Ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào sản xuất nông nghiệp là xu thế tất yếu nhằm nâng cao năng suất vật nuôi, cây trồng và hiệu quả canh tác, chăn nuôi. Công nghệ nano đã và đang đưa ra nhiều triển vọng cải thiện ngành nông nghiệp thông qua các nghiên cứu mới để kiểm soát, chẩn đoán bệnh nhanh chóng hay tăng cường khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của cây trồng mà không chứa đựng những rủi ro như nhân bản vô tính, biến đổi gen… Ứng dụng cảm biến nano giúp sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên nông nghiệp như nước, chất dinh dưỡng và hóa chất bởi các phương pháp canh tác chính xác. Việc sử dụng vật liệu nano kết hợp hệ thống định vị với hình ảnh vệ tinh của các cánh đồng, các nhà quản lý trang trại có thể phát hiện từ xa sâu bệnh hại cây trồng hoặc dự đoán thiên tai như hạn hán. Ngoài ra, cảm biến nano phân tán trên đồng ruộng cũng có thể phát hiện sự hiện diện của vi rút thực vật cũng như mức độ dinh dưỡng của đất. Bên cạnh đó, phân bón tan chậm được bao bọc dạng nano cũng đã trở thành một xu hướng nhằm tiết kiệm tiêu thụ phân bón và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Nanobarcodes và quy trình xử lý nano cũng dần được sử dụng để giám sát chất lượng nông sản. Trong những năm gần đây, việc sử dụng vật liệu nano không những được ứng dụng trong canh tác nông sản mà còn được coi là một giải pháp hữu hiệu thay thế thuốc bảo vệ thực vật truyền thống để kiểm soát dịch hại thực vật như côn trùng, vi sinh vật và cỏ dại.
TỔNG QUAN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG NÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM
Ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp
Công nghệ nano hứa hẹn cải thiện năng suất và chất lượng cây trồng nhờ vào các ứng dụng và giải pháp mới trong dinh dưỡng, bảo vệ thực vật và xử lý môi trường trồng trọt Điều này góp phần định hướng phát triển nền nông nghiệp an toàn và bền vững.
2.1.1 Ứng dụng công nghệ nano trong trồng trọt
Trồng trọt là lĩnh vực sản xuất quan trọng của nông nghiệp, cung cấp lương thực và thực phẩm cho con người, thức ăn cho chăn nuôi, nguyên liệu cho công nghiệp, và nông sản xuất khẩu Nghề trồng trọt ngày càng có giá trị do nhu cầu lương thực thực phẩm ngày càng tăng Tuy nhiên, trong những năm gần đây, lĩnh vực này đang đối mặt với nhiều thách thức như biến đổi khí hậu, sử dụng tài nguyên không hợp lý và lạm dụng phân bón hóa học.
2.1.1.1 Công nghệ sinh học nano trong xử lý môi trường trồng trọt
Việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học trong nông nghiệp gây ra ô nhiễm môi trường, đặc biệt là đất và nước ngầm Công nghệ sinh học nano đang nổi lên như một giải pháp tiềm năng để cải thiện sản xuất cây trồng và xử lý ô nhiễm Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng vật liệu nano có thể nâng cao chất lượng môi trường và hỗ trợ phát hiện, khắc phục ô nhiễm hiệu quả ở nhiều khu vực khác nhau.
2.1.1.2 Công nghệ sinh học nano trong việc tăng năng suất và chất lượng nông sản
Phân bón là yếu tố thiết yếu trong sản xuất nông nghiệp, nhưng việc lạm dụng phân bón hóa học đã dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng cho môi trường và chất lượng đất trồng Điều này không chỉ ảnh hưởng đến an toàn nông sản mà còn tác động tiêu cực đến sức khỏe con người Công nghệ sinh học nano mang lại giải pháp mới, giúp cải thiện hiệu quả sử dụng phân bón và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.
Sản phẩm nano tích hợp giúp cây trồng phát triển mạnh mẽ, nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, đồng thời tăng cường sức đề kháng, giảm thiểu việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, từ đó giảm ô nhiễm môi trường và thúc đẩy nông nghiệp bền vững Nhiều nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của chế phẩm nano trong nông nghiệp; ví dụ, phân bón nano phospho đã tăng tốc độ phát triển cây đậu tương lên 33% và năng suất hạt lên 20% so với phân lân thông thường Cây đậu tương cũng cho thấy sự cải thiện rõ rệt khi sử dụng phân bón lá chứa nano ZnO, với chiều dài rễ, sinh khối rễ, chiều dài thân và sinh khối thân lần lượt tăng 42%, 41%, 98% và 76% Ngoài ra, việc xử lý ngô bằng nano đồng đã giúp cây cao hơn 10 cm và năng suất tăng 33,3% Sử dụng nano TiO2 20 mg/L cũng thúc đẩy quang hợp và chuyển hóa nitơ, cải thiện tốc độ tăng trưởng của rau bina.
