phamcongkhai1249@gmail.comPhần 1: Công dụng cơ bản của chế phẩm nano bạc đồng plus và nano đồng oxyclorua đối với trồng trọt
Chế phẩm nano đồng oxyclorua và nano bạc đồng plus 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...
Chế phẩm nano bạc đồng plus, 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.
Các hạt nano bạc đồng bám hút lên tế bào vi khuẩn bằng lực hút tĩnh điện
Nano Đồng oxyclorua và nano bạc đồng plus 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 plus, 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 plus, 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 đồnglàm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng qua lá do đó tăng cường hiệu suất quang hợp).
Như vậy có thể nói nano bạc đồng plus và nano đồng oxclorua đều có khả năng phòng và đặc trị bệnh do nấm, vi khuẩn và virus gây bệnh hại cây trồng. Tuy nhiên phổ diệt nấm, khuẩn và virus gây bệnh trên cây trồng là khác nhau. Chúng ta cùng theo dõi biểu đồ sau:
(Biểu đồ được tổng hợp từ các nghiên cứu thực nghiệm của Trung tâm phát triển nông nghiệp công nghệ cao Nanotech trên nhiều nhóm đối tượng cây trồng khác nhau: cây ăn quả, cây công nghiệp, cây lương thực, cây rau hoa màu...).
Phổ diệt nấm, vi khuẩn và virus của nano đồng oxyclorua (Xem biểu đồ 1)
Phổ diệt vi khuẩn, virus và nấm của nano bạc đồng plus (Xem biểu đồ 2)
Qua 2 biểu đồ trên chúng ta thấy nano đồng oxyclorua có tác dụng diệt Nấm mạnh nhất, phổ diệt nấm bệnh rộng (điều đó có nghĩa là nano đồng oxyclorua có tác dụng phòng và trị được hầu hết các nhóm bệnh do nấm gây ra trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau). Trong khi đó nano bạc đồng plus lại có tác dụng diệt Vi Khuẩn mạnh mẽ, tức là nano bạc đồng có khả năng vượt trội trong việc tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh trên cây trồng (phòng và trị được nhiều nhóm bệnh do vi khuẩn gây ra trên cây trồng). Chính vì vậy sự kết hợp giữa chế phẩm nano bạc đồng plus và nano đồng oxyclorua tạo nên hiệu quả cộng hưởng tiêu diệt đồng thời cả nấm, vi khuẩn và virus gây bệnh trên cây trồng.
Vậy tại sao sự kết hợp nano Bạc đồng và nano Đồng oxyclorua lại tạo nên sức mạnh diệt nấm khuẩn và virus mạnh mẽ ???
Để trả lời cho câu hỏi trên, trước hết chúng ta cần hiểu bản chất của chế phẩm nano Bạc Đồng và nano Đồng Oxyclorua, công dụng cơ bản của từng chế phẩm.
Nano Bạc Đồng là gì ?
Nano Bạc Đồng là một dung dịch màu đen ánh vàng (hoặc đen nâu, đen sẫm), có chứa các hạt nano hợp kim Bạc Đồng (Ag-Cu) phân bố đều trong các chất biến tính bề mặt ở tỷ lệ thích hợp, có tác dụng diệt vi khuẩn, nấm và virus gây bệnh trên cây trồng, vật nuôi nói chung (Nano Bạc Đồng có thể sử dụng cho cây trồng, cho thủy sản và chăn nuôi gia súc gia cầm).
Nano bạc đồng cần hiểu là dạng nano hợp kim của Bạc và Đồng, không phải là nano Bạc(Ag) và nano đồng(Cu) hỗn hợp trộn lẫn nhau. Khả năng diệt nấm, vi khuẩn, virus của nano hợp kim Bạc Đồng mạnh hơn hàng chục lần so với nano Đồng và nano Bạc dạng đơn chất.
