Để tăng năng suất ngô, loại cây “thoát nghèo” và đồng thời góp phần giảm gánh nặng nhập khẩu tới 50% lượng ngô hằng năm, các nhà khoa học tại Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam đã tạo ra chế phẩm nano kim loại giúp tăng năng suất ngô lên tới 20%.
Tưởng chừng như không mấy quan trọng nhưng câu chuyện về ngô lại là vấn đề rất lớn với nông nghiệp Việt Nam bởi Việt Nam nằm trong top nước tiêu thụ nhiều ngô trên thế giới, nhưng ngô trong nước chỉ đáp ứng 50% nhu cầu sản xuất chế biến thức ăn chăn nuôi trong nước và năm 2016 Việt Nam đã phải chi 1,7 tỷ USD để nhập khẩu 8,4 triệu tấn ngô.
Để tăng sản lượng ngô, nhiều năm nay, các tỉnh đã áp dụng các biện pháp “truyền thống” như tăng diện tích canh tác, không ngừng thử nghiệm giống mới, năng suất cao, ngắn ngày, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Nhưng hiện nay quỹ đất ngày càng hạn chế. Còn việc sử dụng các giống ngô biến đổi gene (GMO) rất đắt đỏ (mỗi kg giống GMO đắt gần gấp đôi so với giống thường).
Nhóm nghiên cứu của PGS. Hoàng Anh Sơn, Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam đã suy nghĩ về vấn đề này từ cách đây nhiều năm: làm thế nào để có một sản phẩm giúp tăng khả năng chống chịu, kích thích sinh trưởng và tăng năng suất cho cây ngô, dễ sử dụng và có khả năng triển khai trên mọi quy mô, phù hợp với tình hình sản xuất canh tác của mỗi địa phương? và quan trọng là giá thành phải rẻ để mọi đối tượng, từ sản xuất lớn (các nông trường) cho tới sản xuất canh tác nhỏ lẻ (người nông dân) đều có khả năng tiếp cận?
“Nhóm nghiên cứu đã xây dựng thành công hệ thống thiết bị và qui trình công nghệ chế tạo cho cả ba loại hạt nano kim loại là sắt, đồng và côban”- PGS Hoàng Anh Sơn nói. Hạt nano kim loại chế tạo bằng phương pháp hoàn nguyên từ các oxit, hydroxit của kim loại có kích thước trung bình 40 - 50 nm, độ tinh khiết trên 99%. Trong số các loại nano kim loại được nghiên cứu thử nghiệm thì nano đồng cho thấy khả năng tác động nhất đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô, đặc biệt tác động tích cực đến một số enzyme giúp tăng khả năng chống chịu của cây và tăng năng suất thu hoạch cao nhất đến trên 20%, các nano sắt và coban cho khả năng tăng năng suất thấp hơn tuy nhiên sản phẩm ngô hạt thu hoạch được lại có hàm lượng tinh bột cao hơn đáng kể. Các kết quả này đã được công bố trên tạp chí Scientific Reports thuộc hệ thống xuất bản của Nature và một bằng độc quyền sáng chế số 1-0021712 do Cục Sở hữu trí tuệ cấp ngày 12 tháng 8 năm 2019 đối với “Phương pháp xử lý hạt ngô giống bằng dung dịch nano kim loại đồng".
Không chỉ dừng lại ở đó, để đánh giá hiệu quả thực sự của các chế phẩm này, nhóm nghiên cứu đã triển khai thử nghiệm ứng dụng và theo dõi sát sao những đợt gieo trồng thực tế tại các vùng khác nhau như tại xã Chiềng Sung, Mai Sơn, Sơn La; xã Tổng Cọt, Thuận Châu, Sơn La và đặc biệt là một số xã thuộc vùng cao Lục Khu huyện Hà Quảng, Cao Bằng... trong 3 năm liên tiếp ở các thời vụ khác nhau.
Nhờ đó, hiệu quả đạt được rất đáng kể: ngô tăng năng suất, tăng khả năng chịu hạn vượt xa so với nhóm đối chứng. Cụ thể: Đối với nhóm giống ngô lai Việt Nam, giống ngô LVN 10 được xử lý bằng nano đồng liều lượng 80 mg/ha cho năng suất tăng ổn định từ 18-21% so, giống ngô VN 8960 tăng năng suất từ 13,86 - 20%; Một giống ngô nhập khẩu khác cũng được thử nghiệm đánh giá là giống DK9901 xử lý bằng nano Cu0 liều lượng 80 mg/ha cho năng suất tăng khoảng 15% so với đối chứng. Nhìn chung, với kết quả thử nghiệm trong 3 vụ vừa qua, năng suất ngô tăng ổn định ở mức 15-20%, chi phí xử lý giống khoảng 300-400 nghìn đồng/ha.
“Công nghệ xử lý nano kích thích hạt giống nảy mầm sớm hơn 2-3 ngày, cây sinh trưởng, chống sâu bệnh tốt, chống gẫy đổ, thu hoạch sớm hơn 3-5 ngày, khi thu hoạch thân và lá vẫn còn xanh có thể tận dụng làm thức ăn gia súc. Đặc biệt, ở các thời vụ khí hậu không thuận lợi, hạn hán, cho thấy cây ngô gieo trồng bằng hạt giống xử lý nano cho khả năng chống chịu tốt hơn, ít sâu bệnh, năng suất vẫn ổn định”, ông Dương Văn Cần, Công ty cổ phần nông nghiệp Chiềng Sung, đầu mối tiếp nhận qui trình kỹ thuật xử lý hạt ngô giống bằng nano đồng cho biết.
Chế phẩm nano kim loại Cu0, Fe0, Co0
Xử lý các giống ngô lai Việt Nam LVN-10 và VN 8960 bằng nano Fe0, Cu0, Co0 ở các liều lượng khác nhau
Vụ ngô Thu Đông, người dân vùng Tây Bắc, đặc biệt là các địa phương như Hà Giang, Cao Bằng luôn phải canh tác ngô trong điều kiện thời tiết hạn hán, khí hậu khắc nghiệt
(Bài viết được phối hợp thực hiện bởi Cục Sở hữu trí tuệ và Báo Khoa học và Phát triển)