Việc sử dụng nano bạc với nồng độ 8ppm đã chứng minh hiệu quả trong việc tăng cường sự sinh trưởng và năng suất của hai giống khoai tây Atlantic và Bliss Cụ thể, khối lượng trung bình của củ khoai tây Atlantic đạt 25,6 g và của giống Bliss đạt 20,4 g Đặc biệt, năng suất thu hoạch của hai giống này cao hơn 1,6 lần so với những cây không được xử lý bằng nano bạc Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc áp dụng 100 mg/70 kg hạt giúp tăng tỷ lệ nảy mầm, tăng số lượng diệp lục và nâng cao năng suất đậu tương.
2.1.1.3 Công nghệ nano trong phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng
Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học để kiểm soát dịch bệnh trên cây trồng có thể gây ra ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến chất lượng nông sản do sự giải phóng các chất hóa học vào rau quả và môi trường xung quanh Công nghệ nano đang nổi lên như một giải pháp tiềm năng để giảm thiểu những tác hại này.
21 sản phẩm có khả năng chống lại vi sinh vật gây bệnh, bảo vệ cây trồng hiệu quả Những sản phẩm này không chỉ an toàn cho con người mà còn thân thiện với môi trường.
Các nguyên tố như kẽm, đồng, và bạc sở hữu tính kháng nấm và kháng khuẩn cao, đặc biệt khi ở dạng nano với kích thước vài nanomet, hiệu quả kháng khuẩn và kháng nấm tăng lên hàng ngàn lần so với dạng ion Những hạt nano này có độc tính chọn lọc cao đối với vi khuẩn và vi nấm Hiện nay, nhiều chế phẩm nano như nano bạc, nano đồng, nano kẽm, nano chitosan, và nano TiO2 đã được chứng minh có khả năng phòng trừ hiệu quả các bệnh do vi khuẩn, nấm, và virus gây ra trên cây trồng Hơn nữa, các sản phẩm này không chỉ thân thiện với môi trường mà còn an toàn cho con người và không gây ra tình trạng kháng thuốc.
Việc phát hiện bệnh cây ở giai đoạn sớm là rất quan trọng để giảm thiểu thiệt hại cho cây trồng Các nhà khoa học đã phát triển thiết bị nano có khả năng theo dõi và phát hiện sâu bệnh một cách chính xác và nhanh chóng, với kết quả có thể có trong vòng vài giờ Thiết bị này nhỏ gọn, dễ sử dụng và không yêu cầu kỹ thuật phức tạp, phù hợp cho cả nông dân Các cảm biến nano tự động kết nối với hệ thống GPS, giúp giám sát điều kiện đất đai, tình hình sâu bệnh và sức khỏe cây trồng, mang lại lợi ích lớn cho nông dân Sự kết hợp giữa công nghệ sinh học và công nghệ nano trong các cảm biến đã tạo ra thiết bị chính xác, cho phép phản ứng nhanh chóng trước các thay đổi môi trường và bệnh hại.
* Phòng và trị bệnh do nấm, vi khuẩn, virus gây bệnh : Nano hợp kim bạc đồng, nano đồng oxyclorua, nano đồng
Bổ sung vi lượng như nano kẽm, nano canxi, nano canxi cacbonate và nano silic giúp hạn chế rụng quả non, thúc đẩy tăng trưởng quả và chống lại tác hại của mưa axít Nano silic còn có thể phối trộn với nguyên liệu trồng nấm ăn như nấm sò, mộc nhĩ và linh chi Đối với trồng trọt, hai chế phẩm nano hợp kim bạc đồng và nano đồng oxyclorua mang lại hiệu quả phòng và điều trị bệnh toàn diện nhờ tính cộng hưởng Khi phun hoặc tưới hỗn hợp nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua theo tỷ lệ 2/1 hoặc 1/1, hầu hết các bệnh do nấm và vi khuẩn đều được kiểm soát hiệu quả, giúp nông dân tiết kiệm chi phí bảo vệ thực vật mà không gây độc hại hay ô nhiễm môi trường.
Chế phẩm nano đồng oxyclorua khi phun qua lá hoặc tưới gốc sẽ sản sinh ra các nguyên tử Oxi và Clo có tính oxi hóa mạnh, tác động trực tiếp đến cấu trúc tế bào vi khuẩn và bào tử nấm, làm tổn thương màng tế bào của chúng Các hạt nano bạc - đồng hợp kim sau đó dễ dàng xâm nhập và phá vỡ cấu trúc tế bào của vi khuẩn, nấm, virus theo cơ chế đặc thù Sự cộng hưởng giữa nano bạc đồng và nano đồng oxyclorua mang lại hiệu quả diệt nấm khuẩn nhanh chóng và mạnh mẽ, với phổ diệt rộng, giúp phòng trị nhiều nhóm bệnh trên cây ăn quả, cây lương thực, cây công nghiệp và rau hoa màu.
Rủi ro tiềm tàng của công nghệ nano
Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng vật liệu nano có thể gây ra những tác động tiêu cực đối với các hệ thống sinh học và môi trường, đặc biệt là sự tồn dư của các ion kim loại nặng.
