Tổng quan về nano Đồng Oxyclorua ?

Hoạt chất Đồng Oxyclorua là một chất rắn dạng tinh thể có công thức cấu tạo là 3Cu(OH)₂.CuCl₂ và công thức phân tử là Cl₂Cu₄H₆O₆. Hiện nay hoạt chất Đồng Oxyclorua được sử dụng khá phổ biến trong nhiều loại thuốc Bảo vệ thực vật.

Cần phân biệt Nano Đồng Oxyclorua với nano Bạc Đồng hợp kim (nano bạc đồng Ag/Cu có màu đen ánh vàng) và nano Đồng (nano Cu/Cu₂O có màu đỏ bã trầu). Phổ diệt nấm, vi khuẩn, virus của nano Đồng oxyclorua, nano Bạc Đồng hợp kim và nano Đồng là khác nhau.

Nano Đồng Oxyclorua là một dung dịch màu xanh kem - mịn, đồng nhất có chứa các hạt nano Đồng Oxyclorua hình que với kích thước trung bình 5-6nm x 10-15 nm (một số có thể có kích thước lớn hơn).

Hình thái các hạt nano Đồng Oxyclorua (hình que)

Tác dụng cơ bản của các hạt nano Đồng Oxyclorua là diệt nấm, vi khuẩn cực mạnh, mạnh hơn hàng trăm lần so với dạng Đồng oxyclorua thông thường (không ở kích thước nano). Nano Đồng oxyclorua không độc hại, không bị bay hơi, khi sử dụng không có mùi sốc khó chịu như các loại thuốc BVTV hóa học truyền thống. Nano đồng oxyclorua có khả năng diệt nấm, vi khuẩn nhanh và hiệu quả, phổ diệt nấm tương đối rộng, chống kháng thuốc tốt, không gây tồn dư các chất độc hại, kim loại nặng trên nông sản sau thu hoạch. Nano Đồng Oxyclorua có thể được sử dụng ở nhiều nồng độ khác nhau, tùy mục đích và đối tượng sử dụng. Hiện nay Trung tâm nghiên cứu và phát triển nông nghiệp công nghệ cao Nanotech đã tổng hợp và ứng dụng thành công trong nông nghiệp nhiều loại nồng độ nano Đồng Oxyclorua khác nhau: nồng độ 10.000 - 15.000 - 25.000 - 30.000 ppm).

Cơ chế diệt Nấm, Vi khuẩn của nano Đồng Oxyclorua:

Khác với nano Đồng (Cu/Cu₂O), nano Đồng Oxyclorua có khả năng sinh ra Oxy và Clo nguyên tử siêu hoạt tính (tính oxy hóa mạnh). Oxy và Clo nguyên tử có tính oxy hóa cực mạnh chúng sẽ tương tác và làm tổn thương cấu trúc của tế bào vi khuẩn, nấm gây bệnh và tiêu diệt chúng trong thời gian ngắn. Đồng thời ức chế khả năng sinh sản của nấm khuẩn, ngăn chặn khả năng lây nhiễm bệnh nếu được sử dụng sớm ngay từ giai đoạn khởi phát nguồn bệnh với nồng độ, liều lượng phù hợp. Về cơ bản nano đồng oxyclorua thể hiện khả năng diệt nấm bệnh vượt trội (đã được nghiên cứu và đánh giá_thể hiện trên biểu đồ 1).

Ngoài ra nano Đồng oxyclorua có thể sinh ra Cu²⁺ (bổ sung vi lượng cho cây), đồng thời sản sinh các gốc tự do làm cho vi khuẩn suy yếu nhanh, ức chế quá trình sinh sản của vi khuẩn, ngăn chặn lây lan thành dịch.

Nano Đồng Oxyclorua tạo ra các gốc hydroxyl liên kết với các phân tử DNA và tạo thành sự mất trật tự của cấu trúc xoắn ốc và làm hỏng các proteins quan trọng nhờ liên kết với các nhóm carboxyl và amino sulfhydryl của các axit amin. Điều này làm cho protein tạo enzymes không hiệu quả. Nó làm cho các proteins bề mặt tế bào không hoạt động, các protein này cần cho việc chuyển các vật chất đi qua màng tế bào, do đó ảnh hưởng lên sự bền vững của màng tế bào và các lipids màng tế bào (ức chế quá trình trao đổi chất, làm suy yếu vi khuẩn).

