کاربرد انرژی هسته‌ای در کشاورزی
فناوری هسته‌ای این امکان را فراهم می‌کند که کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی را افزایش داده و از بروز برخی مخاطرات، از جمله آفت زدگی و ایرادات ژنتیکی تا حدی جلوگیری کرده و مانع از آسیب به محیط زیست شد.
کاربرد دانش هسته‌ای در بخش کشاورزی و منابع طبیعی به سال ۱۹۴۶ باز می‌گردد. در این سال سازمان خوار و بار و کشاورزی ملل متحد (FAO) با آژانس بین المللی انرژی اتمی (IAEA) پیمانی را با هدف افزایش تولید محصولات کشاورزی منعقد کرد. سابقه کاربرد دانش هسته‌ای در تحقیقات کشاورزی در کشور‌های پیشرفته به بیش از نیم قرن و در کشورهایی همچون هند و پاکستان به ۳۰ سال پیش بر می‌گردد.
در واقع با بهره‌گیری از انرژی هسته‌ای این امکان فراهم می‌شود که بتوانیم هم کیفیت محصولات تولیدی و هم میزان محصول را افزایش بدهیم، افزون بر این، بروز برخی مخاطرات در این عرصه از جمله آفت زدگی و ایرادات ژنتیکی نیز با استفاده از این فناوری به حداقل می رسد و همچنین می‌توان مانع از آسیب به محیط زیست شد. به عنوان نمونه در بخش کوددهی به گیاهان و محصولات کشاورزی می‌توان با نشان دارکردن یک کود به چگونگی جذب آن پی برد، همچنین ایجاد موتاسیون در ژن‌های گیاهان و ایجاد جهش‌های مفیدی که می‌تواند منجر به تولید محصولات مقاوم در برابر سرمازدگی، آفت زدگی، کم آبی و … شود، از جمله دیگر کاربردهای انرژی هسته‌ای در عرصه کشاورزی است. افزون بر این، کنترل حشرات و آفات با پرتوهای هسته‌ای، جلوگیری از جوانه‌زدن برخی محصولات مانند پیاز و سیب زمینی با استفاده از اشعه گاما، افزایش طول عمر محصولات کشاورزی و امکان انبارکردن طولانی مدت محصولاتی مانند انواع میوه و … نیز از دیگر مزایای قابل ذکر در این عرصه است.
چند نمونه از کاربردهای فناوری هسته‌ای در فعالیت‌ها و طرح‌های توسعه کشاورزی:
۱- پرورش طیور
عمل‌آوری مواد خوراکی از طریق پرتوتابی، فرآیندی است که در آن مواد خوراکی در بازه زمانی معین در معرض تابش پرتوهای پرانرژی و یون‌ساز با دز مشخص قرار می‌گیرند. پرتوهای گاما، الکترون و ایکس و همچنین پرتوهای ماوراء بنفش، مادون قرمز و مایکروویو عمده پرتوهای مورد استفاده در عمل‌آوری مواد خوراکی دام و طیور هستند. در پژوهش‌های علوم دامی از این پرتوها برای افزایش کیفیت پروتئین، بهبود قابلیت هضم مواد مغذی و کاهش یا حذف آلودگی‌های میکروبی خوراک دام و طیور استفاده شده است.
در حوزه تغذیه دام و طیور، حذف یا کاهش سموم و ترکیبات ضد تغذیه ای نظیر عوامل ممانعت‌کننده تریپسین، اسید فایتیک، تانن ها یکی از راه های بهبود ارزش غذایی مواد خوراکی دام و طیور است. از پرتوهای گاما و الکترون به منظور کاهش مواد ضدمغذی مواد خوراکی مانند عوامل ضدتغذیه ای کنجاله منداب، کاهش فعالیت ممانعت‌کننده تریپسین، کاهش محتویات فایتیک اسید و کاهش گسیپول کنجاله پنبه دانه استفاده شده است. ترکیبات ممانعت‌کننده تریپسین با افزایش ترشح آنزیم های تریپسین، کیموتریپسین و الاستاز سبب هایپرتروفی و هایپرپلاژی پانکراس می شوند. دلیل کاهش فایتیک اسید تجزیه شیمیایی و شکستن ساختارحلقوی فیتات طی پرتوتابی گزارش شده است.