Việc sử dụng nano kim loại với nồng độ cao trong 23 sản phẩm trồng trọt có thể gây ra các gốc tự do trong mô sống, dẫn đến tổn thương DNA Do đó, cần nghiên cứu và đánh giá cẩn thận công nghệ nano trước khi tăng cường ứng dụng của vật liệu này trong lĩnh vực nông nghiệp.
Các chế phẩm nano kim loại được chế tạo từ công nghệ nano hiện đại nhằm mục đích phòng ngừa và điều trị hiệu quả các bệnh do nấm, vi khuẩn và virus gây ra trên cây trồng và vật nuôi.
2.1.2 Ứng dụng công nghệ nano trong chăn nuôi thủy sản, gia súc - gia cầm: nanobạc, nano kẽm oxít, nano kẽm, nano hợp kim đồng sắt…
Tình hình ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp trên thế giới…
Sự gia tăng dân số toàn cầu trong những thập kỷ qua đã thúc đẩy ngành nông nghiệp tìm kiếm các giải pháp hiệu quả để nâng cao sản lượng thu hoạch ngũ cốc, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Việc sử dụng phân bón hóa học ngày càng phổ biến trong nông nghiệp, đặc biệt ở các nước đang phát triển, nhằm tăng năng suất thu hoạch Tuy nhiên, điều này dẫn đến tình trạng thiếu dinh dưỡng trong đất, giảm chất lượng đất và sản lượng thu hoạch Phân bón hóa học, mặc dù có thể tăng sản lượng, nhưng cũng gây ra những tác động tiêu cực như phá vỡ cân bằng khoáng chất và làm giảm độ phì nhiêu của đất Chỉ khoảng 50% lượng phân bón được cây trồng hấp thụ, phần còn lại bị thất thoát vào môi trường Theo nghiên cứu, nếu nâng cao hiệu quả sử dụng nitơ, nông dân toàn cầu có thể tăng thu nhập thêm 4,7 tỷ USD mỗi năm Công nghệ nano đang nổi lên như một giải pháp quan trọng trong nông nghiệp hiện đại, với tiềm năng dẫn dắt nền kinh tế toàn cầu Các nước tiên tiến đã nhanh chóng chuyển từ phân vi lượng truyền thống sang các chế phẩm nano, giúp tăng sản lượng và giảm chi phí Tại Mỹ, ngành nông nghiệp đầu tư khoảng 1 tỷ đô la mỗi năm vào công nghệ nano, thu về gần 20 tỷ đô la lợi nhuận từ sản xuất thực phẩm nano Các quốc gia châu Âu và châu Á cũng đang đầu tư mạnh vào lĩnh vực này.
Các hạt nano có tiềm năng ứng dụng to lớn trong nông nghiệp với những nhiệm vụ như sau:
- Xử lý hạt giống cải thiện tốc độ nảy mầm và sinh trưởng, chất lượng và năng suất thu hoạch sản phẩm;
- Làm phân bón lá bao gồm các nguyên tố vi lượng cần thiết trong từng giai đoạn phát triển của cây trồng;
- Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón NPK bằng cách ứng dụng phân bón nhả chậm có kiểm soát;
- Nâng cao hiệu quả sử dụng và giảm chi phí thuốc BVTV bằng cách phát triển phương pháp vận chuyển tới đích đối với dưỡng chất và thuốc;
- Phát hiện và chẩn đoán nhanh các bệnh do vi sinh vật gây ra cho cây;
- Nâng cao thời gian bảo quản rau quả;
Trong chăn nuôi gia súc gia cầm, việc nâng cao khả năng miễn dịch và khả năng chống oxi hóa cho vật nuôi là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp giảm thiểu việc sử dụng thuốc kháng sinh mà còn góp phần giảm mùi hôi trong môi trường chăn nuôi.
- Làm thuốc phòng chống bệnh cho thủy sản;
- Khử trùng các nguồn nước, nâng cao chất lượng nước và hiệu quả nuôi trồng thủy sản;
- Xây dựng các hệ thống quan trắc trên cơ sở các bộ cảm biến cho phép quan trắc thời gian thực các chỉ số môi trường trên thực địa
Công nghệ nano, mặc dù mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tiềm ẩn những tác động tiêu cực đối với cây trồng và vật nuôi, mà hiện nay vẫn chưa được xác minh rõ ràng.
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NANO TRONG NÔNG NGHIỆP TẠI VIỆT NAM
Tình hình áp dụng công nghệ nano trong nông nghiệp tại Việt Nam
Việt Nam đã bắt đầu tiếp cận công nghệ nano trong những năm gần đây, tạo ra sự thu hút lớn trong lĩnh vực đầy thách thức này Nhà nước đã đầu tư một khoản ngân sách đáng kể cho chương trình nghiên cứu công nghệ nano cấp quốc gia, với sự tham gia của nhiều trường đại học và viện nghiên cứu Tuy nhiên, việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn còn cần trải qua một quá trình dài.
