Công nghệ nano là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanomet (nm; 1 nm = 10^-9m)”.

Trong lĩnh vực nông nghiệp, hiện nay công nghệ nano đang được ứng dụng khá phổ biến trên thế giới. Tại Việt Nam trong 4-5 năm gần đây bà con đã quan tâm đến những ứng dụng cơ bản của công nghệ nano trong nông nghiệp, đặc biệt là vấn đề quản lý dịch bệnh ứng dụng công nghệ nano, các hạt nano kim loại có khả năng tiêu diệt nấm khuẩn, ức chế virus trong những điều kiện nhất định.

Các nhóm hạt nano có khả năng diệt nấm, vi khuẩn gây bệnh như:

+ Nano Bạc

+ Nano Đồng

+ Nano Đồng Oxyclorua

+ Nano Bạc Đồng dạng hợp kim

Mỗi nhóm hạt nano có ưu điểm riêng, tuy nhiên nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua có nhiều ưu điểm vượt trội hơn cả.

Các hạt nano bạc đồng đang bám hút lên tế bào vi khuẩn bằng một lực hút tĩnh điện và tiêu diệt chúng trong thời gian ngắn thông qua các cơ chế đặc biệt

Công dụng cơ bản của chế phẩm nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua:

Chế phẩm nano đồng oxyclorua và nano bạc đồng có khả năng tiêu diệt nấm, vi khuẩn và virus gây bệnh trên cây trồng và đất canh tác. Sự kết hợp giữa chế phẩm nano bạc đồng plus và nano đồng oxyclorua tạo nên khả năng Phòng và Trị bệnh toàn diện - hiệu quả do chúng có phổ diệt nấm khuẩn gây bệnh trên các nhóm cây trồng là rất rộng tức là có thể phòng trị được nhiều loại bệnh khác nhau trên các nhóm đối tượng cây trồng như: Bệnh ghẻ sẹo, bệnh loét cam, bệnh Greening, bệnh vàng lá thối rễ, bệnh gỉ sắt mắt cua và bệnh xì gôm chảy nhựa mủ gốc thân trên cây có múi (cam, bưởi, chanh); Bệnh đốm trắng thanh long (nấm tắc kè), bệnh thối cành do nấm, bệnh thán thư; Bệnh đốm dầu (bã trầu), đốm xám do nấm, bệnh virus phấn trắng trên cây chanh dây, Bệnh đốm lá do nấm vi khuẩn, bệnh thối nhũn thân trên hoa lan, bệnh đốm dọc vi khuẩn hoa cúc; Bệnh chết nhanh chết chậm trên cây tiêu, bệnh tiêu điên, bệnh gỉ sắt, nấm hồng trên cà phê - cao su. Và một số nhóm bệnh phổ biến khác như bệnh đốm lá, bệnh héo xanh vi khuẩn, bệnh lở cổ rễ, bệnh thán thư, bệnh sương mai, bệnh nấm phấn trắng trên họ bầu bí, bệnh đốm vòng đu đủ và cải bắp, bệnh đạo ôn - bệnh khô vằn trên lúa ngô, bệnh khảm lá xoăn ngọn do virus trên cà chua, đu đủ...

Các hạt nano Đồng Oxyclorua

Chế phẩm nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua thể hiện khả năng diệt nấm khuẩn mạnh-vượt trội và chủ động hơn so với các thuốc BVTV truyền thống. Các hạt nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua có khả năng “nắm bắt” các tế bào vi khuẩn bằng lực hút tĩnh điện. Do vậy khi chúng ở khoảng cách đủ gần các các hạt nano bạc đồng sẽ giải phóng ra các ion dương mang điện tích dương và chúng dễ dàng bám hút lên các tế bào vi khuẩn, nấm bằng lực hút tĩnh điện và tiêu diệt chúng trong thời gian ngắn. Như vậy rõ ràng các hạt nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua có khả năng chủ động tiêu diệt vi khuẩn và nấm theo cơ chế đặc thù mà các thuốc bảo vệ thực vật truyền thống không có được điều này.

