Analytic
Thứ Sáu, ngày 23 tháng 08 năm 2019, 09:25:27

Khoa học - Công nghệ

Chế phẩm "đánh thức" hạt giống

PV - 16:10, 20/07/2021

Được ví như “sữa mẹ” cho thực vật, chế phẩm xử lý hạt giống ứng dụng công nghệ nano của PGS.TS Nguyễn Hoài Châu (Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) và các đồng nghiệp được kỳ vọng sẽ là một giải pháp giúp tăng khả năng nảy mầm của hạt, hỗ trợ cây con phát triển nhanh hơn và tăng sức đề kháng cho cây.

Một góc ruộng trình diễn, so sánh mô hình canh tác ngô theo quy trình sử dụng chế phẩm nano tại Hậu Giang. Ảnh: VAST
Một góc ruộng trình diễn, so sánh mô hình canh tác ngô theo quy trình sử dụng chế phẩm nano tại Hậu Giang. Ảnh: VAST

Từ “ngủ” đến “thức”

Nếu hỏi rằng một đứa trẻ cần gì nhất trong giai đoạn đầu đời để lớn lên và phát triển khỏe mạnh, câu trả lời có lẽ chính là sữa. Vậy đối với một hạt mầm thì sao? Đó sẽ là chất bảo quản, chất khử trùng hay là phân bón? “Chúng cũng cần ‘sữa’ để được tiếp sức khi trồng xuống đất”, PGS.TS Nguyễn Hoài Châu nói.

Thứ “sữa” mà ông nói đến ở đây là một chế phẩm giúp xử lý hạt giống trước khi gieo. PGS.TS Châu giải thích, giống như trẻ nhỏ yếu ớt mới sinh, ở giai đoạn đầu, một hạt mầm sẽ phải “vật lộn” để nảy mầm, ra rễ, mọc lá. Chưa kể, môi trường tự nhiên xung quanh lại có rất nhiều tác nhân gây bệnh khác nhau, điều kiện khí hậu cũng không phải lúc nào cũng thuận lợi cho cây phát triển. Bởi vậy, trên thế giới đã có rất nhiều nước sản xuất ra các chế phẩm xử lý hạt giống để hỗ trợ cung cấp sinh lực cho cây, giúp cây con tăng sức đề kháng và trưởng thành nhanh chóng.

Những năm gần đây, nhiều công ty cung cấp vật tư nông nghiệp tại Việt Nam cũng đã có các sản phẩm tương tự chuyên dùng để xử lý hạt giống. Tuy nhiên, theo PGS. TS Châu, phần lớn các sản phẩm này được dùng để bảo quản, phòng mối mọt cho hạt trong kho lưu trữ chứ không phải kích thích nảy mầm. Đối với một số sản phẩm khác dùng để xử lý hạt trước khi gieo, các thành phần của chế phẩm lại chưa đủ để đáp ứng quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trong các điều kiện môi trường biến đổi khắc nghiệt.

Những hạn chế này đã thôi thúc PGS.TS Châu và các đồng nghiệp phải tìm cho ra một chế phẩm mới, áp dụng những công nghệ tối tân hơn để giúp hạt giống “thức dậy” với tỉ lệ cao nhất nhằm tối ưu hóa sản lượng và nâng cao thu nhập cho người dân trong một diện tích trồng hạn chế.

Được tiếp sức bằng dự án khoa học công nghệ trọng điểm “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp”, nhóm của PGS.TS Châu đã nghiên cứu và áp dụng công nghệ nano - một trong những công cụ quan trọng bậc nhất của khoa học nông nghiệp hiện đại - để sản xuất ra nhiều chế phẩm như phân bón lá nano, vật liệu nano bọc hạt giống và “sữa mẹ” cho giai đoạn đầu đời của cây - chế phẩm xử lý hạt giống trong nước trước khi gieo.