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp tại Việt Nam vẫn còn hạn chế với số lượng công bố chưa nhiều và các nghiên cứu chủ yếu mang tính tự phát Một trong những ứng dụng nổi bật là sử dụng nano bạc để khử trùng nước trong ao nuôi thủy sản Vào tháng 6 năm 2013, Phòng Thí nghiệm Công nghệ nano (LNT) – Đại học Quốc gia Tp HCM phối hợp với các cơ quan liên quan tổ chức Hội thảo “Ứng dụng công nghệ nano trong phòng ngừa bệnh tôm”, trong đó giới thiệu dung dịch nano bạc với nồng độ từ 200 – 100.000 ppm và kích thước hạt 5 nm, ứng dụng trong xử lý nước ao nuôi tôm và bảo quản thanh long Kết quả thử nghiệm cho thấy sau 53 ngày nuôi tôm thẻ chân trắng, tỷ lệ sống của tôm đạt 85% trong bể sử dụng nano bạc, trong khi bể đối chứng không còn tôm sống Cũng trong năm 2013, Trường ĐHKHTN Tp HCM kết hợp với nhiều cơ sở nghiên cứu khác triển khai dự án “Ứng dụng công nghệ vật liệu nano trong nông nghiệp kỹ thuật cao” với ba mục tiêu chính.
- Chế tạo hạt nano kim loại (B, Mn, Cu, Mg, Ca) dùng trong phân bón lá cung cấp vi chất dinh dưỡng cho cây trồng (bằng phương pháp chiếu xạ);
- Sản xuất các chế phẩm ứng dụng làm thuốc bảo vệ thực vật;
- Chế tạo máy phun hiệu năng cao
Dự án này hiện chưa có kết quả thử nghiệm sơ bộ về tác dụng của các hạt nano đối với cây trồng, và cũng không có công trình nghiên cứu nào làm cơ sở cho việc xây dựng dự án được công bố.
Nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Khoa học Huế đã thành công trong việc chế tạo dung dịch nano bạc bằng phương pháp sinh học thân thiện với môi trường, sử dụng dịch chiết từ cây thảo dược làm tác nhân khử Sản phẩm này đã được công ty cổ phần Huetronics tiếp nhận và ứng dụng trong nuôi tôm, mang lại kết quả khả quan Sau 3 vụ nuôi, nông dân huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh đã thu lãi từ 400 – 700 triệu đồng nhờ sử dụng chế phẩm nano.
Hạt nano bạc không chỉ có tác dụng kháng khuẩn mà còn thúc đẩy sự phát triển của các loại cây như hoa cúc (Chrysanthemum sp.), dâu tây (Fragaria sp.) và hoa đồng tiền (Gerbera sp.) trong môi trường nuôi cấy ống nghiệm tại Viện nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Tây Nguyên Bên cạnh đó, Viện Công nghệ Hóa học đã nghiên cứu và chế tạo thành công dung dịch nano đồng (Cu) thông qua phương pháp khử oxalate.
Cu, CuCl2, và CuSO4 được sử dụng kết hợp với chất khử như ethylene glycol, diethylene glycol, và glycerin, cùng với hỗ trợ của vi sóng, để chế tạo dung dịch Cu nano làm thuốc bảo vệ thực vật hiệu quả chống lại bệnh nấm Corticium salmonicolor và bệnh phấn trắng Oidium Heveae trên cây cao su Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng đã nghiên cứu và chế tạo keo bạc nano bằng bức xạ gamma-Co-60, cho thấy hiệu quả trong việc 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, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã hợp tác với các nhà khoa học từ Liên bang Nga, đặc biệt là các trường Đại học Y học và Đại học Công nghệ Nông nghiệp Ryazan, để chế tạo thành công các hạt nano kim loại hóa trị không.
Ag, Fe, Co, Cu được sử dụng dưới dạng bột siêu phân tán và Se dưới dạng dung dịch thông qua phương pháp hóa học Dung dịch nano bạc đã được phát triển từ năm 2005 và được ứng dụng trong y tế, cung cấp cho công ty Merab sản xuất dung dịch vệ sinh phụ nữ và bình xịt chứa nano bạc Các chế phẩm nano kim loại Fe, Co và Cu đã được áp dụng để xử lý hạt giống ngô và cây đậu tương trước khi gieo Để hỗ trợ chăn nuôi, Viện CNMT đã kết hợp bentonite với nano bạc làm phụ gia thức ăn cho gia cầm Nano Ag sau khi kết hợp với bentonite tạo ra sản phẩm có khả năng hạn chế sự phát triển của nấm mốc và độc tố trong thức ăn gia cầm, đồng thời giúp cân bằng điện giải và thải độc tố ra ngoài, ổn định quá trình sinh trưởng và sinh sản.