Nano Đồng oxyclorua và nano bạc đồng là dòng sản phẩm sạch không độc hại, không bị bay hơi, khi sử dụng không có mùi sốc khó chịu như các loại thuốc BVTV hóa học độc hại truyền thống (không gây ô nhiễm môi trường), không tồn lưu(dư) các chất hóa học độc hại trên rau, củ, quả sau thu hoạch. Do đó khi sử dụng không cần bảo hộ lao động, không cần cách ly. Khi sử dụng phun/tưới cho cây trồng (kể cả trong trường hợp quá liều lượng) không gây  ngộ độc cho bộ rễ, thân, lá của cây trồng và đất canh tác (không làm thoái hóa đất khi sử dụng nhiều lần qua nhiều mùa vụ).

Ngoài ra khi ứng dụng công nghệ nano trong quản lý dịch bệnh trên cây trồng các nhà khoa học còn thấy rằng các hạt Nano bạc đồng, Nano đồng oxyclorua diệt nấm và vi khuẩn theo một cơ chế đặc thù riêng mà không ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng (không có tác dụng phụ). Nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua không gây ra hiện tượng kháng thuốc nên có thể sử dụng thường xuyên qua nhiều mùa vụ mà không cần phải luân phiên thay đổi các thuốc BVTV khác.

Các đặc điểm trên của nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua được xem là vượt trội so với các thuốc BVTV truyền thống (vừa không độc hại, vừa không kháng thuốc lại an toàn khi sử dụng, không gây tồn dư hóa chất độc hại trên nông sản sau thu hoạch). Chính vì vậy mà trong vài năm trở lại đây các vườn Hoa Lan hầu hết đều sử dụng các chế phẩm nano thay thế cho các thuốc hóa học truyền thống do chúng khi phun không độc hại, có thể phun trong nhà (không có mùi sốc độc hại).

Chế phẩm nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua mang lại Hiệu quả diệt nấm, vi khuẩn, virus toàn diện và tối ưu, giảm thiểu rủi ro trong điều kiện thời tiết bất lợi (mưa, gió). Trong điều mưa nhiều, gió to sẽ làm rửa trôi các loại thuốc bảo vệ thực vật.  Chính vì vậy mà nồng độ thuốc không đủ để tiêu diệt nguồn bệnh, điều này làm giảm hiệu lực của thuốc và tăng khả năng kháng thuốc. Trong khi đó các hạt nano đồng oxyclorua, nano bạc đồng có kích thước vô cùng nhỏ bé (chỉ 8-20 nanomet) nên chúng có khả năng bám dính trên kẽ lá rất tốt và lưu dẫn vào các mô bị bệnh trên Thân - Lá - Quả của cây trồng qua đó tiêu diệt nhanh - mạnh các nguồn nấm khuẩn gây bệnh trên cây trồng (các hạt nano tiêu diệt nguồn bệnh chỉ trong thời gian ngắn, giảm thiểu rủi ro trong điều kiện thời tiết bất lợi, chỉ sau khi phun 3-6 tiếng các hạt nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua đã có khả năng tiêu diệt hoàn toàn nấm khuẩn gây bệnh).

Ngoài khả năng diệt nấm khuẩn gây bệnh hại cây trồng thì chế phẩm nano bạc đồng plus còn có tác dụng làm tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng cho bộ lá qua đó nâng cao hiệu suất quang hợp của cây trồng, góp phần làm tăng năng suất, chất lượng và giá trị nông sản. Quang hợp là quá trình chuyển hóa năng lượng “mặt trời” thành năng lượng hóa học “dự trữ” cần thiết cho tất cả sinh vật trên trái đất. Khi cường độ ánh sáng yếu, khả năng hấp thụ ánh sáng vào lá kém do đó hiệu suất quang hợp bị giảm sút (trong khi đó Nano Bạc đồng làm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng qua lá do đó tăng cường hiệu suất quang hợp).

