Nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ nano vào sản xuất nông nghiệp

Trong lĩnh vực nông nghiệp hiện nay tại một số quốc gia tiên tiến như Nhật Bản, Đức, Thụy sĩ, Mỹ, Israel đã thành công trong việc ứng dụng nano vào sản xuất mới. Ở tỉnh ta, với định hướng đưa các công nghệ kỹ thuật hiện đại vào để đẩy nhanh việc tái cơ cấu sản xuất nông nghiệp, công nghệ nano đã được ứng dụng vào sản xuất trên quy mô lớn tại Hợp tác xã nông nghiệp Trường Xuân, xã Giao Lạc (Giao Thủy) mang lại hiệu quả rất tốt cho cây trồng, đất đai, đáp ứng yêu cầu của sản xuất nông nghiệp phát triển bền vững.

Anh Trần Hữu Chung (bên trái), Chủ tịch Hội đồng quản trị hợp tác xã Trường Xuân (Giao Thủy) giới thiệu kỹ thuật canh tác theo công nghệ nano trên cây trồng.

Phân bón công nghệ nano có kích cỡ rất nhỏ, cung cấp các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng, được tổng hợp bằng phương pháp khử hóa học, sử dụng các hóa chất thân thiện với môi trường nên có nhiều tính năng vượt trội như khả năng hấp thu qua lá, qua rễ được tăng mạnh và không gây tồn dư và tổn hại đến môi trường. Với những tính năng đó, được sự hỗ trợ của tiến sĩ Hà Phương Thư, Viện Khoa học Vật liệu (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam); Trung tâm Đổi mới sáng tạo ứng phó với biến đổi khí hậu VCIC (Bộ Khoa học và Công nghệ), công nghệ nano được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp tại Hợp tác xã Trường Xuân trên diện tích gần 10ha đất bạc màu, thiếu chất dinh dưỡng ở vùng ven biển Giao Thủy. Sản phẩm tích hợp các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng (N, P, K,...) được đưa vào trong các cấu trúc nano xốp của chất vô cơ hydroxyapatite, được chế tạo từ những vật liệu thân thiện với môi trường với thành phần vô cơ là hydroxyapatit; thành phần hữu cơ là các loại polime thiên nhiên được chiết tách từ các phế, phụ phẩm trong nông nghiệp hay công nghiệp thực phẩm như xenlulozơ, alginat hay chitosan. Các polime này đều có khả năng phân hủy sinh học, ngoài ra còn có một số hoạt tính sinh học đáng quan tâm như kháng khuẩn, kháng nấm… có thể giúp giảm thiểu một số loại sâu bệnh trên cây trồng. Phân bón nano hoạt động theo nguyên lý nhả chậm đảm bảo cho cây trồng đủ sử dụng trong suốt quá trình sinh trưởng. Theo đó khi gặp nước các cấu trúc nano sẽ tương tác với nhau và tan vào nước với một lượng nhỏ được kiểm soát. Sau khi lượng nhỏ này được cây hấp thu, một phần phân nano khác mới tiếp tục được giải phóng ra nhằm duy trì mật độ các hạt nano với nồng độ tương đương, tránh bị rửa trôi. Dự án được triển khai từ năm 2017 với những mục tiêu: hạn chế tối đa việc sử dụng phân hóa học, tăng năng suất, chất lượng cây trồng, giảm tối đa chi phí sản xuất và cho ra đời những sản phẩm nông nghiệp an toàn nhưng vẫn đảm bảo dinh dưỡng, bảo vệ môi trường, không làm bạc màu đất đai. Ban đầu hợp tác xã ứng dụng, công nghệ nano trên cây nghệ, gừng, đinh lăng, là những cây gia vị, dược liệu khá phổ biến và có giá trị, được sử dụng trong nhiều bài thuốc dân gian truyền thống của người dân Việt. Trên diện tích 10ha, Hợp tác xã Trường Xuân đã phân bố cấy cùng một lúc cả ba loại cây trồng (theo mùa vụ) và cấy song song hai diện tích sử dụng phân bón nano và sử dụng phân bón thông thường. Sau gần 3 năm thử nghiệm, trên nền diện tích đất phèn chưa rửa sạch, sâu bệnh diễn biến phức tạp, môi trường nước bị ô nhiễm do vi khuẩn và kim loại nặng, nhưng các kết quả đối chứng đã khẳng định hiệu quả mà phân bón nano mang lại. Lượng phân nano sử dụng chỉ bằng 20-30% lượng phân bón thông thường, nhưng hiệu quả hấp thụ của cây cao hơn, cây trồng phát triển nhanh hơn. Cụ thể trên cây nghệ, sau 7 ngày ủ giống ở luống không sử dụng phân bón nano, mầm cây mới nhú 2-4cm, còn ở luống có sử dụng phân bón nano cây ra 2-3 lá dài 15-20cm. Tương tự với các loại đinh lăng, măng tây cũng vậy. Ở giai đoạn phát triển, cây sử dụng phân bón nano khỏe, ít sâu bệnh, thể hiện rõ đặc tính sinh học đặc trưng của từng loại cây trồng. Điều này đặc biệt quan trọng đối với cây trồng nói chung và nhóm cây dược liệu nói riêng bởi đây là cách bảo tồn được dược tính và chống thoái hóa giống hữu hiệu nhất. Bên cạnh hiệu quả nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng, phân bón nano còn tiết kiệm tối đa thời gian, lượng phân bón và đảm bảo an toàn cho người sử dụng, không gây ô nhiễm môi trường, tránh tác động tiêu cực đến biến đổi khí hậu do chỉ phải bón một lần sử dụng một lần phân bón nano cho cây trồng là đủ. Anh Trần Hữu Chung, Chủ tịch Hội đồng quản trị Hợp tác xã Trường Xuân cho biết: Thực tế sản xuất tại hợp tác xã cho thấy sử dụng phân bón nano trong canh tác đã khắc phục được những hạn chế của việc sử dụng phân bón hóa học gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, phá vỡ hệ sinh thái nông nghiệp, đất bị chai sạn, bạc màu. Cây trồng phát triển không tốt, nhiều sâu bệnh. Tôi hy vọng sau khi ứng dụng thành công tại hợp tác xã, nhóm nghiên cứu sẽ xây dựng hoàn thiện quy trình công nghệ chuẩn trong chế tạo phân và canh tác để nhanh chóng phổ biến, nhân rộng ra sản xuất đại trà, giúp người nông dân thay đổi cách sử dụng phân bón cho cây trồng, để đạt năng suất cao mà chi phí thấp hơn nhiều so với sử dụng phân hóa học.

Đây là hướng đi phù hợp để hướng tới sản xuất nông nghiệp thân thiện, bền vững./.

Bài và ảnh: Nguyễn Hương