23 °c
Kuala Lumpur
26 ° Sat
27 ° Sun
27 ° Mon
25 ° Tue
Saturday, January 28, 2023
Cart / RM0.00

No products in the cart.

No Result
View All Result
e-ISSN : 2682-8456
MajalahSains
  • Laman Utama
  • Siapa Kami
  • F.A.Q
  • Kategori
    • Alam Semulajadi
    • Astronomi & Kosmologi
    • Berita & Peristiwa
    • Bicara Saintis
      • Sains untuk Manusia
    • Suara Saintis Muda
    • Events
    • Featured
    • Fiksyen, Buku & Filem
    • Fizik
    • Kimia
    • Komputer & IT
    • Luar Negara
    • Matematik
    • Perubatan & Kesihatan
    • Rencana
    • Sejarah & Falsafah
    • Teknologi & Kejuruteraan
    • Tempatan
    • Tenaga
    • Tokoh
  • Pengiklanan
  • Sains Shop
    • Pengajian Tinggi
    • Biografi
    • Umum
    • Siri-Ingin Tahu
    • Mengapa Sains Penting
    • Tokoh Wanita Dalam Bidang Sains
    • Kitaran Hidup
    • Gaya Hidup Sihat
    • Sains Dalam Kehidupan
    • Sains Itu Menyeronokkan
  • Careers
MajalahSains
  • Laman Utama
  • Siapa Kami
  • F.A.Q
  • Kategori
    • Alam Semulajadi
    • Astronomi & Kosmologi
    • Berita & Peristiwa
    • Bicara Saintis
      • Sains untuk Manusia
    • Suara Saintis Muda
    • Events
    • Featured
    • Fiksyen, Buku & Filem
    • Fizik
    • Kimia
    • Komputer & IT
    • Luar Negara
    • Matematik
    • Perubatan & Kesihatan
    • Rencana
    • Sejarah & Falsafah
    • Teknologi & Kejuruteraan
    • Tempatan
    • Tenaga
    • Tokoh
  • Pengiklanan
  • Sains Shop
    • Pengajian Tinggi
    • Biografi
    • Umum
    • Siri-Ingin Tahu
    • Mengapa Sains Penting
    • Tokoh Wanita Dalam Bidang Sains
    • Kitaran Hidup
    • Gaya Hidup Sihat
    • Sains Dalam Kehidupan
    • Sains Itu Menyeronokkan
  • Careers
No Result
View All Result
MajalahSains
No Result
View All Result

Kepentingan Nanoteknologi dalam Sektor Pertanian di Malaysia

Artikel ke-29 kerjasama antara Majalah Sains dan Young Scientists Network-Academy of Sciences Malaysia (YSN-ASM)

Adee by Adee
16/07/2019
in Berita & Peristiwa, Suara Saintis Muda
0 0
0

Oleh: Khalisanni Khalid, Ahli YSN-ASM
Program Agri-Nanoteknologi, Pusat Penyelidikan Bioteknologi dan Nanoteknologi, Institut Penyelidikan dan Kemajuan Pertanian Malaysia (MARDI)

Bidang nanoteknologi adalah bidang teknologi yang semakin berkembang pada masa kini. Nanoteknologi adalah satu teknologi yang melibatkan kajian ke atas bahan yang berskala nano iaitu merangkumi saiz (dalam sekurang-kurangnya satu dimensi) dalam julat antara 1 hingga 1000 nanometer. Walau bagaimanapun, takrifan bahan berskala nano biasanya adalah 1 hingga 100 nm (Roco, 1999). Ia berkembang secara pesat di seluruh dunia dan menjadi salah satu daripada cabang bidang sains moden yang giat diterokai (Sweeney, Seal & Vaidyanathan, 2003). Pelbagai usaha telah dibuat oleh pihak yang berkepentingan untuk menghasilkan komponen-komponen elektronik yang lebih kecil, penghasilan pemangkin tindak balas kimia yang lebih cekap, penghantaran ubat ke dalam sistem badan yang lebih tepat serta peningkatan produktiviti dan mutu keluaran hasil dalam pelbagai sektor termasuk pertanian (Jalal, Abdullah, Zulfakar, & Bais, 2016).

