Nghiên cứu chế tạo nanocomposite ZnO Bentonite ứng dụng diệt nấm Phytophthora

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Đoàn Quang Hà

TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANOCOMPSITE ZnO/BENTONIT
ÚNG DỤNG DIỆT NẤM PHYTOPHTHORA.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Đoàn Quang Hà
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO NANOCOMPSIT ZnO/BENTONITE
ÚNG DỤNG DIỆT NẤM PHYTOPHTHORA.
Chun ngành: Hóa mơi trƣờng
Mã số: 8440112.05.

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
Hƣớng dẫn 1. PGS.TS. Trần Hồng Côn
Hƣớng dẫn 2. PGS.TS. Nguyễn Hoài Châu

Hà Nội – Năm 2019


LỜI CẢM ƠN

Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Trần Hồng Côn
và PGS.TS Nguyễn Hồi Châu – những ngƣời thầy tận tình dìu dắt chỉ bảo tơi trong
suốt q trình học tập và thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đỗ Quang Trung trƣởng PTN Hóa Mơi
trƣờng cùng các thầy cơ giáo trong phịng đã chỉ bảo và góp ý kiến q báu để tơi
hồn thành luận văn.
Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các bác, chú, anh, chị em Phịng Ứng dụng
và chuyển giao Cơng nghệ - Viện Công nghệ môi trƣờng đã tạo điều kiện giúp đỡ
tơi trong suốt q trình thực hiện đề tài.
Từ đáy lịng mình tơi xin bày tỏ lịng biết ơn vơ hạn tới gia đình và bạn bè đã
chăm sóc, khích lệ, động viên tơi trong suốt q trình nghiên cứu.

Học Viên

Đoàn Quang Hà


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................................
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƢƠNG I – TỔNG QUAN .....................................................................................2
1.1. Ảnh hƣởng của nấm bệnh và việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật đến môi
trƣờng. .....................................................................................................................2
1.1.1.

Ảnh hƣởng của nấm bệnh đến môi trƣờng và con ngƣời ....................2

1.1.2.

Ảnh hƣởng của dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật đến môi trƣờng .......3

1.2. Đặc điểm gây bệnh của nấm Phytophthora ...................................................5
1.2.1.

Đặc điểm gây bệnh của nấm Phytophthora .........................................5

1.2.2.

Thiệt hại do nấm bệnh Phytophthora ..................................................7

1.3. Công nghệ nano và ứng dụng trong môi trƣờng nông nghiệp .........................9
1.3.1. Một số tính chất của vật liệu nano ..........................................................10
1.3.2. Phƣơng pháp chế tạo hạt nano kim loại ..................................................13
1.3.3. Ứng dụng của công nghệ nano trong môi trƣờng nông nghiệp ..............14
1.4. Nano oxit kẽm và ứng dụng của nano oxit kẽm ............................................18
1.4.1. Giới thiệu về kẽm oxit.............................................................................18
1.4.2. Tầm quan trọng của các hạt nano oxit kẽm đối với môi trƣờng nông
nghiệp hiện đại..................................................................................................19
1.4.3. Sử dụng hạt nano ZnO nhƣ một chất kháng khuẩn và kháng nấm. ........20
1.4.4. Cơ chế diệt khuẩn và diệt nấm bởi các hạt nano ZnO ............................23
1.5. Vật liệu composite cố định nano ZnO. ..........................................................24
CHƢƠNG 2 – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................28
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.....................................................................................28
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................28

2.2.1. Tổng quan tài liệu....................................................................................28


2.2.2. Thực nghiệm trong phịng thí nghiệm.....................................................28
2.3. Các phƣơng pháp đặc trƣng ...........................................................................31
2.3.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X ............................................................................31
2.3.2. Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) ..............................................................32
2.3.3. Ảnh Hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .....................................................33
2.3.4. Quang phổ Hồng ngoại biến đổi chuỗi (FT- IR).....................................33
2.3.5. Phổ tử ngoại khả kiến UV-Vis ...............................................................35
2.3.6. Quang phổ tán xạ năng lƣợng (EDX) .....................................................35
2.4. Đánh giá đặc trƣng diệt khuẩn của vật liệu ....................................................35
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................38
3.1. Nghiên cứu tối ƣu hóa phƣơng pháp chế tạo nano ZnO ................................38
3.1.1. Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ mol Zn2+/ C2O42- đến đặc trƣng của các hạt
nano ZnO tạo thành ...........................................................................................38
3.1.2. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ Zn2+ đến đặc trƣng của các hạt nano
ZnO tạo thành ....................................................................................................41
3.1.3. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ nung và thời gian nung tới đặc trƣng
của các hạt nano ZnO tạo thành ........................................................................44
3.1.3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian nung tới đặc trƣng của các hạt nano
ZnO tạo thành ....................................................................................................44
3.1.3.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ nung tới đặc trƣng của các hạt
nano ZnO tạo thành ...........................................................................................47
3.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano composite ZnO/Bentonite ........................51
3.2.1. Kết quả nghiên cứu cấu trúc của ZnO cố định trên bentonite.................51
3.2.2. Kết quả nghiên cứu đặc trƣng của ZnO hình thành trên bề mặt bentonite
thông qua phổ UV-Vis. .....................................................................................52
3.2.3. Kết quả nghiên cứu phổ FT-IR đặc trƣng của mẫu nanocomposit
ZnO/Bent ...........................................................................................................53

3.2.4. Xác định hình thái và kích thƣớc của ZnO cố định trên bentonite. ........54


3.1.5. Xác định hiệu suất cố định ZnO trên bentonite. .....................................54
3.3. Đánh giá khả năng kháng nấm của vật liệu ...................................................55
3.3.1. Khảo sát nồng độ tối ƣu ..........................................................................55
3.3.2. Kết quả so sánh vật liệu nano ZnO/Bentnite...........................................59
KẾT LUẬN ...............................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................63


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Số nguyên tử và năng lƣợng bề mặt của hạt nano hình cầu ..................... 11
Bảng 2.1. Độ dài đặc trƣng của một số tính chất của vật liệu nano .......................... 13
Bảng 3.1. Kết quả theo dõi khả năng ức chế nấm Phytophthora sp. của vật liệu
ZnO/Bentonit trong phịng thí nghiệm ...................................................................... 53
Bảng 3.2. Kết quả so sánh khả năng ức chế nấm Phytophthora sp. của vật liệu nano
ZnO/Bentonit với nano ZnO, Bentonite trong phịng thí nghiệm ............................. 56


