Những ứng dụng ban đầu vật liệu nano trong nông nghiệp ở nước ta
Ở Việt Nam, tuy chỉ mới tiếp cận với công nghệ nano trong những năm gần đây nhưng cũng có những bước chuyển tạo ra sức hút đối với lĩnh vực đầy thử thách này. Nhà nước cũng đã dành một khoản ngân sách khá lớn cho chương trình nghiên cứu công nghệ nano cấp quốc gia với sự tham gia của nhiều trường Ðại học và Viện nghiên cứu. Và việc đưa những kết quả nghiên cứu này ứng dụng vào cuộc sống còn phải trải qua cả một quá trình nữa.
Về nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp số lượng công bố chưa được nhiều và các nghiên cứu riêng lẻ được thực hiện có tính chất tự phát. Nhiều nhất có thể kể đến các thông tin về sử dụng nano bạc để khử trùng nước trong ao, hồ nuôi thủy sản. Ðáng chú ý là, vào tháng 6 năm 2013, Phòng Thí nghiệm Công nghệ nano (LNT) - Ðại học Quốc gia Tp. HCM phối hợp với Cục Công tác phía Nam - Bộ KHCN, Sở NNPTNT tỉnh Bạc Liêu đã tổ chức Hội thảo với chủ đề “Ứng dụng công nghệ nano trong phòng ngừa bệnh tôm”. Trong Hội thảo này Phòng Thí nghiệm LNT đã giới thiệu sản phẩm dung dịch nano bạc do Phòng Thí nghiệm chế tạo với nồng độ từ 200 - 100.000 ppm và kích thước hạt 5 nm, sử dụng để xử lý nước ao nuôi tôm và bảo quản thanh long. Kết quả khảo nghiệm nuôi tôm thẻ chân trắng tại trại nuôi tôm của Truờng Ðại học Nông lâm Tp.HCM cho thấy sau 53 ngày trong bể nuôi có sử dụng nano bạc số tôm còn sống đạt 85%, trong khi ở bể đối chứng chết hết.
Năm 2013, Trường ÐHKHTN Tp. HCM kết hợp với 4 cơ sở nghiên cứu và triển khai gồm Phòng Thí nghiệm LNT, Trường Ðại học Nông lâm Tp. HCM, Trường Ðại học Kinh tế - Luật, Saigon HT Park và Công ty cổ phần chiếu xạ An Phú đã triển khai thực hiện dự án “Ứng dụng công nghệ vật liệu nano trong nông nghiệp kỹ thuật cao”. Tuy nhiên, trong dự án này các tác giả chưa đưa ra được một kết quả thử nghiệm sơ bộ nào về tác dụng của các hạt nano này lên cây trồng và chưa có một công trình nào liên quan đến kết quả nghiên cứu làm cơ sở cho việc xây dựng dự án được công bố.
Nhóm nghiên cứu thuộc Truờng Ðại học Khoa học Huế cũng đã chế tạo thành công dung dịch nano bạc bằng phương pháp sinh học thân môi trường, sử dụng dịch chiết từ cây thảo dược làm tác nhân khử. Sản phẩm thu được đã được công ty cổ phần Huetronics tiếp thu và ứng dụng trong nuôi tôm, với kết quả khả quan. Sau 3 vụ nuôi có sử dụng chế phẩm nano bà con nông dân huyện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh đã thu lãi từ 400 - 700 triệu đồng.
Ngoài ra, hạt nano bạc còn có tác dụng tăng cường sự phát triển của cây hoa cúc (Chrysanthemum sp.), dâu tây (Fragaria sp.) và hoa đồng tiền (Gerbera sp.) được nuôi cấy trong ống nghiệm tại Viện nghiên cứu KHCN Tây nguyên. Viện Công nghệ Hóa học cũng đã chế tạo dung dịch nano Cu bằng phương pháp khử đối với oxalate Cu, CuCl2, CuSO4 sử dụng chất khử ethylene glycole, diethylene glycole, glycerin kết hợp hỗ trợ của vi sóng và sử dụng dung dịch Cu nano làm nguyên liệu chế tạo thuốc bảo vệ thực vật kháng và diệt bệnh nấm hồng Corticium salmonicolor, bệnh phấn trắng Oidium Heveae trên cây cao su và cho kết quả tốt. Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng đã nghiên cứu chế tạo keo bạc nano bằng bức xạ gamma-Co-60 có hiệu lực diệt nấm gây bệnh đạo ôn trên lúa (Piricularia oryzae Cavara) và bệnh lem lét hạt lúa (Pseudomonas glumae Kurita et Tabei).