“Sữa mẹ” cho cây con

Là những người có kinh nghiệm nghiên cứu dày dặn về vật liệu nano, nhóm của PGS.TS Châu đã có cho mình công nghệ tạo hạt nano riêng. Ngoài ra, nhiều nano kim loại cũng đã có sản phẩm thương mại bán sẵn trên thị trường. Song, cái khó ở đây là “chọn thành phần chất nào để đưa vào chế phẩm, cho bao nhiêu thì đủ, bao nhiêu thì có hại”. “Không có một lý thuyết nào chỉ cho mình làm được ngay cả. Phải thử nghiệm rất rất nhiều, thậm chí 1-2 năm mới tìm được chất thích hợp”, PGS.TS Châu nói.

Chế phẩm mà nhóm đã nghiên cứu thành công và mới được Cục Sở hữu Trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế số 1-0028245 bao gồm bốn nhóm hợp phần: các chất dinh dưỡng đa lượng và trung lượng như nito, photpho, kali; các chất kích thích sinh học bao gồm các chất dinh dưỡng vi lượng; các hợp chất có tác động tích cực lên hạt giống như auxin, axit giberelin, axit humic, axit amin; và một lượng nhỏ chất chống nấm.

Trong đó, với hợp phần chất kích thích sinh học, nhóm nghiên cứu chuẩn bị bằng cách phân tán vào trong nước khử ion các chất dinh dưỡng vi lượng dạng hạt kim loại nguyên tố sắt, đồng, coban, seleni, bo và dạng hạt oxit kim loại ZnO, MnO₂, Mo₂O₃, đồng thời cũng bổ sung vào hỗn dịch này nano chitosan. Điểm đặc biệt ở chế phẩm này đó là các chất dinh dưỡng vi lượng trong chất kích thích sinh học không phải là dạng muối hòa tan hoặc dạng phức của kim loại với hợp chất hữu cơ như trong các sản phẩm xử lý hạt giống đã biết, mà là dạng hạt cỡ nanomet.

“Với những loại hạt có vỏ rất cứng như hạt dưa, hạt thóc, nếu chất xử lý chỉ bám trên bề mặt thôi thì khi đưa xuống đất trồng sẽ trôi đi hết. Nhưng với hạt nano, các chất này sẽ có thể thâm nhập sâu vào bên trong hạt, để khi hạt có nhu cầu là đã có sẵn chất dinh dưỡng để phát triển”, PGS.TS Châu nói. Ngoài ra, coban và seleni được lựa chọn do các nguyên tố này có tính kích thích sinh học cao đối với hạt giống ngay cả khi chỉ sử dụng một liều lượng rất nhỏ.

Nhưng khó khăn đến đây chưa hết, mỗi một loại hạt giống lại yêu cầu các chất dinh dưỡng khác nhau, “không thể một sản phẩm mà dùng được cho mọi loại hạt”, PGS.TS Châu nhấn mạnh, “dù đã biết các thành phần đấy nhưng dùng cái gì cho hạt giống nào lại là một bài toán đòi hỏi nghiên cứu rất lâu và kỹ lưỡng”. Chẳng hạn, riêng số chất kích thích tăng trưởng đã có đến 5-6 loại, số chất dinh dưỡng có đến 14 loại, chưa kể rất nhiều chất khác đang liên tục được các nhà khoa học thử nghiệm nghiên cứu, “nếu mình thử tất cả mọi phương án thì cả cuộc đời có khi cũng không đủ để nghiên cứu một hạt”, ông cười cho biết.

“Lặn ngụp” giữa vô vàn chất khác nhau, để tìm ra thành phần phù hợp nhất cho mỗi loại hạt giống, nhóm của PGS.TS Châu phải tìm đọc rất nhiều tài liệu và làm mô phỏng trên các nhóm chất với nhiều hàm lượng để tính tỉ lệ nảy mầm và lực nảy mầm (sự phát triển của cây trong một thời gian nhất định). Nhờ đã đeo đuổi các nghiên cứu ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp từ trước và có độ “nhạy cảm” nghề nghiệp, nhóm đã dần loại bỏ được những chất không có tác dụng và tìm ra được phương án phối hợp các thành phần với tỉ lệ thích hợp.

