| Kết quả chính của đề tài | 8.1. Về khoa học:
8.1.1. Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế tạo vật liệu nano ứng dụng trong nông nghiệp
- Đã thu được các dữ liệu khoa học liên quan đến chế tạo các vật liệu nano như ảnh hưởng của nồng độ nano kim loại, nồng độ chất ổn định, tỷ lệ chất khử, kích thước hạt, độ phân tán...làm cơ sở để xây dựng quy trình chế tạo các chế phẩm nano sử dụng trong nông nghiệp. Đã thu được dữ liệu khoa học về tác dụng của vật liệu nano lên vi sinh vật như khả năng diệt khuẩn, diệt nấm gây bệnh cho cây trồng và vật nuôi, tác dụng kích thích sinh trưởng thực vật... các điều kiện
- Đã xây dựng được bộ quy trình công nghệ chế tạo các vật liệu nano ứng dụng trong nông nghiệp. Kết quả nổi bật là đã chế tạo thành công các hạt nano vi lượng dưới dạng nano humic chelate trong phân bón lá nano vi lượng làm tăng hiệu quả sử dụng phân bón lá và nano hợp kim bạc đồng có hiệu quả phòng trừ bệnh trên cây trồng cao hơn các thuốc bảo vệ thực vật sử dụng nano bạc, nano đồng hiện có.
8.1.2. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nano trong trồng trọt
- Trên cơ sở đánh giá tác động của các hạt nano vi lượng đơn và tổ hợp đã xác định được tổ hợp nano vi lượng trong xử lý hạt giống ngô và phun lên lá kích thích quá trình nảy mầm và cho năng suất cao. Đã xây dựng được quy trình canh tác ngô ứng dụng tổ hợp nano vi lượng trong xử lý hạt giống và phân bón lá cho vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) và vùng Duyên hải Nam Trung bộ (DHNTB). Tại ĐBSCL, quy trình sử dụng phân bón lá nano cho phép giảm 25% phân hóa học nhưng năng suất bằng hoặc cao hơn đối chứng là quy trình canh tác ngô hiện hành tại địa phương. Hạt ngô được sản xuất bằng quy trình có sử dụng chế phẩm nano đảm bảo an toàn về các chỉ tiêu Cadimi, Chì và Thủy ngân khi dùng làm thực phẩm cho người và thức ăn cho gia súc và có hàm lượng tinh bột và protein thô trong hạt ngô không khác so với ngô được sản xuất bằng quy trình đang được sử dụng. Tại vùng DHNTB, quy trình cho phép giảm 20% phân hóa học nhưng năng suất ngô tăng 2-3,8% và hiệu quả kinh tế tăng 17,8-26,5%. Quy trình canh tác ngô sử dụng chế phẩm nano đã được trình lên Bộ NNPTNT đề nghị công nhận là tiến bộ kỹ thuật
- Đã xác định được công thức và liều lượng thích hợp của chế phẩm nano cho xử lý hạt giống đậu tương và phun qua lá giúp đậu tương sinh trưởng tốt hơn, cho năng suất cao hợn. Đã xây dựng được quy trình canh tác đậu tương sử dụng chế phẩm nano trong xử lý hạt và phân bón qua lá tại một số tỉnh phía bắc, vùng nam trung bộ và ĐBSCL. Tại phía bắc, quy trình cho phép giảm 10-30% phân bón đa lượng mà năng suất tăng 11,4-5,7%, lãi thuần và tỷ suất lãi so với vốn đầu tư cao hơn. Chất lượng hạt đậu và tồn dư kim loại nặng trong đất không bị ảnh hưởng. Tại các tỉnh đông nam bộ và ĐBSCL, ứng dụng quy trình cho năng suất đậu tương cao hơn đối chứng 14-20%, lợi nhuận tăng. Sử dụng chế phẩm nano ở nồng độ khuyến cáo làm tăng khả năng cố định đạm của cây đậu tương và an toàn đối với các nhóm vi khuẩn cố định đạm Rhizobium.
