در کشورهایی مانند پاکستان و هندوستان، به‎طور کاربردی از روش‌های هسته‌ای در کشاورزی استفاده می‌شود.

در ایران نیز دولت کشاورزی را محور اصلی اقتصاد می‌داند، متناسب با شرایط اقلیمی، تکنیک‌های هسته‌ای می‌تواند در کنار سایر روش‌های تولید به‎عنوان وسیله‎ای برای حل موثر و سریع بسیاری از مسائل کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد.

تاریخچه

انرژی هسته‌ای برای نخستین بار در سال 1934 کشف و اولین بمب هسته‌ای در سال 1945 به‎عنوان یک نتیجه از پروژه بدنام «منهتن» ساخته شد. در 6 آگوست 1945 اولین بمب اورانیوم، روی هیروشیما منفجر و سه روز بعد بمب پلوتونیوم بر روی ناکازاکی فاجعه آفرید که بیش از 200 هزار نفر در ارتباط با این انفجارها جان خود را از دست دادند.

انرژی الکتریسیته تا سال 1951 از انرژی هسته‌ای تولید نشده بود که اولین ایستگاه هسته‌ای در 24 ژوئن 1954 در شهر «ابنیسک» شوروی سابق تاسیس گردید.

در ایران، در دوران سلطنت محمدرضا شاه پهلوی استفاده از انرژی هسته‌ای مطرح شد و با ایجاد سازمان انرژی اتمی ایران در سال 1353 آغاز پروژه راکتور اتمی بوشهر و مشارکت مالی ایران در طرح‌های فناوری سوخت اتمی فرانسه شروع و بعد از انقلاب اما با بلوک شرقی نیز ادامه پیدا کرد.

کاربردهای انرژی هسته‌ای در کشاورزی

اما با بهره‌گیری از فناوری هسته‌ای در کشاورزی، این امکان فراهم می‌شود که بتوان هم کیفیت محصولات تولیدی و هم میزان محصول را افزایش داد. افزون بر این، بروز برخی مخاطرات از جمله آفت‌زدگی و ایرادات ژنتیکی با استفاده از این فناوری به حداقل می‌رسد و همچنین می‌توان مانع از آسیب به محیط زیست شد. به عنوان مثال در مورد کود دهی به گیاهان و محصولات کشاورزی، می‌توان با نشان‌دار کردن یک کود، به چگونگی جذب آن پی‎برد. گرچه گروهی از کارشناسان منتقد این نوع استفاده در کشاورزی هستند.

در ادامه به نمونه‌هایی از کاربردهای انرژی هسته‎ای در کشاورزی اشاره می‌شود:

پرورش طیور: عمل‌آوری مواد خوراکی از طریق پرتوتابی، فرآیندی است که در آن مواد خوراکی در بازه زمانی معین، در معرض تابش پرتوهای پرانرژی با دز مشخص قرار می‌گیرند. پرتوهای گاما، الکترون و ایکس و همچنین پرتوهای ماوراء بنفش، مادون قرمز و ماکرو ویو، عمده پرتوهای مورد استفاده در عمل‎آوری موادخوراکی دام و طیور هستند.

در پژوهش‌های علوم دامی از این پرتوها برای افزایش کیفیت پروتئین، بهبود قابلیت هضم مواد مغذی و کاهش یا حذف آلودگی‌های میکروبی خوراک دام و طیور استفاده شده است.

پرتودهی بذرها: با پرتودهی بذرها می‌توان آنها را در برابر تنش‌هایی مانند شوری آب و خاک و همچنین سرما مقاوم کرد و این گیاهان را در مناطق کویری کشت و بارور کرد. این اقدام زیر نظر آژانس بین‌المللی انرژی اتمی در برخی مناطق ایران از جمله خوزستان، گلستان و یزد انجام شده است؛ به‌عنوان مثال طرحی در مورد مقاوم‌سازی درخت اکالیپتوس به شوری و خشکی با استفاده از انرژی هسته‌ای، به‎شکل پرتودهی گاما در سازمان انرژی هسته‌ای کشورمان در دست اجرا است.

تولید میوه‌های بدون هسته: در این روش به‎عنوان نمونه با استفاده از روش پرتو تابی گاما به بذر مرکبات یا میوه‌های هسته‌دار، می‌توان با اصلاح ژنتیکی، میوه‌های بی‌هسته یا با هسته کوچک تولید کرد که علاوه بر خوش خوراک بودن، می‌تواند در ورود به بازارهای بین‌المللی نیز موثر باشد.

با استفاده از پرتودهی گاما و افزایش عمر ماندگاری محصولات باغی، به‌ویژه مرکبات، می‌توان ضایعات میوه را کاهش داد و زمان بیشتری برای بازاریابی و صادرات این محصولات به بازارهای بین‌المللی برای تولیدکنندگان و صادرکنندگان فراهم نمود. حفظ طعم و تازگی میوه‌ها نیز از دیگر مزایای کاربرد انرژی هسته‌ای در کشاورزی است. به تاخیر انداختن جوانه زدن سیب زمینی و پیاز در انبارها و حفظ کیفیت این محصولات نیز از جمله طرح‌ها و کاربردهای دیگر است.

کاربردی انرژی هسته‌ای در مبارزه با آفات محصولات: برای افزایش سلامت محصولات کشاورزی و کاهش مصرف سموم شیمیایی، می‌توان از پرتو دهی هسته‌ای برای آفت‌زدایی محصولات بهره برد؛ به‌عنوان مثال در یکی از این روش‌ها آفات را عقیم می‌کنند تا که به مرور زمان جمعیت آنها کاهش ‌یابد. این روش هم اکنون برای کنترل آفت کرم گلوگاه انار و برخی آفات خرما که سبب ترشیدگی و شکرک این محصول می‌شود در سازمان انرژی اتمی اجرا می‌شود.

تولید گونه‌های پرمحصول و حفظ ذخایر ژنتیکی: تولید گونه‌هایی از محصولات به‌منظور افزایش عملکرد در واحد سطح و استفاده بهینه از منابع آب و خاک، یکی از مهم‌ترین کاربردهای انرژی هسته‌ای است. در این‌جا به‎جای این‌که سطح زیر کشت را افزایش دهیم، می‌توان با استفاده از پرتودهی گاما، گیاهان کم محصول را به گیاهان پرمحصول تبدیل کرد. به‌عنوان مثال با استفاده از فناوری هسته‌ای، ساقه ذرت و گندم در منطقه اردبیل کوتاه‌تر و ضخیم‌تر شده و به این ترتیب ضایعات محصول کاهش می‌یابد.

ماهنامه دام و کشت و صنعت - شماره ۲۷۵ - خرداد ۱۴۰۲