زیست‌فناوری به طور گسترده در کشاورزی به‌کار گرفته می‌شود تا رشد و عملکرد گیاهان افزایش یابد، مقاومت در برابر آفات و بیماری‌ها تقویت شود و کیفیت تغذیه‌ای محصولات بهبود پیدا کند. برآورد می‌شود که امروزه حدود ۸۰ درصد از مواد غذایی فرآوری‌شده حاوی ترکیباتی هستند که از طریق زیست‌فناوری تولید شده‌اند. از گیاهان دست‌ورزی‌شده ژنتیکی تا استفاده از تکنیک حشره نازا (SIT) برای کنترل آفات در درختان میوه و تاک‌ها، نمونه‌های استفاده از زیست‌فناوری در کشاورزی بسیار گسترده‌اند.
در ادامه، چند نمونه‌ی رایج از کاربردهای زیست‌فناوری در کشاورزی و مزایای آن بیان می‌شود.
۱. محصولات دست‌ورزی‌شده ژنتیکی (GMO)
در این روش، ژن‌هایی از موجودات مختلف به دنباله‌ی DNA گونه‌های زراعی خاص وارد می‌شود تا صفاتی جدید ایجاد شود که به‌صورت طبیعی وجود ندارند؛ مانند مقاومت در برابر آفات، بیماری‌ها یا شرایط محیطی سخت مانند خشکی. این فناوری با گذر زمان پیشرفت زیادی داشته و محصولاتی با ویژگی‌هایی مانند تحمل علف‌کش، مقاومت به بیماری و مقاومت در برابر حشرات ایجاد شده‌اند.
گرچه برخی افراد به دلیل نگرانی از اثرات بلندمدت این محصولات بر سلامت انسان و محیط زیست مخالف استفاده از GMO هستند، مطالعات علمی متعدد نشان می‌دهد که این محصولات برای انسان و محیط زیست ایمن‌اند، هرچند پژوهش‌های بیشتری برای اطمینان از پایداری آن‌ها در آینده لازم است.
مزایای این فناوری:
- افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها
- عملکرد بالاتر محصولات
- امکان تولید محصولات غذایی جدید
- بهبود کیفیت زندگی کشاورزان
۲. توسعه سوخت‌های زیستی (Biofuels)
تولید سوخت‌های زیستی یکی دیگر از نمونه‌های مهم زیست‌فناوری در کشاورزی است. این سوخت‌ها از منابع طبیعی مانند جلبک، بقایای ذرت و تفاله نیشکر تولید می‌شوند، نه از فرآورده‌های نفتی. این فرآیند موجب کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود زیرا در هنگام سوختن، کربنی آزاد نمی‌کنند. همچنین، برخی از مواد اولیه مانند جلبک‌ها را می‌توان در فاضلاب یا زمینهای غیرقابل‌کشت پرورش داد، بنابراین رقابتی با تولید مواد غذایی ندارند.
فناوری‌های نوین زیستی در تولید سوخت‌های زیستی، توانایی کاهش گازهای گلخانه‌ای و ایجاد منبعی پایدار و مطمئن از سوخت را فراهم می‌کنند.
مزایای سوخت‌های زیستی:
- کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای
- افزایش رقابت و احتمال کاهش قیمت‌ها
- تنوع در منابع تأمین انرژی
۳. بهبود رشد گیاهان
از آغاز کشاورزی، کشاورزان همواره با اصلاح نژاد سنتی سعی در بهبود صفات گیاهان داشته‌اند؛ برای نمونه، انتخاب گیاهانی با میوه‌های درشت‌تر یا طعم بهتر. این روش زمان‌بر و وابسته به نسل‌های متعدد است.
اما ورود زیست‌فناوری باعث شده است تا این فرآیند با سرعت و دقت بسیار بالاتری انجام شود. گیاهان در آزمایشگاه اصلاح می‌شوند تا صفات خاصی مانند مقاومت به شوری، خشکی یا آفات را دارا شوند. از این پس تنها چند نسل زمان کافی است تا همه گیاهان مطلوب، ویژگی‌های مطلوب را به‌طور پایدار نشان دهند.
مزایای زیست‌فناوری در رشد گیاه:
- افزایش تحمل تنش‌های محیطی مانند خشکی و شوری
- رشد سریع‌تر و طول نسل کوتاه‌تر
- هزینه کمتر نسبت به اصلاح سنتی
۴. بهبود کیفیت بذر
کیفیت بذر همواره پایه‌ی هر تولید موفق کشاورزی بوده است. زیست‌فناوری امکان تولید بذرهایی با مقاومت بالا و ویژگی‌های بهبود‌یافته را فراهم کرده است. با استفاده از فناوری DNA، بذرها را می‌توان نسبت به خشکی، غرقابی یا تغییرات دمایی مقاوم کرد. همچنین، اصلاح ژنتیکی موجب افزایش ارزش تغذیه‌ای محصولات مانند میوه‌ها، سبزی‌ها، غلات و دانه‌های روغنی می‌شود.
مزایای زیست‌فناوری در کیفیت بذر:
- بهبود عملکرد محصولات
- افزایش تولید مواد غذایی برای جمعیت جهان
- افزایش بهره‌وری در شرایط اقلیمی متغیر
- افزایش ارزش تغذیه‌ای محصولات
۵. بهبود سلامت و اصلاح دام
زیست‌فناوری در دامپروری نیز نقش گسترده‌ای دارد. با بهره‌گیری از این فناوری، امکان پرورش دام‌هایی با رشد سریع‌تر، مصرف غذای کمتر و گوشت باکیفیت‌تر فراهم شده است. همچنین می‌توان دام‌هایی مقاوم به بیماری‌ها تولید کرد یا حتی از کلون‌سازی برای تکثیر دام‌های برتر استفاده نمود.
هرچند این صنعت هنوز در مرحله‌ی توسعه است، اما پتانسیل بالایی برای افزایش تولید گوشت و لبنیات و تأمین غذای جمعیت رو به رشد دارد. تلفیق فناوری‌های زیستی در گیاه و دام می‌تواند جهشی بزرگ در تولید پایدار و امن غذایی فراهم آورد.
مزایای زیست‌فناوری در اصلاح دام:
- بهبود کیفیت محصولات دامی
- رشد سریع‌تر دام‌ها
- مقاومت بیشتر در برابر بیماری‌ها
- افزایش پتانسیل تولید غذا
زیست‌فناوری به‌طور قطع آینده کشاورزی را رقم می‌زند. پژوهشگران با توسعه فناوری‌های نو، زمینهای مهیا کرده‌اند تا کشاورزان بتوانند محصولات بیشتری با کیفیت بالاتر و اثرات زیست‌محیطی کمتر تولید کنند. از تولید سیب‌هایی با ماندگاری بیشتر تا دانه‌های مقاوم به علف‌کش و گاوهایی با تولید شیر بیشتر، زیست‌فناوری به سرعت در حال متحول کردن منظومه تولید غذا در جهان است.