- Đối với các cây hồ tiêu, cà phê và thanh long: Đã xác định được nồng độ thích hợp các nano kim loại Cu, Ag và Zn trong kiểm soát một số bệnh do nấm đối với các cây hồ tiêu, cà phê và thanh long giai đoạn vườn ươm cũng như trong chăm sóc cây con. Ở giai đoạn kiến thiết cơ bản (KTCB), tổ hợp nano (Cu, Zn, B) với liều lượng 38,4-43,2 g/ha/năm làm tăng các chỉ tiêu sinh trưởng của hồ tiêu và tổ hợp nano (Cu, Zn, B) với liều lượng 47,0 g/ha/năm thích hợp cho hồ tiêu giai đoạn kinh doanh (GĐKD) làm tăng năng suất từ 12,9-14,2%, hiệu quả kinh tế tăng từ 19,8 đến 22,9% so với tập quán canh tác tại địa phương. Với cà phê giai đoạn KTCB, tổ hợp nano (Cu, Zn, B) với liều lượng 30,7g/ha/năm có tác dụng làm tăng các chỉ tiêu sinh trưởng của cà phê và liều lượng 38,3 g/ha/năm thích hợp cho cà phê GĐKD làm tăng năng suất từ 11,1-14,3%, hiệu quả kinh tế tăng từ 14,5 đến 19,5 % so với tập quán canh tác tại địa phương. Với Thanh long liều tổ hợp nano thích hợp cho giai đoạn KTCB là 17,8 g/ha/năm còn GĐKD là 25.0g/ha/năm tăng năng suất từ so 12,6-13,6%, hiệu quả kinh tế tăng từ 16,8 đến 18,2% .
- Ứng dụng các sản phẩm nano trong phòng chống một số bệnh nấm trên cây ăn quả trước và sau thu hoạch:
Đã đánh giá hiệu quả của các sản phẩm nano trong ức chế một số nấm gây bệnh thối, rụng quả trên cam và xoài trong điều kiện invitro, in vivo, vườn ươm và trên đồng ruộng. Kết quả cho thấy nano hợp kim Ag-Cu cho hiệu quả cao tương đương với thuốc bảo vệ thực vật nhưng liều lượng sử dụng thấp hơn nhiều ( 25-50 ppm so với Carbendazim và Hexaconazol nồng độ 400 ppm).
Đã xây dựng quy trình sử dụng nano hợp kim Ag-Cu (nồng độ 25 ppm) trong phòng trừ nấm C. gloeosporioides và Phytophthora spp. gây thối, rụng quả trên cam với hiệu quả phòng trừ tương ứng là 78,35% và 75,74%, giảm tỉ lệ rụng quả 76,20% (tương đương thuốc BVTV), tăng lợi nhuận của người trồng cam lên 22 % so với đối chứng. Không tồn tại hàm lượng kim loại bạc trên vỏ quả cam và dư lượng kim loại đồng với hàm lượng nằm trong ngưỡng cho phép trong sản phẩm rau, quả.
Đã xây dựng quy trình sử dụng sản phẩm nano hợp kim Ag-Cu (50 ppm) trong phòng trừ một số nấm bệnh điển hình trên cam/ xoài sau thu hoạch. Quy trình giúp giảm thiểu số lượng quả thối hỏng, giảm tỉ lệ tổn thất so với không sử dụng chế phẩm nano, duy trì chất lượng cung cấp cho thị trường.
8.1.3. Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm nano trong chăn nuôi lợn, bò và tôm - Có thể thay thế khoáng vô cơ bằng khoáng nano với liều thích hợp vào khẩu phần ăn của lợn không làm ảnh hưởng đến năng suất sinh sản lợn nái, giảm bệnh tiêu chảy ở lợn con cai sữa và tăng khả năng sinh trưởng của lợn thịt, giảm lượng thức ăn cần dùng
- Bổ sung hỗn hợp chứa nano sắt (600 µg), đồng (150 µg), coban (1,5 µg) và selen (1,5 µg) cho mỗi kg khối lượng cơ thể ở giai đoạn vỗ béo bò, có xu hướng làm bò thu nhận thức ăn tốt hơn và tăng trọng cao hơn mà không thay đổi các chỉ tiêu sinh lý máu.
- Bổ sung các hạt nano Fe (100 – 200 µg), Cu (50 – 100 µg), Co (25 – 50 µg) và Se (10 – 20 µg) cho mỗi kg khối lượng ở giai đoạn bò tiết sữa cải thiện được lượng thức ăn thu nhận, tăng khả năng sản xuất sữa và giảm tiêu tốn thức ăn cho 1 kg sữa.