Sektor pertanian merupakan antara sektor utama yang mendapat faedah daripada evolusi nanoteknologi. Aplikasi nanoteknologi dalam sektor pertanian membawa kepada suatu perubahan yang berupaya meningkatkan produktiviti dalam sektor ini dan secara langsung membantu meningkatkan pendapatan para petani dan keluaran dalam negara kasar (KDNK). Sebagai negara yang masih bergantung kepada hasil komoditi pertanian seperti beras, kelapa sawit dan getah, Malaysia memerlukan nanoteknologi dalam proses dan kaedah melibatkan pengeluaran hasil tanaman dan penghasilan produk hiliran dari hasil pertanian. Antara bidang nanoteknologi yang berkaitan dengan pertanian adalah bahan biopestisid, baja dan bahan salutan.

Organisma perosak seperti serangga, bakteria mahupun rumput lalang adalah masalah utama yang menjejaskan pertumbuhan tanaman di seluruh dunia. Pada kebiasaannya, masalah ini dikawal dengan penggunaan racun perosak yang secara umumnya adalah bersifat toksik. Selain daripada merosakkan tanaman, penggunaan racun perosak toksik yang berlebihan boleh menyebabkan masalah kesihatan yang serius kepada petani (contoh kanser dan lelah), dan mengganggu ekosistem tanaman seperti mengurangkan kesuburan tanah, pencemaran air dan kerintangan penyakit (Tilman et al., 2002). Oleh itu, nanoteknologi menyediakan suatu platform bagi menyelesaikan masalah ini. Dalam penyelidikan nano biopestisid, sebatian biologi seperti Aloin (dari pokok Aloe Vera) digunakan sebagai agen enkapsulasi kepada garam argentum (bahan antimikrob) untuk membentuk sebatian nanopartikel yang stabil (Rajah 1). Saiz nano ini dapat membantu sebatian ini diserap oleh organisma perosak dengan lebih optimum dan seterusnya mengurangkan penggunaan racun perosak toksik tadi (Devi & Maji, 2011).

Rajah 1. Struktur nanoenkapsulasi dalam bentuk 3 dimensi (3D)

Aplikasi nanoteknologi dalam bidang pertanian juga tertumpu kepada pemprosesan dan penghasilan sebatian baja. Baja nano adalah baja yang mempunyai sebatian atau molekul berskala nano.  Antara baja nano yang sedang dikaji secara mendalam adalah baja urea-hydroxyapatite (HA). Pada dasarnya, HA (Rajah 2) adalah sebatian bioseramik yang digunakan dalam aplikasi perubatan dan pergigian bagi penyaluran sebatian nutrien seperti kalsium, fosfat dan mineral lain secara perlahan (‘slow release’) kepada tulang dan tisu mamalia (Uskoković & Uskoković, 2011). Disebabkan keupayaan ini, HA sesuai digunakan di dalam bidang pertanian untuk menyalurkan nutrien seperti fosfat dan nitrogen dengan lebih cekap dan khusus untuk tanaman. Bagi tujuan penghasilan baja nano HA, sumber nutrien iaitu urea diformulasi dengan bahan nano HA yang mana meningkatkan luas permukaan interaksi dan berupaya melepaskan nitrogen secara perlahan kepada tumbuhan. Keadaan ini adalah disebabkan oleh pengaruh sifat ikatan kimia antara nitrogen (dalam urea) dengan HA. Tambahan pula, kehadiran cas di dalam baja nano HA juga mampu menarik ion nitrat agar boleh dimanfaatkan oleh bahagian tumbuhan (akar, daun). Penggunaan baja yang bukan bersaiz nano dalam pertanian akan menyebabkan proses pelepasan nutrien yang berlebihan dan tidak seragam seterusnya melibatkan proses larut lesap ke dalam tanah, pencemaran alam sekitar dan kerugiaan modal para petani.

