تاریخ شروع : 1402/05/15
مهلت ارسال : 1402/06/15
گرنت صندوق نوآوری و شکوفایی:
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 500میلیون تومان
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 500میلیون تومان
مهلت ارسال پروپوزال به اتمام رسیده است
پوشش‌دهی بذر با استفاده از نانومواد کربنی به عنوان حامل باکتریایی در مایه تلقیح جامد
خلاصه فناوری:
استقرار مهم‌ترین مرحله فنولوژیک در چرخه زندگی گیاهان زراعی است که بسیار متأثر از کیفیت بذر کاشته شده است. از برداشت تا کاشت، طیف گستردهای از عوامل از جمله شرایط نامساعد محیطی، عوامل ژنتیکی و جمعیت غالب میکروبی بیمارگر میتواند تأثیر مشخصی بر کیفیت بذر داشته باشد. این عوامل به تنهایی یا با هم می‌توانند باعث خسارت قابل توجه در صنعت بذر شوند. برای رفع این مشکل، خواص فیزیکی بذر با استفاده از کاربرد بیرونی برخی از ترکیبات فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی که به طور مستقیم به پوشش طبیعی خارجی بذر اضافه می‌شود، اصلاح میگردد. پوشش دادن بذر باعث بهبود فازهای جوانهزنی، پیشرفت رویدادهای فنولوژیک، افزایش ویژگیهای فیزیومورفولوژیک و مهم‌تر از همه افزایش قدرت رویشی بذر می‌شود. علاوه بر این، پوشش‌دهی بذر ابزاری برای افزایش جوانهزنی و استقرار گیاه با بنیه قوی است که میتواند منجر به کاهش چالشهای سیستمهای کشاورزی و ترمیم سیستمهای تخریب شده گردد. توجیه اقتصادی پوشش‌دهی بذر جهت کاهش هزینههای ناشی از استقرار ضعیف گیاهچهها، تأخیر در جوانهزنی و آسیبهای ناشی از عوامل بیماریزا و آفات نیز مطالعه و تأیید شده است. پس از انقلاب سبز، وابستگی فعالیتهای کشاورزی به کودهای آلی به منظور تضمین عملکرد بیشتر محصول افزایش یافت. کودهای شیمیایی عملکرد محصول را افزایش می‌دهند اما با تحریک مخاطرات زیستمحیطی کلیدی، مانند از بین رفتن تنوع زیستی، گرمایش جهانی و تجمع فلزات سنگین در موجودات زنده، پایداری محیط‌زیست را نیز به خطر می‌اندازند. بنابراین اتخاذ روشهای کشاورزی طبیعیتر باعث کاهش اتکا به کودهای شیمیایی و حفظ تولید و بهرهوری خواهد شد. امروزه دانشمندان بر این عقیده هستند که بیوچار یک تهویهکننده مناسب خاک و حافظ کربن و مواد مغذی در خاک است، و در نتیجه مشکلات زیستمحیطی و مدیریت پایدار را با فراهم آوردن مواد مغذی طبیعی برطرف خواهد کرد. ضمناً بیوچار مزایای دیگری هم دارد: اول اینکه مواد اولیه تولید بیوچار فراوان و ارزان هستند و به طور کلی از بیوماس کشاورزی و زباله جامد به دست میآیند. دوم اینکه تولید بیوچار به میزان انرژی کمی نیاز دارد و معمولاً در دمای 700 درجه سانتیگراد صورت میپذیرد. دیگر اینکه فناوری بیوچار به علت توانایی در متعادلسازی تغییرات آب و هوایی و افزایش سلامت و باروری خاک، توجه زیادی را به خود معطوف کرده است. بیوچار دارای تواناییهای فراوان از جمله کمک به حاصل‌خیزی خاک، حفظ کربن و حفظ آب است و گزینه بسیار مناسبی جهت پوشش‌دهی بذر میباشد. استفاده از بذر پوشش داده شده با بیوچار حفظ آب و مواد غذایی اطراف بذر و خاک پیرامون آن را به دنبال دارد و باعث غنی شدن خاک از مواد ارگانیک و جمعیتهای میکروبی مفید خواهد شد. استفاده از بیوچار به ظهور گیاهانی قویتر، با زنده‌مانی بهتر و دوام بیشتری در خاکهای کم آب میانجامد. برای تولید بیوچار