- Bổ sung Fe (50 – 300 µg), Cu (25-250 µg), Co (12,5-75 µg) và Se (5-30 µg) cho mỗi kg khối lượng cơ thể đối với bê 60 – 120 ngày tuổi, giúp bê tăng tốc độ sinh trưởng và không bị tiêu chảy.
- Đề phòng và điều trị bệnh viêm tử cung của bò bằng dung dịch nano bạc 150 ppm có hiệu quả cao với 2-3 lần xử lý với liều lượng 100-150ml/lần.
- Dung dịch nano bạc xịt móng bò có tác dụng phòng và trị bệnh thối móng ở bò đạt 93,33% và cao hơn 13,33% so với Iodine.
- Hệ kháng sinh nano Alg-Doxycyclin-TiO2-Ag & Alg-Doxycyclin-OTC-TiO2-Ag kháng tốt vi khuẩn V. cholerae, V. parahaemolyticus và V. alginolyticus
- Tôm ở ao thí nghiệm sử dụng Alg-Doxycyclin-TiO2-Ag tăng trưởng tốt cả về chiều dài và khối lượng so với ao đối chứng. Tỷ lệ sống cao đạt 80,83% và lớn hơn 13,16% so với đối chứng (70,66%). Tôm thí nghiệm có kích cỡ: 62 con/kg so với ĐC 68 con/kg. Năng suất 4332 - 5446 kg/ao tương ứng với sản lượng: 17,3 - 21,8 tấn/ha.
- Không ghi nhận tồn dư kháng sinh ở tôm nuôi thí nghiệm trong khi hàm lượng kim loại nặng duy trì ở ngưỡng cho phép. Hệ số tiêu tốn thức ăn tương đối thấp, ở ao bổ sung chế phẩm nano là 1,07 so với ao ĐC là 1,18.
- Bước đầu cho thấy lợi nhuận thu được ở ao thí nghiệm TN cao hơn khoảng hai lần so với ao ĐC.
8.1.4. Nghiên cứu cơ chế tác động và đánh giá an toàn sinh học của các chế phẩm nano được nghiên cứu trong dự án
-Nghiên cứu tác động của các loại hạt nano kim loại (Fe, Cu, Co, ZnO) đến quá trình nảy mầm của giống đậu tương DT26 qua sử lý hạt giống cho thấy nano kim loại ở nồng độ nghiên cứu thúc đẩy sự phát triển rễ mầm nhờ hoạt hóa quá trình phân bào ở tế bào rễ mầm, không ảnh hưởng đến sự phát sinh hình thái của cây mầm. Nano ZnO tác động tốt nhất trong điều kiện hạn. Hạt nano kim loại làm thay đổi mức độ methyl/demethyl hóa DNA đối với hệ gen đậu tương giai đoạn nảy mầm, tăng cường biểu hiện của một số gen liên quan đến quá trình nảy mầm như các gen mã hóa cho các enzyme trong sinh tổng hợp ethylene và phân giải các chất dự trữ trong hạt. Các tác động tích cực được duy trì tới các giai đoạn sinh trưởng tiếp theo của đậu tương cho phép cây thích nghi tốt hơn khi ở điều kiện khô hạn trong đó Nano Fe thể hiện tác động tốt nhất. Ảnh hưởng tích cực thông qua cơ chế hoạt hóa sự biểu hiện của một số gen mã hóa các yếu tố phiên mã quan trọng trong các con đường đáp ứng chống chịu hạn và tăng hoạt tính của các enzyme chống oxy hóa.