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. هم اکنون این اقدام زیر نظر آژانس بین المللی انرژی اتمی به منظور افزایش سطح زیر کشت در زمین های شور و مناطق خشک در مناطقی از استان‌های خوزستان، گلستان و یزد در حال انجام است. در این روش با استفاده از پرتودهی گاما ویژگی مقاومت به شوری یا سرما در گیاهان ایجاد می‌شود، به عنوان نمونه اکنون طرح تحقیقاتی مقاوم سازی درخت اکالیپتوس به شوری و خشکی با استفاده از انرژی هسته‌ای به شکل پرتودهی گاما در سازمان انرژی هسته‌ای کشورمان در دست اجراست، در صورت مقاوم‌سازی این درخت به شوری و خشکی، با استفاده از آن از حرکت شن‌های روان و فرسایش خاک جلوگیری می‌شود و شاهد سرسبزی منطقه و تامین علوفه دام به علت تثبیت خاک خواهیم بود.
۲- کاربرد انرژی هسته‌ای در تولید میوه‌های بدون هسته
در این روش به عنوان نمونه با استفاده از روش پرتوتابی گاما به بذر مرکبات یا میوه‌های هسته‌دار، می‌توان با اصلاح ژنتیکی میوه‌های با هسته کوچک یا بی‌هسته تولید کرد که علاوه بر خوش خوراک بودن می‌تواند در جذب بازارهای بین‌المللی و ارتقای کیفیت محصول مرکبات و میوه‌های هسته دار موثر باشد.
۳- 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 محصولات به بازارهای بین المللی برای تولیدکنندگان و صادرکنندگان فراهم کرد. حفظ طعم و تازگی میوه‌ها به ویژه مرکبات نیز از دیگر مزایای کاربرد انرژی هسته‌ای در کشاورزی است. به تاخیر انداختن جوانه زدن سیب زمینی و پیاز در انبارها و حفظ کیفیت این محصولات نیز از جمله طرح‌های تحقیقاتی است که کارشناسان بخش کشاورزی سازمان انرژی اتمی در دست مطالعه و اجرا دارند.
۴- کاربرد انرژی هسته‌ای در مبارزه با آفات محصولات کشاورزی
امروزه در جهان به بهداشت محصولات غذایی اهمیت زیادی داده می‌شود. برای افزایش سلامت محصولات کشاورزی و کاهش مصرف سم و کود شیمیایی می توان از فناوری پرتودهی هسته‌ای برای آفت زدایی از محصولات بهره برد. استفاده از پرتودهی گاما در آفت زدایی از محصولات هیچ آسیبی به محصول نمی‌رساند، حال آنکه استفاده از مواد شیمیایی و سموم در مبارزه با آفات و علاوه بر کاهش سلامت محصول سبب آلودگی محیط زیست و منابع آب و خاک می‌شود. به عنوان مثال در یکی از این روش‌ها با استفاده از انرژی هسته‌ای و پرتوتابی گاما، آفات را عقیم می‌کنند و با رهاسازی آفات و حشره‌های عقیم به مرور جمعیت آفات کاهش می‌یابد. این روش هم اکنون برای کنترل آفت کرم گلوگاه انار و بیماری میکروبی خرما که سبب ترشیدگی و شکرک این محصول می‌شود در سازمان انرژی اتمی در حال اجراست.
۵- تولید گونه‌های پرمحصول و حفظ ذخایر ژنتیکی
تولید گونه‌هایی از محصولات غذایی با حاصل‌خیزی بیشتر به منظور افزایش عملکرد محصول در واحد سطح و استفاده بهینه از منابع آب و خاک یکی از مهمترین کاربردهای انرژی هسته‌ای است. در اینجا به جای اینکه سطح زیر کشت را افزایش دهیم می‌توانیم با استفاده از پرتودهی گاما گیاهان کم محصول را به گیاهان پرمحصول تبدیل کنیم. به عنوان مثال با استفاده از فناوری هسته‌ای ساقه ذرت و گندم در منطقه اردبیل کوتاهتر و ضخیم‌تر شده و به این ترتیب ضایعات محصول کاهش و تولید محصول در هر هکتار افزایش یافته است. افزون بر این با استفاده از انرژی هسته‌ای می‌توان با اصلاح و بهبود ارقام بومی این گونه‌ها را که میراث طبیعی یک کشور است حفظ و از اختلاط آن‌ها با ارقام غیربومی و نابودی گونه‌های بومی جلوگیری کرد.