Để đánh giá hiệu quả của chế phẩm, nhóm của PGS.TS Châu đã kết hợp với Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) và Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Hưng Lộc (Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam) để thử nghiệm chế phẩm cho cây đậu tương - bao gồm nano vi lượng coban và molypden - trên nhiều địa điểm khác nhau như Đồng bằng sông Hồng (Hà Nội, Thái Bình) và Thanh Hóa; Vùng Đông Nam Bộ (Đồng Nai) và Vùng Đồng bằng sông Cửu Long (Vĩnh Long, Đồng Tháp).

Kết quả cho thấy, khi thử nghiệm với một giống đậu tương trong chậu vại, chế phẩm đã kích thích sự nảy mầm và sinh trưởng của cây mầm, các chỉ số sinh trưởng đều tăng hơn đối chứng trên 10%. “Không chỉ vậy, hoạt tính enzym amylase và lipase của cây mầm được xử lý với chế phẩm cũng cao hơn đối chứng nhờ việc các nano vi lượng thâm nhập vào tế bào cây đã tham gia vào phản ứng enzym làm tăng các chỉ số sinh trưởng”, nhóm nghiên cứu cho biết. Kết quả ứng dụng tại Thanh Trì, Hà Nội vào vụ đông 2017 với một giống đậu khác cũng cho thấy thời gian sinh trưởng ngắn hơn một ngày so với công thức đối chứng; số nốt sần hữu hiệu và khối lượng khô cao hơn; tỷ lệ quả ba hạt cũng đạt 43,30% trong khi với công thức đối chứng chỉ là 38,66%; đồng thời năng suất tăng 5,06%.

Khác với đậu tương, chế phẩm xử lý hạt của cây ngô lại chứa tổ hợp 8 nano vi lượng sắt, đồng, coban, kẽm, mangan, bo, molypden và seleni. “Khi so sánh việc xử lý hạt bằng nano đơn lẻ và nano tổ hợp, chúng tôi thấy tốc độ (tỷ lệ đạt được tại các mốc thời gian) và tỷ lệ nảy mầm (phần trăm hạt nảy mầm khi kết thúc thời kỳ nảy mầm) của hạt giống ngô xử lý với nano phức đạt cao hơn đáng kể với nano đơn”, nhóm nghiên cứu cho biết. Cụ thể, tỉ lệ nảy mầm khi xử lý bằng nano phức sau 72 giờ là 90%, trong khi với nano đơn chỉ là 86% và nước lã là 83%.

Chế phẩm "đánh thức" hạt giống 1

Đặc biệt, khi kết hợp sử dụng chế phẩm xử lý hạt giống này với một chế phẩm khác của nhóm là phân bón lá nano, cả đậu tương và ngô đều cho thấy năng suất tăng khoảng 6-10%, lượng phân hóa học cần sử dụng giảm từ 10-30%. Và quan trọng hơn, “chi phí cho chế phẩm này sẽ rất rẻ, hầu như không đáng kể, phù hợp để người nông dân có thể sử dụng”, PGS.TS Châu cho biết.

Tuy nhiên trước đặc thù manh mún của đồng ruộng Việt Nam, ông cho hay, sản phẩm chưa chuyển giao cho doanh nghiệp nào để sản xuất đại trà mà chỉ “ai cần thì bán cho người đó” vì khó thu hút được những hộ nông dân đơn lẻ - vốn chỉ cần xử lý một lượng hạt nhỏ và đã quen với các phương pháp đơn giản, tiện lợi hơn như ngâm nước “ba sôi hai lạnh”.

Dù vậy, có một điều đáng mừng là hiện đã có hai cơ sở sản xuất lớn liên hệ với nhóm của PGS.TS Châu để đặt hàng nghiên cứu chế phẩm xử lý hạt dưa lưới, và sắp tới là xử lý hạt thóc. Đây lại là một chặng đường mới cho nhóm nghiên cứu, nhưng nếu chế phẩm ứng dụng rộng rãi sẽ có thể giúp nâng cao hiệu quả kinh tế và tiết kiệm hàng triệu đồng cho người dân.