در اندازههای مختلف از غربالهای با سایز مختلف استفاده می‌شود و بیوچاری که برای حامل میکروبی و پوشش بذری استفاده می‌شود، اندازههای ریزتری دارد. در حال حاضرفناوری نانو یک رشته تحقیقاتی در حال توسعه سریع است و نانوذرات عموماً ذراتی با حداقل اندازه بین یک تا صد نانومتر تعریف میشوند. مواد نانو با ساختار پیشرفته به‌عنوان راهحلهای پایدار برای طیف وسیعی از مشکلات در زمینههای مختلف مانند انرژی، مواد، کشاورزی و محیط‌زیست توسعه یافتهاند. به طور خاص این فناوری در گیاهپالایی (phytoremediation) از مواد آلی مختلف، معدنی و فلزات سنگین به عنوان ابزارهای قدرتمندی عمل کردهاند. پوشش‌دهی بذر با استفاده از مواد اگزوژن بر روی سطح بذرها با هدف بهبود ظاهر بذر و ویژگیهای فیزیکی آن (به عنوان مثال، وزن و اندازه بذر) و/ یا آزادسازی ترکیبات فعال (به عنوان مثال، تنظیمکنندههای رشد گیاه، ریزمغذی‌ها و تلقیح‌های میکروبی) است که می‌توانند از بذر در برابر پاتوژنهای گیاهی محافظت کنند و افزایش جوانهزنی و رشد گیاه را در پی داشته باشد. تعامل همزیستی بین گیاهان و باکتریهای محرک رشد بیش از چندین دهه است که در افزایش بهرهوری در کشاورزی مورد توجه محققان واقع شده است. از جمله موفق‌ترین این تعاملات میتوان به همزیستی گیاهان لگومی و باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن که عموماً ریزوبیا (rhizobia) نامیده میشوند، اشاره نمود که تثبيت بيولوژيک نيتروژن مولکولی از طریق مصرف کودهای بيولوژيک ميکروبی موفقیتهای زیادی را در بر داشته است. محصولات دانه روغنی پس از غلات دومین منبع تأمین‌کننده انرژی غذایی در جهان است و دانه روغنی کلزا که با نام کانولا نیز شناخته می‌شود، سومین منبع اصلی روغن خوراکی پس از دانههای سویا و پنبه در جهان است. گیاه سویا (Glycine Max) نیز یکی از مهم‌ترین منابع روغن خوراکی و از لگومهای مهم در جهان به شمار میرود. با توجه به اهمیت بذرهای روغنی و گیاهان علوفهای در ایران و دنیا، تحقیق حاضر پیشنهاد پوششدار کردن بذور سویا، کلزا و نیز بذر گیاه علوفهای بسیار مهم یونجه با پوشش نانوبیوچار حامل باکتریهای ریزوبیا یا باکتریهای محرک رشد بومی ایران مطرح مینماید. یک حامل باکتریایی خوب باید تعدادی ویژگیهای کلیدی داشته باشد از جمله اینکه نسبتاً نامحدود باشد، در هر مکان در دسترس و ارزان باشد، ظرفیت خوبی برای نگهداری آب داشته باشد و هوا در آن رفت و آمد کند (خلل و فرج زیادی داشته باشد) و مهم‌تر از همه، باید رشد و بقای باکتری را در طول زمان تضمین کند. حامل باکتری باید غیرسمی و سازگار با محیط‌زیست باشد، به راحتی تولید و استریل شود و رساندن آن به مزرعه آسان باشد. در نهایت باید بتواند به عنوان حامل باکتری به راحتی به بذر بچسبد و باکتریها را به تدریج در خاک آزاد کند، به سادگی پودر شود، قابلیت اختلاط با خاک و قابلیت بستهبندی را داشته باشد؛ که تمامی این خصوصیات را میتوان در بیوچار یافت. محصول پیشنهادی ما بذور پوشش داده شده با نانوبیوچار حامل باکتری است که مشابه داخلی نداشته و دوست‌دار محیط‌زیست است. همچنین نسبتاً ارزان میباشد، زیرا منابع اولیه آن ارزان است و از آنجایی که باکتریهای مفید برای گیاهان کشور باید بومی ایران باشد، برای صنعت کشاورزی کشور کارایی بالایی داشته و فاقد آلودگی زیستمحیطی است.