Nano bạc đồng cần hiểu là dạng nano hợp kim của bạc và đồng (không phải là nano bạc và nano đồng hỗn hợp lẫn nhau). Khả năng diệt nấm, vi khuẩn, virus của nano hợp kim bạc đồng mạnh hơn hàng vài chục lần so với nano đồng và nano bạc đơn thuần(dạng đơn). Ngoài ra nano hợp kim bạc đồng có hiệu lực diệt nấm khuẩn sâu rộng hơn nano bạc, trong điều kiện tự nhiên nano bạc đồng ít bị oxi hóa hơn so với nano bạc. Trong khi đó nano bạc có phổ diệt nấm khuẩn rất hẹp, chỉ tiêu diệt được một số chủng vi khuẩn có thành tế bào mỏng, nano bạc thường có hiệu lực diệt vi khuẩn E. Coli do đó nano bạc thường được ứng dụng trong chăn nuôi mang lại hiệu quả tối ưu hơn, an toàn hơn cho vật nuôi(thủy sản và gia súc gia cầm). Nano bạc đồng được xem như là một loại chế phẩm chuyên dùng đặc trị bệnh do nấm, vi khuẩn và virus gây bệnh hại cây trồng (nano bạc đồng mang tính toàn diện tuy nhiên chức năng mạnh nhất là diệt khuẩn).

Nano bạc đồng hợp kim có 2 loại: Nano bạc đồng plus và nano bạc đồng super. Nano bạc đồng super có kích thước hạt nano từ 6-10nm, nano bạc đồng plus là 12-18nm. Nồng độ nano bạc đồng super 2300ppm, trong khi nano bạc đồng plus là 1600ppm. Nano bạc đồng super có khả năng diệt nấm, khuẩn mạnh mẽ hơn, tiêu diệt vi khuẩn nhanh hơn, chống kháng thuốc tốt, an toàn khi sử dụng (kích thước hạt nano càng nhỏ, khả năng diệt nấm khuẩn, virus càng mạnh, hiệu quả càng cao).

Tư vấn chuyển giao công nghệ nano ứng dụng trong nông nghiệp: Ths Phạm Công Khải - 0976 804 678

Vậy tại sao nên sử dụng kết hợp 2 loại nano Bạc đồng và nano Đồng oxyclorua trong việc phòng và đặc trị nấm khuẩn gây bệnh ???

Lý do thứ nhất: Trước hết cần khẳng định nano bạc đồng hợp kim và nano đồng oxyclorua đều có khả năng diệt nấm, vi khuẩn và virus gây bệnh trên cây trồng. Tuy nhiên khả năng diệt nấm, khuẩn hay virus của mỗi loại lại có hiệu lực khác nhau. Nói cách khác nano đồng oxyclorua có khả năng đặc trị nấm sâu rộng (chuyên tính), trong khi đó nano bạc đồng lại có khả năng đặc trị vi khuẩn mạnh mẽ hơn (tức là chức năng diệt vi khuẩn của nano bạc đồng là tốt hơn so với diệt nấm bệnh). Mà trên thực tế triệu chứng bệnh của cây có thể do cả nấm và vi khuẩn phát triển đồng thời hoặc xen kẽ nhau, chúng tương tác hỗ trợ nhau và gây bệnh trên cây trồng ở mức độ nguy hiểm và khó kiểm soát hơn. Có thể dẫn chứng ví dụ một số trường hợp như:

Trên cây có múi (cam, bưởi, chanh) nhiều trường hợp chúng ta phát hiện thấy trong cùng một thời điểm xuất hiện cả triệu chứng của bệnh ghẻ sẹo trên lá, quả do nấm Elsinoe fawcetti gây ra đồng thời bệnh loét cam do vi khuẩn Xanthomonas Citri gây ra cũng phát triển mạnh mẽ khiến cho việc trị bệnh của bà con gặp rất nhiều khó khăn. Trên cây rau hoa màu (cà chua, ớt, bắp cải, súp lơ, họ bầu bí,..) thời kỳ cây con thường bị nhiễm bệnh vàng lá thối rễ, lở cổ rễ (bệnh chết rạp cây con) do nấm Fusarium sp.; nấm Rhizoctonia solani; nấm Phytophothora sp..