33 với gia cầm Sản phẩm hứa hẹn góp phần đẩy mạnh sự phát triển của ngành chăn nuôi tại Việt Nam
Viện Khoa học Vật liệu đang triển khai đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý hạt ngô giống bằng nano kim loại nhằm nâng cao năng suất thu hoạch cây ngô tại các địa phương vùng Tây Bắc Đề tài này thuộc Chương trình KHCN phát triển kinh tế, xã hội Tây Bắc và được thực hiện trong giai đoạn 2016-2018.
Hiện nay, Viện Hàn lâm KHCNVN đang thực hiện nhiều đề tài và dự án nghiên cứu về ứng dụng công nghệ nano trong trồng trọt và chăn nuôi, dựa trên nền tảng kiến thức từ hóa học, sinh học và khoa học vật liệu Dự án trọng điểm "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp", do Viện Công nghệ môi trường chủ trì, kết hợp với các viện và trung tâm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, được triển khai từ năm 2015 đến 2018, bao gồm bốn hợp phần với các nội dung chính.
Hợp phần 1: Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm nano sử dụng trong nông nghiệp
Viện Công nghệ môi trường và Viện Khoa học Vật liệu đang phát triển các vật liệu nano từ các nguyên tố vi lượng và kim loại như Fe, Zn, Cu, Mn, B, Mo, Co, Se Những vật liệu này được sử dụng để chế tạo sản phẩm xử lý hạt giống trước khi gieo, phân bón lá, và phụ gia thức ăn chăn nuôi khoáng vi lượng nano Ngoài ra, còn có thuốc bảo vệ thực vật chống nấm cho cây trồng, thuốc thú y phòng bệnh chăn nuôi, và các hệ vật liệu mang thuốc kháng sinh có kích thước nano đa chức năng trong nuôi tôm.
Hợp phần 2: Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm nano trong trồng trọt
Hợp phần nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng quy trình xử lý hạt giống ngô và đậu tương trước khi gieo trồng, áp dụng phân bón lá nano vi lượng cho cây cà phê, thanh long và hồ tiêu, cũng như chống lại nấm gây hại cho cây cam và xoài trước và sau thu hoạch bằng các vật liệu nano do Viện CNMT phát triển Các đơn vị tham gia bao gồm Viện Công nghệ Sinh học, Viện KHKT nông nghiệp miền Nam, Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ, Viện Bảo vệ Thực vật và Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung bộ.
Hợp phần 3: Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm nano trong chăn nuôi lợn, bò và tôm
Nội dung nghiên cứu trong Hợp phần này tập trung vào chăn nuôi bò, heo và tôm, bao gồm việc phát triển quy trình sử dụng phụ gia thức ăn chăn nuôi khoáng nano vi lượng nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả chăn nuôi bò thịt, bò sữa, bê và heo Ngoài ra, nghiên cứu còn áp dụng kem bôi phòng ngừa viêm vú bò, thuốc chống sưng chân và viêm tử cung ở bò sữa Hơn nữa, quy trình sử dụng hệ vật liệu mang thuốc kháng sinh nano đa chức năng được tự điều chế nhằm chữa trị bệnh cho tôm một cách an toàn, không gây dư lượng kháng sinh Cuối cùng, phương pháp sử dụng vật liệu nanocomposite cũng được nghiên cứu để làm sạch môi trường và phòng bệnh trong nuôi thủy sản Các đơn vị tham gia nghiên cứu bao gồm Viện Khoa học Vật liệu, Viện Sinh học Nhiệt đới, Viện Chăn nuôi, Trung tâm nghiên cứu Bò và Đồng cỏ Ba Vì, Trường Đại học Nông Lâm Huế, và Trung tâm quan trắc cảnh báo môi trường và phòng ngừa dịch bệnh thủy sản khu vực miền Bắc.
Hợp phần 4: Nghiên cứu cơ chế tác động và đánh giá an toàn sinh học của các chế phẩm nano được nghiên cứu trong dự án
Nội dung của Hợp phần này tập trung vào việc nghiên cứu cơ chế tác động của các chế phẩm nano kim loại đối với năng suất và sức khỏe cây trồng, vật nuôi Đồng thời, nghiên cứu cũng đánh giá mức độ an toàn khi sử dụng các chế phẩm này đối với cây trồng, vật nuôi và môi trường đất Mục tiêu là cung cấp các số liệu khoa học thuyết phục nhằm khuyến khích việc sử dụng hiệu quả và an toàn các hạt nano kim loại trong sản xuất nông nghiệp Các đơn vị tham gia nghiên cứu bao gồm Viện Hóa sinh Biển, Viện Công nghệ sinh học, Viện nghiên cứu khoa học Tây Nguyên, Viện Nghiên cứu hệ gen, và Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ tế bào thực vật.
Di truyền nông nghiệp), Viện Thú y
Dự án “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp” đã tạo ra sự liên kết mạnh mẽ giữa Viện Hàn lâm KHCNVN và Viện KHNNVN, mở ra cơ hội mới cho nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano trong phát triển nông nghiệp tại Việt Nam.