ضرورت مسئله:
طبق گفته سرپرست مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران، هر ساله 150 تا 300 میلیون دلار هزینه واردات بذر می‌شود که قسمتی از این هزینه به دلیل واردات بذر باکیفیت است و با پوششدار کردن مناسب بذور، از این هزینه کاسته خواهد شد. هر ساله مبالغ هنگفتی نیز صرف واردات کود و سم می‌شود، که این محصول پیشنهادی در صورت موفقیت از این هزینه نیز خواهد کاست؛ زیرا پیشبینی می‌شود پوشش بیوچار آغشته به باکتری به عنوان کود بسیار مقوی به ویژه در مرحله استقرار گیاه عمل کند. مسئله بسیار مهم دیگری که کشور ما با آن روبرو است، بحث تحریم واردات نهادههای کشاورزی است، لذا محصول پیشنهادی با توجه به ارائه تولید یک پوشش/کود زیستی اطراف بذر با عملکردی همزمان به عنوان یک کود زیستی قوی و یک پوشش موفق بذر به حل مشکل تحریم واردات کود و سم و بذر پوششدار شده کمک زیادی میکند. یکی دیگر از معضلات کشور ما وجود خاکهای شور و شرایط خشک است. محصول پیشنهاد شده به علت اینکه به عنوان یک جاذب آب عمل میکند، در شرایط خشکی میتواند در بهبود عملکرد مؤثر باشد. همچنین از طریق فعالیت باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن میتواند تحمل گیاه به تنش شوری را تا حدی افزایش دهد. لازم به یادآوری است که باکتریهای مورد استفاده در تحقیق حاضر بومی کشور خواهد بود. مسئله مهم دیگر، آلودگیهای زیستمحیطی ناشی از استفاده از کودهای شیمیایی است. بیوچار به علت اینکه ترکیبی با منشا صددرصد گیاهی است، دوست‌دار محیط‌زیست بوده و مشکل آلودگی ناشی از مصرف بی‌رویه کودهای شیمیایی را نخواهد داشت.
مسئله اصلی تحقیق:
استقرار مهم‌ترین مرحله فنولوژیک در چرخه زندگی گیاهان زراعی است که بسیار متأثر از کیفیت بذر کاشته شده است. از برداشت تا کاشت، طیف گستردهای از عوامل از جمله شرایط نامساعد محیطی، عوامل ژنتیکی و جمعیت غالب میکروبی بیمارگر میتواند تأثیر مشخصی بر کیفیت بذر داشته باشد. این عوامل به تنهایی یا با هم می‌توانند باعث خسارت قابل توجه در صنعت بذر شوند. برای رفع این مشکل، خواص فیزیکی بذر با استفاده از کاربرد بیرونی برخی از ترکیبات فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی که به طور مستقیم به پوشش طبیعی خارجی بذر اضافه می‌شود، اصلاح میگردد. پوشش دادن بذر باعث بهبود فازهای جوانهزنی، پیشرفت رویدادهای فنولوژیک، افزایش ویژگیهای فیزیومورفولوژیک و مهم‌تر از همه افزایش قدرت رویشی بذر می‌شود. علاوه بر این، پوشش‌دهی بذر ابزاری برای افزایش جوانهزنی و استقرار گیاه با بنیه قوی است که میتواند منجر به کاهش چالشهای سیستمهای کشاورزی و ترمیم سیستمهای تخریب شده گردد. توجیه اقتصادی پوشش‌دهی بذر جهت کاهش هزینههای ناشی از استقرار ضعیف گیاهچهها، تأخیر در جوانهزنی و آسیبهای ناشی از عوامل بیماریزا و آفات نیز مطالعه و تأیید شده است. پس از انقلاب سبز، وابستگی فعالیتهای کشاورزی به کودهای آلی به منظور تضمین عملکرد بیشتر محصول افزایش یافت. کودهای شیمیایی عملکرد محصول را افزایش می‌دهند اما با تحریک مخاطرات زیستمحیطی کلیدی، مانند از بین رفتن تنوع زیستی، گرمایش جهانی و تجمع فلزات سنگین