2003年9月,美國(guó)在發(fā)布的農(nóng)業(yè)發(fā)展路線圖中首次提出:重視納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)中的應(yīng)用。根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部門的預(yù)測(cè),納米技術(shù)將使整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和食品工業(yè)發(fā)展發(fā)生變革,改變食品生產(chǎn)、加工、包裝、運(yùn)輸和消費(fèi)的方式。許多國(guó)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)食品部門的應(yīng)用前景,在這方面投入了大量研發(fā)力量。伊朗政府也重點(diǎn)投資于納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)和食品上的應(yīng)用研究,由農(nóng)業(yè)部門出面資助35個(gè)實(shí)驗(yàn)室組成研究團(tuán)隊(duì)開展此方面的研究,并已取得一定研究成果。納米技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用主要包括以下幾個(gè)方面:
精確農(nóng)業(yè)
精確農(nóng)業(yè)是利用重要的作物參數(shù)和知識(shí)在適當(dāng)?shù)某叨壬蟽?yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)管理,根據(jù)特定地塊的作物潛在生產(chǎn)能力控制不同的投入水平(如肥料、殺蟲劑、除草劑等)。精確農(nóng)業(yè)的核心是對(duì)變化因素進(jìn)行精確管理,變化因素包括:空間因素、時(shí)間因素和預(yù)測(cè)因素。利用納米技術(shù)生產(chǎn)的微型傳感器和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)未來(lái)的精確農(nóng)業(yè)產(chǎn)生重大影響。
納米裝置的一個(gè)重要作用是增加與全球定位系統(tǒng)有關(guān)的自主傳感器的應(yīng)用,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這些納米傳感器可以遍布田間,用于檢測(cè)土壤養(yǎng)分和農(nóng)作物生長(zhǎng)情況。美國(guó)和澳大利亞的一些農(nóng)場(chǎng)已經(jīng)在使用這種傳感器,它們可以及早檢測(cè)到環(huán)境的變化,可以為決策者提供準(zhǔn)確信息,幫助農(nóng)民作出明智的決定,提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。
智能施藥系統(tǒng)
20世紀(jì)后半葉以來(lái),農(nóng)業(yè)病蟲害的控制經(jīng)歷了從利用殺蟲劑到傳統(tǒng)方法與生物方法相結(jié)合的病蟲害綜合管理系統(tǒng)。將來(lái)具有新型的納米裝置可以運(yùn)用到農(nóng)業(yè)的智能化中,這類裝置可以針對(duì)不同的病蟲害采取準(zhǔn)確的補(bǔ)救措施,它們可以將所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)提醒農(nóng)民,幫助農(nóng)民定量、定向地給農(nóng)作物治病。
運(yùn)用納米技術(shù)生產(chǎn)的新型農(nóng)藥更易于溶于水,也可以自然分解為無(wú)害成分。科學(xué)家們正在研究能夠針對(duì)環(huán)境變化施肥和施藥的新技術(shù),促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)水、農(nóng)藥和化肥的高效吸收,以降低污染,使農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境更加友好。納米技術(shù)還有助于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
食品包裝與加工
由專業(yè)咨詢公司進(jìn)行的調(diào)查研究預(yù)測(cè),納米食品的市場(chǎng)將從2004年的26億美元發(fā)展到2010年的204億美元。該調(diào)查報(bào)告認(rèn)為,到2010年,亞洲將成為納米食品的最大市場(chǎng)。由此可見,納米技術(shù)在食品產(chǎn)業(yè)有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ{米食品加工、納米包裝材料、納米檢測(cè)技術(shù)等方面的研究尤為活躍,成為納米技術(shù)在食品工業(yè)應(yīng)用的研究熱點(diǎn)。
運(yùn)用納米技術(shù)研發(fā)的包裝系統(tǒng)可以修復(fù)小的裂口和破損,可以適應(yīng)環(huán)境的變化,并且能在食品變質(zhì)的時(shí)候提醒消費(fèi)者。此外納米技術(shù)可以改進(jìn)包裝的滲透性、提高阻隔性、改進(jìn)抗損和耐熱,形成抗菌表面,阻止食物發(fā)生變質(zhì)。除包裝外,納米技術(shù)對(duì)功能食品和互動(dòng)食品的研發(fā)也有很大促進(jìn)作用,這些食品能夠按照人體需求更有效地提供營(yíng)養(yǎng)。這類食品可以暫存人體內(nèi),需要時(shí)再把營(yíng)養(yǎng)輸送給細(xì)胞,這個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵是開發(fā)納米膠囊,把它們存入食品中,用于輸送營(yíng)養(yǎng)。
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