Nanobiotechnology for agricultural sustainability, and food and environmental safety

Resumo

Para eliminar a pobreza e a fome o desenvolvimento agrícola tornou-se um requisito para atender à segurança alimentar de uma crescente população mundial sob mudanças climáticas. Recentemente, os cientistas reconheceram que o bem-estar humano e a vida saudável enfrentarão desafios em um futuro próximo devido à vulnerabilidade da agricultura e dos recursos naturais. Isto se deve ao desequilíbrio e uso desnecessário de insumos agrícolas sintéticos em sistemas agrícolas tradicionais. Portanto, a tecnologia agrícola melhorada deve garantir, na agricultura tradicional, a produção agrícola segura e a redução da poluição ambiental. Recentemente, a nanotecnologia (NT) foi reconhecida como uma promissora tecnologia de próxima geração no campo da agricultura. Como uma ferramenta ambientalmente amigável e economicamente viável, a potencialidade dos nanomateriais (NMs), como nanossensores, nanopesticidas, nanofertilizantes, nanocarreadores, nanochips e nanoembalagens, tem mostrado grande perspectiva em melhorar a produtividade agrícola segura e a manutenção da segurança ambiental. Porque o uso de NMs diminui o desequilíbrio e a utilização inconsciente de fertilizantes e pesticidas sintéticos, isso minimiza a perda de nutrientes e leva a uma produtividade agrícola melhorada através da distribuição suave de fertilizantes e pesticidas, e também melhorando a eficiência da água e dos nutrientes. A revisão atual concentra-se na utilização da NT para a sustentabilidade agrícola e a segurança ambiental.

Abstract

Agricultural development has become a requisite to meet the food security of an increasing world population under changing climate for eliminating poverty and hunger. Recently, scientists recognized that human wellness and healthy life are going to face challenges in the near future because of the vulnerability of agriculture and natural resources. It is due to imbalance and unnecessary use of synthetic agricultural inputs in traditional farming systems. Therefore, improved agricultural technology has to ensure, in traditional farming, safe agricultural produce and bringing down of environmental pollution. Recently, nanotechnology (NT) has been recognized as a promising next-generation technology in the field of agriculture. As an environment-friendly and economically viable tool, the potentiality of nanomaterials (NMs), such as nanosensors, nanopesticides, nanofertilizers, nanocarriers, nanochips, and nano-packaging, has shown great prospect in improving safe agricultural productivity and upholding of environmental safety. Because the use of NMs decreases imbalance and unconscious utilization of synthetic fertilizers and pesticides, this minimizes the loss of nutrients and lead to improved agricultural productivity thru the smooth distribution of fertilizers and pesticides, and also improving water and nutrient efficiency. The current review concentrates on the utilization of NT for agricultural sustainability and environmental safety.