در موجودات زنده، پایداری محیط‌زیست را نیز به خطر می‌اندازند. بنابراین اتخاذ روشهای کشاورزی طبیعیتر باعث کاهش اتکا به کودهای شیمیایی و حفظ تولید و بهرهوری خواهد شد. امروزه دانشمندان بر این عقیده هستند که بیوچار یک تهویهکننده مناسب خاک و حافظ کربن و مواد مغذی در خاک است، و در نتیجه مشکلات زیستمحیطی و مدیریت پایدار را با فراهم آوردن مواد مغذی طبیعی برطرف خواهد کرد. ضمناً بیوچار مزایای دیگری هم دارد: اول اینکه مواد اولیه تولید بیوچار فراوان و ارزان هستند و به طور کلی از بیوماس کشاورزی و زباله جامد به دست میآیند. دوم اینکه تولید بیوچار به میزان انرژی کمی نیاز دارد و معمولاً در دمای 700 درجه سانتیگراد صورت میپذیرد. دیگر اینکه فناوری بیوچار به علت توانایی در متعادلسازی تغییرات آب و هوایی و افزایش سلامت و باروری خاک، توجه زیادی را به خود معطوف کرده است. بیوچار دارای تواناییهای فراوان از جمله کمک به حاصل‌خیزی خاک، حفظ کربن و حفظ آب است و گزینه بسیار مناسبی جهت پوشش‌دهی بذر میباشد. استفاده از بذر پوشش داده شده با بیوچار حفظ آب و مواد غذایی اطراف بذر و خاک پیرامون آن را به دنبال دارد و باعث غنی شدن خاک از مواد ارگانیک و جمعیتهای میکروبی مفید خواهد شد. استفاده از بیوچار به ظهور گیاهانی قویتر، با زنده‌مانی بهتر و دوام بیشتری در خاکهای کم آب میانجامد. برای تولید بیوچار در اندازههای مختلف از غربالهای با سایز مختلف استفاده می‌شود و بیوچاری که برای حامل میکروبی و پوشش بذری استفاده می‌شود، اندازههای ریزتری دارد. در حال حاضرفناوری نانو یک رشته تحقیقاتی در حال توسعه سریع است و نانوذرات عموماً ذراتی با حداقل اندازه بین یک تا صد نانومتر تعریف میشوند. مواد نانو با ساختار پیشرفته به‌عنوان راهحلهای پایدار برای طیف وسیعی از مشکلات در زمینههای مختلف مانند انرژی، مواد، کشاورزی و محیط‌زیست توسعه یافتهاند. به طور خاص این فناوری در گیاهپالایی (phytoremediation) از مواد آلی مختلف، معدنی و فلزات سنگین به عنوان ابزارهای قدرتمندی عمل کردهاند. پوشش‌دهی بذر با استفاده از مواد اگزوژن بر روی سطح بذرها با هدف بهبود ظاهر بذر و ویژگیهای فیزیکی آن (به عنوان مثال، وزن و اندازه بذر) و/ یا آزادسازی ترکیبات فعال (به عنوان مثال، تنظیمکنندههای رشد گیاه، ریزمغذی‌ها و تلقیح‌های میکروبی) است که می‌توانند از بذر در برابر پاتوژنهای گیاهی محافظت کنند و افزایش جوانهزنی و رشد گیاه را در پی داشته باشد. تعامل همزیستی بین گیاهان و باکتریهای محرک رشد بیش از چندین دهه است که در افزایش بهرهوری در کشاورزی مورد توجه محققان واقع شده است. از جمله موفق‌ترین این تعاملات میتوان به همزیستی گیاهان لگومی و باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن که عموماً ریزوبیا (rhizobia) نامیده میشوند، اشاره نمود که تثبيت بيولوژيک نيتروژن مولکولی از طریق مصرف کودهای بيولوژيک ميکروبی موفقیتهای زیادی را در بر داشته است. محصولات دانه روغنی پس از غلات دومین منبع تأمین‌کننده انرژی غذایی در جهان است و دانه روغنی کلزا که با نام کانولا نیز شناخته می‌شود، سومین منبع اصلی روغن خوراکی پس از