فیزیک هسته ای و کشاورزی

[رزیتا]

فیزیک هسته ای و کشاورزی

چگونه می‌توانیم از نابودشدن محصولات غذایی با ارزش به‎وسیله حشرات جلوگیری کنیم؟ چرا بعضی از آفات نباتی هر ساله هزاران تن مواد غذایی با ارزش را نابود می‌کند؟ بهترین وسیله برای از بین بردن علف‎های هرز، بدون صدمه رساندن به محصولات چیست؟
تا چه اندازه می توان گرده افشانی را در کشتزارها گسترش داد؟ چگونه می‌توان از فاسد شدن مواد غذایی از زمانی که درو می‌شود تا زمانی که به سوپر مارکت‎ها عرضه می‌شود، جلوگیری کرد؟ علوم هسته ای در پاسخ به این پرسش‌ها نیز به ما کمک می‌کند. ایزوتوپ های رادیواکتیو، کلید اصلی زیست شناسان در شناختن دوران عمر و رشد گیاهان مهم غذایی به شمار می‌روند. یکی از موضوعات مورد علاقه گیاه شناسان، گرده افشانی است. مسئله ی مورد توجه آن‎ها این بود که پس از نشستن دانه های ریز هاگ بر روی کلاله که قمستی از مادگی گیاه است، واقعاً چه اتفاقی می‌افتد و چگونه دانه تشکیل می‌شود.
برای مطالعه‌ی این فرآیند از ایزوتوپ های رادیواکتیو استفاده کردند. گیاهانی را در محیطی قرار دادند که قمستی از دی اکسید کربن هوای آن را کربن 14 رادیواکتیو تشکیل می‌داد، به خاک آن نیز مقدار بسیار کمی ایزوتوپ رادیواکتیو فسفر 32 اضافه نمودند. به تدریج ایزوتوپ های فسفر 32 از راه ریشه و کربن 14 از طریق فتوسنتز جذب گیاه شدند. هنگامی‌که گیاهان تشکیل گل دادند، هاگ‌های آ‌ن‌ها دارای مقدار زیادی از اتمهای رادیواکتیو بود. از این گرده‌ها برای بارور کردن گیاهان معمولی استفاده شد.
علائمی که در اثر واپاشی اتم‌های کربن و فسفر بروز می‌کرد،کمک شایانی در چگونگی انجام فرآیند گرده افشانی به دانشمندان نمود و منجر به کشف اسرار بسیار جالبی شد. همان‎طور که می‌دانید، برخی مواد معدنی برای رشد گیاهان لازم و ضروری هستند اما استفاده‎ی درست از این مواد می‌تواند بهره وری را به شدت بالا برد. مثلاً جذب مواد معدنی از طریق ریشه، برگ های فوقانی و برگ های قسمت تحتانی درختان متفاوت است.
از طریق استفاده از مواد رادیواکتیو می‌توان به این تفاوت در قسمت‌های مختلف پی برد و از این طریق فهمید که فقط 5%از مواد معدنی که به خاک گیاه اضافه می‌شود، جذب می‌گردد. زمانی که این مواد به صورت محلول به برگ‎های فوقانی پاشیده شود 12% و زمانی که به قسمت پایین درخت پاشیده شود 42% آن جذب می‌گردد. آیا واقعاً مواد ضد آفات آنطور که باید و شاید، حشرات مضر را از بین می‌برند؟
در گذشته کشاورزان جهت اطلاع از اینکه چه مقدار از سم مصرف شده برای کشتن حشرات مفید بوده و چه میزان از آن هدر رفته، هیچ امکانی نداشتند. اما امروزه با کمک ایزوتوپ‎های رادیواکتیو این امکان وجود دارد که مسیر سموم را از لحظه پاشیدن آن در باغ‎های میوه تا هنگامی‌که در بدن حشرات مسموم مشاهده می‌شود، دنبال نمود.


نویسنده:ذوالفقار دانشی