نانوالیاف پلیمری مانند بسیاری از نانومواد دارای مساحت بسیار زیادی هستند. این سطح زیاد موجب افزایش میزان تماس آنها با محیط اطراف و در نتیجه افزایش واکنش‌پذیری و فعل و انفعالات فیزیکی و شیمیایی می‌شود.
یک مزیت بارز الیاف پلیمری این است که می‌توان ترکیبات مختلفی مانند فرومون‌ها، آفت‌کش‌ها و حتی باکتری‌ها را به راحتی درون ساختار الیاف یا روی سطح آنها قرار داد. بنابراین نانوالیاف ظرفیت بالایی در کاربردهای صنایع کشاورزی دارد. فرومون‌ها یا هورمون‌های جابه‌جا شونده ترکیبات شیمیایی پیچیده‌ای هستند که از برخی موجودات زنده ترشح می‌شوند و دیگر موجودات هم همانگونه قادر به دریافت آن هستند.
به گزارش سایت نساجی امروز به نقل از صمت، این مولکول‌ها سبب ایجاد واکنش‌های خاص، تغییرات رفتاری یا اصلاحات بیولوژیکی در خود موجود یا اطرافیان آن می‌شود. یکی از روش‌های تولید نانوالیاف پلیمری که در ایران به شکل تجاری مورداستفاده قرار گرفته، روش الکتروریسی است.
این روش به شکل بالقوه برای استفاده در زمینه کشاورزی نسبت به سایر روش‌ها مزایایی دارد. تجهیزات تولید نانوالیاف در روش الکتروریسی قابل‌حمل هستند یا قابلیت تبدیل به حالت قابل حمل را دارند و در صورت اثبات صرفه اقتصادی، می‌توان آنها را در مزرعه و باغ‌ها مورد استفاده قرار داد.
کنترل آفت‌ها
یکی از روش‌های کنترل آفت‌ها استفاده از فرومون‌ها و هدایت آنها به سمت تله‌هاست. این رویکرد منجر به کاهش مصرف سموم شیمیایی متداول در جهت کنترل آفت محصولات کشاورزی می‌شود. از این مواد می‌توان برای تعیین مقدار تراکم آفت‌ها، به دام انداختن آفت در تله‌های ویژه و همچنین گمراه کردن آنها جهت جلوگیری از تولید مثل و تکثیر جمعیت استفاده کرد.
این رویکرد در مناطق مختلف ایران مورد استفاده قرار گرفته است. از آفت‌های کنترل شده با استفاده از این روش می‌توان به پروانه کرم سیب در سپیدان، کرم طوقه در گنبد کاووس، حشرات کامل گونه‌های مختلف شب‌پره در سنندج، کرم ساقه‌خوار برنج در شالیزارهای جویبار، مگس زیتون در استان قزوین، مگس میوه مدیترانه‌ای در شیراز و پروانه فری (آفت چوب‌خوار) در اصفهان اشاره کرد.
با توجه به سطح ویژه بسیار زیاد در نانوالیاف، استفاده از آنها برای آزادسازی فرومون‌ها ایده مناسبی است. پژوهش‌ها در آلمان نشان داده است که می‌توان از نانوالیاف حاوی فرومون‌ها برای محافظت گیاهان از لوبسیا بوترانا (بید درخت انگور) استفاده کرد. مگس میوه مدیترانه‌ای نیز به شکل موفقیت‌آمیزی با استفاده از نانوالیاف حاوی فرومون‌ها به کنترل درآمده است. در این روش مگس میوه مدیترانه‌ای جذب الیاف آغشته به مواد شیمیایی می‌شود.
محافظت از دانه‌ها
آغشته کردن بذر با مواد شیمیایی و بیولوژیکی به منظور جلوگیری از آلوده شدن آنها به ارگانیسم‌های بیماری‌زا، حشرات و دیگر آفت‌ها روندی مرسوم است. این فرآیند منجر به کاهش هزینه‌های تولید نهال‌ها، کاهش مصرف بذر و سهولت عملیات کاشت بذر می‌شود. فرآیند الکتروریسی راهکاری جدید برای رهایش کنترل شده مواد شیمیایی فعال به منظور اصلاح دانه‌ها در اختیار ما قرار می‌دهد. رهایش کنترل شده این مواد مزایای زیادی دارد.