دانههای سویا و پنبه در جهان است. گیاه سویا (Glycine Max) نیز یکی از مهم‌ترین منابع روغن خوراکی و از لگومهای مهم در جهان به شمار میرود. با توجه به اهمیت بذرهای روغنی و گیاهان علوفهای در ایران و دنیا، تحقیق حاضر پیشنهاد پوششدار کردن بذور سویا، کلزا و نیز بذر گیاه علوفهای بسیار مهم یونجه با پوشش نانوبیوچار حامل باکتریهای ریزوبیا یا باکتریهای محرک رشد بومی ایران مطرح مینماید. یک حامل باکتریایی خوب باید تعدادی ویژگیهای کلیدی داشته باشد از جمله اینکه نسبتاً نامحدود باشد، در هر مکان در دسترس و ارزان باشد، ظرفیت خوبی برای نگهداری آب داشته باشد و هوا در آن رفت و آمد کند (خلل و فرج زیادی داشته باشد) و مهم‌تر از همه، باید رشد و بقای باکتری را در طول زمان تضمین کند. حامل باکتری باید غیرسمی و سازگار با محیط‌زیست باشد، به راحتی تولید و استریل شود و رساندن آن به مزرعه آسان باشد. در نهایت باید بتواند به عنوان حامل باکتری به راحتی به بذر بچسبد و باکتریها را به تدریج در خاک آزاد کند، به سادگی پودر شود، قابلیت اختلاط با خاک و قابلیت بستهبندی را داشته باشد؛ که تمامی این خصوصیات را میتوان در بیوچار یافت. محصول پیشنهادی ما بذور پوشش داده شده با نانوبیوچار حامل باکتری است که مشابه داخلی نداشته و دوست‌دار محیط‌زیست است. همچنین نسبتاً ارزان میباشد، زیرا منابع اولیه آن ارزان است و از آنجایی که باکتریهای مفید برای گیاهان کشور باید بومی ایران باشد، برای صنعت کشاورزی کشور کارایی بالایی داشته و فاقد آلودگی زیستمحیطی است.
ضرورت مسئله:
طبق گفته سرپرست مرکز ملی ذخایر ژنتیکی و زیستی ایران، هر ساله 150 تا 300 میلیون دلار هزینه واردات بذر می‌شود که قسمتی از این هزینه به دلیل واردات بذر باکیفیت است و با پوششدار کردن مناسب بذور، از این هزینه کاسته خواهد شد. هر ساله مبالغ هنگفتی نیز صرف واردات کود و سم می‌شود، که این محصول پیشنهادی در صورت موفقیت از این هزینه نیز خواهد کاست؛ زیرا پیشبینی می‌شود پوشش بیوچار آغشته به باکتری به عنوان کود بسیار مقوی به ویژه در مرحله استقرار گیاه عمل کند. مسئله بسیار مهم دیگری که کشور ما با آن روبرو است، بحث تحریم واردات نهادههای کشاورزی است، لذا محصول پیشنهادی با توجه به ارائه تولید یک پوشش/کود زیستی اطراف بذر با عملکردی همزمان به عنوان یک کود زیستی قوی و یک پوشش موفق بذر به حل مشکل تحریم واردات کود و سم و بذر پوششدار شده کمک زیادی میکند. یکی دیگر از معضلات کشور ما وجود خاکهای شور و شرایط خشک است. محصول پیشنهاد شده به علت اینکه به عنوان یک جاذب آب عمل میکند، در شرایط خشکی میتواند در بهبود عملکرد مؤثر باشد. همچنین از طریق فعالیت باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن میتواند تحمل گیاه به تنش شوری را تا حدی افزایش دهد. لازم به یادآوری است که باکتریهای مورد استفاده در تحقیق حاضر بومی کشور خواهد بود. مسئله مهم دیگر، آلودگیهای زیستمحیطی ناشی از استفاده از کودهای شیمیایی است. بیوچار به علت اینکه ترکیبی با منشا صددرصد گیاهی است، دوست‌دار محیط‌زیست بوده و مشکل آلودگی ناشی از مصرف بی‌رویه کودهای شیمیایی را نخواهد داشت.