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hình dạng của nấm Phytophthora ...............................................................5
Hình 1.2. Nấm Phytophthora trên cây cam: cây bị thối rễ, chảy mủ, quả bị thối và
ảnh hƣởng đến chất lƣợng ...........................................................................................7
Hình 1.3. Cây sầu riêng bị mắc bệnh do nấm Phytophthora .......................................8
Hình 1.4. Hình ảnh thể hiện “lĩnh vực” nano (màu đỏ) so với một số đối tƣợng vật
lý và sinh học theo thang kích thƣớc.........................................................................10
Hình 1.2. Ảnh hƣởng của số lƣợng nguyên tử đến diện tích bề mặt riêng ...............12
Hình 1.6. Phƣơng pháp chế tạo vật liệu cấu trúc nano: a) vật lý; b) hóa học ...........14
Hình 1.7. Mơ hình cấu trúc lục giác của ZnO wurtzite và cấu trúc lập phƣơng ZnO

Blende........................................................................................................................18
Hình 1.8. Khuẩn ty của nấm B.cinerea chụp SEM: (A) và (B) – khuẩn ty của nấm
đối chứng, (C) và (D) – khuẩn ty của nấm xử lý bằng nano kẽm 12 mmol/l ...........22
Hình 1.9. Bào tử nấm P.expansum: (A) và (B) đối chứng, (C) và (D) – nấm xử lý
bằng nano kẽm 12 mmol/l .........................................................................................22
Hình 2.1. Ảnh phản xạ tia X .....................................................................................31
Hình 3.1. Giàn đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu ZnO với tỷ lệ tiền chất khác nhau ...38
Hình 3.2. Ảnh SEM của các mẫu ZnO thay đổi tỷ lệ chất phản ứng ........................39
Hình 3.3. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) mẫu ZnO-0,75 .............................40
Hình 3.4. Giản đồ XRD các mẫu ZnO với các nồng độ Zn(CH3COO)2 thay đổi ....41
Hình 3.5. Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) của các mẫu ZnO ...................................43
Hình 3.6. Ảnh hiển vi điện tử quét của mẫu ZnO-0,05M .........................................43
Hình 3.7. Giản đồ XRD của các mẫu ZnO nung ở các nhiệt độ khác nhau .............44
Hình 0.8Hình 3.8. Ảnh SEM của các mẫu ZnO có thời gian nung khác nhau .........46
Hình 3.9. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua (TEM) mẫu nano ZnO-3h .......................47
Hình 3.10. Giản đồ XRD các mẫu ZnO đƣợc nung ở các nhiệt độ khác nhau .........48
Hình 3.11. Ảnh SEM của các mẫu ZnO nung tại các nhiệt độ khác nhau ................49
Hình 3.12. Ảnh hiển vi điện tử truyền qua mẫu nano ZnO-500 ...............................50
Hình 3.13. Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của vật liệu Bent-ZnO ...........................51
Hình 3.14. Phổ UV-Vis của vật liệu ZnO cố định trên bentonite .............................52


Hình 3.15. Quang phổ hồng ngoại của Bent-ZnO và bentonite................................53
Hình 3.16: Ảnh hiển vi điện tử quét của mẫu vật liệu ..............................................54
Hình 3.17. Phổ tán xạ năng lƣợng của vật liệu Bent-ZnO ........................................55
Hình 3.19. Thí nghiệm ức chế nấm Phytophthora in vitro .......................................61


MỞ ĐẦU
Nano oxit kẽm (ZnO) là một trong những vật liệu nano có nhiều ứng dụng

nên đƣợc các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Các hạt nano ZnO có vai trị quan
trọng trong nơng nghiệp, trong đó dung dịch keo chứa các hạt nano ZnO đƣợc sử
dụng làm phân bón sinh học đƣợc áp dụng để kích sinh trƣởng và tăng năng suất
cây trồng. Các hạt nano ZnO có các đặc tính độc đáo trong khử trùng và tính ổn
định theo thời gian so với các chất khử trùng hữu cơ, nhờ vậy đã thúc đẩy việc
nghiên cứu sử dụng nó nhƣ chất kháng khuẩn, kháng nấm.
Mặc dù, lƣợng nhỏ kẽm là điều cần thiết cho quá trình trao đổi chất khác
nhau trong hầu hết các cơ thể sống, trong khi với hàm lƣợng cao hơn, nó có thể gây
độc. Có ba cơ chế chính cho các hoạt động kháng khuẩn của các ion kẽm. Một là,
các ion kim loại liên kết với protein và phá hủy protein. Thứ hai, các ion kim loại có
thể tƣơng tác với màng vi khuẩn, gây ra những thay đổi về cấu trúc và khả năng
thẩm thấu. Thứ ba, các ion kim loại tƣơng tác với acid nucleic của vi khuẩn và ngăn
chặn sự sao chép của vi sinh vật. Kẽm oxit cũng đã đƣợc chứng minh rằng việc sử
dụng các hạt nano riêng rẽ là bất lợi, bởi vì kích thƣớc của chúng có thể ảnh hƣởng
đến sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng. Để khắc phục vấn đề này, các quá trình pha
tạp đã đƣợc giới thiệu bằng cách kết hợp các hạt nano với các vật liệu thân thiện với
môi trƣờng khác nhƣ vật liệu trơ và ổn định để mở rộng phạm vi ứng dụng của các
hạt nano. Hơn nữa, việc tạo ra vật liệu hỗn hợp hạt nano kẽm với các hạt nano khác
hoặc với các chất nền hay chất độn khác sẽ đem lại các đặc tính mới và tăng cƣờng
tính chất của vật liệu mà chúng khơng thể đạt đƣợc khi ở dạng riêng lẻ. Vì vậy trong
khuôn khổ luận văn “Nghiên cứu nanocomposite ZnO/Bentonite ứng dụng diệt
nấm Phytophthora” sẽ tiến hành cố định nano kẽm lên trên vật liệu thân thiện mơi
trƣờng và có giá thành thấp là bentonite, tiến hành nghiên cứu các đặc trƣng của các
vật liệu hỗn hợp này để chứng minh sự tồn tại của nano kẽm trên bentonite và khả
năng diệt nấm của vật liệu này.

