Có nhiều công nghệ sản xuất hạt nano đang được ứng dụng rộng rãi như oxi hóa khử, điện hóa hay vi nhũ tương (phương pháp hóa học) hoặc hồ quang điện, laser… (phương pháp vật lý). Tuy nhiên, nổi bật gần đây là công nghệ chiếu xạ cho ra các hạt nano có kích thước nhỏ, độ tinh khiết cao, không để lại tạp chất trong quá trình sản xuất do Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ bức xạ (Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam) nghiên cứu.
Trong công nghệ chiếu xạ, năng lượng ion hóa của bức xạ hạt nhân được xem như là yếu tố then chốt trong việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật như cắt mạch, khâu mạch và ghép bức xạ các vật liệu, tạo ra sản phẩm mới. Chính vì thế, tính mới và sáng tạo của công nghệ chiếu xạ đã thu hút sự quan tâm các doanh nghiệp thương mại. Đó cũng là sợi dây kết nối “mối lương duyên” Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ bức xạ với Công ty Cổ phần Dược Miphar, với các dự án sản xuất và thử nghiệm chế phẩm nano bạc và oligochitosan bằng phương pháp chiếu xạ gamma nhằm phòng và trị bệnh cho cây trồng.
Thông tin sơ bộ về các chế phẩm nano và kết quả ứng dụng đã được công bố tại hội thảo “Ứng dụng công nghệ nano vào lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản”, diễn ra trong khuôn khổ Chợ Công nghệ và Thiết bị chuyên ngành “Công nghệ sinh học” (Techmart Công nghệ sinh học 2020), vừa được Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN TP.HCM (CESTI, thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM) tổ chức tại Sàn Giao dịch công nghệ TP.HCM (số 79 Trương Định, Phường Bến Thành, Quận 1, TP. HCM) vào đầu tháng 11.
“Để thúc đẩy phát triển nền nông nghiệp sạch, sự kết hợp giữa nghiên cứu khoa học và thực nghiệm rất quan trọng. Các giải pháp ứng dụng công nghệ nano đã được doanh nghiệp cụ thể hóa bằng loạt chế phẩm nano bạc, đồng, kẽm, oligochitosan và nano selen để sử dụng trong các ngành trồng trọt, chăn nuôi và thủy sản, thay thế việc sử dụng kháng sinh trong nông nghiệp. Những chế phẩm này, mang thương hiệu NANO XANH, sẽ được triển khai ra thị trường trong thời gian sắp tới.”, ông Đỗ Lương Trường (Chủ tịch HĐQT Công ty Cổ phần Dược Miphar) chia sẻ tại hội thảo.
Ông Đỗ Lương Trường giới thiệu chuỗi sản phẩm NANO XANH. Ảnh: Lê Sang.
Các kết quả thử nghiệm thực tế đã chứng minh tính hiệu quả của việc dùng chế phẩm nano bạc để xử lý đất (do trong đất có rất nhiều mầm bệnh) trước khi trồng hoặc trước khi gieo hạt. Việc sử dụng chế phẩm nano bạc phun đều lên bề mặt để tiêu diệt nấm bệnh vi khuẩn, sau đó tiến hành bón lót và gieo hạt hoặc trồng cây, cũng cho hiệu quả vượt trội. Nano bạc còn có thể được sử dụng để phun xịt định kỳ trên nhiều loại cây trồng, như hoa màu (rau củ quả), cây lương thực (lúa, bắp), cây công nghiệp (hồ tiêu, tiêu, ca cao, chè, mía...), các loại hoa, cây cảnh… theo những lịch trình phun khác nhau. Ví dụ, thời kỳ cây con sức đề kháng rất yếu, nên có thể xử lý ngay từ giai đoạn ngâm hạt giống và làm đất; thời kỳ phát triển của lá nếu được xử lý bằng chế phẩm nano bạc thì lá sẽ khỏe, cây phát triển mạnh và tăng cường khả năng quang hợp.