مسئله اصلی تحقیق:
- یک مسئله بسیار مهم در پوششدار کردن بذور با باکتری، بومی بودن و جداسازی باکتری از ریزوسفر یا فضای اطراف ریشه گیاه رشد یافته درون کشور است. بذور وارداتی پوششدار شده با باکتری، اگرچه با باکتریهای مفید پوششدار شدهاند، اما باکتری به کار رفته بومی مزارع ایران نیست و از این حیث این محصول پیشنهادی شانس بهتری برای پذیرش در بازار دارد.
- طرح پیشنهادی مشابه ایرانی ندارد.
- به علت تحریم ناگزیر هستیم کیفیت بذرهای داخلی را افزایش دهیم.
- در مقایسه با بذور پوششدار وارداتی، صرفه اقتصادی بسیار زیادی دارد و بذوری که به صورت محدود وارد کشور میشوند بسیار گران هستند (بذر پوششدار یونجه وارداتی کیلویی 380 هزار تومان)
- فقط باکتریهای مزارع ایران (بومی ایران) بر روی بذرهای کشت شده درکشور باعث ارتقا رشد و بهبود کیفیت زراعی میشوند و امکان استفاده از باکتریهای خارجی به عنوان تقویتکننده رشد میسر نیست.
- نیاز به یک بستر مناسب جهت پوشش دادن بذور با باکتریهای بومی است که نانوبیوچار در این رابطه پیشنهاد مناسبی میباشد.
| نام و نام‌خانوادگی | رشته/ مقطع تحصیلی | همکار/ مشاور طرح | وضعیت شغلی |
| کبری مسلمخانی | دکتری مهندسی کشاورزی- بیماریشناسی گیاهی | مجری اول | عضو هیئت‌علمی و دانشیار موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال |
| سیما آزادمنش | دکتری مهندسی کشاورزی- بیماریشناسی گیاهی | مجری دوم | محقق موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال |
| هادی ابراهیم فتحآبادی | پسادکتری- مهندسی مواد | مشاور | پژوهشگر پسادکترای دانشگاه صنعتی شریف |
سوابق عرضه‌کننده فناوری و مسئول اصلی تیم پژوهشی:
خانم دکتر کبری مسلمخانی: ایشان عضو هیئت‌علمی، مدیر بخش ارزیابی اصالت ژنتیکی و دانشیار موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال- سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی هستند. خانم دکتر مسلمخانی در قریب به 85 طرح پژوهشی به عنوان مجری یا همکار طرح مشارکت داشته و دارای تألیفاتی از جمله سه کتاب "مهندسی ژنتیک برای مقاومت به بیماریهای گیاهی"، "تولید ریزغده سیبزمینی" و "فیتوپلاسماها" میباشند. از ایشان مقالات ISI و علمی-پژوهشی متعددی در مجلات معتبر داخلی و خارجی به چاپ رسیده است. ایشان دانشجویان زیادی در مقطع کارشناسی‌ارشد و دکتری داشتهاند و سوابق پژوهشی ایشان در زمینه مطالعات باکتریشناسی گیاهی به ویژه بر روی باکتریهای بیمارگر گیاهی و باکتریهای مفید محرک رشد در بذر است.