Rajah 2. Struktur kimia molekul hydroxyapatite (HA)

Kajian terbaru kesan produk baja nano dalam bentuk cecair terhadap pertumbuhan pokok sedang dilaksanakan bagi membuktikan keberkesanan baja nano untuk kegunaan pertanian (Mohd Nor, Zamri, Sabki, & Khalisanni, 2018). Antara kajian yang dijalankan adalah memformulasikan kepekatan baja nano yang berbeza ke atas pertumbuhan anak benih pokok betik (variasi Sekaki). Dapatan kajian awal menunjukkan penggunaan baja nano ke atas anak benih pokok betik ini meningkatkan pertumbuhan pokok sebanyak 30 sehingga 40 peratus berbanding dengan penggunaan baja biasa atau konvensional. Penyelidikan di bawah Rancangan Malaysia ke 11 (RMK11) ini memfokuskan buah-buahan premium seperti betik, melon, durian dan sebagainya. Pembangunan produk baja nano dijangka dapat membantu para petani serta usahawan di Malaysia dalam mengurangkan kos import baja sekaligus meningkatkan hasil keluaran pertanian dua kali ganda lebih tinggi dari sebelumnya.

Rajah 3. Kumpulan penyelidik baja nano bagi kajian kesan baja nano ke atas anak pokok betik (variasi Sekaki) (dari kanan – En. Mohd Nor-MARDI, Dr. Khalisanni Khalid (Ketua Projek)-MARDI, En. Muhammad Najib-MARDI, pelajar praktikal -UniKL dan En. Muhamad Anwar-MARDI)
Rajah 4. Pengambilan data oleh pelajar Ph.D. Dr. Khalisanni Khalid, Cik Nadia Izati- UPM serta para pelajar praktikal-UPM Cawangan Bintulu bagi anak pokok betik (var. Sekaki)

Selain daripada penggunaan di dalam biopestisid dan baja, nanoteknologi juga diaplikasikan sebagai salutan bagi memanjangkan tempoh jangka hayat buah yang hendak dieksport dan melindungi benih tanaman yang bernilai tinggi (Shi, wang, Liu, Wu, Wei & Li, 2013). Formulasi penyalutan ini biasanya mengandungi bahan bio teraktif (‘bioactive compound’) yang bertindak sebagai perencat enzim kawalan pertumbuhan dan kematangan, anti mikrob penyakit tanaman dan sebagainya. Oleh kerana proses pengoksidaan yang berlaku secara semulajadi menyebabkan banyak buah-buahan tidak sesuai untuk dimakan selepas suatu jangka masa yang tertentu, maka teknologi ini dapat meningkatkan jangka hayat kesegaran buah-buahan (Rajah 5). Ia juga dapat mengurangkan kerugian para pengusaha dan membantu mengekalkan nutrisi buah-buahan dan sayur-sayuran yang dieksport.

Rajah 5. Keadaan buah limau tangerine yang tidak diselaputi bahan nano (kiri) dan diselaputi bahan nano (kanan) selepas 28 hari (Gambar asal daripada sumber The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), 2017).

Oleh yang demikian, pengetahuan dan kesedaran orang ramai terhadap aplikasi nanoteknologi dalam bidang pertanian dan perladangan perlu diperluaskan agar teknologi ini boleh dimanfaatkan sepenuhnya, seterusnya meningkatkan pendapatan petani dan negara.

Rujukan

  1. Devi, N., & Maji, T. K. (2011). Neem seed oil: Encapsulation and controlled release-search for a greener alternative for pest control. In Pesticides in the Modern World-Pesticides Use and Management. IntechOpen.
  2. Jalal, W. N. W., Abdullah, H., Zulfakar, M. S., & Bais, B. (2016). Fabrikasi GPS antena menggunakan bahan zink aluminat berstruktur nano didopkan dengan kobalt. Sains Malaysiana, 45(8), 1243-1252.
  3. Mohd Nor, M.R., Zamri, I., Sabki, S. & Khalisanni, K. (2018) Effect of nano fertilizer on number of leaves and chlorophyll reading for dwarfed long bean (Vigna sesquipedalis), Transaction of Malaysian Society of Plant Physiology 25, 41-44
  4. Roco, M. C. (1999). Nanoparticles and nanotechnology research. Journal of Nanoparticle Research, 1(1), 1-6.
  5. Shi, S., Wang, W., Liu, L., Wu, S., Wei, Y., & Li, W. (2013). Effect of chitosan/nano-silica coating on the physicochemical characteristics of longan fruit under ambient temperature. Journal of Food Engineering, 118(1), 125-131.
  6. Sweeney, A. E., Seal, S., & Vaidyanathan, P. (2003). The promises and perils of nanoscience and nanotechnology: Exploring emerging social and ethical issues. Bulletin of Science, Technology & Society, 23(4), 236-245.
  7. The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST). (2017, August 11). Material-independent nanocoating antimicrobial spray extends the shelf life of produce. ScienceDaily. Retrieved December 7, 2018 from sciencedaily.com/releases/2017/08/170811085045.htm
  8. Tilman, D., Cassman, K. G., Matson, P. A., Naylor, R., & Polasky, S. (2002). Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature, 418(6898), 671.
  9. Uskoković, V., & Uskoković, D. P. (2011). Nanosized hydroxyapatite and other calcium phosphates: chemistry of formation and application as drug and gene delivery agents. Journal of biomedical materials research Part B: Applied biomaterials, 96(1), 152-191.
Berikan Komen Anda Di Sini