Đã đưa ra sơ đồ giả thuyết về cơ chế tác động của các hạt nano sử dụng trong nghiên cứu đối với tăng cường nảy mầm, sinh trưởng, phát triển, chống chịu hạn của cây đậu tương
- Nghiên cứu tác động của nano lên các quá trình sinh lý, sinh hóa của cây đậu tương. Đã xác định được ảnh hưởng tích cực của hạt nano Co hóa trị 0 (dạng đơn lẻ ở liều 0,17 và 16,67 mg/kg) cũng như dạng hạt hỗn hợp (ở liều 0,5 và 2,5 mg/kg hạt) lên các chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao cây, chiều dài rễ, khối lượng khô của thân, lá và diện tích lá ) của cả 2 giống đậu tương DT26 và DT51. Việc xử lý cây đậu tương bằng hạt nano Co giúp :
+ Tăng hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi quang hệ II, tăng hiệu suất quang hợp và duy trì hoạt động của bộ máy quang hợp tốt khi sinh trưởng của cây giảm, tăng hàm lượng chlorophyll a, b;
+ Mức độ biểu hiện của các gen chính liên quan đến bộ máy quang hợp (các gen psaA, Lhca, Cytb6f thuộc quang hệ I và gen psbA thuộc quang hệ II) thay đổi theo thời gian sinh trưởng và nồng độ Co xử lý,
+ Hoạt tính enzyme nitrate và nitrite reductase tăng liên tục và cao hơn đối chứng chứng tỏ khả năng cố định, chuyển hóa và hấp thụ nitrogen được cải thiện,
+ Gây ra “stress ôxy hóa” nhẹ làm tăng hoạt độ của các enzyme chống ôxy hóa được xem như là một cơ chế bảo vệ nhằm giảm thiểu tác động có hại của các stress này gây ra.
Đã sơ bộ đưa ra được mô hình giả thiết về cơ chế tác động của hạt nCo lên các quá trình sinh lý, sinh hóa của cây đậu tương và lý giải được cơ chế tăng năng suất của cây trồng trong điều kiện nêu trên.
- Các hạt nano kim loại đơn lẻ Ag, Co, Cu, Fe đều có ảnh hưởng tốt đến quá trình chuyển gen bar vào giống đậu tương ĐT22, tăng hiệu quả chuyển gen đặc biệt là hạt nAg nồng độ 0,011 M nâng cao hiệu quả chuyển gen lên 0,9% (gấp 3 lần so với quy trình không sử dụng hạt nano). Tuy nhiên sử dụng kết hợp 2, 3 hoặc 4 loại hạt nano kim loại nêu trên cũng có ảnh hưởng tích cực với mức độ khác nhau tùy theo từng giai đoạn trong quá trình chuyển gen nhưng không mang lại hiệu quả chuyển gen
- Về đánh giá an toàn việc xử lý hạt giống ngô trước nảy mầm. Việc xử lý hạt bằng nano Cu ở liều tối ưu và liều cao (1000 mg/1 kg hạt) không làm thay đổi trình tự nucleotide của gen rtcl liên quan đến phát triển rễ ở ngô; các gen kn1, pin1d, ra1 liên quan đến sinh trưởng và phát triển của ngô. Tương tự, khi xử lý cây ngô bằng hạt nano Co ở liều tối ưu và liều cao (16,5 mg/1 kg hạt) không có sự thay đổi trình tự nucleotide của nhóm gen exp1, expb2 và gad liên quan đến nảy mầm/phát triển rễ ở đậu tương, cũng như các gen elf1b2 và Dt1 liên quan đến sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương. Tuy nhiên, kết quả so sánh vùng gen rth3 liên quan đến sự phát triển rễ ở ngô cho thấy có sự khác biệt giữa trình tự các mẫu thí nghiệm (CT2) và ĐC
- Đánh giá an toàn trên mô hình động vật cho thấy:
+ Sản phẩm ngô và đậu tương thu hoạch từ cây ngô và đậu tương có xử lý hạt nano kim loại trước khi gieo ở liều lượng tối ưu và liều lượng cao đều an toàn đối với chuột và gà, thông qua các đánh giá về tỷ lệ nuôi sống, tỷ lệ ốm/chết, khả năng sinh trưởng, phân tích các chỉ số huyết học, sinh hóa và đánh giá trực quan các tổ chức tim, gan, thận, phổi, hệ tiêu hóa của chuột và gà.
+ Rau cải/muống được gieo trồng sử dụng phân bón lá nano vi lượng không gây ảnh hưởng đến chức năng gan, thận và các tổ chức khác của thỏ.
+ Khi xử lý với hạt nano Fe, Se (25 µg/mL, 50 µg/ml) và hạt Nano Cu (25 µg/ml) trong thời gian 24 h không gây ảnh hưởng đến sinh trưởng của dòng tế bào CHO-K1
+ Bổ sung trực tiếp chế phẩm nano kim loại (Fe, Cu, Zn, Co, Se) ở liều tối ưu vào thức ăn cho thỏ cho thấy khối lượng thỏ thực nghiệm không khác biệt so với đối chứng, nhưng ở liều lượng cao thì khối lượng thỏ giảm đáng kể. Ngoài ra, tỷ lệ nuôi sống, tỷ lệ ốm/chết, khả năng hoạt động của thỏ, các chỉ số huyết học và sinh hóa của thỏ cho thấy chế phẩm nano kim loại ở liều lượng cao gây ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của các cơ quan của thỏ.
