استفاده از فناوري‌هاي نو در كشاورزي براي افزايش عملكرد

Application of Innovative Agronomic Practices for Crop Yield Improvement

با افزايش جمعيت و بالارفتن تقاضا براي غذا، خوراك دام و فيبر، افزايش عملكرد گياهان زراعي يكي از چالش‌هاي بزرگ پيش روي بشر است. توليد بيشتر محصولات زراعي نيازمند استفاده بيشتر از كودها و آفت‌كش‌هاست كه منجر به افزايش هزينه‌هاي توليد، كاهش كيفيت خاك به سمت اسيدي و شور شدن و آسيب‌هاي زيست محيطي با شستشوي مواد مغذي و انباشتگي در آب‌هاي سطحي و تغيير اكوسيستم و همچنين آلودگي هوا مي‌شود. بنابراين افزايش توليد محصولات غذايي در منابع محدود زمين‌هايي كه هم اكنون براي كشاورزي استفاده مي‌شوند، نيازمند شيوه‌هاي نوآورانه‌اي است تا از يك سو محصولي سالم‌تر براي مصرف انسان و با ايمني بيشتر براي محيط‌زيست و از سوي ديگر با كاهش مصرف آب و انرژي و هزينه كمتر توليد كند. در اين مقاله به چگونگي استفاده از ژن‌هاي موثر در افزايش عملكرد با تاكيد بر ناقل‌هاي غشاي پلاسمايي گياهان در جهت حفظ امنيت غذايي پرداخته شده است و مثال‌هايي از كاربرد اين ناقل‌ها در گياهان اصلاح شده ژنتيكي به منظور بهبود دريافت مواد غذايي از خاك و استفاده از آنها در گياه و همچنين افزايش تحمل به شرايط تنش شوري، خشكي و اسيدي در خاك‌ها بحث شده است.

A major challenge for the future is to increase crop yield in response to growing population and rising global demand for food, animal feed and fiber. Improvement of agricultural yield requires a large supply of fertilizer that in turn results in higher cost of production, degradation of soil quality in the form of salinization and acidification and contributes to environmental damage such as eutrophication of surface waters and air pollution. Therefore, innovative agronomic practices are needed to increase food production on the limited land resources which are healthier for human consumption, safer for environment and water, energy and cost effective. This review summarizes the current knowledge on the potential engineering of plant membrane transporters which can contribute to food production. We further discuss examples of application of plant transporters in genetically modified plants to improve micronutrient acquisition and enhanced use efficacy and increasing the plant tolerance to saline and acidic soils