ShareTweetShare
Previous Post

Penyakit HFMD dan Cacar Air: Apa Perbezaannya?

Next Post

Memahami Maksud 'Habbatus Sauda’ Penawar Segala Penyakit

Adee

Adee

Related Posts

Pemakanan Had Masa. Adakah Mampu Menurunkan Berat Badan?
Berita & Peristiwa

Pemakanan Had Masa. Adakah Mampu Menurunkan Berat Badan?

3 days ago
Peranan Ibu Bapa Dalam Mengembangkan Kemahiran Matematik Kanak-Kanak Satu Hingga Dua Tahun
Berita & Peristiwa

Peranan Ibu Bapa Dalam Mengembangkan Kemahiran Matematik Kanak-Kanak Satu Hingga Dua Tahun

3 days ago
Penggunaan Platinum Dalam Sel Fuel
Berita & Peristiwa

Penggunaan Platinum Dalam Sel Fuel

2 weeks ago
Sejarah Sel Fuel
Berita & Peristiwa

Sejarah Sel Fuel

2 weeks ago
Next Post
Memahami Maksud ‘Habbatus Sauda’ Penawar Segala   Penyakit

Memahami Maksud 'Habbatus Sauda’ Penawar Segala Penyakit

  • Boleh Makan Lagi Makanan Yang Tamat Tarikh Luput?

    Boleh Makan Lagi Makanan Yang Tamat Tarikh Luput?

    0 shares
    Share 0 Tweet 0
  • Mengapa Manusia tersedu

    0 shares
    Share 0 Tweet 0
  • Punca-punca Kepupusan Haiwan

    0 shares
    Share 0 Tweet 0
  • Ekopelancongan dan impak kepada Ekonomi, Sosial dan Alam Sekitar

    0 shares
    Share 0 Tweet 0
  • Kepentingan Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan

    0 shares
    Share 0 Tweet 0

Kategori Produk

  • Kitaran Hidup
  • Gaya Hidup Sihat
  • Biografi
  • Siri-Ingin Tahu
  • Umum
  • Sains Dalam Kehidupan
  • Sains Itu Menyeronokkan
  • Mengapa Sains Penting
  • Tokoh Wanita Dalam Bidang Sains
  • Pengajian Tinggi
  • Siapa Kami
  • Hubungi Kami
  • Pengiklanan
  • F.A.Q
  • Privacy Policy
e-ISSN : 2682-8456

@Majalah Sains 2009-2022

No Result
View All Result
  • Laman Utama
  • Siapa Kami
  • F.A.Q
  • Kategori
    • Alam Semulajadi
    • Astronomi & Kosmologi
    • Berita & Peristiwa
    • Bicara Saintis
      • Sains untuk Manusia
    • Suara Saintis Muda
    • Events
    • Featured
    • Fiksyen, Buku & Filem
    • Fizik
    • Kimia
    • Komputer & IT
    • Luar Negara
    • Matematik
    • Perubatan & Kesihatan
    • Rencana
    • Sejarah & Falsafah
    • Teknologi & Kejuruteraan
    • Tempatan
    • Tenaga
    • Tokoh
  • Pengiklanan
  • Sains Shop
    • Pengajian Tinggi
    • Biografi
    • Umum
    • Siri-Ingin Tahu
    • Mengapa Sains Penting
    • Tokoh Wanita Dalam Bidang Sains
    • Kitaran Hidup
    • Gaya Hidup Sihat
    • Sains Dalam Kehidupan
    • Sains Itu Menyeronokkan
  • Careers

@Majalah Sains 2009-2022

Login to your account below

Forgotten Password? Sign Up

Fill the forms bellow to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In