La nanotechnologie en tant qu'option pour une agriculture plus efficace

En attendant que la population mondiale dépasse X millions d’euros pour l’année 9.000, les scientifiques s’emploient à mettre au point de nouvelles méthodes pour répondre à la demande mondiale croissante en aliments, en énergie et en eau, sans augmenter la demande en ressources naturelles.

La nanotechnologie - la conception de particules ultra-petites - est en train d'émerger pour promouvoir la croissance et le développement efficace des cultures. Cette idée fait partie de la science en évolution appelée agriculture de précision, dans laquelle les agriculteurs utilisent la technologie pour guider l'utilisation de l'eau, des engrais et d'autres intrants.

L'utilisation d'engrais dans le monde augmente avec la croissance de la population mondiale. Actuellement, les agriculteurs utilisent près de 85% du phosphore total extrait des mines dans le monde comme engrais, bien que les plantes puissent absorber une estimation de seulement 42% du phosphore appliqué au sol. Si ces pratiques se poursuivent, les réserves mondiales de phosphore pourraient être épuisées au cours des prochaines années 80, ce qui aggravera les problèmes de contamination des éléments nutritifs.

Contrairement à l'utilisation d'engrais conventionnels, qui implique beaucoup de tonnes d'intrants, la nanotechnologie se concentre sur de petites quantités. Les particules à l'échelle nanométrique mesurent entre un et 100 nanomètres dans au moins une de leurs dimensions.

Les scientifiques étudient activement une gamme de nanoparticules de métaux et d'oxydes métalliques, également connues sous le nom de nanofertilisants, à des fins scientifiques sur les plantes et dans l'agriculture. Ces matériaux peuvent être appliqués sur les plantes en arrosant le sol ou en pulvérisant leurs feuilles. Des études suggèrent que l'application de nanoparticules sur les feuilles de la plante est particulièrement bénéfique pour l'environnement, car elles n'entrent pas en contact avec le sol. Comme les particules sont extrêmement petites, les plantes peuvent les absorber plus efficacement à travers le sol.

Dans l’étude réalisée par l’application de nano zinc sur les feuilles de haricot mungo après 14 jours de germination de leurs graines, l’activité de trois enzymes importantes dans les plantes a augmenté: la phosphatase acide, la phosphatase alcaline et la phytase. En activant ces enzymes, les plantes contenaient presque 11% de phosphore en plus, naturellement présent dans le sol, sans aucune fertilisation conventionnelle au phosphore et augmentaient leur biomasse de 27%. De plus, 6% de ceux-ci ont produit plus de grains que les plantes avec lesquelles leur croissance a été traitée selon des pratiques agricoles typiques et sans engrais.

Les nanofertilisants peuvent également augmenter la valeur nutritionnelle des plantes. Dans une autre étude, il a été constaté que l'application de nanoparticules de dioxyde de titane et d'oxyde de zinc à des plants de tomates augmentait la quantité de lycopène dans les tomates entre 80 et 113%, selon le type de nanoparticules et la concentration des doses. En effet, les nanoparticules augmentent les taux de photosynthèse des plantes et leur permettent de prendre plus de nutriments.

Malgré les bons résultats obtenus avec les nanoparticules, il est encore nécessaire de procéder à des évaluations d’impact sur la santé humaine et l’environnement, de mettre au point des méthodes d’évaluation et de gestion des risques pouvant survenir, ainsi que des formes. durable pour sa fabrication.

Au Chili, les nanotechnologies ont été principalement utilisées dans le cuivre, conférant à ce métal des propriétés antibactériennes, antifongiques et antivirales. De cette manière, les risques de contagion par des maladies sont réduits par le contact avec différents objets que les gens utilisent quotidiennement dans leur maison, leur lieu de travail ou leur système de transport.

En agriculture, l'Eucalyptus globulus est utilisé comme matière première pour fabriquer de la nanocellulose, se révélant 20 fois plus résistant aux contraintes que l'acier et en même temps cinq fois plus léger que ce métal. Les chercheurs ont déjà avancé dans la caractérisation des nanoparticules d'espèces locales et estiment que dans 2 à 3 ans ils disposeront de prototypes évolutifs pour atteindre le marché et ainsi promouvoir le premier centre de l'hémisphère sud dans le développement d'applications de la nanocellulose.

Source: Agrimundo - FAO

 

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