Tổng hợp chế phẩm nano bạc từ dịch chiết lá Nha đam giống Mỹ (Aloe barbadensis Miller) để ứng dụng trong phòng bệnh hại và phát triển giống Ngô nếp mới ở Cồn Hến, tỉnh Thừa Thiên Huế

Nghiên cứu này nhằm mục địch tổng hợp được chế phẩm nano bạc từ dịch chiết lá Nha đam giống Mỹ (Aloe barbadensis Miller) tự sản xuất bằng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào, và ứng dụng chế phẩm nano bạc được tổng hợp để xử lý nguồn hạt Ngô giống, xử lý nguồn đất trồng Ngô và ứng dụng trong phòng trừ bệnh hại và phát triển giống Ngô nếp mới (Giống Ngô nếp lai F1, Ngọc Trai 6) có năng suất cao, chất lượng tốt tại Cồn Hến – một nơi trồng Ngô nổi tiếng ở tỉnh Thừa Thiên Huế. Các nội dung nghiên cứu gồm: (1) Tổng hợp xanh nguồn chế phẩm nano bạc từ dịch chiết lá Nha đam giống Mỹ (Aloe barbadensis Miller). (2) Đánh giá khả năng kháng khuẩn của chế phẩm nano bạc được tổng hợp. (3) Phối hợp với các hộ dân để trồng và nghiên cứu tác động của chế phẩm nano bạc được tổng hợp và tìm được nồng độ tối ưu khi xử lý hạt giống với chế phẩm nano bạc có khả năng kích thích tối ưu sự nảy mầm, sinh trưởng và phát triển của giống Ngô nếp mới tại Cồn Hến, tỉnh Thừa Thiên Huế. (4) Điều tra và xác định bệnh hại xuất hiện trong quá trình trồng giống Ngô nếp mới tại Cồn Hến, tỉnh Thừa Thiên Huế. (5) Phân lập, định danh và xác định tác nhân gây bệnh xuất hiện xuất hiện ở gốc thân cây Ngô 2 tháng tuổi bằng kỹ thuật phân tích DNA của mẫu bệnh. (6) Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm nano bạc được tổng hợp lên khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển tác nhân gây bệnh ở giống Ngô nếp mới tại Cồn Hến, Thừa Thiên Huế. (7) Ứng dụng chế phẩm nano bạc được tổng hợp trong phòng ngừa và sản xuất giống Ngô nếp mới tại Cồn Hến, Thừa Thiên Huế. Tính mới và tính sáng tạo Ứng dụng công nghệ nano trong phòng trừ sâu bệnh hại và nâng cao năng suất cây trồng đang là xu thế mới, được phát triển mạnh trong lĩnh vực nông nghiệp hiện nay. Có rất nhiều phương pháp tổng hợp chế phẩm nano được phát triển, trong đó phương pháp tổng hợp xanh nguồn chế phẩm nano (AgNPs) từ dịch chiết thực vật, rất được chú trọng nghiên cứu do có ưu điểm thân thiện môi trường, chi phí thấp và nguồn nguyên liệu thực vật đa dạng, dễ chọn lựa. Trước đây chúng tôi đã rất thành công trong việc sản xuất nguồn cây Nha đam giống Mỹ (Aloe barbadensis Miller) từ kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào và đã tạo ra được nguồn nguyên liệu cây Nha đam in vitro phát triển tốt trong điều kiện tự nhiên ở Thừa Thiên Huế. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng các hoạt chất có trong trong dịch chiết lá Nha đam như polyphenol, flavonoid, terpenoid, steroid làm nguyên liệu đóng vai trò là tác nhân khử và chất ổn định, làm bền, ngăn sự kết tụ của các hạt nano bạc tạo thành trong quá trình tổng hợp chế phẩm nano bạc từ dịch chiết lá Nha đam. Tính mới và tính sáng tạo trong nghiên cứu này thể hiện ở chỗ lần đầu tiên chúng tôi đã xây dựng được một quy trình khép kín từ khâu tạo nguồn nguyên liệu ban đầu để tổng hợp xanh chế phẩm nano bạc và ứng dụng chế phẩm này trong nghiên cứu phòng bệnh hại trên cây Ngô và phát triển giống Ngô nếp triển vọng mới có năng suất cao và chất lượng tốt tại Cồn Hến, tỉnh Thừa Thiên Huế. Kết quả nghiên cứu cho thấy chế phẩm nano bạc tổng hợp từ dịch chiết lá Nha đam rất có hiệu quả trong việc phòng bệnh và tăng cường khả năng sinh trưởng và phát triển của giống Ngô nếp mới khi trồng trên ruộng Ngô tại Cồn Hến, từ đó mở ra triển vọng phát triển phổ cập giống Ngô nếp mới này trên diên tích rộng ở Thừa Thiên Huế.

