کشاورزی و فناوری هسته ای
امروزه هر کشوری که از لحاظ تولیدات کشاورزی جایگاه مناسبی داشته باشد، در بسیاری از جنبه ها، قدرت و موفقیت بین المللی کسب می کند.
یکی از ارکان توسعه ی اقتصادی در بخش کشاورزی، دانایی محوری و تلاش برای خودکفایی است. دانش هسته ای فرآیند تحقق این اهداف را سرعت می بخشد. با افزایش جمعیت، نیاز به غذا افزایش می یابد که باعث تولید بیشتر محصولات کشاورزی می شود؛ در نتیجه منابع آبی به تدریج کاهش و فرسایش خاک افزایش می یابد و در صورت ادامه ی این روند شاهد نابودی منابع آبی و خاکی کشور خواهیم بود.
از طرفی ما نمی توانیم تولید را به دلیل از دست دادن محیط و تخریب منابع متوقف کنیم؛ بلکه باید بین این دو رابطه ای برقرار سازیم که در آن روش های تولید و نیز روش های حفاظت منابع آب و خاک در تعادل باشند. یکی از راه های استفاده ی بهینه از منابع آب و خاک و تامین امنیت غذای جامعه ی امروز و نسل آینده، استفاده از فناوری هسته ای است. ایران برای رهایی از اقتصاد تک محصولی و کاهش وابستگی به درآمدهای نفتی، مجبور است که با استفاده از فناوری های نوین به توسعه ی هر چه بیشتر کشاورزی به عنوان بخش درآمدزا اقدام کند.
ایران با داشن زمین های حاصلخیز و چهارفصل آب و هوایی می تواند علاوه بر تامین تولید داخلی از صادرکنندگان محصولات کشاورزی در منطقه نیز باشد.
تکنیک های هسته ای در علوم کشاورزی به سه گروه اصلی تقسیم می شوند:
1) تکنیک پرتوتای: در این روش از ایزوتوپ های رادیواکتیو با دستگاه اشعه ی X رآکتورها و شتاب دهنده ها، پرتوهای یون ساز تولید می شود و از آنها در تحقیقات استفاده می شود. ایجاد موتاسیون در گیاهان، کنترل حشرات از طریق عقیم کردن آنها، مبارزه با آفات انباری و غیره... جزء این روش های نوین هستند.
2) تکنیک های ردیابی: در این روش با استفاده از ایزوتوپ های مختلف که رادیواکتیو هستند، می توان تمام مسائل مربوط به حرکت و تجمع کود، آب و عناصر مختلف و نیز جذب آنها را در گیاه با دقت بررسی کرد. در مورد سموم نیز این کار امکان پذیر است.
3) تکنیک تجزیه به روش اکتیو کردن: این روش بسیار حساس است و به طور عمده برای تعیین مقادیر بسیار جزئی از عناصر موجود در بافت های گیاهی و حیوانی استفاده می شود.
بدین ترتیب که یک نمونه را در رآکتور، در معرض تشعشع نوترون های حرارتی قرار می دهند و عناصر موجود در نمونه نوترون را جذب می کنند و رادیواکتیو می شوند.
در این حالت می توان عناصر موجود در نمونه را تشخیص داد و اندازه گیری کرد.
تولید ابزارهای مقاوم به شوری و سرما
با پرتودهی بذرها می توان آنها را در برابر آب و خاک شور و مناطق سرد مقاوم کرد و از این طریق در مناطق کویری هم می توان گیاهان مقاوم را کاشت و بارور کرد.
این اقدام زیر نظر آژانس بین المللی انرژی اتمی به منظور افزایش سطح زیرکشت در زمین های شور و مناطق خشک در مناطقی از استان های خوزستان، گلستان و یزد در حال انجام است. در این روش با استفاده از پرتودهی گاما صفات مقاومت به شوری یا سرما ایجاد می شود. این تحقیقات هم اکنون روی گندم، دانه روغنی کلزا و برنج در حال انجام است.
طرح تحقیقاتی مقاوم سازی درخت اکالیپتوس به شوری و خشکی با استفاده از انرژی هسته ای به شکل پرتودهی گاما در دست اجراست. در صورت مقاوم سازی این درخت به شوری و خشکی، با استفاده از آن از حرکت شن های روان و فرسایش خاک جلوگیری می شود و شاهد سرسبزی منطقه و تامین علوفه دام به علت تثبیت خاک خواهیم بود.
تولد میوه های بدون هسته
مراکز تحقیقاتی جهاد کشاورزی بیشترین همکاری را با سازمان انرژی اتمی دارند و یکی از طرح های مشترک تولید پرتقال، نارنگی و پرتقال کم هسته در باغ های تنکابن است.
در این ارتباط با استفاده از روش های پرتوتابی گاما به بذر مرکبات یا میوه های هسته دار، می توان با اصلاح ژنتیک میوه های با هسته کوچک یا بی هسته تولید کرد که علاوه بر خوش خوراک بودن می تواند در جذب بازارهای بین المللی و ارتقای کیفیت محصول مرکبات و میوه های هسته دار موثر باشد.
افزایش ماندگاری محصولات کشاورزی
با استفاده از پرتودهی گاما و افزایش عمر ماندگاری محصولات باغی به ویژه مرکبات می توان ضایعات میوه را کاهش داد و زمان بیشتری برای بازاریابی و صادرات این محصول به بازارهای بین المللی برای تولیدکنندگان و صادرکنندگان فراهم کرد.
