Karbon noktaların tarımsal üretimde kullanılması

Abstract

Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’ne (FAO) göre dünya nüfusunun 2050 yılında 10 milyara ulaşacağını ve özellikle gelişmekte olan ülkelerde gıda ihtiyacının %50 oranda arttıracağı tahmin edilmektedir. Bu durum Dünya’da tarımsal anlamda köklü değişimlere gidilmesi gerekliliğini ortaya koymaktadır. Son yıllarda tarımsal alanlarda girdi verimliliğini arttırarak, gıda üretimini ve güvenliliğini arttırmak, tarım ve çevresel sorunlara çözüm sunmak amacıyla tarımda nanoteknoloji kullanılması umut verici bir gelişmedir. Nanoteknolojinin bir ürünü olan nano parçacıklar yeni kimyasal ve fiziksel özellikleri sayesinde tıp, elektronik, malzeme bilimi, biyoteknoloji ve enerji sektörlerinde kullanımı hızla artmaktadır. Karbon malzemeler arasında son zamanlarda çok popüler olan Karbon noktaları (Carbon dots), boyutları genellikle 0.1-20 nm aralığına sahip yarı karbon bir malzeme olarak tanımlanmaktadır. Yapıları, özellikleri, görüntüleme ve karakterizasyon seçenekleri bakımından daha önce çalışılmış karbon formlarına göre önemli farklılıklara sahip Karbon Noktalar çeşitli fizikokimyasal özellikleri, yüksek biyo-uyumluluk, yüksek stabilite ve optik özellikleri ile öne çıkmaktadır. Karbon noktalar bitkilerin verimini önemli ölçüde arttıran kül bileşenidir. Tarımsal üretimde tohum çimlenmesi, kök uzaması, bitki hastalıklarına karşı direnç ve karbon fiksasyonu artırma gibi pozitif etki göstererek bitki büyümesini desteklemektedir. Son zamanlarda Karbon noktalar tarımda, kimyasal ilaç kullanımı azaltma, gübrelemede bitki besin elementi kaybını minimuma indirmede, su ve besin elementinden etkin yararlanmayı sağlayarak verimi arttırmak amacıyla kullanılmaktadır. Bu derlemede, yeni bir nanogübre olarak tanımlayabileceğimiz Karbon noktaların, sentezi, tarımsal üretimde kullanımı ve etkileri üzerine yaptığımız literatür incelemeleri sonucunda elde ettiğimiz bilgiler mevcuttur.