فرایندهایی همانند لیچینگ، جدایش سطحی و ... عواملی هستند که کاربرد مواد شیمیایی در کشاورزی را تحت تاثیر قرار می دهند. این عوامل می توانند از لحاظ محیط زیستی، اقتصادی و اکولوژی مشکلاتی را ایجاد کنند. یک استراتژی ایده آل برای کاربرد ایمن و مطمئن اینگونه مواد در کشاورزی محدود کردن عوامل موجود است به گونه ای که بتوانند در یک دوره زمانی مشخص (رشد گیاه) موثر واقع شوند. برای این منظور باید رهایش گونه های شیمیایی را کنترل کرد و تحت نظر داشت. اخیرا رهایش کنترل شده علف کشها بسیار مورد توجه قرار گرفته است، این سیستم شامل علف کش درون یک شبکه پلیمری به فرم میکروکپسول یا گرانول است. طی این فرایند، آب، خاک مرطوب، میکروارگانیسم های خاک و آنزیمهای خاکی، اجزای فعال موجود در هیدروژل را به صورت کنترل شده رها می کنند. علف کشهایی که در این پایان نامه به کار گرفته شده اند از نوع علف کشهای هورمونی 2, 4-d و mcpa هستند. این مواد پایداری کمی در خاک داشته و در مواجه با گیاه به صورت گزینش پذیر عمل می کنند. زیان های کمتری برای پستانداران ایجاد کرده و مشکلات محیط زیستی را تا حدی کاهش می دهند. هدف اصلی این تحقیق ساخت و کار برد نانوکامپوزیت هیدروژلهای پلیمری است که با یک نوع علف کش پایه آبی بارگذاری شده است. نانو کامپوزیت مورد استفاده در این تحقیق از دو فاز تشکیل شده است، یک فاز پلیمری و یک فاز نانو. فاز پلیمری که با ترکیب اجزا مختلف و تغییر درصد ترکیب آنها تقویت شده است و رهایش کنترل شده ای دارد. فاز نانو بکار رفته در این تحقیق، نانو رس و نانو زئولیت بوده که به عنوان فاز پراکنده در ماتریس پخش می شود. استفاده از مقیاس نانو باعث شده است که کنترل رهایش بهتر صورت پذیرد و استحکام فاز پلیمری افزایش یابد. در نهایت نانو کامپوزیتی تولید شده است که می تواند کنترل کننده بهتری برای رهایش علف کش در زمان طولانی باشد. در نهایت به دلیل توجه گسترده به مسایل محیط زیستی در سالهای اخیر و نگرانیهای موجود در مورد گسترش آلودگیهای آبی و خاکی، میل به استفاده از ترکیباتی با خواص سمی و آلودگی کمتر در کشاورزی نوین رو به افزایش است. برای نیل به این هدف، در این پایان نامه سعی شده است که تا حد ممکن بتوان از علف کشهایی با خواص سمی کمتر و سازگار با محیط زیست استفاده کرد و همچنین فرایند کنترل رهایش را در چنین سیستمهایی آزمایش کرد.