1


CHƢƠNG I – TỔNG QUAN

1.1.

Ảnh hƣởng của nấm bệnh và việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật đến
môi trƣờng.

1.1.1. Ảnh hƣởng của nấm bệnh đến môi trƣờng và con ngƣời
Thiệt hại do các nấm bệnh có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong quá trình sinh
trƣởng và phát triển của cây trồng. Bên cạnh những thiệt hại trực tiếp đến kinh tế,
nhiều bệnh cịn có nguy cơ gây ảnh hƣởng đến sức khỏe của ngƣời sử dụng. Một số
chi nấm nhƣ Penicilium, Alternaria, Phytophthora và Fusarium đƣợc biết có thể
sản xuất độc tố trong những điều kiện nhất định. Và rủi ro lớn nhất của ô nhiễm độc
tố xảy ra khi sản phẩm bị bệnh đƣợc sử dụng trong sản xuất chế biến thực phẩm
hoặc thức ăn gia súc. Nấm gây bệnh cho cây trồng rất phong phú về chủng loại và
gây bệnh ở những phần khác nhau của cây nhƣ rễ, thân, lá, quả... Nấm có thể sinh
trƣởng ở dải nhiệt độ 5-35oC, thích hợp nhất là 25-28oC và pH axit nhẹ (6,0 - 6,5).
Nấm gây bệnh có thể tồn tại trong đất trong thời gian rất dài, kể cả trong điều kiện
khơng có cây ký chủ. Chúng tồn tại trong đất và trên tàn dƣ của cây trồng, ở dạng
các sợi nấm, hạch nấm, bào tử trứng và những bào tử có vách dày. Một số bệnh
thƣờng gặp ở trên cây ăn quả và cây công nghiệp lấy quả là: bệnh thán thƣ do nấm
Colletotrichum sp, bệnh nấm hồng do Corticium salmonicolor gây ra, bệnh phấn
trắng do nấm Uncinula necator hại nho và bệnh sƣơng mai (mốc sƣơng) do nấm
Phytophthora infestans gây ra[1]. Những bào tử của các loại nấm bệnh này còn gây
bệnh trên quả sau khi thu hoạch và rất khó xử lý vì quả đã bị nhiễm bệnh trƣớc khi
thu hoạch.
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới thuận lợi, trái cây Việt Nam rất phong phú,
đa dạng về số lƣợng và chủng loại (cam, xoài, sầu riêng, măng cụt, nhãn, thanh
long...). Nhiều loại quả có giá trị kinh tế cao, rất đƣợc ƣa chuộng trong và ngoài
nƣớc. Nhu cầu thị trƣờng ngoài nƣớc về trái cây khá lớn nhƣng các nƣớc nhập khẩu
trái cây yêu cầu phải cung cấp sản phẩm có chất lƣợng ổn định trong khi Việt Nam
chƣa đáp ứng đƣợc các yêu cầu này. Một trong những lý do là quá trình xử lý bệnh

2


trƣớc và sau thu hoạch chƣa bảo đảm, vẫn tồn tại dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật ở
trên mức cho phép, ảnh hƣởng đến việc kinh doanh, nhất là xuất khẩu và tác động
xấu cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Ngoài ra, việc sử dụng thƣờng xuyên các thuốc
trừ nấm hóa học có thể gây ơ nhiễm mơi trƣờng và dẫn đến việc xuất hiện nhiều
chủng kháng thuốc, gây khó khăn cho việc phịng trừ các bệnh này. Vì thế việc phát
triển các chế phẩm thay thế đảm bảo mức độ an toàn cho sức khỏe của ngƣời sử
dụng với giá thành thấp là cấp thiết; góp phần làm giảm hao hụt trƣớc và sau thu
hoạch, đảm bảo chất lƣợng trái cây, làm cơ sở để phát triển ngành nông nghiệp cây
ăn quả một cách bền vững, phục vụ tiêu dùng trong nƣớc và tham gia xuất khẩu.
1.1.2. Ảnh hưởng của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường
Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật tràn lan gây ra những hậu quả to lớn đến
môi trƣờng sinh thái và đời sống sức khỏe con ngƣời. Ở tất cả các nƣớc, tần suất bị
nhiễm thuốc bảo vệ thực vật lớn nhất là ở những ngƣời trực tiếp sử dụng thuốc bảo
vệ thực vật trong canh tác nông nghiệp và tiếp theo là những ngƣời dân sống cạnh
các vùng canh tác phun nhiều thuốc bảo vệ thực vật. Nông dân phải thao tác trực
tiếp với đa số các loại thuốc bảo vệ thực vật nên nguy cơ bị nhiễm độc ở họ là cao
nhất. Các nghiên cứu dịch tễ cho thấy ở Mỹ và Châu Âu tỷ lệ ung thƣ ở ngƣời nông
dân cao hơn nhiều so với những ngƣời khơng làm nơng nghiệp. Theo ƣớc tính, chỉ
0,1% lƣợng thuốc bảo vệ thực vật đã phun là có hiệu quả trực tiếp đối với sâu bệnh
và cỏ dại cần tiêu diệt, phần còn lại rất lớn (99,9%) sẽ tác động vào môi trƣờng.
Hơn nữa, thuốc bảo vệ thực vật còn ảnh hƣởng tiêu cực đến sức khoẻ của con ngƣời
và gây thiệt hại đáng kể cho môi trƣờng sinh thái. Theo báo cáo của Liên hợp quốc,
hàng năm trên thế giới có khoảng 3 triệu vụ ngộ độc do thuốc bảo vệ thực vật, trong
đó có khoảng 220.000 vụ tử vong. Việc sử dụng rộng rãi thuốc bảo vệ thực vật đã
và đang làm chết cá, chim nƣớc, những kẻ thù tự nhiên của sâu bọ có hại, những
côn trùng thụ phấn cho cây trồng, làm cho hiện tƣợng kháng thuốc của sâu bệnh

ngày càng gia tăng và gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho môi trƣờng sinh thái.
Ngồi mặt tích cực của thuốc bảo vệ thực vật là tiêu diệt các sinh vật gây hại cho
cây trồng, bảo vệ mùa màng thuốc bảo vệ thực vật còn gây nhiều hậu quả nghiêm