Nano hợp kim Bạc Đồng có hiệu lực diệt nấm, vi khuẩn phổ rộng hơn nano bạc. Trong điều kiện tự nhiên nano Bạc Đồng hợp kim ít bị oxy hóa hơn so với nano bạc. Nano bạc thường có phổ diệt nấm khuẩn hẹp, chỉ tiêu diệt được một số chủng vi khuẩn có thành tế bào mỏng. Do đó 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 (có thể thay thế thuốc BVTV hóa học trị bệnh truyền thống).
Phân loại các chế phẩm nano bạc đồng hợp kim (có bao nhiêu loại nano bạc đồng hợp kim ?)
Hiện nay Trung tâm phát triển nông nghiệp công nghệ cao Nanotech đã nghiên cứu khảo nghiệm thành công 2 loại chế phẩm nano bạc đồng hợp kim, mỗi loại được sử dụng cho các mục đích, đối tượng cây trồng khác nhau – Đó là nano Bạc Đồng Hợp Kim Plus (gọi tắt là nano Bạc Đồng Plus) và nano Bạc Đồng hợp kim Super (gọi tắt là nano Bạc Đồng Super). Nano Bạc Đồng Plus và nano Bạc Đồng Super về cơ bản có nồng độ, kích thước hạt khác nhau (hiệu lực diệt nấm, vi khuẩn khác nhau).
Nano Đồng Oxyclorua là gì ?
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. Hoạt chất Đồng Oxyclorua được sử dụng khá phổ biến trong nhiều loại thuốc Bảo vệ thực vật hiện nay (có trong danh mục).
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, khuẩn, virus của 3 loại nano trên 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 4-6nm x 10-15 nm. 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). Về cơ bản 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 (Nano Đồng Oxyclorua nồng độ 15.000 – 25.000 – 30.000 ppm).
Nano Đồng Oxyclorua thế hệ mới 2020 nồng độ 30.000 ppm
Ưu điểm vượt trội của nano Đồng Oxyclorua:
Khác với nano Đồng đơn (Cu), 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, ức chế khả năng sinh sản của nấm bệnh, ngăn chặn khả năng lây nhiễm bệnh nếu được sử dụng sớm ngay từ giai đoạn khởi phát nguồn bệnh. 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). Nano Đồng Oxyclorua diệt nấm phổ rộng, tiêu diệt hầu hết các nhóm nấm gây bệnh như vàng lá thối rễ, đốm lá, lở cổ rễ, đốm nâu, đốm trắng, thán thư, sương mai...
Hình ảnh: các hạt nano Đồng Oxyclorua hình que
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.
Có thể kết luận rằng: khi sử dụng nano Bạc Đồng (dạng hợp kim) kết hợp với nano Đồng Oxyclorua sẽ tạo ra tính “cộng hưởng toàn diện” làm tăng cường hiệu lực diệt nấm, vi khuẩn, virus mạnh mẽ hơn, triệt để hơn.
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.
Hình ảnh thể hiện các hạt nano bạc đồng đang bám hút lên tế bào vi khuẩn bằng một lực hút tĩnh điện
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.
Tuy nhiên để đạt hiệu quả cao, liều lượng, nồng độ, tỷ lệ kết hợp giữa nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua sẽ là khác nhau tùy theo đối tượng cây trồng, tùy vào từng nhóm bệnh.
Phần 2: Cơ chế diệt nấm khuẩn, virus gây bệnh của nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua
Có nhiều cơ chế diệt nấm, khuẩn và virus của các hạt nano (xem hình minh họa)
Cơ chế thứ nhất: Ức chế quá trình vận chuyển các ion Na+ và Сa2+ qua màng tế bào, ngăn cản quá trình trao đổi chất (Hình A).
Cơ chế thứ hai: Phá vỡ màng tế bào, Oxy hóa nguyên sinh chất của tế bào vi khuẩn, phá hủy nguyên sinh chất bởi oxi hòa tan trong nước với vai trò xúc tác của Bạc (Hình B).
