Trong những năm gần đây, nhiều công ty cung cấp vật tư nông nghiệp đã có các sản phẩm chuyên dùng để xử lý hạt giống. Tuy nhiên, các thành phần tham gia xử lý hạt giống trong các sản phẩm này vẫn chưa đủ khi mà quá trình sinh trưởng và phát triển của cây diễn ra trong các điều kiện môi trường biến đổi khắc nghiệt và tiềm ẩn nguy cơ.

Với mục đích đề xuất chế phẩm xử lý hạt giống trước khi gieo giúp cây con khỏe, tăng trưởng nhanh, có sức đề kháng chống lại các tác động không thuận lợi từ môi trường sống như thành phần đất, độ ẩm, thời tiết, cho năng suất cao; “Chế phẩm xử lý hạt giống trong nước trước khi gieo” vừa được Cục Sở hữu trí tuệ cấp Bằng độc quyền sáng chế số 28245 cho tác giả Nguyễn Hoài Châu, Ngô Quốc Bưu và Đào Trọng Hiền. Đây là một trong những kết quả của Dự án khoa học công nghệ trọng điểm: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong nộng nghiệp” do PGS.TS. Nguyễn Hoài Châu, Viện Công nghệ môi trường làm chủ nhiệm, đã được nghiệm thu xếp loại Xuất sắc.

Chế phẩm xử lý hạt giống trước khi gieo gồm bốn nhóm: các chất dinh dưỡng đa lượng và trung lượng; các chất kích thích sinh học bao gồm các chất dinh dưỡng vi lượng, không phải dạng muối hòa tan hoặc dạng phức của kim loại với hợp chất hữu cơ, mà là dạng hạt cỡ nanomet; 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. Sử dụng chế phẩm giúp kích thích và nâng cao tỷ lệ nảy mầm, tăng sức chống chịu các điều kiện bất trong môi trường của nhiều loại hạt giống, tăng sự sinh trưởng của cây trồng và năng suất cao hơn.

Ứng dụng chế phẩm xử lý hạt giống với cây đậu tương

Nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm xử lý hạt giống (XLH) trước khi gieo với cây đậu tương được thực hiện bởi 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 KHKT Nông nghiệp Miền Nam. Các địa điểm triển khai gồm 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). Chế phẩm XLH đậu tương trước khi gieo bao gồm nano vi lượng Co và Mo.

Thí nghiệm trong chậu vại với giống ĐT51 cho thấy chế phẩm kích thích sự nảy mầm và sinh trưởng của cây mầm, các chỉ số sinh trưởng đều tăng hơn đối chứng trên 10%. Cùng với các chỉ số sinh trưởng, hoạt tính enzym amylase và lypase của cây mầm được xử lý chế phẩm cũng cao hơn đối chứng. Chính các nano vi lượng khi thâm nhập vào tế bào cây đã tham gia vào phản ứng enzym làm tăng các chỉ số sinh trưởng.

Thí nghiệm trên đồng ruộng được thực hiện tại một số địa phương cho thấy tác dụng kích thích của chế phẩm lên các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất đậu tương. Kết quả ứng dụng tại Thanh Trì, Hà Nội vụ đông 2017 với giống ĐT26 cho thấy thời gian sinh trưởng ngắn hơn 1 ngày so với công thức đối chứng. Số nốt sần hữu hiệu và khối lượng khô cao hơn. Tỷ lệ quả 3 hạt là 43,30% trong khi công thức đối chứng là 38,66%. Năng suất tăng 5,06%.

Trong sản xuất nông nghiệp nói chung và đậu tương nói riêng, quy trình trồng đều ứng dụng kết hợp một số giải pháp. Ứng dụng chế phẩm nano trong trồng đậu tương cùng với chế phẩm XLH giống, đã phối hợp với chế phẩm phân bón lá (PBL) nano để cho kết quả cao, bền vững hơn.