3


trọng nhƣ gây hại đến các quần thể sinh vật trên đồng ruộng, tiêu diệt sâu bọ có ích,
tiêu diệt tôm cá, phá vỡ cân bằng sinh thái. Dƣ lƣợng của hóa chất bảo vệ thực vật
có thể tồn tại trong nơng sản, có thể tồn tại trong nƣớc mặt, ngấm vào đất, di chuyển
vào mạch nƣớc ngầm, phát tán theo gió gây ơ nhiễm mơi trƣờng.
Thuốc trừ sâu trong đất, dƣới tác dụng của mƣa và rửa trôi sẽ tích lũy và lắng
đọng trong lớp bùn đáy ở sơng, ao, hồ,…sẽ làm ơ nhiễm nguồn nƣớc. Thuốc trừ sâu
có thể phát hiện trong các giếng, ao, hồ, sông, suối cách nơi sử dụng thuốc trừ sâu
vài km. Mặc dù độ hồ tan của hố chất bảo vệ thực vật tƣơng đối thấp, song chúng
cũng bị rửa trôi vào nƣớc tƣới tiêu, gây ô nhiễm nƣớc bề mặt, nƣớc ngầm và nƣớc
vùng cửa sông ven biển nơi nƣớc tƣới tiêu đổ vào.
Đất canh tác là nơi tập trung nhiều dƣ lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật. Hóa
chất bảo vệ thực vật đi vào trong đất do các nguồn: phun xử lý đất, các hạt thuốc
bảo vệ thực vật rơi vào đất, theo mƣa lũ, theo xác sinh vật vào đất. Theo kết quả
nghiên cứu thì phun thuốc cho cây trồng có tới 50% số thuốc rơi xuống đất, ngồi ra
cịn có một số thuốc rải trực tiếp vào đất. Khi vào trong đất một phần thuốc trong
đất đƣợc cây hấp thụ, phần còn lại thuốc đƣợc keo đất giữ lại. Thuốc tồn tại trong
đất dần dần đƣợc phân giải qua hoạt động sinh học của đất và qua các tác động của
các yếu tố lý, hóa. Tuy nhiên tốc độ phân giải chậm nếu thuốc tồn tại trong môi
trƣờng đất với lƣợng lớn, nhất là trong đất có hoạt tính sinh học kém. Những khu
vực chơn lấp hóa chất bảo vệ thực vật thì tốc độ phân giải cịn chậm hơn nhiều.
Khi phun thuốc bảo vệ thực vật, không khí bị ơ nhiễm dƣới dạng bụi, hơi.
Dƣới tác động của ánh sáng, nhiệt, gió… và tính chất hóa học, thuốc bảo vệ thực
vật có thể lan truyền trong khơng khí. Lƣợng tồn trong khơng khí sẽ khuếch tán, có

thể di chuyển xa và lắng đọng vào nguồn nƣớc mặt ở nơi khác gây ơ nhiễm mơi
trƣờng.
Ngồi tác dụng diệt dịch bệnh, các loại cỏ và sâu bệnh phá hoại mùa màng,
dƣ lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật cũng đã gây nên các vụ ngộ độc cấp tính và mãn
tính cho ngƣời tiếp xúc và sử dụng chúng, và cũng là nguyên nhân sâu xa dấn đến

4


những căn bệnh hiểm nghèo. Vì vậy các loại hóa chất diệt nấm bệnh độc hại dần bị
hạn chế, cấm sử dụng và cần phải có thời gian cách li dài với con ngƣời và động
vật.
Dựa trên những tác hại trên khi sử dụng tràn lan các loại thuốc bảo vệ thực
vật để diệt nấm sâu bệnh các nhà khoa học trên thế giới đã hƣớng nghiên cứu tới
các loại chất, vật liệu thân mơi trƣờng để khắc phục tình trạng trên.
1.2.

Đặc điểm gây bệnh của nấm Phytophthora

1.2.1. Đặc điểm gây bệnh của nấm Phytophthora
Phytophthora (tiếng Hy Lạp, phyton: Thực vật; phthora: phá hoại), đƣợc đặt
tên bởi Bary (1876). Sợi nấm khơng màu, khơng vách ngăn, đơn bào, kích thƣớc
khơng đều, túi bào tử có hình trứng và hình quả chanh, trên đầu có nuốm hoặc
khơng có nuốm, khơng màu, trong suốt. Bào tử hình cầu hoặc hình thận có hai lông
roi, di chuyển rất nhanh trong nƣớc, nhiệt độ thích hợp để nấm sinh trƣởng và phát
triển từ 25 – 300C, pH = 6 - 7. Do có bào tử động có khả năng di chuyển, bệnh do
nấm Phytophthora gây ra lây lan rất nhanh và dễ bùng phát thành dịch bệnh.