Như vậy trong điều kiện tự nhiên ngoài đồng ruộng khả năng phát sinh, phát triển của nấm, vi khuẩn gây bệnh diễn biến rất phức tạp. Cùng một thời điểm cây trồng có thể bị tấn công bởi nhiều nhóm vi sinh vật đơn bào gây bệnh. Trong khi đó hiện nay bà con chỉ biết làm theo kinh nghiệm, khi cây trồng bị bệnh đa số bà con nông dân chưa biết phân biệt bệnh do nấm hay vi khuẩn do đó dẫn đến lựa chọn sai thuốc (thường lựa chọn thuốc trị nấm để phun cho cây), các thuốc trị vi khuẩn cũng kém hiệu quả hoặc số lượng không nhiều. Do vậy giải pháp toàn diện và hiệu quả nhất đó là kết hợp giữa 2 loại nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua phun/tưới gốc theo các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

Lý do thứ hai: Phổ diệt nấm, vi khuẩn, virus gây bệnh hại cây trồng của nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua là khác nhau (không trùng nhau) cho nên khi sử dụng kết hợp chúng sẽ tạo nên khả năng phòng trị nấm khuẩn gây bệnh với phổ rộng hơn rất nhiều. Điều này có nghĩa là khi sử dụng kết hợp nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua (tỷ lệ 2/1 hoặc 1/1) sẽ phòng  và đặc trị được hầu hết các nhóm bệnh do nấm, vi khuẩn gây bệnh trên nhiều nhóm cây trồng khác nhau như: Cây lương thực, cây rau hoa màu, cây ăn quả, cây công nghiệp…

Lý do thứ ba: Nano bạc đồng mặc dù có khả năng diệt nấm khuẩn hiệu quả tuy nhiên nếu chỉ dùng độc lập nano bạc đồng phun qua lá hoặc tưới gốc để phòng trị bệnh cho cây trồng thì sẽ xảy ra trường hợp:

+ Phải dùng chế phẩm nano bạc đồng với lượng nhiều hơn, tức là phải tăng liều lượng sử dụng (do phải phun kỹ hơn và sử dụng ở liều lượng cao vì thế sẽ làm tăng chi phí BVTV).

+Hiệu suất diệt nấm khuẩn không triệt để (hiệu suất diệt nấm khuẩn đạt khoảng 70-80%). Vì vậy số lần phun sẽ tăng lên, tốn kém chi phí.

+ Nếu chỉ sử dụng độc lập nano bạc đồng phun cho cây trồng sẽ làm cho thời gian diệt nấm khuẩn kéo dài do đó khi gặp các điều kiện thời tiết bất lợi như mưa nhiều, gió to… các hạt nano bạc đồng sẽ bị rửa trôi một phần, hiệu suất diệt nấm khuẩn sẽ bị ảnh hưởng (theo chiều hướng giảm)…

Tuy nhiên khi sử dụng kết hợp nano đồng oxyclorua và nano bạc đồng sẽ mang lại hiệu quả diệt nấm, vi khuẩn toàn diện, thời gian cần để diệt nấm khuẩn được rút ngắn (sẽ ít gặp rủi ro khi gặp điều kiện thời tiết bất lợi), hiệu suất nắm bắt và diệt nấm, vi khuẩn của các hạt nano tốt hơn rất nhiều so với sử dụng đơn lẻ đồng thời tiết kiệm chi phí sử dụng nano bạc đồng tới 20-30%. Có được điều này là do Nano đồng oxyclorua trong môi trường tự nhiên có khả năng sinh ra Oxy nguyên tử và Clo nguyên tử siêu hoạt tính. Oxy nguyên tử và Clo nguyên tử có tính oxy hóa cực mạnh chúng sẽ làm tổn thương bề mặt ngoài bào tử nấm, tổn thương cấu trúc màng tế bào vi khuẩn và phá vỡ thành tế bào qua đó tạo điều kiện thuận lợi nhất để các hạt nano bạc - đồng xâm nhập và xuyên qua màng vào bên trong cấu trúc của tế bào vi khuẩn. Khi xâm nhập vào nội bào các hạt nano bạc - đồng ức chế quá trình nhân đôi của ADN( hoặc ARN của virus), vô hiệu hóa các enzym quan trọng và làm cho vi khuẩn(virus)  không tạo ra được năng lượng duy trì sức sống. Vì thế mà vi khuẩn, nấm, virus sẽ bị tiêu diệt trong thời gian ngắn, không cho chúng có cơ hội phát triển thành dịch bệnh gây hại cây trồng trên diện rộng.

TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO NANOTECH

Tư vấn kỹ thuật, ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp:

ThS Phạm Công Khải - Hotline: 0976 804 678 * 0835 99 85 99

Email: nanobacsuper@gmail.com