Tin cùng chuyên mục
Sáng tạo các sản phẩm công nghệ phòng, chống dịch COVID-19

Sáng tạo các sản phẩm công nghệ phòng, chống dịch COVID-19

Thời gian qua, nhiều người dân, học sinh ở Bình Dương tự mày mò, cho ra đời nhiều sản phẩm hỗ trợ phòng, chống dịch như máy phun khử trùng, thiết bị tự động, vừa đo thân nhiệt vừa xịt tay sát khuẩn.
Tin nổi bật trang chủ
Tín ngưỡng thờ cúng tổ tiên của người Giáy

Tín ngưỡng thờ cúng tổ tiên của người Giáy

Sắc màu 54 - Nguyệt Anh (T/h) - 1 giờ trước
Thờ cúng tổ tiên là tín ngưỡng truyền thống trong cộng đồng người Giáy thể hiện lòng biết ơn của các thế hệ sau đối với thế hệ đã khuất trong gia đình, dòng họ.
Hà Nội: Đẩy mạnh công tác phòng, chống dịch Covid-19 ở vùng DTTS và miền núi

Hà Nội: Đẩy mạnh công tác phòng, chống dịch Covid-19 ở vùng DTTS và miền núi

Pháp luật - Thanh Hà - CĐ - 2 giờ trước
Với sự vào cuộc quyết liệt của hệ thống chính trị các cấp, các thiết chế và thông tin truyền thông... đã nâng cao ý thức phòng, chống đại dịch Covid-19 đối với đồng bào vùng DTTS và miền núi Thủ đô, qua đó góp phần phát huy sức mạnh đại đoàn kết dân tộc trong việc đẩy lùi đại dịch.
Tối 27/7: Việt Nam có thêm 5.149 ca mắc COVID-19, thêm 1.602 bệnh nhân được công bố khỏi bệnh

Tối 27/7: Việt Nam có thêm 5.149 ca mắc COVID-19, thêm 1.602 bệnh nhân được công bố khỏi bệnh

Tin tức - Mộc Nhi - 2 giờ trước
Tính từ 6 giờ đến 19 giờ ngày 27/7, Việt Nam có thêm 5.149 ca mắc COVID-19 nâng tổng số ca trong ngày 7.913 ca
Thầy tào trong đời sống tín ngưỡng của người Tày - Nùng

Thầy tào trong đời sống tín ngưỡng của người Tày - Nùng

Dân tộc- Tôn giáo - Lý Viết Trường - 3 giờ trước
Trong quan niệm của người Tày, Nùng ở vùng miền núi phía Bắc, thầy Tào là những người có khả năng giao tiếp với thế giới thần linh, giúp dân bản trừ ma tà, cầu bình an, mùa màng bội thu… Ngoài thầy Tào thì những người làm nghề tín ngưỡng khác như Mo, Pụt, Then cũng đều được gọi là những người “cứu nhân độ thế”.
Kết nối hiệu quả cung-cầu nông sản hỗ trợ các tỉnh, thành phố phía Nam

Kết nối hiệu quả cung-cầu nông sản hỗ trợ các tỉnh, thành phố phía Nam

Kinh tế - Mai Hương - 4 giờ trước
Thực hiện chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành Quyết định số 3149/QĐ-BNN-VP ngày 18/7/2021 về việc thành lập Tổ công tác chỉ đạo sản xuất, kết nối cung ứng tiêu thụ nông sản tại các tỉnh, thành phố phía Nam trong điều kiện dịch Covid-19 (gọi tắt là Tổ Công tác 970), do Thứ trưởng Trần Thanh Nam làm Tổ trưởng.
Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tuyên thệ nhậm chức