Hình 0.1Hình

1.1. Hình dạng của nấm Phytophthora

5


Các lồi Phytophthora tấn cơng trên phạm vi thực vật rộng lớn và là tác nhân
gây một số dịch bệnh nghiêm trọng trên thế giới – điển hình nhƣ bệnh mốc sƣơng
mai (hay tàn lụi muộn) trên khoai tây đã gây ra nạn đói ở Châu Âu những năm
1840, nguyên nhân do nấm P. infestans. Bệnh Phytophthora đã đƣợc nghiên cứu sâu
tại Châu Âu, tuy nhiên bệnh khá phổ biến ở vùng nhiệt đới ẩm và gây nhiều nguy
hiểm làm mất mùa ở nhiều loại cây ăn quả quan trọng ở những vùng này nhƣ bệnh
thối rễ, thối cổ rễ, loét thân, tàn lụi lá và thối trái. Nấm P. palmivora đã gây rất
nhiều bệnh trên nhiều loại cây trồng khác nhau: làm đen vỏ ca cao; thân và trái đu
đủ; thối rễ và tàn lụi trên cam quýt; thối chồi trên cọ; sọc đen trên cây cao su; thối rễ
loét thân cây sầu riêng; chết nhanh trên cây tiêu. Trên cây tiêu các loài nấm
Phytophthora gây hại đƣợc xác định là nấm Phytophthora capsici gây hại chủ yếu
trong mùa mƣa, nhất là vào cuối mùa mƣa khi có khí hậu ấm và ẩm. Nấm
Phytophthora sp. có thể tấn cơng riêng lẻ nhƣng đa số có sự kết hợp với các nấm
khác nhƣ Fusarium, Pythium và Rhizoctonia.
Có thể nói Phytophthora là một nhóm lớn có mặt khắp mọi nơi trên thế giới
và có hơn 1.000 cây ký chủ, một vài loài của Phytophthora đã trở thành dịch hại.
Trong khi P. cinnamomi đƣợc tìm thấy ở vùng nhiệt đới thì P. palmivora, P.
paracitica (P. nicotianae) và P. citrophthora là đặc trƣng ở vùng nhiệt đới và cận
nhiệt đới; P. infestans, P. syringae và P. fragariae xuất hiện phổ biến ở vùng ôn
đới.
Điều kiện phát sinh, phát triển bệnh do nấm Phytophthora: Bệnh héo nhanh
do nấm Phytophthora sp. tấn công trên cây tiêu thƣờng xảy ra trong mùa mƣa, khi
có khí hậu nóng và ẩm. Bệnh xảy ra trên những vƣờn thốt nƣớc kém, đất bị úng
nƣớc hoàn toàn là điều kiện cho nấm phát triển. Nấm Phytophthora sống trong đất
dƣới hình thức các sợi nấm (mycelium) hoặc các bào tử có vách dày gọi là noãn bào

tử (oospores), các noãn bào tử tồn tại hàng năm trong đất. Khi đất ẩm, các noãn bào
tử nảy mầm cho ra các sợi nấm (mycelia), các sợi nấm sinh ra các bào tử nang
(sporangia), các bào tử nang chứa các cá thể gây bệnh gọi là động bào tử

6


(zoospores). Các động bào tử chỉ phóng thích ra ngồi bào tử nang để đi gây bệnh
khi đất bị úng nƣớc hoàn toàn. Khi ra ngoài các động bào tử dùng roi (flagella) bơi
tới các rễ cây để gây bệnh hay bơi theo dòng nƣớc mƣa để tới các nơi khác trong
vƣờn, làm bệnh lây lan rất nhanh. Vƣờn bị ngập úng nƣớc càng lâu thì áp lực bệnh
càng lớn. Ngoài ra tuyến trùng cũng tạo điều kiện thuận lợi cho nấm phát triển,
tuyến trùng xâm nhập vào rễ tạo vết thƣơng hở cho nấm xâm nhập vào gây bệnh[1].
1.2.2. Thiệt hại do nấm bệnh Phytophthora
Nấm Phytophthora thƣờng gây bệnh trên rễ, thân, lá và quả. Khi đó, nấm
làm cây thối rễ, chảy nhựa chảy mủ dẫn tới thiệt hại kinh tế cho các nhà vƣờn. Triệu
chứng bệnh do nấm Phytophthora trên một số loại cây trồng tại Việt Nam:
- Trên cây ăn quả có múi: Trên thân cây bệnh thƣờng xuất hiện ở phần sát
gốc, cổ rễ hoặc tại các vết ghép. Nấm xâm nhập vào thân gây ra những vết thối màu
nâu trên vỏ, những vết nứt theo chiều dọc của thân để lộ ra phần gỗ có màu nâu,
chảy nhựa, lúc đầu có màu vàng, sau đó khơ lại có màu nâu trong (gơm). Bệnh có
thể phát triển nhanh bao quanh thân làm thân xì mủ hoặc trên rễ chính làm rễ bị
thối. Trên lá làm cho các lá bị vàng, nhất là gân lá, sau đó lá rụng đi, chồi bị xoăn,
cành bị khô và chết. Trên quả làm quả bị thối nâu.

Hình 0.2Hình 1.2. Nấm Phytophthora trên cây cam: cây bị thối rễ, chảy mủ, quả bị thối
và ảnh hưởng đến chất lượng

7

- Trên cây sầu riêng: Trên rễ: Cây sầu riêng trồng trên vùng đất thấp, ẩm độ
cao dễ nhiễm nấm Phytophthora, rễ non bị thối có màu nâu đen, rễ chết dần làm cây
phát triển chậm, sau đó nấm lây lan dần đến phần thân cây phía trên làm chảy nhựa
thân, bộ lá chuyển màu vàng, cây không phát triển và chết dần. Trên thân, cành:
Nấm lây lan dần lên phần thân cây phía trên làm chảy nhựa trên bề mặt vỏ thân, vết
bệnh ƣớt và nhựa có màu nâu. Vỏ thân và gỗ bên dƣới bị chuyển sang màu hồng
nhạt, có bớt tím, viền gợn sóng, bệnh lan dần vào bó mạch. Khi cạo lớp vỏ bị bệnh
ra lấy phần gỗ có màu nâu sẫm dọc theo thân, cành. Cây bị bệnh nặng không phát
triển và chết dần. Trên lá: Vết bệnh đầu tiên là những đốm đen nâu nhỏ trên mặt lá
và lan rất nhanh, bộ lá chuyển màu vàng rồi sau vài ngày lá chuyển thành mầu nâu,
lá bị nhũn rồi khô dần và rụng theo từng cành hay một phía của cây. Trên quả: Vết
bệnh khởi đầu là một vài chấm nhỏ mầu nâu đen thƣờng xuất hiện ở vị trí dọc theo
chiều từ cuống quả trở xuống xung quanh quả, sau đó phát triển thành hình trịn hay
loang lổ và có mầu nâu trên vỏ quả. Khi quả già vết bệnh nứt ra và phần thịt quả
bên trong bị thối, có rất nhiều sợi nấm màu trắng trên vết bệnh và làm quả sầu riêng
rụng trƣớc khi chín[1].

Hình 0.3Hình

1.3. Cây sầu riêng bị mắc bệnh do nấm Phytophthora

- Trên hồ tiêu: Dây bị héo, xuống lá rồi chuyển vàng, rụng ào ạt chỉ để lại
dây, cành trơ trọi (tất cả các triệu chứng trên diễn ra trong vịng 7 – 10 ngày) sau đó
cây chết trong vòng vài tuần lễ. Quan sát cây bệnh đƣợc nhổ lên thì thấy tồn bộ rễ

8


bị thối đen nhất là phần cổ rễ, thân sát mặt đất bị thối rã, vỏ bong ra, có mùi hôi nhẹ.