Trong nghiên cứu này chúng tôi đã kết hợp với các hộ dân ở khu vực trồng Ngô nổi tiếng tại Cồn Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế để bố trí trồng thử nghiệm giống Ngô nếp mới (F1, Ngọc Trai 6) trên ruộng Ngô. Trong quá trình trồng, chúng tôi đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của cây Ngô, đồng thời phối hợp với người dân ở đây theo dõi tình hình bệnh hại trên cây Ngô trong quá trình trồng trọt. Chúng tôi tiến hành thu thập mẫu bệnh để phân lập, định danh và xác định chính xác tác nhân gây bệnh. Sau đó, chúng tôi ứng dụng chế phẩm nano bạc được tổng hợp để nghiên cứu tác động của chúng lên khả năng ức chế sự sinh trưởng và phát triển của tác nhân gây bệnh hại trên Ngô, tìm ra được nồng độ tối ưu của nano bạc mà tại đó tác nhân gây bệnh không thể sinh trưởng, phát triển được để ứng dụng ngoài đồng ruộng. Ngoài ra, chúng tôi cũng đã phối hợp với người dân ở Cồn Hến để trồng thử nghiệm hai lô ruộng trồng giống Ngô nếp mới (F1, Ngọc Trai 6), trong đó một lô có xử lý chế phẩm nano bạc tổng hợp từ dịch chiết lá Nha đam và một lô không xử lý nano bạc để nghiên cứu. Từ đó, xác định được tác động tích cực của chế phẩm nano bạc lên khả năng phòng bệnh hại và kích thích sinh trưởng, phát triển của giống Ngô nếp mới khi trồng trên ruộng Ngô. Cuối cùng, chúng tôi chuyển giao nguồn hạt giống, chuyển giao chế phẩm nano bạc được tổng hợp cùng quy trình trồng giống Ngô nếp mới có xử lý 10 ppm chế phẩm nano bạc cho người dân trồng ngô để ứng dụng chế phẩm nano bạc được tổng hợp, tiếp tục xử lý nguồn hạt giống và nguồn đất trồng Ngô và phát triển giống Ngô nếp mới trên diện rộng tại Cồn Hến, tỉnh Thừa Thiên Huế. Kết quả nghiên cứu khẳng định được tác động tích cực của chế phẩm nano bạc được tổng hợp lên khả năng nảy mầm, sinh trưởng và phát triển giống Ngô nếp mới tại Cồn Hến và cho thấy chế phẩm nano bạc tổng hợp từ dịch chiết lá Nha đam có tiềm năng ứng dụng trong phòng bệnh, trồng và phát triển một giống Ngô nếp mới có năng suất cao và chất lượng tốt trên ruộng Ngô ở Cồn Hến, góp phần khôi phục vùng đất trồng Ngô nổi tiếng ở Thừa Thiên Huế.

Việc sử dụng nguyên liệu Nha đam tự sản xuất từ kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào để tổng hợp xanh nguồn chế phẩm nano bạc thay cho thuốc bảo vệ thực vật trong phòng ngừa bệnh hại và canh tác cây Ngô ở Cồn Hến, vừa đảm bảo an toàn, vừa giúp giảm thiểu chi phí nguyên vật liệu, góp phần tăng hiệu quả kinh tế-xã hội trong sản xuất Ngô. Ngoài ra, việc ứng dụng thành công chế phẩm nano bạc tổng hợp này để ức chế sự sinh trưởng và phát triển của tác nhân gây bệnh hại, đồng thời tăng cường khả năng kích thích sự sinh trưởng và phát triển của giống giống Ngô nếp mới khi trồng trên ruộng Ngô đã góp phần phòng trừ bệnh hại và phát triển hiệu quả giống Ngô nếp mới này trên ruộng Ngô ở Cồn Hến. Cồn Hến ở Phường Vỹ Dạ, tỉnh Thừa Thiên Huế là vùng đất địa phương nổi tiếng lâu năm với nghề trồng Ngô và chế biến các sản phẩm từ Ngô. Tuy nhiên nhiều năm gần đây giống Ngô nếp bản địa của Cồn Hến đã bị thoái hóa và mất giống khiến cho nhiều vùng trông Ngô trước đây đã chuyển qua trồng chuối hay trồng các loại cây hoa màu khác. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chuyển giống Ngô lai F1 Ngọc Trai 6 là giống Ngô nếp mới được lai tạo có năng suất cao, chất lượng tốt và ăn ngon để phối hợp với người dân địa phương ứng dụng chế phẩm nano bạc tổng hợp từ dịch chiết lá Nha đam thay thế cho các thuốc bảo vệ thực vật để phòng bệnh hại, trồng và phát triển giống Ngô nếp mới này tại Cồn Hến, Thừa Thiên Huế. Thông qua quá trình phối hợp trồng thử nghiệm giống Ngô nếp mới này với người dân chuyên trồng Ngô tại Cồn Hến, chúng tôi đã kết nối, trao đổi chuyên môn và truyền đạt kinh nghiệm và chuyển giao chế phẩm nano bạc tự tổng hợp cho người dân tiếp tục sản xuất. Từ đó, giúp người dân ý thức được hiệu quả và giá trị của việc trồng Ngô và kích thích người dân chuyển đổi mục đích sử dụng đất để quay về canh tác Ngô thay cho việc bỏ đất hoang hoặc trồng các loại cây ít giá trị khác. Kết quả của công tác này sẽ góp phần khôi phục, bảo tồn và phát triển việc trồng Ngô tại khu vực trồng Ngô nổi tiếng ở Cồn Hến, Thừa Thiên Huế.