Nano Đồng Oxyclorua sản sinh các gốc tự do làm vi khuẩn suy yếu và chết nhanh

Nano Đồng Oxyclorua diệt nấm phổ rộng, tiêu diệt hầu hết các nhóm nấm gây bệnh như:

+ Bệnh thối rễ vàng lá, lở cổ rễ, bệnh mốc sương do 2 chủng nấm Phytophthora sp. và Rhizoctonia solani (khoai tây, cà chua,..).

+ Bệnh thán thư do nấm Colletotrichum nigrum gây hại trên cây ăn quả (xoài, nhãn, vải, bơ...), cây rau (măng tây, ớt, khoai tây...).

+ Bệnh đốm trắng thanh long nấm Neoscytalidium spp.

+ Bệnh đốm nâu, mắt cua trên chanh dây.

+ Bệnh ghẻ sẹo do nấm Elsinoe fawcetti.

+ Bệnh xì gôm chảy nhựa mủ gốc, thân, cành do nấm Phytophthora sp. (hại cây có múi, cây đào và một số cây ăn quả thân gỗ).

+ Bệnh sương mai vải thiều do nấm Peronophythora lichi (Pseudoperonospora lichi).

+ Bệnh gỉ sắt do nấm( rỉ sắt đậu tương do nấm Phakopsora pachyrhizi; gỉ sắt lạc và ngô do nấm puccinia Speg/Maydis; bệnh gỉ sắt cà phê do nấm Hemileia vastatrix; bệnh gỉ sắt hoa hồng do nấm Phragmidium mucronatum).

+ Bệnh đốm mắt cua do nấm Cercospora (cây ăn quả, cây rau, cây công nghiệp).

+ Bệnh đốm đen hoa hồng do nấm Marssonina rosae.

+ Bệnh phấn trắng hoa hồng do Sphaerotheca pannosa.

+ Bệnh đốm đen lá hoa cúc do nấm Septoria chrysanthemi.

+ Bệnh phồng lá chè do nấm Exobasidium vexans.

+ Bệnh chấm xám hại chè do nấm Pestalozzia theae.

+ Bệnh phấn trắng họ bầu bí do nấm Erysiphe cichoracearum.

+ Bệnh đạo ôn lúa do nấm Pyricularia grisea.

+ Bệnh khô vằn lúa do nấm Rhizoctonia solani

Qua khảo nghiệm thực tế, trung tâm nghiên cứu và phát triển nông nghiệp công nghệ cao Nanotech đã nghiên cứu sử dụng kết hợp thành công nano Đồng Oxyclorua với nano Bạc Đồng dạng hợp kim trong quá trình quản lý dịch bệnh trên nhiều nhóm cây trồng khác nhau, bước đầu cho hiệu quả phòng trị bệnh rất tốt.

Ưu điểm vượt trội của nano Đồng Oxyclorua:

+ Diệt nấm phổ rộng, diệt vi khuẩn khá (tiêu diệt và ức chế sinh sản của hầu hết các nhóm nấm bệnh thực vật).

+ Bổ sung vi lượng đồng cho cây.

+ Chống kháng thuốc, nhờn thuốc nhờ sự đa dạng trong cơ chế diệt nấm khuẩn (tấn công, tiêu diệt nấm khuẩn theo nhiều cách khác nhau: sản sinh chất oxy hóa mạnh, tăng cường gốc tự do, gây đột biết cấu trúc ADN/ARN).

+ Sử dụng một lượng hoạt chất rất nhỏ (nếu so sánh với thuốc BVTV hóa học truyền thống có cùng hoạt chất đồng oxyclorua _ như Mancozeb). Do sử dụng một lượng hoạt chất nhỏ nên không gây tồn dư trên nông sản sau thu hoạch.

+ Nano đồng oxyclorua không mùi sốc, không độc hại, khi sử dụng không cần bảo hộ lao động.