Một khi xuất hiện bệnh sẽ làm chết hàng loạt nọc tiêu do đó việc phịng trị rất khó
khăn, tốn kém và ít mang lại hiệu quả vì khi triệu chứng biểu hiện ra bên ngồi thì
có nghĩa là bộ rễ tiêu đã bị nấm tấn công từ 1 – 2 tháng trƣớc.
1.3. Công nghệ nano và ứng dụng trong mơi trƣờng nơng nghiệp
Hiện nay, vật liệu mới có cấu trúc nano đã trở thành một trong những vật liệu
đƣợc sử dụng rộng rãi trong đời sống. Loại vật liệu này có đặc tính khác biệt,
thƣờng vƣợt trội hơn so với các vật liệu thông thƣờng ở hai đặc điểm chính: hiệu
ứng bề mặt (tỷ lệ bề mặt/khối lƣợng rất cao do đó các nguyên tử của hạt nano liên
kết với nhau một cách yếu ớt nên chúng có phản ứng mạnh hơn) và hiệu ứng lƣợng
tử (các điện tử thay đổi vị trí trong giới hạn bề mặt của hạt nano và khơng cịn phân
bố theo mức năng lƣợng một cách rõ ràng, do đó chúng dao động tập thể tạo ra hiệu
ứng cộng hƣởng plasmon bề mặt). Những đặc điểm này ảnh hƣởng đến đặc tính hóa
lý chung của các vật liệu nano và tạo ra các đặc tính mới chƣa từng có ở các vật liệu
khối. Cơng nghệ mới này đã hình thành cơ sở cho một lĩnh vực nghiên cứu và ứng
dụng liên ngành rộng lớn đƣợc phát triển nhanh trên toàn thế giới trong một vài thập
kỷ vừa qua.
Trong những năm đầu tiên, việc áp dụng công nghệ nano trong sản xuất nông
nghiệp chủ yếu đƣợc thực hiện qua các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, nhƣng
ngay sau đó nó đã bắt đầu và đang tiếp tục có ảnh hƣởng đáng kể trong các lĩnh vực
quan trọng nhƣ lai tạo các giống cây trồng mới, phát triển vật liệu chức năng mới và
hệ thống phân phối thơng minh cho hóa chất nơng nghiệp nhƣ thuốc diệt cỏ, phân
bón và thuốc trừ sâu, hệ thống thơng minh cho chế biến thực phẩm, bao bì và các
lĩnh vực khác nhƣ khắc phục hậu quả của dƣ lƣợng chất diệt cỏ và thuốc trừ sâu
trong thực vật và đất, trong xử lý nƣớc thải, quản lý tài nguyên thiên nhiên và phát
hiện sớm các mầm bệnh, các chất gây ô nhiễm trong cây trồng và thực phẩm.
Do khả năng ứng dụng kỳ diệu và sâu rộng của công nghệ nano mà hiện nay
trên thế giới đang xảy ra một cuộc chạy đua sôi động về việc nghiên cứu và phát

9

triển ứng dụng công nghệ nano vào đời sống. Công nghệ nano đƣợc xem nhƣ là
cuộc cách mạng công nghiệp mới khơng chỉ ở các nƣớc phát triển mà cịn ở cả các
nƣớc đang phát triển.
1.3.1. Một số tính chất của vật liệu nano
Khoa học nano: là ngành khoa học nghiên cứu về các hiện tƣợng và sự can
thiệp (manipulation) vào vật liệu tại các quy mô nguyên tử, phân tử và đại phân tử.
Tại các quy mơ đó, tính chất của vật liệu khác hẳn với tính chất của chúng tại các
quy mô lớn hơn.
Công nghệ nano: là ngành cơng nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích,
chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình
dáng, kích thƣớc trên quy mô nanomet (nm, 1 nm = 10-9 m).
Vật liệu nano: là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thƣớc nano mét.
Đây là đối tƣợng nghiên cứu của khoa học nano và cơng nghệ nano, nó liên kết hai
lĩnh vực trên với nhau. Tính chất của vật liệu nano bắt nguồn từ kích thƣớc của
chúng, vào cỡ nanomét, đạt tới kích thƣớc tới hạn của nhiều tính chất hóa lý của vật
liệu thơng thƣờng. Đây là lý do mang lại tên gọi cho vật liệu. Kích thƣớc vật liệu
nano trải một khoảng từ vài nm đến vài trăm nm phụ thuộc vào bản chất vật liệu và
tính chất cần nghiên cứu. [1]

Hình 0.4Hình 1.4. Hình ảnh thể hiện “lĩnh vực” nano (màu đỏ) so với một số đối tượng
vật lý và sinh học theo thang kích thước

10


1.3.1.1. Hiệu ứng bề mặt
Khi kích thƣớc của vật liệu giảm thì tỉ số giữa số nguyên tử trên bề mặt và
tổng số nguyên tử của vật liệu tăng lên. Do ngun tử trên bề mặt có nhiều tính chất
khác biệt so với tính chất của các nguyên tử ở bên trong lịng vật liệu nên khi kích

thƣớc vật liệu giảm đi thì hiệu ứng có liên quan đến các nguyên tử bề mặt, hay còn
gọi là hiệu ứng bề mặt tăng lên. Khi kích thƣớc của vật liệu giảm đến nanomet thì
các tính chất liên quan đến các ngun tử bề mặt thể hiện một cách rõ rệt. Kích
thƣớc hạt càng bé thì hiệu ứng càng lớn và ngƣợc lại.
Bảng 1.1. Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano hình cầu

Đường kính

Số ngun

Tỉ số ngun tử

Năng lượng bề

Năng lượng bề

hạt nano (nm)

tử

trên bề mặt (%)

mặt (erg/mol)

mặt trên năng
lượng tổng (%)

10

30.000

20

4,8.1011

7,6

5

4.000

40

8,6.1011

14,3

2

250

80

2,04.1012

14,3

1

30

90

9,23.1012

82,2

1.3.1.2. Hiệu ứng kích thước
Hiệu ứng kích thƣớc của vật liệu nano đã làm cho vật liệu này có nhiều đặc
điểm khác với các vật liệu truyền thống. Mỗi một tính chất của vật liệu đều đƣợc
quy định bởi một độ dài đặc trƣng hay còn gọi là kích thƣớc tới hạn. Các tính chất
của vật liệu có độ dài đặc trƣng đều ở kích thƣớc nanomet mà ngày nay ngƣời ta
thƣờng nói là “vật liệu nano”