Các sản phẩm nanno trong nông nghiệp đã được sử dụng tại Việt Nam…
Hiện nay, tại Việt Nam, sản phẩm mang tên nano chủ yếu bao gồm thuốc bảo vệ thực vật và phân bón Thuốc bảo vệ thực vật, với các thành phần chính là nano bạc và nano đồng, được sử dụng để trừ nấm và diệt khuẩn Trong khi đó, phân bón nano chứa các hạt có kích thước nano của một số nguyên tố vi lượng Trên Internet, người tiêu dùng có thể tìm thấy thông tin về các sản phẩm của nhiều công ty khác nhau.
Cung cấp thuốc bảo vệ thực vật nano
Công ty cổ phần Nano Đại Việt, qua trang web www.nanobac.net, giới thiệu sản phẩm nano bạc với hàm lượng 500 ppm, được sử dụng hiệu quả để tiêu diệt nấm và vi khuẩn trong các đầm nuôi tôm, chuồng trại chăn nuôi, cũng như trong trồng hoa công nghiệp, hồ tiêu và cây ăn quả.
Công ty cổ phần ứng dụng công nghệ cao Á Châu chuyên cung cấp các sản phẩm nano bạc, đồng, kẽm và bo, giúp khử khuẩn, tiêu diệt nấm, khử mùi và cung cấp vi lượng cần thiết cho cây trồng Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập trang web www.ahtc.com.vn.
Công ty Cổ phần Đông Á Lagi chuyên cung cấp các chế phẩm nano như nano bạc và nano đồng với quy mô công nghiệp, phục vụ cho nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, y tế, dược phẩm, thủy hải sản và hóa mỹ phẩm Đặc biệt, trong nông nghiệp, nano bạc được ứng dụng hiệu quả để nâng cao chất lượng sản phẩm và bảo vệ cây trồng Thông tin chi tiết có thể được tìm thấy trên trang web www.nanobacdietkhuan.com.
+ Khử trùng nước trong ao nuôi thủy sản
+ Diệt khuẩn, khử mùi hôi cho chuồng trại chăn nuôi
+ Tiêu diệt mầm bệnh trên cây, bảo quản rau quả tươi
Hướng dẫn sử dụng nano bạc KGO trong trồng trọt bao gồm các loại cây như cà chua, su hào, gừng, và các cây ăn quả như thanh long, cam đường, dâu tây, vải, bưởi Việc áp dụng nano bạc KGO giúp cải thiện sức khỏe cây trồng, tăng năng suất và chất lượng quả.
Trang web www.nanobacsuper.com cung cấp thông tin về các sản phẩm nano bạc, nano đồng, nano hợp kim bạc đồng và nano oxytclorua đồng, được ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản như tôm, baba, ếch và trong nông nghiệp để diệt nấm khuẩn hiệu quả.
Phân bón nano được các công ty chào hàng
Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển Nga - Việt (RusVietcorp) là đơn vị độc quyền nhập khẩu và kinh doanh phân bón hữu cơ Nano Bioplant Flora (dạng dung dịch nồng độ cao) tại Việt Nam, Lào và Campuchia Phân bón này được sử dụng để bón gốc cho cây nông nghiệp và cây chè, cung cấp nhiều chủng loại vi sinh cùng với các loại phân đa lượng, trung lượng và vi lượng như N, P, K, Mg, Ca, Zn, Na, I, Cu, Fe, Co Thông tin chi tiết có thể tham khảo tại www.rusviet.com.
Có loại phân tên là Nano-Gro do công ty TNHH MTB ở thành phố Cần Thơ nhập từ
Mỹ, độc quyền phân phối nhưng thành phần chỉ thấy nêu các chủng vi sinh, không thấy có yếu tố nano trong trang web www.mtb.vn
Công ty Cổ phần nông nghiệp Việt Nam UKR đang tiến hành thử nghiệm phân bón vi lượng Vuagro nano trên nhiều loại cây nông nghiệp như lúa, mía, thạm long và cỏ Alfalfa Sản phẩm này được sử dụng để xử lý hạt giống, ngâm hom cây và làm phân bón lá Để biết thêm thông tin, bạn có thể truy cập trang web www.vuagro.com.
Loại tự sản xuất trong nước
Công ty TNHH Công nghệ Nano chuyên cung cấp các sản phẩm phân bón gốc và bón lá cho lúa, cùng với bộ sản phẩm dành cho nuôi thủy sản và xử lý môi trường Thông tin chi tiết có thể được tìm thấy trên trang web nanotech.net.vn.
Tổng công ty phân bón Sông Gianh giới thiệu loại phân vi lượng Nano- Siêu ra rễ dùng cho lúa, ngô, rau màu và cây ăn quả
Công ty TNHH Hóa Sinh Nanolife, trên trang web phanbonnano.com, cung cấp đa dạng các loại phân bón mang thương hiệu Nanolife, được phân chia thành ba nhóm chính: phân bón rễ, phân hòa tan và sản phẩm dạng lỏng.