حفظ طعم و تازگی میوه ها به ویژه مرکبات از دیگر مزایای کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی است.
به تاخیر انداختن جوانه زدن سیب زمینی و پیاز در انبارها و حفظ کیفیت این محصولات از طرح های تحقیقاتی است که کارشناسان بخش کشاورزی و سازمان انرژی اتمی در دست مطالعه و اجرا دارند.
کاربرد انرژی هسته ای در مبارزه با آفات محصولات کشاورزی
امروزه در جهان به بهداشت محصولات غذایی اهمیت زیادی می دهند.
برای افزایش سلامت محصولات کشاورزی و کاهش مصرف سم و کود شیمیایی می توان از فناوری پرتودهی هسته ای برای آفت زدایی از محصولات بدون استفاده از انواع سموم و کودهای شیمیایی بهره برد.
براساس تحقیقات صورت گرفته استفاده از پرتودهی گاما در آفت زدایی از محصولات هیچ آسیبی به محصول نمی رساند و استفاده از مواد شیمیایی و سموم در مبارزه با انواع آفات و قارچ ها علاوه بر کاهش سلامت محصول سبب آلودگی محیط زیست منابع آب و خاک می شود. در کشور 20 میلیون تن انواع سم برای مبارزه با آفات مصرف می شود که با جایگزینی فناوری هسته ای این میزان کاهش چشمگیری خواهد داشت.
کارشناسان و متخصصان کشورمان با استفاده از انرژی هسته ای و پرتوتابی گاما، آفات را عقیم می کنند و با رهاسازی آفات و حشره های عظیم این فعالیت اقتصادی را سالم به نسل های بعدی انتقال می دهند و به این ترتیب جمعیت آفات کاهش می یابد. این روش هم اکنون برای کنترل آفات کرم گلوگاه انار و بیماری میکروبی خرما که سبب ترشیدگی و شکرک این محصول می شود با همکاری کارشناسان سازمان انرژی اتمی در حال اجراست.
با پرتودهی به محصول خرما و کنترل عوامل میکروبی می توان از کاهش کیفیت سالانه 700 هزار تن خرمای کشور جلوگیری کرد.
تولید گونه های پرمحصول و حفظ ذخایر ژنتیکی کشور
تولید گونه هایی از محصولات غذایی با حاصلخیزی بیشتر به منظور افزایش عملکرد محصول در واحد سطح و استفاده بهینه از منابع آب و خاک یکی از مهم ترین کاربردهای انرژی هسته ای است.
در واقع به جای اینکه سطح زیرکشت را افزایش دهیم، می توانیم با استفاده از پرتودهی گاما ارقام بومی کم محصول را به ارقام مقاوم پرمحصول تبدیل کنیم.
کاربرد انرژی هسته ای در افزایش محصول بذر گندم طبیعی نیز دستاورد دیگری است که با استفاده از این روش، مقدار برداشت محصول از گندم، از یک و نیم تن در هر هکتار به 7 تن در هر هکتار افزایش یافته است کما اینکه از انرژی هسته ای برای جلوگیری از افتادگی ساقه ذرت و گندم در اردبیل نیز استفاده شده است.
با استفاده از فناوری هسته ای، ساقه ذرت و گندم در منطقه اردبیل کوتاه تر و ضخیم تر شد و به این ترتیب ضایعات محصول کاهش و تولید محصول در هر هکتار افزایش یافت.
ضمن آنکه با استفاده از انرژی هسته ای می توان با اصلاح و بهبود ارقام بومی، این گونه ها را که میراث طبیعی کشور محسوب می شوند حفظ نموده و از اختلاط آنها با ارقام غیربومی و نابودی گونه های بومی جلوگیری کرد.
افزایش سرعت تحقیقات
برخی تحقیقات کشاورزی برای رسیدن به نتیجه مطلوب زمان زیادی طلب می کند، در حالی که با استفاده از فناوری هسته ای این زمان به نصف کاهش می یابد. برای بررسی یک بذر تا رسیدن به نتیجه مطلوب در تحقیقات معمولی، اگر ده سال زمان نیاز باشد در تحقیقات هسته ای به 5 سال کاهش می یابد. در روش معمولی برای تولید بذر اصلاح شده مثلا گندم- که مقاوم به خشکی یا شوری باشد- به حداقل 14 سال زمان نیاز است.
در حالی که با استفاده از فناوری هسته ای با پرتودهی گاما می توان در مدت 5 تا 6 سال بذر اصلاح شده گندم را تولید کرد.
ضرورت دستیابی به دانش و فناوری هسته ای
دستیابی به دانش و فناوری هسته ای در ایران با توجه به افزایش جمعیت و نیازهای غذایی کشور و کاهش سرانه منابع آبی و فرسایش خاک امروزه یک ضرورت است.
با به کارگیری فناوری های نوین و در راس آنها فناوری هسته ای می توان با استفاده بهینه از منابع موجود، مسیر تامین امنیت غذایی را برای جامعه امروز و نسل آینده هموار کرد و کشور را در زمینه تولید محصولات کشاورزی به ویژه محصولات استراتژیک به خودکفایی رساند.
امروزه دستیابی به دانش هسته ای یک انتخاب لوکس و تشریفاتی یا محتاج دستور و اوامر بیگانان نیست بلکه یک ضرورت است و باید مسیر تحولات و پیشرفت دانشمندان جوان وطن را پاس داشت و آن را هموار و از آنها حمایت کرد.
دکتر مهرداد حلوایی