+ Đa dạng trong cách sử dụng, có thể phun lá hay tưới gốc, khi tưới gốc các hạt nano đồng oxyclorua nhanh chóng thẩm thấu xuống các tầng đất phía dưới và tiêu diệt nấm khuẩn hại bộ rễ một cách triệt để, an toàn, hiệu quả nhanh và bền vững (không gây ngộ độc rễ).

+ Có thể tương tác tĩnh điện với vi khuẩn bằng cách bám hút lên chúng và phá vỡ cấu trúc màng tế bào vi khuẩn.

Các hạt nano Đồng Oxyclorua tương tác bề mặt với tế bào vi khuẩn bằng lực hút tĩnh điện

Cách sử dụng chế phẩm nano đồng oxyclorua chuyên dùng cho trồng trọt:

Mục đích: Phòng và đặc trị bệnh do nấm khuẩn gây ra trên cây trồng.

Nano Đồng oxyclorua có thể sử dụng tưới gốc hoặc phun thân lá. Có thể sử dụng đơn (chỉ sử dụng nano đồng oxyclorua) hoặc kết hợp với nano bạc đồng cho hiệu quả tối ưu, tiết kiệm chi phí.

Liều phòng bệnh tổng hợp do nấm bệnh: Dùng 500ml nano đồng oxyclorua pha 200-300 lít nước (nên kết hợp nano bạc đồng plus). Định kỳ 7-10-15 ngày/lần.

Liều tấn công trị bệnh: Dùng 500ml nano đồng oxyclorua pha 150-200 lít nước (nên kết hợp nano bạc đồng super). Phun 2-3 lần, mỗi lần cách nhau 5-7 ngày. Nên phun phòng bệnh định kỳ.

Tùy đối tượng cây trồng, tùy nhóm bệnh và thời kỳ sinh trưởng của cây để có lựa chọn liều lượng phun sao cho phù hợp.

Chế phẩm Nano Đồng Oxyclorua thế hệ mới nhất 2020 - Nồng Độ 30.000ppm (tương đương 30.000mg/lít)

Tại sao nên sử dụng nano đồng oxyclorua kết hợp với nano bạc đồng hợp kim trong phòng trị bệnh trên cây trồng ?

Lý do thứ nhất: Sự kết hợp giữa nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua tạo nên tính toàn diện trong việc phòng trị bệnh tổng hợp (tiêu diệt đồng thời cả nấm, vi khuẩn và virus gây bệnh cây), không cần sử dụng quá nhiều các loại thuốc hóa học khác nhau.

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 ưu thế vượt trội diệt Nấm bệnh với phổ diệt nấm rộng, chuyên tính. Trong khi đó nano bạc đồng lại có khả năng đặc trị vi khuẩn mạnh mẽ hơn. 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.

Hay trên cây chanh dây cùng một thời điểm có thể bị nhiễm cả đốm nâu, đốm dầu, virus phấn trắng (cả 3 tác nhân gây bệnh đó là nấm, vi khuẩn và virus).

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 thường 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 trong khi cây bị bệnh do vi khuẩn). Hơn nữa các thuốc trị vi khuẩn trên thị trường hiện nay cũng kém hiệu quả do thường bị quen thuốc (nhờn thuốc) hoặc số lượng không nhiều để bà con lựa chọn. 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 (tiêu diệt đồng thời cả nấm, vi khuẩn và virus gây bệnh trong cùng một thời điểm sử dụng).