11


Tổng số nguyên tử: 10
Diện tích bề mặt nguyên tử:
10
Chiếm: 100%

Tổng số nguyên tử: 92
Diện tích bề mặt nguyên tử:
74
Chiếm: 80%

Tổng số nguyên tử: 792
Diện tích bề mặt nguyên tử:
394

Chiếm: 50%

Hình 0.5Hình 1.2. Ảnh hưởng của số lượng nguyên tử đến diện tích bề mặt riêng

Ở vật liệu khối, kích thƣớc vật liệu lớn hơn nhiều lần so với độ dài đặc trƣng
của vật liệu nano (quảng chạy tự do) với các tính chất vật lí đã biết. Nhƣng khi kích
thƣớc của vật liệu có thể so sánh với độ dài đặc trƣng đó thì tính chất của vật liệu bị
thay đổi đột ngột, khác hẳn so với tính chất đã biết trƣớc đó. Khơng có sự chuyển
tiếp một cách liên tục về tính chất khi đi từ vật liệu khối đến vật liệu nano. Khi nói
đến vật liệu nano, ngƣời ta đã nghiên cứu đến tính chất đi kèm của vật liệu đó. Cùng
một vật liệu, cùng một kích thƣớc, khi xem xét tính chất này thì khác so với vật liệu
khối nhƣng ở tính chất khác thì lại khơng có gì khác biệt. Tuy nhiên, hiệu ứng bề
mặt ln ln thể hiện dù ở bất cứ kích thƣớc nào. Ví dụ: đối với kim loại, quãng
đƣờng tự do trung bình của điện tử có giá trị vài chục nm. Khi dòng điện chạy qua
một dây dẫn kim loại, nếu kích thƣớc của dây rất lớn so với quãng đƣờng tự do
trung bình của điện tử trong kim loại này thì chúng ta sẽ có định luật Ohm cho dây
dẫn. Định luật cho thấy sự tỉ lệ tuyến tính của dòng và thế đặt ở hai đầu sợi dây.
Nếu thu nhỏ kích thƣớc của sợi dây cho đến khi nhỏ hơn độ dài quãng đƣờng
tự do trung bình của điện tử trong kim loại thì sự tỉ lệ liên tục giữa dịng và thế
khơng cịn nữa mà tỉ lệ gián đoạn với một lƣợng tử độ dẫn là e2/ħ, trong đó e là điện
tích của điện tử, ħ là hằng số Planck. Lúc này hiệu ứng lƣợng tử xuất hiện. Có rất
nhiều tính chất bị thay đổi giống nhƣ độ dẫn, tức là bị lƣợng tử hóa do kích thƣớc
giảm đi. Hiện tƣợng này đƣợc gọi là hiệu ứng chuyển tiếp cổ điển - lƣợng tử trong
các vật liệu nano do việc giam hãm các vật thể trong một không gian hẹp mang lại

12


(giam hãm lƣợng tử). Bảng 1.2 cho thấy giá trị độ dài đặc trƣng của một số tính chất
của vật liệu [1].

Bảng 0.1.Bảng

Tính chất

Điện

1.2. Độ dài đặc trưng của một số tính chất của vật liệu nano

Thơng số

Độ dài đặc trưng (nm)

Bƣớc sóng của điện tử bề mặt kim loại.

10-100

Quãng đƣờng tự do trung bình khơng đàn

1-100

hồi.

1-10

Hiệu ứng đƣờng hầm.
Vách đômen, tƣơng tác trao đổi.

10-100

Quãng đƣờng tán xạ spin.

1-100

Giới hạn siêu thuận từ.

5-100

Hố lƣợng tử (bán kính Bohr)

1-100

Độ dài suy giảm

10-100

Độ sâu bề mặt kim loại

10-100

Hấp thụ Plasmon bề mặt

10-500

Tƣơng tác bất định xứ

1-1000

Biên hạt

1-10

Bán kính khởi động đứt vỡ

1-100

Sai hỏng mầm

0,1-10

Độ nhăn bề mặt

1-10

Xúc tác

Hình học topo bề mặt

1-10

Siêu phân tử

Độ dài Kuhn

1-100

Cấu trúc nhị cấp

1-10

Cấu trúc tam cấp

10-1000

Nhận biết phân tử

1-10

Từ

Quang

Cơ

Miễn dịch

1.3.2. Phương pháp chế tạo hạt nano kim loại
Có hai phƣơng pháp cơ bản để chế tạo vật liệu nano là phƣơng pháp vật lý
(từ trên xuống) và phƣơng pháp hóa học (từ dƣới lên). Phƣơng pháp vật lý bao gồm

13


sự phân rã dần dần các vật liệu lớn để tạo ra đƣợc đơn vị kích thƣớc nano bằng các
phƣơng pháp khác nhau nhƣ phƣơng pháp nghiền, biến dạng… Phƣơng pháp hóa
học bao gồm việc lắp ghép các nguyên tử, phân tử để hình thành các cấu trúc nano.

Hình 0.6Hình 1.6. Phương pháp chế tạo vật liệu cấu trúc nano: a) vật lý; b) hóa học

Về mặt lý thuyết, cả hai phƣơng pháp sử dụng đều có thể chế tạo đƣợc vật
liệu có độ tinh khiết cao. Tuy nhiên, phƣơng pháp vật lý không thể chế tạo đƣợc các

hạt nano có hình dạng giống hệt nhau và phân bố của chúng là không đồng nhất.
Thông thƣờng, các vật liệu đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp này có chứa các hạt lớn
dẫn đến hoạt tính của chúng giảm. Một nhƣợc điểm khác của phƣơng pháp vật lý đó
là khả năng lặp lại có thể thấp. Bằng phƣơng pháp hóa học, quá trình chế tạo có thể
đƣợc kiểm sốt với độ chính xác lớn hơn nhiều, và có thể điều chỉnh đƣợc kích
thƣớc hạt và hình thái học [2].
1.3.3. Ứng dụng của công nghệ nano trong môi trường nông nghiệp
Công nghệ nano ứng dụng trong nơng nghiệp có tác dụng tăng cƣờng hiệu
quả sử dụng đối với các yếu tố đầu vào nhƣ giống, phân bón, thuốc diệt cỏ, thuốc
trừ sâu. Cơng nghệ nano gắn liền với cuộc cách mạng hóa nơng nghiệp. Cơng nghệ
nano có thể mang đến lợi ích đột phá trong trồng trọt, chăn nuôi, quản lý chất thải