+ Bổ sung chế phẩm nano kim loại vào thức ăn cho lợn cho thấy hiệu quả tốt trong tăng trưởng, giảm rủi ro các bệnh thông thường ở lợn (ho, suyễn lợn). Không nhận thấy sự bất thường về màu sắc và hình dạng bên ngoài của các tổ chức tim, gan, thận, phổi, hệ tiêu hóa, không ảnh hưởng đến chất lượng thịt lợn giữa nhóm ĐC và nhóm thí nghiệm. Các chỉ số huyết học và sinh hóa máu của lợn ĐC và TN không có sự chênh lệch nhiều và đều nằm trong khoảng cho phép. Bổ sung nano kim loại theo liều tiêu chuẩn cho hiệu quả tốt hơn bổ sung liều cao (100 lần liều tiêu chuẩn).
- Đối với hệ vi sinh vật đất và tuyến trùng
+ Các hạt nano kim loại và nano oxit kim loại ở nồng độ nhỏ dưới 10 μg/g đất không làm giảm số lượng và số loại một số nhóm vi sinh vật (vi khuẩn hiếu khí tổng số, xạ khuẩn hiếu khí tổng số, nấm tổng số, vi sinh vật phân giải phosphate tổng số, vi sinh vật phân giải cellulose tổng số và nhóm vi sinh vật cố định đạm hiếu khí tổng số); không gây giảm hoạt tính các nhóm enzyme đất (urease, dehydrogenase, phosphatase acid và kiềm và β-D glucosidase) và không gây chết tuyến trùng Steinernema loci. Tuy nhiên ở nồng độ lớn hơn 50 μg/g đất làm giảm sự đa đạng một số nhóm vi sinh vật và làm chết tuyến trùng Steinernema loci
+ Chế phẩm phân bón lá có chứa các hạt nano kim loại và nano oxit kim loại nêu trên ở liều 0,2 -10 L/ha không làm thay đổi đến số lượng, số loài một số nhóm vi sinh vật đất, hoạt tính nhóm enzyme đất, số lượng tuyến trùng trong đất. Đất sau thí nghiệm không có sự sai khác về dư lượng kim loại so với các mẫu không sử dụng.
8.2, Về ứng dụng:
8.2.1.Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế tạo vật liệu nano ứng dụng trong nông nghiệp
Đã chế tạo được các vật liệu nano kim loại, nano phức humic chelate, nano hợp kim bạc đồng và nano đa chức năng mang kháng sinh, các chế phẩm nano cho hiệu quả cao khi ứng dụng trong trồng trọt và chăn nuôi ở các qui mô khác nhau từ phòng thí nghiệm đến pilot, trên đồng ruộng, trong trại chăn nuôi ở nhiều địa phương trên cả nước
Các sản phẩm đã thử nghiệm trong sản xuất đạt hiệu quả cao và hiện nay đang được các doanh nghiệp thử nghiệm quy mô rộng để tiếp nhận công nghệ sản xuất các loại sản phẩm: kem bôi da nano bạc dùng cho bò sữa và dung dịch khử trùng nano bạc dùng cho chăn nuôi, phân bón lá nano vi lượng humic chelate, thuốc bảo vệ thực vật nano hợp kim bạc đồng.
8.2.2. Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nano trong trồng trọt:
Đã xây dựng được các quy trình sử dụng các sản phẩm nano của dự án trong canh tác một số cây trồng có giá trị kinh tế cao trong nông nghiệp giúp tăng hiệu quả kinh tế, giảm giá thành, giảm ô nhiễm môi trường.