Công ty TNHH Quốc tế Việt Nhật chào hàng phân bón lá, phân bón dinh dưỡng cao cấp
Công ty CP Siêu Nano giới thiệu sản phẩm Viên Nang vi lượng Siêu Nano, cung cấp các vi lượng thiết yếu cho cây trồng ở dạng nano như Nano Sắt, Nano Kẽm, Nano Mangan, Nano Boron và Nano Coban Sản phẩm này giúp cây phát triển mạnh mẽ, tăng cường quá trình quang hợp, giảm thiểu rụng hoa, đồng thời nâng cao độ ngọt của trái và cải thiện màu sắc Để biết thêm chi tiết, hãy truy cập trang web www.sieunano.com.
Danh sách các công ty cung cấp phân bón và thuốc bảo vệ thực vật với thành phần nano đang ngày càng gia tăng Mặc dù thông tin trên mạng cho thấy hiệu quả của các sản phẩm này trong nông nghiệp chưa được chứng minh rõ ràng, nhưng xu hướng thương mại và sản xuất sản phẩm công nghệ nano trong nông nghiệp đang trở nên rõ nét hơn.
Hướng phát triển công nghệ nano tại Việt Nam trong tương lai
Đẩy mạnh hơn nữa công nghệ Nano tại Việt Nam
Trong thế kỷ 21, công nghệ Nano được kỳ vọng sẽ giải quyết nhiều thách thức lớn của nhân loại Tại Việt Nam, công nghệ này đã có những bước tiến vượt bậc trong sản xuất thuốc mới, đặc biệt là trong điều trị các bệnh nhiễm trùng nặng, ung thư và liệu pháp gen Các loại thuốc Nano đã chứng minh khả năng cải thiện hiệu quả điều trị và độ an toàn vượt trội so với thuốc truyền thống.
Phóng viên Báo điện tử Đảng Cộng sản Việt Nam đã phỏng vấn GS Nguyễn Hoàng Lương, Giám đốc Trung tâm Nano và Năng lượng thuộc Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, để tìm hiểu về vấn đề này.
Phóng viên (PV): Thưa Giáo sư, ông đánh giá gì về tiềm năng ứng dụng của công nghệ Nano trong các lĩnh vực tại Việt Nam hiện nay?
Công nghệ Nano có tiềm năng thay đổi hầu hết các lĩnh vực trong đời sống, do đó việc phát triển nó là rất cần thiết Không chỉ các quốc gia phát triển mà cả những quốc gia đang phát triển cũng quan tâm đến công nghệ này, và việc lựa chọn hướng đi phù hợp với thực tiễn là điều quan trọng Tại Việt Nam, từ năm 1997, GS.TS Nguyễn Văn Hiệp đã khởi xướng nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nano tại Hội nghị vật lý chất rắn toàn quốc Kể từ đó, các nhà khoa học Việt Nam đã ngày càng chú trọng đến lĩnh vực này, và nhiều kết quả nghiên cứu cũng như ứng dụng công nghệ Nano đã được triển khai trong thực tiễn.
Mặc dù công nghệ Nano đã có tiềm năng lớn, nhưng việc ứng dụng nó để tạo ra các sản phẩm phục vụ đời sống xã hội tại Việt Nam vẫn còn hạn chế Chúng tôi mong muốn thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ hơn nữa của công nghệ Nano trong nước.
PV: Chúng ta phải chọn hướng đi để có thể phát triển công nghệ Nano tại Việt Nam Vậy theo Giáo sư, hướng đi của chúng ta là gì?
GS Nguyễn Hoàng Lương nhấn mạnh rằng y - dược học là một lĩnh vực phát triển mạnh mẽ nhờ công nghệ Nano, với nhiều nghiên cứu và sản phẩm đã được thương mại hóa Việc kết nối giữa nhà quản lý, nhà khoa học, bệnh viện và doanh nghiệp là rất cần thiết để trao đổi thông tin Các nhà khoa học cần hiểu rõ nhu cầu thực tế từ các bệnh viện và đời sống, từ đó điều chỉnh nghiên cứu để phù hợp với yêu cầu của đất nước, giúp rút ngắn khoảng cách giữa nghiên cứu cơ bản và ứng dụng.
PV: Các nhà khoa học cần hỗ trợ như thế nào để đưa những nghiên cứu của họ vào sản xuất, thưa Giáo sư?
GS Nguyễn Hoàng Lương nhấn mạnh rằng nhu cầu từ thực tiễn cuộc sống sẽ giúp các nhà khoa học xác định hướng nghiên cứu phù hợp Để những nghiên cứu này trở nên khả thi và mang lại kết quả, cần có chính sách hỗ trợ từ các cơ quan quản lý Điều này sẽ tạo ra nguồn đầu tư cần thiết, giúp các nhà khoa học hợp tác với doanh nghiệp để phát triển sản phẩm cuối cùng, không chỉ dừng lại ở giai đoạn phòng thí nghiệm.
PV: Nếu nghiên cứu tốt, DN có sẵn sàng đầu tư và chính sách hỗ trợ từ phía Nhà nước đã đủ để thực hiện chưa, thưa Giáo sư?