خانم دکتر سیما آزادمنش: خانم دکتر آزادمنش پس از فارغالتحصیلی در مقطع دکتری بیماریشناسی گیاهی، مدتی در انستیتو پاستور ایران فعالیت داشته و در دو طرح علمی-پژوهشی در انستیتو پاستور ایران همکار طرح بودهاند. سپس به عنوان کارشناس مطالعات مولکولی در شرکتی دانشبنیان به فعالیتهای علمی خود ادامه دادند. ضمناً ایشان دارای یک جلد کتاب ترجمه و مقالات ISI و علمی-پژوهشی در ارتباط با بیماریشناسی گیاهی و بررسی بذور از جمله بررسی زنده‌مانی بذر هستند.
آقای دکتر هادی ابراهیم فتحآبادی: آقای دکتر فتحآبادی پژوهشگر پسادکتری رشته مهندسی مواد دانشگاه صنعتی شریف بوده و دارای 35 مقاله در مجلات بینالمللی، علمی-پژوهشی و کنفرانسی بینالمللی و ملی میباشند. ایشان سابقه زیادی در حوزه کار با نانوذرات دارند و به عنوان مشاور در این طرح همکاری دارند.
در مورد ماده به کار رفته به عنوان فاز جامد پوششدهنده، نانوبیوچار و بیوچار منابع غنی از عناصر ماکرو نیتروژن، گوگرد، پتاسیم، منیزیم، کلسیم، فسفر، روی، منگنز، آهن، مس، ریزمغذی‌ها و خاکستر هستند که خود این عوامل به تنهایی به عنوان یک کود بسیار غنی عمل میکنند. بیوچار در فرم نانو دارای خاصیت تأخیر در آزادسازی ترکیبات سازنده خود است که این خصوصیت رهاسازی با تأخیر نیز بسیار به رشد و نمو بذر و گیاهچه کمک میکند و در کشاورزی پایدار نقش بسیار مهمی دارد. استفاده از نانوبیوچار خواص خاک را افزایش میدهد و آن را برای رشد و توسعه گیاهان مناسبتر میکند. نانوبیوچار با بهبود قابلیتهای خلخل، مقاومت، و نگهداری آب، زیستگاه مطلوب خاک را برای باکتریها فراهم میکند. از طرفی همراهی باکتریهای محرک رشد و تثبیتکننده نیتروژن با نانوبیوچار قابلیت این پوشش زیستی را به دلیل فعالیتهای مفید باکتریهای همزیست در تأمین برخی عناصر مهم در گیاه و تقویت رشد و مقاومت گیاه به تنشهای زنده و غیر زنده بیش از پیش ارتقاء میدهد.
- محصول پیشنهادی، دوست‌دار محیط‌زیست و یک پوشش کود زیستی/ محافظ رشدی صددرصد طبیعی است.
- دارا بودن بازار مناسب جهت عرضه
- امکان کشت و کار بذور پوششدار شده با نانوبیوچار و باکتری در خاکهای شور و خشک میسر خواهد شد که مشکل بسیاری از اراضی کشور ما میباشد.
- تا حدی مشکل تحریم واردات بذر با کیفیت (پوششدار) را مرتفع خواهد نمود.
- از یک ترکیب غیر شیمیایی و دوست‌دار محیط‌زیست و بومی کشور برای پوشش‌دهی بذور استفاده می‌شود.