- Quy trình canh tác ngô sử dụng chế phẩm nano để xử lý hạt giống và phun lên lá đem lại hiệu quả kinh tế đồng thời làm tăng năng suất và giảm phân hóa học. Quy trình ứng dụng cho vùng ĐBSCL và vùng DHNTB
- Quy trình có sử dụng các sản phẩm nano kim loại ( xử lý hạt giống và phân bón lá) để sản xuất đậu tương ở một số tỉnh phía Bắc, vùng đông nam bộ và ĐBSCL
- Quy trình sử dụng tổ hợp phân bón lá nano vi lượng Cu, Zn, Bo thay phân vi lượng truyền thống cho các cây hồ tiêu ở miền Nam
- Quy trình sử dụng nano chế phẩm nano hợp kim Ag-Cu phòng trừ tổng hợp bệnh rụng , thối quả cam do nấm C. gloeosporioides và Phytophthora spp. gây ra
- Quy trình sử dụng nano hợp kim Ag-Cu trong phòng trừ một số nấm bệnh điển hình trên cam và xoài sau thu hoạch
8.2.3. Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm nano trong chăn nuôi lợn, bò và tôm
Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy hiệu quả của các chế phẩm nano trong
chăn nuôi lợn, bò và tôm. Do vây, các chế phẩm nano được xem là vật liệu hứa hẹn nhiều tiềm năng để sử dụng trong ngành chăn nuôi bò sữa và bò thịt nói riêng và gia súc nhai lại, nói chung cũng như trong nuôi trồng thuỷ sản. Các chế phẩm nano ứng dụng trong đề tài đã giảm thiểu được tác động đến môi trường, hơn nữa còn mang lại sức khỏe và hiệu quả sử dụng cao.
8.2.4.Nghiên cứu cơ chế tác động và đánh giá an toàn sinh học của các chế phẩm nano được nghiên cứu trong dự án
- Hạt nano Co liều thấp có thể được sử dụng như một phương thức hiệu quả để tăng cường tỷ lệ nảy mầm, sinh trưởng phát triển khả năng chống chịu hạn của cây đậu tương cũng như các cây trồng khác. Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học để triển khai các nghiên cứu sử dụng hạt nano Co ở quy mô rộng hơn trong thực tiễn sản xuất.
- Nghiên cứu tác động của hạt nano kim loại lên khả năng tái sinh, sinh trưởng, phát triển và tích lũy hoạt chất trong quá trình nhân giống vô tính một số cây trồng có giá trị kinh tế cao ở Việt Nam là nghiên cứu có tính mới, có hàm lượng khoa học cũng như khả năng ứng dụng cao, đồng thời có thể góp phần vào công tác cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm vi nhân giống trong thực tiễn sản xuất.
- Có thể ứng dụng được hạt nano Ag trong quy trình chuyển gen vào đậu tương ĐT22 thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens.
- Các kết quả đánh giá an toàn trực tiếp và gián tiếp trên dòng tế bào động vật nuôi cấy, trên các đối tượng cây trồng (ngô, đậu tương, rau cải, rau muống) và vật nuôi (chuột, gà, thỏ, lợn) cho thấy khi sử dụng ở liều tối ưu các chế phẩm nano kim loại an toàn đối với các đối tượng thử nghiệm. |
| Những đóng góp mới | 9.1.Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế tạo vật liệu nano ứng dụng trong nông nghiệp
Đã chế tạo và ứng dụng thành công các chế phẩm nano trong trồng trọt và chăn nuôi, tiêu biểu là: Các sản phẩm xử lý hạt giống ngô và đậu tương trước khi gieo, bộ phân bón lá nano vi lượng humic chelate dùng chung cho các loại cây ăn quả, cây công nghiệp như hồ tiêu, cà phê, thanh long và dùng riêng cho từng loại cây như ngô, đậu tương. Sản phẩm nano hợp kim bạc đồng phòng trừ nấm trên cây và quả cam, xoài trước và sau thu hoạch. Kem nano bạc dùng trong chăn nuôi bò sữa, Dung dịch nano bạc dùng để khử trùng trong chăn nuôi. Sản phẩm nano đa chức năng mang thuốc kháng sinh phòng chống bệnh hoại tử gan tụy cấp ở tôm thẻ chân trắng.