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: Sự kết hợp giữa nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua tạo nên tính cộng hưởng, giúp tiêu diệt Nấm, Vi khuẩn, Virus mạnh và triệt để hơn so với dùng một trong 2 loại nano. Có được điều này là do chế phẩm nano Đồng Oxyclorua có khả năng sinh ra Oxy nguyên 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  để các hạt nano Bạc - Đồng xâm nhập và xuyên qua màng vào bên trong cấu trúc của tế bào vi khuẩn, tại đây nano Ag/Cu vô hiệu hóa enzym chuyển hóa oxy của vi khuẩn và tiêu diệt vi khuẩn trong thời gian ngắn do vi khuẩn không tạo ra năng lượng duy trì sự sống (ức chế hô hấp - do hạt nano Bạc/Đồng giải phóng liên tục ion Ag⁺/Cu²⁺). Bản chất của quá trình diệt Nấm, Vi Khuẩn là tế bào vi khuẩn bị vô hiệu hóa do kết quả của quá trình tương tác tĩnh điện giữa bề mặt mang điện tích âm của tế bào vi khuẩn và ion Ag⁺/Cu²⁺ mang điện tích dương được hấp phụ lên bề mặt tế bào nấm khuẩn, các ion này sau đó xâm nhập vào bên trong tế bào vi khuẩn và vô hiệu hóa chúng. Một số nghiên cứu còn cho thấy nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua sản sinh các gốc tự do làm cho vi khuẩn suy yếu nhanh trước khi chúng sinh sản đạt số lượng đủ lớn gây bệnh trên cây trồng.

Như vậy, sự kết hợp giữa nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua mang lại hiệu quả tiêu diệt Nấm và Vi Khuẩn gây bệnh. Vậy Virus chúng có tiêu diệt được không ?

Virus gây bệnh cây thường khó kiểm soát do đặc thù gây hại khác biệt so với nấm và vi khuẩn. Virus thường lây lan nhanh qua côn trùng chích hút. Virus có vật chất di truyền là ADN và ARN (tùy từng họ virus), chúng được bọc bởi một lớp vỏ dạng capsid (bản chất là protein), trên bề mặt gắn các thụ thể với hình dạng khác nhau. Khi virus tiếp xúc với tế bào ký chủ, các thụ thể sẽ tìm cách bám dính và đâm xuyên vào tế bào vật chủ (dạng chìa khóa - ổ khóa). Lập tức vật chất di truyền của virus sẽ được di chuyển vào tế bào ký chủ, tại đây chúng điều khiển tế bào, sử dụng năng lượng của tế bào để nhân bản theo cấp số mũ, mà bản chất đó chính là sự nhân lên của ADN hoặc ARN virus. Khi virus nhân số lượng đủ lớn chúng sẽ phá vỡ tế bào ký chủ ra bên ngoài và thực hiện quá trình xâm nhiễm như trên. Các loài virus có thể sống tự do trong môi trường từ 6-24 tiếng (tùy chủng virus, tùy môi trường sống).

Câu hỏi đặt ra ở đây là các hạt nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua tiêu diệt virus theo cơ chế nào ?

Trong môi trường tự nhiên, các hạt nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua sản sinh ra một lượng lớn các gốc tự do, giải phóng liên tục các ion dương Ag⁺, Cu²⁺, Cu⁺ và oxy/clo nguyên tử có tính oxy hóa mạnh. Các ion dương này bám hút lên tế bào virus mang điện âm bằng lực hút tĩnh điện. Tại đây chúng xâm nhập vào nội bào và ức chế quá trình nhân đôi ADN (hoặc ARN của virus) qua đó triệt tiêu quá trình nhân lên của virus giúp kiểm soát lây lan virus. Một số nghiên cứu của các nhà K/H Hàn Quốc còn chỉ ra rằng nano Bạc/Đồng vô hiệu hóa enzym có chứa các nhóm –SH và –COOH, phá vỡ cân bằng áp suất thẩm thấu, hoặc tạo phức với axit nucleic dẫn đến làm thay đổi cấu trúc DNA/ARN của virus gây đột biến gen – làm giảm độc lực của virus gây bệnh qua đó làm giảm hoặc mất triệu chứng bệnh của virus đối với cây trồng.

Như vậy có thể nói khi sử dụng kết hợp nano bạc đồng hợp kim với nano đồng oxyclorua mang lại hiệu quả Phòng và Đặc trị Nấm, Vi khuẩn và Virus gây bệnh trên cây trồng một cách TOÀN DIỆN - Với PHỔ diệt nấm, khuẩn, virus rộng hơn, hiệu quả nhanh và tác dụng mạnh, giảm chi phí công chăm sóc và thuốc bảo vệ thực vật, hạn chế các yếu tố độc hại tồn dư trên nông sản sau thu hoạch, hướng tới sản xuất nông nghiệp hữu cơ bền vững và hiệu quả.

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