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tuyên thệ nhậm chức

Chiều 26/7, Quốc hội đã thông qua Nghị quyết bầu đồng chí Phạm Minh Chính, Ủy viên Bộ Chính trị Khóa XIII, đại biểu Quốc hội khóa XV làm Thủ tướng Chính phủ. Thủ tướng Phạm Minh Chính đã tuyên thệ và phát biểu nhậm chức sau khi Quốc hội thông qua nghị quyết.
Yên Minh (Hà Giang): Điểm sáng trong công tác giảm nghèo

Yên Minh (Hà Giang): Điểm sáng trong công tác giảm nghèo

Kinh tế - Phương Ngọc - 4 giờ trước
Là huyện vùng cao biên giới của tỉnh Hà Giang, với 15/18 xã, thị trấn thuộc diện đặc biệt khó khăn, chủ yếu là đồng bào dân tộc thiểu số sinh sống. Những năm qua, các cấp chính quyền và người dân huyện Yên Minh đã thực hiện nhiều giải pháp giúp bà con vươn lên xóa đói, giảm nghèo, góp phần vào kết quả phát triển kinh tế-xã hội chung của tỉnh.
Chàng kỹ sư 8X với tình yêu cà gai leo đạt chất lượng OCOP

Chàng kỹ sư 8X với tình yêu cà gai leo đạt chất lượng OCOP

Sản phẩm - Thị trường - Mai Hương- CĐ - 4 giờ trước
Đến thôn Đoàn Kết (nay là thôn 4), xã Đại Yên, huyện Chương Mỹ (Hà Nội), chúng tôi được người dân nơi đây kể nhiều về chàng kỹ sư nông nghiệp thế hệ 8X. Từ một loại dược liệu quý trong dân gian - cây cà gai leo, chàng kỹ sư nông nghiệp Phan Trung Kiên, thành viên HĐQT kiêm Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần nông nghiệp công nghệ cao Thăng Long, đã tạo ra những sản phẩm sạch hướng đến bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.
Viết bên cầu Hiền Lương

Viết bên cầu Hiền Lương

Phóng sự - Tiêu Dao - 5 giờ trước
Những ngày cuối tháng 7 này, chúng tôi dừng chân bên cầu Hiền Lương, để nghe lại tiếng trở mình hồi sinh của đất, của dòng sông một thời bị chia cắt làm đôi. Bước chân chạm lên cầu, lại nghe văng vẳng tiếng nhạc dìu dặt từ quán cà phê mang tên Vĩ tuyến 17 du dương bài hát với những lời da diết “Bên ven bờ Hiền Lương chiều nay ra đứng trông về, mắt đượm tình quê…”, bỗng thấy rưng rưng.
Sơn La: Làm tốt công tác chăm sóc sức khỏe cho người dân vùng cao

Sơn La: Làm tốt công tác chăm sóc sức khỏe cho người dân vùng cao

Trang địa phương - PV - 5 giờ trước
Với phương châm “phòng bệnh hơn chữa bệnh”, những năm qua, Trạm Y tế xã Co Mạ, huyện Thuận Châu (Sơn La) luôn nỗ lực, vượt lên khó khăn, làm tốt công tác chăm sóc sức khỏe ban đầu cho Nhân dân.
Vì mục tiêu không còn nạn đói về dinh dưỡng

Vì mục tiêu không còn nạn đói về dinh dưỡng

Xã hội - Vân Khánh- CĐ - 5 giờ trước
Vùng đồng bào dân tộc thiểu số (DTTS) và miền núi nước ta, hiện đã đạt được nhiều thành tựu trong xóa đói giảm nghèo. Tuy nhiên, tỷ lệ suy dinh dưỡng ở khu vực này còn rất cao, nhất là đối với các DTTS rất ít người. Do đo cần có sự can thiệp về cơ chế, chính sách hỗ trợ để đảm bảo đủ lương thực, thực phẩm, đáp ứng đủ dinh dưỡng cho người dân, nhất là trẻ em, nhằm nâng cao thể trạng, trí tuệ, tầm vóc…