کشاورزی با فناوری نانو یک زمینه به سرعت در حال رشد است. نانوبیوچار از طریق کاهش اندازه و غربال‌گری ذرات از بیوچار به دست میآید. نانوبیوچار خواص فیزیکوشیمیایی برتری را نسبت به بیوچار دارد. یک برتری مهم نانوبیوچار نسبت به بیوچار اتصال بهتر باکتریها به نانوبیوچار به دلیل نسبت زیاد سطح به حجم، pH بالاتر نانوبیوچار و خواص یونی نانوبیوچار است. بذر پوششدار شده با نانوبیوچار آغشته به باکتری دارای قدرت رشد و استقرار بالاتری نسبت به بذر بدون پوشش است. با توجه به اینکه خاکهای شور و خشک سطح وسیعی از کشور را شامل می‌شود، استفاده از پوشش نانوبیوچار حامل باکتری هم بر غلبه به تنش خشکی (به علت جاذب بودن ساختار نانوبیوچار) و هم مشکل شوری (به علت وجود باکتریهای تقویتکننده رشد و تثبیتکننده نیتروژن) کمک زیادی خواهد کرد بنابراین در خاکهای شور و خشک کارایی مناسبی دارد. همچنین باعث تغییر بافت خاک و افزایش جمعیت میکروبی خاک خواهد گردید و در خاکهای ضعیف از نظر جمعیت میکروبی نیز کاربرد خواهد داشت. لازم به ذکر است که حتی در صورت عدم کلونیزاسیون موفق باکتری، بذر پوشش داده شده با نانوبیوچار به تنهایی نیز نوآوری تولید محسوب شده و به عنوان یک پوشش قوی برای بهبود عملکرد بذر کارایی دارد.
با توجه به اینکه امکان پوشش‌دهی انواع بذر با بیوچار و امکان استفاده از بیوچار به عنوان حامل باکتری گزارش شده است، ما انتظار داریم که بتوانیم بذر دانههای روغنی کلزا و سویا را که از دانههای روغنی مهم هستند و در اقتصاد کشور نقش دارند با نانوبیوچار حاوی باکتریهای محرک رشد بومی کشور پوشش‌دهی و بذرهایی با قدرت رویش و استقرار بهتری از بذر بدون پوشش را تولید کنیم. همچنین با توجه به نقش گیاه علوفهای یونجه و قیمت بسیار بالای بذور یونجه پوششدار وارداتی، توقع تولید بذرهای پوششدار یونجه با نانوبیوچار و باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن بومی کشور را داریم.
با توجه به اینکه توسط تیم اجرایی، نانوذره بیوچار با منشا چوب سخت، با اندازه مناسب سنتز و تأیید شده، سایر مراحل زیر مورد انتظار است:
با توجه به اینکه توسط تیم اجرایی، نانوذره بیوچار با منشا چوب سخت، با اندازه مناسب سنتز و تأیید شده، سایر مراحل زیر مورد انتظار است:
- جداسازی و انتخاب سویه باکتریایی مناسب
- بررسی اثرات سویهها در جوانهزنی و سایر ویژگیهای رویشی گیاهچه طبق دستورالعمل ISTA و اثر تیمار بذر بر مقاومت گیاه در برابر تنش خشکی در قالب طرح آزمایشی
- بررسی بهترین فرمولاسیون چسب جهت اتصال پوشش به بذر
- پوشش‌دهی بذر با ترکیب نانوبیوچار+باکتری
- بررسی مدت زنده‌مانی باکتری در پوشش بذر جهت انبارداری تا 6 ماه
- افزایش درصد جوانهزنی و افزایش رشد به میزان حداکثر 20 درصد بعد از پوشش‌دهی بذر با نانوبیوچار و مخلوط نانوبیوچار+باکتری
- مطالعات گلخانهای رشد بذور پوششداده شده
- مطالعات مزرعهای بذور پوششدار شده در 4 منطقه متفاوت زراعی کشور
- تولید حداقل سالی 20 کیلوگیرم بذر تیمارشده
- هزینه اجرای طرح حدود 600 میلیون تومان برآورد می‌شود، که حداکثر 70 درصد این مبلغ تا سقف 500 میلیون تومان، از محل حمایت صندوق نوآوری و شکوفایی تامین خواهد شد.
- مدت‌زمان اجرای طرح حدود 36 ماه برآورد می‌شود.
- مالکیت معنوی: مشارکت‌کننده در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و مشارکت‌کننده در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: سهم مشارکت شرکت/شتاب‌دهنده متقاضی حداقل 10 و حداکثر 35 درصد خواهد بود (منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری بر اساس توافق طرفین و مشترک خواهد بود و باتوجه‌به سهم آورده نقدی و غیرنقدی توسعه‌دهنده، سهم مالکیت قابل‌مذاکره و توافق است).
شماره تماس:
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@