14


nông nghiệp, đất đai và loại bỏ ô nhiễm nguồn nƣớc. Trong hầu hết các nƣớc APO
(Asia Productivity Organization – Tổ Chức Năng Suất Châu Á), việc ứng dụng
công nghệ nano trong nông nghiệp là một hƣớng đi mới rất đƣợc quan tâm hiện
nay.
* Trên thế giới
Những thập kỷ gần đây, ngành trồng trọt trên thế giới ngày càng có xu hƣớng
thay thế phân vi lƣợng dạng muối vô cơ hoặc phức chelate bằng các chế phẩm thế
hệ mới trên cơ sở các hạt kim loại có kích thƣớc nano. Nguyên nhân là việc sử dụng
trực tiếp muối kim loại hoặc phức chelate của chúng bị hạn chế bởi liều lƣợng tối đa
cho phép và nguy cơ gây ô nhiễm đất trồng do lƣợng kim loại tồn dƣ cao.
Lu và cộng sự nghiên cứu tác dụng của hỗn hợp các hạt SiO2 và TiO2 làm
tăng sức nảy mầm của hạt giống cây đậu. Afshar và cs [3] theo dõi tác dụng của
phân bón lá chứa các hạt kim loại có kích thƣớc nano đối với q trình phát triển
của cây đậu đũa trong điều kiện thời tiết khô hạn; Zhu và cs [4] khảo sát quá trình
hấp thụ, vận chuyển và tích lũy các hạt oxit sắt trong cây bí ngô; Sah và cs [5] khảo

sát ảnh hƣởng của các hạt kim loại lên sự nảy mầm của hạt xà lách và quần thể vi
sinh vật trong đất trồng. Trong các nghiên cứu đã nêu trên, có thể nhận thấy nồng
độ các hạt có kích thƣớc nano đƣợc sử dụng để kích thích hạt giống nảy mầm hoặc
làm phân bón lá thƣờng cịn tƣơng đối cao, do đó có khả năng gây ô nhiễm cho đất
trồng và để lại dƣ lƣợng sau những vụ thu hoạch liên tiếp.
Nhằm giảm thiểu tối đa ảnh hƣởng của các hạt vi lƣợng lên chất lƣợng đất
canh tác, các nhà khoa học Nga đã đề xuất phƣơng pháp sử dụng năng lƣợng bề mặt
của các hạt kim loại siêu mịn (còn gọi là các hạt siêu phân tán – SPT, hay hạt nano)
để kích thích q trình nảy mầm của hạt giống trƣớc khi gieo.
Xử lý hạt giống trƣớc khi gieo trồng bằng các hạt kim loại kích thƣớc nano
có thể làm tăng hàm lƣợng các chất có hoạt tính sinh học (HTSH) trong cây do
chúng tham gia vào thành phần các enzym hoặc hoạt hóa chúng. Đồng thời, mức độ
tiêu hao hạt siêu phân tán cực thấp, không vƣợt quá 80 mg đối với Feo và Cuo và

15


1000 mg đối với Coo cho một ha đất trồng nên không để lại dƣ lƣợng trong đất sau
mỗi vụ thu hoạch.
Tại Việt Nam
Trong những năm gần đầy, công nghệ nano phát triển và đi sâu vào đời sống
con ngƣời trên mọi lĩnh vực của đời sống nhƣ quân sự, y tế, điện tử…. Bên cạnh đó
các nhà khoa học cũng từng bƣớc nghiên cứu ứng dụng các hạt nano kim loại nhƣ
Ag, CuO, ZnO ứng dụng trong nông nghiệp nhằm phát triển nông nghiệp nƣớc nhà
theo chiều hƣớng thân thiện môi trƣờng. Tuy nhiên các nghiên cứu mới chỉ tiến
hành trên các hạt nano riêng rẽ mà chƣa có kết quả liên quan đến tổng hợp hợp kim
nano.
Hiện nay để phòng trừ một số loại nấm gây hại cho cây trồng ngƣời ta đã sử
dụng nhiều loại thuốc hóa học. Tuy nhiên việc sử dụng chúng với liều lƣợng cao
trong thời gian dài đã làm mất cân bằng quần thể vi sinh vật có ích trong đất, đồng

thời tạo điều kiện cho nấm bệnh và các lồi cơn trùng có hại đối với cây trồng
kháng thuốc. Dƣ lƣợng thuốc trong sản xuất nông nghiệp và đất đã làm ô nhiễm
nguồn nƣớc ngầm, môi trƣờng và gây tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe con
ngƣời và vật nuôi. Các hóa chất này thƣờng gây độc đối với các vi sinh vật có lợi
trong đất, chúng có thể đi vào chuỗi thức ăn và tích lũy trong cơ thể con ngƣời.
Những năm gần đây xu hƣớng sử dụng các chế phẩm có độc tính thấp, thân
thiện với mơi trƣờng, giá thành rẻ mà có hiệu quả phịng trừ nấm trong trồng trọt và
bảo quản các sản phẩm nông nghiệp sau thu hoạch, đáp ứng đƣợc yêu cầu của thực
tế sản xuất đƣợc quan tâm nghiên cứu rộng rãi và đã đạt đƣợc những kết quả khả
quan. Hiện nay, có rất nhiều biện pháp để ngăn ngừa các mầm bệnh nhƣ vệ sinh
đồng ruộng, các biện pháp sinh học và hóa học. Một số phƣơng pháp tiếp cận gần
đây nhƣ sự tổng hợp các vật liệu nano có tác dụng tƣơng tự nhƣ các loại thuốc hóa
học bảo vệ thực vật để kiểm soát và quản lý các chủng nấm gây bệnh, trong số đó
nổi bật nhất là các vật liêu nano kim loại nhƣ Ag, Cu, ZnO, SiO2…..

16