Ở ngành chăn nuôi và thủy sản, chế phẩm nano bạc phù hợp còn giúp tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh, gây mùi hôi, khí độc (TPC, Coliforms, Vibrio, Aeromonas, Ecoli, Pseudomonas, Proteus, Staphylococcus…), giúp hạn chế dịch bệnh và vệ sinh sạch sẽ chuồng trại, ao nuôi.
Một chế phẩm nano khác cũng do Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ bức xạ nghiên cứu và sẽ được Công ty Cổ phần Dược Miphar thương mại hóa cùng thương hiệu NANO XANH là chế phẩm oligochitosan.
Với khả năng tan trong nước, oligochitosan thể hiện một số hoạt tính sinh học như tính chống oxi hóa, kích thích hệ miễn dịch chống nhiễm bệnh đối với vật nuôi, cây trồng…nhằm kìm hãm quá trình sinh sản của vi sinh vật gây bệnh và nấm độc, dùng làm “kháng sinh thực vật” ứng dụng trong các ngành trồng trọt, chăn nuôi và thủy sản.
Ngoài khả năng kích kháng bệnh, oligochitosan giúp cây khỏe mạnh, sinh trưởng tự nhiên. Do đó, bản chất của oligochitosan không phải là thuốc kích thích tăng trưởng, có thể sử dụng ngay từ khi xử lý hạt giống, phun khi cây còn nhỏ đến suốt vòng đời, để đạt hiệu quả tốt nhất. Chẳng hạn, ứng dụng chế phẩm oligochitosan xử lý hạt giống lúa trước khi gieo sẽ gia tăng tỷ lệ nảy mầm (đạt 94,4%, so với đối chứng chỉ 88,0%).
Về hiệu ứng kích thích tăng trưởng, kết quả thử nghiệm thực tế trên cây ớt (với mức phun oligochitosan nồng độ 50 mg/l mỗi lần, thực hiện 3 lần ở 30, 40 và 50 ngày sau khi gieo hạt) cho thấy khả năng phát triển của cây ớt tăng khoảng 35-40% so với đối chứng, đạt hiệu quả tốt nhất ở liều lượng 80 ppm về chiều cao của cây và trọng lượng trái. Trên cây tiêu, với liều lượng 70 ppm, phun 2 tuần/lần, thì sau 9 tháng, năng suất thu hoạch tăng 15%, hạt to và chất lượng hơn đối chứng.
Bên cạnh đó, oligochitosan còn có tác dụng gia tăng hoạt chất sinh học trong cây dược liệu. Thực nghiệm trên cây sả cho kết quả gia tăng sinh khối tươi là 20-50%, hàm lượng tinh dầu tăng từ 30-100% so với mẫu đối chứng; thực nghiệm trên nghệ tươi cho kết quả gia tăng năng suất lên sấp xỉ 45%, hàm lượng curcumin dược liệu tăng lên sấp xỉ 300%; thực nghiệm trên nấm đông trùng hạ thảo cho lượng dược chất cordycepin lên 8832 mg/kg (tăng hơn 350%), adenosin 6959 mg/kg (tăng hơn 600%).
TS. Nguyễn Ngọc Duy báo cáo kết quả thử nghiệm oligochitosan trên cây trồng. Ảnh: Lê Sang.
Ở các ngành chăn nuôi và thủy sản, oligochitosan cũng có tác dụng kích kháng bệnh và kích thích tăng trưởng cho tôm, cá. Cá tra được ăn thức ăn có bổ sung oligochitosan (khoảng 3,5 lít/tấn thức ăn) trong vòng 45 ngày, sau đó được tiêm để gây nhiễm virus gây bệnh gan thận mủ, theo dõi tình hình 21 ngày sau khi tiêm thì tỷ lệ chết bệnh giảm tới 47,6%.
Sau Techmart Công nghệ sinh học 2020, CESTI sẽ tiếp tục cung cấp thông tin và hỗ trợ kết nối với nhà cung ứng cho các doanh nghiệp, đơn vị sản xuất, hộ nông dân có nhu cầu, để ứng dụng chế phẩm NANO XANH vào thực tiễn.
Hoàng Kim (CESTI)