Cơ chế thứ ba: Tác động gián tiếp lên phân tử DNA bằng cách tăng số lượng các gốc tự do làm giảm hoạt tính của các hợp chất chứa ôxy hoạt động, làm rối loạn các quá trình ôxy hóa cũng như Phosphoryl hóa trong tế bào vi khuẩn (Hình C).
Cơ chế thứ tư: 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 của tế bào vi sinh vật (tác động trực tiếp đến cấu trúc DNA_ Hình D).
Phần 3: Một số vấn đề cần biết khi sử dụng các sản phẩm nano ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp
Vấn đề thứ nhất: Chúng ta cần phân biệt nano bạc đồng hợp kim với nano bạc đơn chất (dạng nano hợp kim giữa bạc và đồng - gọi tắt là nano bạc đồng. Nano bạc đơn chất gọi tắt là nano bạc).
Dung dịch Nano bạc chỉ bao gồm các hạt nano bạc phân bố trong dung dịch (có nước và pH phù hợp, môi trường là hệ phân tán). Trong khi đó Dung dịch nano hợp kim Bạc - Đồng bao gồm các hạt nano hợp kim bạc đồng (Ag-Cu) phân bố đều trong các chất biến tính bề mặt, có tác dụng diệt khuẩn và diệt nấm gây bệnh trên cây trồng, vật nuôi nói chung. Đặc trưng cơ bản của dung dịch nano hợp kim Ag-Cu này là các Vi Khuẩn có hại gây bệnh trên cây trồng được diệt bởi Nano Bạc, còn Nấm gây bệnh trên cây trồng được diệt bởi các hạt Nano Đồng. Do đó nano hợp kim bạc đồng có khả năng diệt cả vi khuẩn và nấm gây bệnh (hiệu lực cao hơn so với nano bạc, nano đồng đơn thuần).
Thực tế cho thấy khi sử dụng trên cây trồng, hiệu quả diệt nấm khuẩn của nano bạc là kém hơn rất nhiều so với nano hợp kim bạc đồng. Do nano bạc khi sử dụng phun qua lá thường bị oxy hóa nhanh tạo thành Bạc Oxit (Ag2O) do đó khả năng diệt nấm khuẩn giảm đi rất nhiều, trong khi đó nano hợp kim bạc đồng gần như rất ít bị ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên, hơn nữa sự kết hợp giữa nano bạc đồng hợp kim với nano silic siêu hoạt tính sẽ tạo nên độ nhớt cao hơn, khả năng bám dính trên lá tốt hơn do đó sử dụng nano bạc đồng hợp kim trong việc phòng trị bệnh do nấm khuẩn mang lại hiệu quả vượt trội hơn rất nhiều so với nano bạc (chủ yếu được sử dụng trong chăn nuôi thủy sản). Chính vì vậy giá thành để sản xuất thành phẩm chế phẩm nano bạc đơn chất là thấp hơn (rẻ hơn) so với nano bạc đồng hợp kim. Cần lưu ý thêm hiệu ứng màu sắc của nano bạc đồng khác với hiệu ứng màu của nano bạc.
Vấn đề thứ hai: Phân loại các dòng sản phẩm nano ứng dụng trong nông nghiệp
Hiện nay có rất nhiều các dòng sản phẩm nano được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp. Để bà con dễ hiểu chúng tôi có thể chia thành 2 nhóm sau:
+ Nhóm 1: Các dòng sản phẩm nano có khả năng phòng và trị bệnh trên cây trồng nói chung (có khả năng tiêu diệt nấm, khuẩn và virus gây bệnh): Nano bạc đồng hợp kim, nano đồng oxyclorua, nano bạc, nano đồng, nano silic...
+ Nhóm 2: Các dòng sản phẩm nano có khả năng bổ sung dinh dưỡng vi lượng, trung lượng cho cây trồng (nano dinh dưỡng, phân bón lá nano): nano canxi, nano canxi cacbonat, nano đồng, nano đồng oxyclorua, nano kẽm, nano magie, nano Silic và đất hiếm..