Các thử nghiệm phối hợp 2 chế phẩm đã tiến hành ở nhiều địa điểm khác nhau. Trên cơ sở đó xây dựng quy trình sản xuất đậu tương ứng dụng chế phẩm XLH trước khi gieo và phun PBL nano vào 2 giai đoạn (lúc 7-8 đốt và quả non). Quy trình cho phép giảm tối thiểu 10% phân NPK, thời gian sinh trưởng giảm 2- 4 ngày, năng suất tăng khoảng 10% và hiệu quả kinh tế tăng tới 20%.

Sơ đồ tóm tắt quy trình sản xuất đậu tương có sử dụng chế phẩm nano cho các tỉnh phía Bắc

Mô hình sản xuất đậu tương có sử dụng sản phẩm nano tại Vĩnh Long

Ứng dụng chế phẩm xử lý hạt giống với cây ngô

Nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm xử lý hạt (XLH) giống trước khi gieo với cây ngô được thực hiện bởi Viện KHKT Nông nghiệp Miền Nam và Viện KHKT Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ. Các địa điểm triển khai gồm: Long An (huyện Đức Hòa), Đồng Tháp ( huyện Hồng Ngự ), Hậu Giang (Thị trấn Kinh Cùng), Đồng Nai ( Huyện Hưng Lộc), Bình Định (thị xã An Nhơn), Quảng Ngãi (huyện Sơn Tịnh) và Ninh Thuận (huyện Ninh Sơn). Chế phẩm XLH ngô trước khi gieo chứa tổ hợp 8 nano vi lượng: Fe, Cu, Co, Zn, Mn, B,̀ Mo và Se.

Khi so sánh việc xử lý hạt bằng nano đơn lẻ và nano tổ hợp cho 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.

Kết quả tỷ lệ nảy mầm theo thời gian của hạt giống ngô được xử lý bằng các chế phẩm nano đơn và tổ hợp

Thí nghiệm trong chậu vại chứng minh sự kích thích rõ của chế phẩm lên sinh trưởng của cây mầm như chiều cao cây, độ dài rễ, khối lượng tươi và khô sau khi gieo 7 và 10 ngày. Kết quả cũng cho thấy, hiệu quả kích thích sinh trưởng sẽ bền vững hơn khi sử dụng các nano vi lượng kết hợp với các cấu thành khác như chất điều hòa sinh trưởng, các axit amin, chất bảo vệ thực vật…

Cũng như với trồng đậu tương, quy trình trồng ngô kết hợp một số giải pháp. Ứng dụng chế phẩm nano trong trồng ngô cùng với chế phẩm XLH giống, đã phối hợp với chế phẩm phân bón lá (PBL) nano để cho kết quả cao, bền vững hơn.

Các thử nghiệm phối hợp 2 chế phẩm đã tiến hành tại các địa điểm khác nhau. Trên cơ sở đó xây dựng quy trình sản xuất ngô ứng dụng chế phẩm XLH trước khi gieo và phun PBL nano 3 lần từng giai đoạn. Quy trình cho phép giảm phân NPK, năng suất và hiệu quả kinh tế tăng hơn đối chứng. Dưới đây là sơ đồ tóm tắt quy trình cánh tác ngô sử dụng chế phẩm nano XLH giống trước khi gieo và phun PBL cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và vùng Đồng bằng Sông Cửu Long.

Sơ đồ tóm tắt quy trình canh tác ngô có sử dụng chế phẩm nano cho Vùng Duyên hải Nam Trung Bộ

Sơ đồ tóm tắt quy trình canh tác ngô có sử dụng chế phẩm nano cho Vùng Đồng bằng Sông Cửu Long

Nông dân và cán bộ kỹ thuật thăm ruộng trình diễn tại Đồng Tháp

Một góc ruộng trình diễn, so sánh mô hình canh tác ngô theo Quy trình sử dụng nano tại Hậu Giang