ازجمله این مزایا: ۱) فعال باقی ماندن این مواد در بازه زمانی طولانی‌تر ۲) کاهش دفعات مصرف، ۳) کاهش هزینه‌ها، ۴) کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از این مواد شیمیایی از طریق کاهش تبخیر، تجزیه، شسته شدن به‌وسیله باران و نفوذ آنها به خاک یا آب‌راه‌ها، ۵) تبدیل آفت‌کش‌های مایع به مواد جامد (از طریق کپسوله کردن آفت‌کش مایع درون مواد پلیمری جامد) و سهولت امکان حمل آنها و همچنین کاهش قابلیت اشتعال‌پذیری این مواد. افزودن یک نوع قارچ‌کش تجاری درون محلول پلیمری و سپس الکتروریسی نانوالیاف روی دانه‌های برنج موجب ۸درصد افزایش در میزان جوانه‌زنی برنج شده است.
این درحالی است که با این عملیات کیفیت فیزیولوژیک دانه‌ها تحت تاثیر قرار نگرفته‌اند. همچنین افزودن قارچ‌کش به نانوالیاف فرصت استفاده از مواد شیمیایی مختلف را در الیاف مجزا در کنار هم ایجاد می‌کند. به عنوان مثال می‌توان بدون نگرانی از تاثیر مواد شیمیایی مختلف روی یکدیگر، آنها را درون الیاف (که در حقیقت به شکل مخزن‌های نگهداری این مواد عمل می‌کنند) قرار داد و به طور هم‌زمان از آنها استفاده کرد.
استفاده بهینه از کود
از نانوذرات و نانوالیاف می‌توان به عنوان حامل‌هایی برای کود استفاده کرد. با استفاده از نانوالیاف به عنوان بستری برای قرار دادن کود، احتمال آبشویی و از میان رفتن شبکه‌ای از نانوالیاف در مقایسه با نانوذرات بسیار کمتر است. این ویژگی از طرفی موجب کاهش اتلاف کود نیز می‌شود. بنابراین با صرفه‌جویی در مصرف کود و همچنین ممانعت از آزاد شدن مواد شیمیایی کودها در محیط، این روش در حفاظت از محیط‌زیست هم موثر است. همچنین در فصل‌های خشک، استفاده از لایه‌ای نانوالیاف حاوی کود روی خاک حاوی دانه‌ها می‌تواند تا رسیدن فصل باران بعدی منجر به حفظ خاک شود.
کنترل رهایش کود بارگذاری شده درون نانوالیاف به عواملی همچون نحوه بارگذاری کود و نرخ تجزیه و تخریب نانوالیاف در محیط بستگی دارد. مواد مورداستفاده به عنوان الیاف باید در محیط خاک تجزیه‌پذیر و تخریب‌پذیر باشند تا پسماندهای خود را در محیط باقی نگذارند. بنابراین این موضوع ارتباط نزدیکی با صنعت پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر و پیشرفت‌های این حوزه دارد. با وجود تمام مزایای نانوالیاف، این مواد ممکن است از کارآیی لازم برخوردار نباشند.
بر اساس بررسی‌های انجام شده، نانوالیاف از جنس گلوتن گندم که سطح خارجی آنها به اوره آغشته شده است، در کمتر از ۱۰ ساعت می‌تواند اوره خود را از دست بدهد. این زمان بسیار کم است و برای افزایش این زمان روش‌هایی به منظور رهایش یکنواخت و طولانی‌مدت کود در دست توسعه هستند. فناوری نانو گام را از این فراتر نهاده و روش‌های جدیدتری را ارائه کرده است. امروز فناوری الکتروریسی ارائه شده از سوی شرکت‌های ایرانی و سایر شرکت‌ها در دنیا قابلیت تولید الیاف مغزدار یا به اصطلاح الیاف هسته-پوسته را ایجاد کرده است.
بخش پوسته می‌تواند به عنوان لایه حفاظت‌کننده نقش بازی کند و از دست دادن ماده هدف را به تاخیر بیندازد. با بارگذاری کود در بخش هسته و استفاده از پلیمرهای مناسب برای بخش‌های هسته و پوسته، رهایش کود تا یک ماه و بدون تخریب الیاف به تاخیر می‌افتد. البته تخریب کامل این الیاف ممکن است تا چند ماه به طول بینجامد.درباره استفاده از نانوالیاف در زمینه کود، هنوز ملاحظات فنی وجود دارند و مراکز پژوهشی همچنان به دنبال بررسی این موارد هستند اما آنچه مسلم است، نانوالیاف حاوی کود را می‌توان به طور از پیش تهیه شده در محیط کشت مورداستفاده قرار داد و یا اینکه این نانوالیاف را به طور مستقیم در محیط کشت تولید کرده و روی منطقه مدنظر اعمال کرد.