Như vậy trong 2 nhóm trên có nano đồng, nano đồng oxyclorua, nano bạc đồng và nano silic vừa có khả năng phòng trị bệnh lại vừa có khả năng bổ sung dinh dưỡng vi lượng cho cây. Ngoài ra có thể kể đến nano bạc có ứng dụng rộng rãi nhất vì nó vừa có khả năng dùng cho trồng trọt vừa có khả năng dùng trong chăn nuôi tuy nhiên việc ứng dụng nano bạc trong trồng trọt sẽ kém hiệu quả hơn so với nano bạc đồng hợp kim (như trên đã phân tích).
Trung tâm phát triển nông nghiệp công nghệ cao Nanotech với nhiều năm chuyên nghiên cứu về công nghệ nano ứng dụng trong nông nghiệp chúng tôi có vài nhận xét đánh giá về khả năng ứng dụng và tính hiệu quả kinh tế của các dòng sản phẩm nano như sau:
Nano bạc: Trước kia khi nano bạc đồng hợp kim chưa được nghiên cứu ứng dụng thì nano bạc tỏ ra phổ biến và được ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên trong 2-3 năm trở lại đây nano bạc đồng hợp kim đã cho thấy tính đặc hiệu khi sử dụng trên cây trồng vượt trội hơn hẳn so với nano bạc do đó nano bạc hiện nay được sử dụng trong lĩnh vực thủy sản, chăn nuôi gia súc gia cầm mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với dùng cho trồng trọt.
Nano bạc đồng hợp kim: Cho khả năng diệt nấm khuẩn mạnh mẽ, đặc biệt khi kết hợp với nano đồng oxyclorua chúng đem lại hiệu quả diệt nấm khuẩn cực mạnh, phổ rộng, có thể sử dụng trên nhiều đối tượng cây trồng từ cây rau hoa màu, cây lượng thực, cây ăn quả và cây công nghiệp. Do nano bạc đồng hợp kim đã khắc phục được nhược điểm của nano bạc đó là chúng hầu như rất bền và ít bị oxy hóa khử trong điều kiện tự nhiên ngoài đồng ruộng. Hiện nay Trung tâm phát triển nông nghiệp công nghệ cao đã nghiên cứu và thực nghiệm thành công 2 loại nano bạc đồng hợp kim dạng tích hợp:
Dạng 1: nano bạc đồng hợp kim plus (gọi tắt là nano Bạc Đồng Plus). Nano bạc đồng plus bao gồm các hạt nano bạc đồng hợp kim (Ag-Cu) kết hợp với nano canxi và nano kẽm.
Tác dụng cơ bản: Phòng trị bệnh do nấm khuẩn gây ra đồng thời nâng cao sức đề kháng cho cây trồng, giúp cây trồng chống đổ ngã (bổ sung dinh dưỡng trung vi lượng: Canxi và kẽm).
Dạng 2: Nano bạc đồng hợp kim super (gọi tắt là nano Bạc Đồng Super). Nano bạc đồng plus là sự kết hợp của nano bạc đồng hợp kim với nano silic siêu hoạt tính ở nồng độ cao (nano Si – 5000ppm). ở dạng nano bạc đồng super khi kết hợp với nano đồng oxyclorua chúng sẽ tạo nên khả năng diệt nấm, khuẩn và virus cộng hưởng. Ngoài ra nano silic còn ức chế, kìm hãm sự phát sinh, phát triển của nấm gây bệnh, làm tăng sức đề kháng của cây trồng, hạn chế chích hút của côn trùng.
Nói chung tùy điều kiện thời tiết, tùy đối tượng cây trồng và loại bệnh mà chúng ta có thể lựa chọn nano bạc đồng plus hay nano bạc đồng super kết hợp với nano đồng oxyclorua trong việc quản lý dịch bệnh trên cây trồng.