9.2.Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm nano trong trồng trọt
Đã xây dựng được các quy trình và mô hình trình diễn ứng dụng các sản phẩm nano do dự án chế tạo mang lại hiệu quả kinh tế cao và giảm ô nhiễm môi trường trong canh tác ngô, đậu tương, hồ tiêu, cà phê, thanh long, cam cũng như bảo quản cam và xoài. Các chế phẩm của dự án có giá trị ứng dụng cao trong trồng trọt
9.3.Nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm nano trong chăn nuôi lợn, bò và tôm
Đề tài đã xây dựng được 02 tiến bộ kỹ thuật về phòng và hỗ trợ bện viêm vú bò sữa bằng kêm nano bạc bạc-chitosan. Tiến bộ kỹ thuật. Bộ NN và PTNT, Cục Thú y. Số 877/QĐ-TY-KH và phòng và hỗ trợ trị bệnh viêm móng bò sữa bằng dung dịch và kem nano bạc. Tiến bộ kỹ thuật. Bộ NN và PTNT, Cục Thú y. Số 877/QĐ-TY-KH.
Đề tài đã xây dựng 01 mô hình trình diễn ao quy mô sản xuất dùng Ag-TiO2- Doxycyclin-Alg đạt hiệu quả kinh tế cao.
9.4. Nghiên cứu cơ chế tác động và đánh giá an toàn sinh học của các chế phẩm nano được nghiên cứu trong dự án
- Lần đầu tiên các tác động của bốn loại hạt nano kim loại Fe, Cu, Co và ZnO được chế tạo ở Việt Nam đối với chu trình sống của đậu tương DT26 được nghiên cứu tổng thể từ giai đoạn nảy mầm tới giai đoạn sinh trưởng trong điều kiện thường và trong điều kiện hạn hán. Từ các kết quả thu được, đã đưa ra sơ đồ giả thuyết về cơ chế tác động của các hạt nano sử dụng trong nghiên cứu đối với tăng cường nảy mầm, sinh trưởng, phát triển, chống chịu hạn của cây đậu tương
- Trên thế giới, đây cũng là các nghiên cứu đầu tiên đánh giá tác động của các hạt nano kim loại trên đối với sự thay đổi mức độ đóng mở DNA (methylation/demethylation DNA) và thay đổi mức độ biểu hiện của các yếu tố phiên mã liên quan khả năng chống chịu hạn ở đậu tương.
- Lần đầu tiên tại Việt Nam đã đưa ra sơ bộ giả thiết về cơ chế tác động của hạt nano kim loại (hạt nano Co) lên quá trình sinh lý, sinh hóa của cây đậu tương (cụ thể là quá trình sinh trưởng phát triển, quang hợp và các gen liên quan đến quang hợp, enzyme chuyển hóa nitrogen và các enzyme chống ôxy hóa), từ đó bước đầu góp phần làm sáng tỏ cơ chế tăng năng suất của cây đậu tương khi xử lý hạt giống với hạt nano Co.
- Trong nhân giống vô tính đã sử dụng nano Ag như là một tác nhân khử trùng mẫu cấy thay thế cho các chất khử trùng thông dụng hiện nay (HgCl2, Ca(ClO)2, H2O2,..) và khử trùng môi trường nuôi cấy in vitro bằng cách bổ sung nano Ag (không sử dụng nồi hấp vô trùng). Ngoài ra, đã đánh giá tác động của nano Ag và nano Co lên khả năng cảm ứng mẫu cấy, sự sinh trưởng, phát triển, khắc phục một số hiện tượng bất thường trong nuôi cấy in vitro, đánh giá tác động ức chế sự hình thành enzyme thủy phân cellulase, pectinase cũng như xác định hàm lượng khí ethylene tích tụ trong bình nuôi cấy in vitro của một số cây trồng có giá trị kinh tế. Đã sử dụng các nano kim loại (Fe, Cu, Co) thay thế các muối kim loại trong môi trường nuôi cấy.
- Xây dựng 7 quy trình nhân giống in vitro (từ giai đoạn khử trùng mẫu, nhân giống, thích nghi ở giai đoạn vườn ươm) của một số cây trồng có giá trị kinh tế trên môi trường nuôi cấy có bổ sung nano kim loại.
- Sử dụng hệ thống vi thủy canh nhằm đánh giá tác động của nano Ag lên khả năng ức chế sự phát triển của một số loại vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy.
- Đánh giá được ảnh hưởng của các hạt nano Ag, Cu, Co, Fe lên quá trình chuyển gen bar vào giống đậu tương ĐT22 Việt Nam cho thấy các nano kim loại đều có ảnh hưởng tốt đến quá trình chuyển gen, đặc biệt nano Ag nồng độ 0,011 M làm tăng hiệu quả chuyển gen gần gấp 3 lần so với quy trình chuyển gen không bổ sung hạt nano kim loại. |
