استفاده از پسماندهای گیاهی برای تولید بیو - نانو ذرات روی جهت تغذیه گوجه فرنگی

نانو فناوری در تعریفی بسیار ساده، یعنی فناوری¬هایی که در ابعاد نانومتری عمل می¬کنند. کاربرد¬ها و توانایی¬های بالقوه در فناوری نانو، امید¬ها و چشم انداز¬های جدیدی در راستای حفظ محیط زیست ایجاد نموده است. میزان ضایعات گیاهی از جمله پسماند¬های گیاهان دارویی یکی از بزرگترین مشکلات زیست محیطی سال¬های اخیر کشور است. در فرآیند توسعه صنعتی - اقتصادی استفاده از پسماند¬ها و بازیافت آنها به محصولات با ارزش، یک امر ضروری است. این مطالعه با هدف بررسی روش¬های مدیریت پسماند¬های کشاورزی با تاکید بر بازیافت و سنتز نانوذرات روی و سپس کاربرد این نانوذرات بعنوان منبع روی در محلول غذایی برای گوجه فرنگی انجام گردید. در مطالعه حاضر از پسماند¬های گیاهان دارویی مختلف به منظور تولید نانوذرات روی استفاده شد. طی بررسی¬های اولیه انجام گرفته روی عصاره پسماند¬های گیاهان موجود، مشخص شد که از بین عصاره¬ی گیاهان دارویی کاسنی، ختمی، آویشن و مشگک، عصاره پسماند آویشن (timus vulgaris) برای سنتز نانو¬اکسید¬روی و عصاره پسماند مشگک (ducrosia anethifolia) برای سنتز نانو¬سولفیدروی مناسب است. بدین منظور عصاره پسماند¬های گیاهی تهیه و این عصاره در مرحله بعدی برای سنتز نانوذرات اکسید و سولفید روی استفاده شد. نانو پودر¬های تولید شده با استفاده از رنگ ظاهری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، اسپکتروفتومتری uv-vis، ftir و پرتو اشعه ایکس (xrd) مشخصه یابی گردیدند. بررسی حاصل از دستگاه uv-vis نشان داد که در محدوده¬ی جذبی مورد انتظار برای نانوذرات، جذب صورت گرفته است. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی بیانگر تولید موفقیت آمیز نانوذرات از پسماند¬های گیاهان دارویی است. در نهایت مشخصه یابی نانوذرات نشان داد که پسماند آویشن توانایی تولید نانو¬ذرات¬اکسید¬روی و پسماند مشگک توانایی تولید نانو¬ذرات¬ سولفیدروی را دارد. در آزمایش بعد کارایی نانوذرات تولیدی بعنوان منبع تامین کننده روی در کشت هیدروپونیک گوجه فرنگی با استات روی و سولفات روی تجاری موجود در بازار مقایسه شد. به¬همین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه¬های پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان با چهار منبع روی (سولفات روی، استات روی، نانواکسیدروی و نانوسولفید ¬روی) و سه سطح روی (2 ، 1 و 0/2 میکرومولار) با سه تکرار برای هر تیمار به اجرا درآمد. نتایج نشان داد قطر ساقه، شاخص سبزینگی، فتوسنتز، تعداد برگ، تعداد گل، ارتفاع بوته، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک ریشه، حجم ریشه، غلظت روی اندام هوایی بطور معنی داری تحت تاثیر منبع تامین روی قرار گرفت. همچنین ارتفاع بوته، وزن تر اندام هوایی، وزن تر و خشک ریشه و غلظت روی اندام هوایی بطور معنی داری تحت تاثیر سطوح مختلف روی قرار گرفت. برهمکنش بین منابع و سطوح مختلف روی بر وزن تر و خشک اندام هوایی معنی دار شد. مقایسه میانگین¬ها نشان داد بیشترین مقدار در کلیه صفات اندازه گیری شده بجز قطر ساقه، مربوط به تیمار نانو سولفیدروی بود. بیشترین میزان قطر ساقه در تیمار نانواکسیدروی و کمترین میزان در سولفات روی دیده شد. کمترین میزان فتوسنتز، تعداد برگ، ارتفاع بوته و حجم ریشه در تیمار سولفات روی مشاهده شد. بیشترین و کمترین وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه به¬ترتیب در تیمارهای نانو سولفیدروی و سولفات روی (شاهد) مشاهده شد. همچنین با افزایش غلظت روی روند صعودی در وزن تر اندام هوایی و وزن تر و خشک ریشه دیده شد. بیشترین شاخص سبزینگی مربوط به غلظت 2 میکرومولار و کمترین شاخص سبزینگی در غلظت 0/2 میکرومولار مشاهده شد. غلظت روی در اندام هوایی با افزایش سطح روی در محلول غذایی بطور معنی داری افزایش یافت. بر اساس نتایج بدست آمده گیاه گوجه فرنگی در محلول غذایی حاوی نانوذرات سولفید روی، رشد و عملکرد نهایی بیشتری در مقایسه با شاهد داشت. علاوه بر این نانواکسید روی نیز برتری عملکرد در مقایسه با شاهد را نشان داد ولی این برتری به اندازه نانو سولفیدروی نبود. بطور کلی می¬توان بیان کرد نانوذرات سولفیدروی تولیدی با استفاده از روش سبز به¬دلیل اینکه در کلیه صفات مورد اندازه گیری برتری نشان داد، منبع مناسبی برای تامین روی مورد نیاز گوجه فرنگی در محلول جانسون می¬باشد.