GS Nguyễn Hoàng Lương cho biết rằng Nhà nước đang ngày càng chú trọng đầu tư vào khoa học công nghệ Nano Tuy nhiên, để thu hút được nguồn đầu tư, các nhà khoa học cần đưa ra những đề xuất phù hợp và xứng tầm Khi có những đề xuất chất lượng, Nhà nước sẽ sẵn sàng tập trung nguồn lực để đầu tư, đồng thời phối hợp với doanh nghiệp nhằm phát triển sản phẩm cuối cùng phục vụ cho xã hội.
PV: Thưa Giáo sư, trong số vật liệu tại sao công nghệ Nano lại được đánh giá quan trọng, ứng dụng được nhiều hơn?
GS Nguyễn Hoàng Lương cho biết, công nghệ tiên tiến đang được đầu tư mạnh mẽ tại Việt Nam, với nhiều nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực y tế Những ứng dụng này bao gồm bộ kít phát hiện ung thư vòm họng, que thử nhanh phát hiện virus rota gây tiêu chảy ở trẻ em, và công nghệ tách chiết ADN phục vụ cho chẩn đoán bệnh.
Trong nông nghiệp, nano bạc và đồng có khả năng khử khuẩn và nấm, giúp cây trồng quang hợp hiệu quả hơn Nano các-bon tăng cường khả năng sinh trưởng của cây, trong khi nano bạc được sử dụng để tắm cho tôm giống Ngoài ra, nano canxi và kẽm được áp dụng như phân vi lượng và thức ăn cho chăn nuôi.
Trong lĩnh vực y - dược, Việt Nam đang áp dụng công nghệ nano cho nhiều mục đích như đánh dấu sinh học, tách chiết tế bào, điều trị ung thư và tiêm thuốc Nano bạc được sử dụng để khử trùng và là giải pháp thay thế cho kháng sinh, đồng thời có mặt trong băng gạc y tế, giúp kích thích quá trình lành vết thương và mọc da non nhanh chóng Ngoài ra, nano canxi và kẽm hỗ trợ cơ thể hấp thụ tốt hơn các chất dinh dưỡng vào dạ dày, trong khi nano curcumin có tác dụng chống ung thư và bảo vệ sức khỏe đường ruột.
Nhà nước hiện nay đang ngày càng chú trọng đến việc phát triển công nghệ Nano trong nhiều lĩnh vực Tuy nhiên, để có thể đưa ra sản phẩm cuối cùng từ công nghệ này, cần có sự đầu tư đáng kể, không chỉ dừng lại ở các đề tài nhỏ hay kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, mà cần xem xét đầu tư để đạt được sản phẩm thực tiễn.
PV: Ông đánh giá thế nào về tiềm năng của các sản phẩm đã được giới thiệu từ việc ứng dụng công nghệ Nano?
GS Nguyễn Hoàng Lương cho rằng các sản phẩm công nghệ Nano đã được ứng dụng có tiềm năng lớn, nhưng một số sản phẩm vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và cần được chuyển giao để sản xuất quy mô lớn nhằm phát huy hiệu quả Ông cũng nhấn mạnh rằng nguồn nhân lực trong ngành công nghệ Nano hiện còn hạn chế, trong khi nhu cầu lại rất cao Do đó, việc xây dựng đội ngũ nghiên cứu chuyên sâu là cần thiết để áp dụng công nghệ Nano vào thực tiễn, từ đó tạo ra bước đột phá cho ngành công nghệ này và các lĩnh vực ứng dụng tại Việt Nam.
Công nghệ Nano, với kỹ thuật phân tử để xử lý các yếu tố siêu vi mô, được coi là một bước ngoặt quan trọng trong khoa học kỹ thuật hiện đại Được các nhà khoa học Anh đánh giá cao, công nghệ này mang lại nhiều lợi ích tiềm năng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Dự báo rằng trong tương lai gần, công nghệ Nano sẽ chiếm lĩnh hầu hết các lĩnh vực khoa học chủ đạo của nhân loại.
(Theo: https://dangcongsan.vn/khoa-giao/day-manh-hon-nua-cong-nghe-nano-tai- viet-nam-399310.html)
Công nghệ nano được xem là chìa khóa cho sự phát triển của nông nghiệp trong kỷ nguyên 4.0, đặc biệt trong lĩnh vực trồng trọt Công nghệ này cung cấp các giải pháp tiên tiến về dinh dưỡng cây trồng, bảo vệ thực vật, phát hiện sâu bệnh và theo dõi sự phát triển của cây trồng Nhờ đó, công nghệ nano hứa hẹn nâng cao năng suất, sản lượng và chất lượng nông sản, đồng thời góp phần phát triển một nền nông nghiệp an toàn, bền vững và thân thiện với môi trường.
Phát triển nghiên cứu công nghệ nano là một hướng đi đúng đắn, kết hợp xu hướng toàn cầu để giải quyết các vấn đề của Việt Nam Vật liệu nano với kích thước nhỏ bé sở hữu những tính chất độc đáo và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ và đời sống.
