Công nghệ nano giúp hạn chế phun thuốc bảo vệ thực vật nhiều lần

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển công nghệ nano giúp thuốc bảo vệ thực vật bám chắc hơn trên bề mặt lá cây, hạn chế bị nước mưa rửa trôi và mở ra triển vọng giảm lượng thuốc sử dụng trong nông nghiệp.

Thu hoạch đậu nành trên cánh đồng ở Hắc Long Giang, Trung Quốc. Ảnh: THX/TTXVN

Theo phóng viên TTXVN tại Bắc Kinh, nghiên cứu của Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, công bố trên tạp chí Journal of Controlled Release, mô phỏng cơ chế bám dính của các cấu trúc dạng sợi ở một số loại vi khuẩn để tạo ra những hạt nano silica có bề mặt phủ gai nhọn. Thiết kế này giúp các hạt bám chặt vào lớp sáp trên lá, tăng khả năng lưu giữ hoạt chất sau khi phun.

Trong phương pháp phun truyền thống, lớp sáp chống thấm nước trên bề mặt lá khiến một phần thuốc khó bám lại, trong khi mưa có thể rửa trôi lượng thuốc còn sót. Ánh nắng và sự bay hơi cũng làm giảm hiệu quả của hoạt chất. Tình trạng này khiến người nông dân phải phun bổ sung nhiều lần, làm tăng chi phí sản xuất và nguy cơ phát tán hóa chất ra môi trường.

Để khắc phục vấn đề trên, nhóm nghiên cứu tạo ra các hạt silica rỗng, siêu nhỏ, nạp bên trong hoạt chất imidacloprid – một loại thuốc trừ sâu phổ biến. Khi được phun lên lá, các gai nhỏ giúp hạt neo vào lớp sáp, đồng thời các liên kết hydro góp phần tăng cường độ bám dính.

Thử nghiệm trên lá cây bông, đậu tương và cà chua cho thấy, sau khi mô phỏng điều kiện mưa, lượng thuốc lưu lại trên lá khi sử dụng công thức mới cao gấp hơn 4,8 lần so với một sản phẩm thương mại chứa cùng hoạt chất imidacloprid.

Theo nhóm nghiên cứu, khả năng giữ thuốc tốt hơn có thể giúp nâng cao hiệu quả sử dụng, giảm lượng hoạt chất bị rửa trôi và hạn chế nhu cầu phun lặp lại. Đây là hướng tiếp cận đáng chú ý trong bối cảnh việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật quá mức, kể cả với các sản phẩm được cấp phép, vẫn có thể làm tăng chi phí canh tác và gây áp lực đối với môi trường.

Các thử nghiệm ban đầu trên thực vật và cá ngựa vằn chưa ghi nhận dấu hiệu gây hại rõ rệt. Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để đánh giá đầy đủ độ an toàn và hiệu quả trong điều kiện canh tác thực tế. Công nghệ mới được kỳ vọng tạo cơ sở phát triển các chế phẩm bảo vệ thực vật hiệu quả hơn, hướng tới giảm lãng phí hóa chất và thúc đẩy sản xuất nông nghiệp bền vững.