Nano đồng oxyclorua: hoạt chất đồng oxyclorua đã được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong việc phòng trị bệnh do nấm gây ra trên cây trồng nói chung. Thực tế cho thấy hầu hết các thuốc có chứa đồng oxyclorua thường có tỷ lệ hàm lượng rất cao (ví dụ như thuốc Mancozeb chứa 38% đồng oxyclorua). Việc này sẽ gây ra các tác hại như: lượng hoạt chất lớn đôi khi gây ngộ độc cây, gây ra các tác dụng phụ không mong muốn như cháy lá, rụng hoa quả non. Ngoài ra còn gây ra lượng tồn dư trên nông sản sau thu hoạch. Tuy nhiên khi ở dạng nano (nano đồng oxyclorua) hàm lượng được giảm xuống vài chục đến vài trăm lần nhưng hiệu quả diệt nấm lại được tối ưu so với dạng truyền thống. Điều này làm triệt tiêu khả năng bị ngộ độc cây và ô nhiễm môi trường, không gây tồn dư kim loại nặng trên nông sản sau thu hoạch.
Các hạt nano đồng oxyclorua hình que
Nano đồng: Do đặc tính của nano đồng rất khó sản xuất ở nồng độ cao, chi chi lớn. Hơn nữa nano đồng khi sử dụng cho cây trồng thường có nhiều tác dụng phụ khi sử dụng quá liều lượng(cháy lá, rụng hoa quả non, ngộ độc do thừa đồng). Ngoài ra hiệu quả diệt nấm khuẩn của nano đồng còn hạn chế cho nên việc ứng dụng nano đồng đối với trồng trọt đang được các nhà khoa học nghiên cứu thêm với mục đích tối ưu hóa hiệu quả sử dụng.
Vấn đề thứ ba: Chất lượng các dòng sản phẩm nano ứng dụng trong nông nghiệp
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều đơn vị sản xuất kinh doanh các dòng sản phẩm nano, bên cạnh đó tồn tại nhiều các sản phẩm nano kém chất lượng. Trên thị trường hiện nay nano bạc được làm giả, làm kém chất lượng chiếm tỷ lệ cao nhất (thường là dung dịch muối Bạc Nitrat – AgNO3). Chất lượng của các dòng sản phẩm nano dùng trong sản xuất nông nghiệp phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Kích thước hạt nano: các sản phẩm nano như nano bạc, nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua có tác dụng diệt nấm khuẩn mạnh mẽ. Tuy nhiên hiệu lực diệt nấm khuẩn của các hạt nano phụ thuộc vào kích thước hạt, kích thước hạt càng nhỏ khả năng diệt nấm khuẩn càng mạnh tuy nhiên khi hạt nano ở kích thước nhỏ thì chi phí sản xuất sẽ lớn hơn. Thông thường để đạt chất lượng cao, khả năng diệt nấm khuẩn mạnh thì các hạt nano phải đạt kích thước ở vào khoàng 8-20 nanomet (nm). Các hạt nano có kích thước lớn thường có hiệu suất diệt nấm khuẩn kém hơn. Trung tâm phát triển nông nghiệp công nghệ cao thường sản xuất các hạt nano ở các kích thước từ 8-25 nanomet (nm).
+ Dung môi chứa đựng các hạt nano: Để các hạt nano tồn tại trong thời gian dài các nhà khoa học cần phải tính toán và thiết kế chúng ở trong điều kiện chống oxy hóa khử, môi trường có hệ phân tán với mục đích chống keo tụ, giữ được chất lượng hat nano ở trạng thái tốt nhất. Trong quá trình bảo quản nếu môi trường không tốt các hạt nano có thể keo tụ lại tạo thành dạng khối lớn hơn làm giảm tác dụng diệt nấm khuẩn vốn có của hạt nano. Với công nghệ hiện đại, hiện nay chúng tôi có khả năng sản xuất ra các hạt nano bạc, nano bạc đồng dạng bọc PVP (nhằm tránh hiện tượng quần tụ, keo tụ các hạt nano).
(Khi sao chép tài liệu trên cần dẫn nguồn cụ thể hoặc xin phép tác giả)
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 * 01235 99 85 99
Email: nanobacsuper@gmail.com