Viện Công nghệ môi trường, trên cơ sở hợp tác KHCN với các nhà khoa học LB Nga, đặc biệt là các trường Ðại học Y học và Ðại học Công nghệ nông nghiệp Ryazan, đã chế tạo thành công các hạt nano kim loại hóa trị không Ag, Fe, Co, Cu dưới dạng bột siêu phân tán và Se dưới dạng dung dịch bằng phương pháp hóa học dung dịch nước. Dung dịch nano bạc đã được chế tạo từ năm 2005 và đưa vào ứng dụng trong y tế và hàng năm cung cấp cho công ty Merab để sản xuất dung dịch vệ sinh phụ nữ và bình xịt chứa nano bạc. Các chế phẩm nano kim loại Fe, Co và Cu thu được đã được áp dụng để xử lý hạt giống ngô và cây đậu tương trước khi gieo.
Ðể phục vụ chăn nuôi, Viện Công nghệ môi trường cũng đã sử dụng benonite (một loại sét tự nhiên, có chứa khoáng, có khả năng hấp thụ các chất độc và trao đổi ion) kết hợp với nano bạc làm phụ gia thức ăn cho gia cầm. Nano Ag sau khi cấy vào bentonite tinh chế thành sản phẩm có khả năng hạn chế sự phát triển của các loài nấm mốc tiết ra các độc tố thường phát triển trên môi trường thức ăn cho gia cầm. Bentonite hấp thụ các độc tố nấm hiện diện trong thức ăn, tăng sự cân bằng các chất điện giải trong cơ thể, thải ra ngoài các sản phẩm độc hại của quá trình tiêu hóa, giúp điều hòa ổn dịnh quá trình sinh trưởng và sinh sản đối với gia cầm. Sản phẩm hứa hẹn góp phần đẩy mạnh sự phát triển của ngành chăn nuôi tại Việt Nam.
Tham gia Chương trình KHCN phát triển kinh tế, xã hội tây bắc Viện Khoa học Vật liêu đang thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng và chuyển giao công nghệ xử lý hạt ngô giống bằng một số nano kim loại để tăng năng suất thu hoạch của cây ngô tại một số địa phương vùng Tây Bắc” thực hiện trong 3 năm 2016 - 2018.
Các đề tài, dự án nghiên cứu về ứng dụng công nghệ nano trong trồng trọt và chăn nuôi hiện nay đang được thực hiện ở Viện Hàn lâm KHCNVN được thực hiện trên nền tảng kiến thức của các ngành hóa học, sinh học, khoa học vật liệu của các Viện nghiên cứu trực thuộc trong sự kết hợp chặt chẽ với các nhà khoa học thuộc các Viện, Trung tâm trực thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. Dự án trọng điểm của Viện Hàn lâm KHCNVN “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp” do Viện Công nghệ môi trường chủ trì với sự tham gia của Viện nghiên cứu thuộc Viện Hàn lâm KHCNVN và tám Viện, Trung tâm nghiên cứu thuộc Viện KHNNVN được thực hiện trong các năm 2015 - 2018 bao gồm 4 hợp phần với các nội dung chính: Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm nano sử dụng trong nông nghiệp; nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm nano trong trồng trọt; nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm nano trong chăn nuôi lợn, bò và tôm; nghiên cứu cơ chế tác động và đánh giá an toàn sinh học của các chế phẩm nano được nghiên cứu trong dự án.
Minh Nguyệt (Nguồn: Cesti)