VINACHEM

Cây trồng có thể hấp thụ chất dinh dưỡng qua lá cũng như rễ. Tuy nhiên, việc sử dụng phân bón lá trong thời gian dài thường gặp những khó khăn nhất định.

Phân bón lá đang được sử dụng phổ biến ở những lĩnh vực nông nghiệp như trồng nho, đặc biệt là khi lá cây chuyển sang màu vàng do thiếu khoáng chất. Tuy nhiên, mặc dù đã sử dụng các tác nhân khác nhau như chất kết dính, chất làm ẩm, nhưng cho đến nay việc cung cấp chất dinh dưỡng một cách có kiểm soát bằng kỹ thuật bón lá trong thời gian vài tuần gần như là điều bất khả thi. Trong thời gian đó, gần 80% chất dinh dưỡng có thể bị rửa trôi, rơi xuống đất và chuyển hóa thành những dạng mà cây trồng không thể hấp thu. Hơn nữa, chúng có thể bị rửa trôi vào các nguồn nước, gây ô nhiễm môi trường. Một vấn đề khác nữa là sự bay hơi mạnh của nước ra khỏi dung dịch phân bón do tác động của ánh nắng Mặt Trời. Điều này dẫn đến nồng độ muối cao, khiến cho nước bị hút ra khỏi lá và gây cháy lá.

Các nhà khoa học Đức tại Viện DWI Leibniz ở thành phố Aachen (Đức) kết hợp với các nhà khoa học tại Đại học Tổng hợp Bonn (Đức) mới đây đã sáng chế hệ thống cung cấp các chất vi dinh dưỡng một cách có hiệu quả dựa trên các hạt vi gien sinh học. Trong hệ thống này, các peptit đặc biệt sẽ neo các “bình chứa cỡ micro” trên bề mặt lá cây, trong khi đó các vị trí liên kết ở bên trong sẽ bảo đảm giải phóng chất dinh dưỡng một cách từ từ.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển hệ thống bón lá nói trên dựa trên các vi gien tương thích sinh học, chúng có khả năng bám dính một cách chọn lọc lên lá cây trong thời gian dài và cung cấp chất dinh dưỡng từ từ, theo cách có kiểm soát. Các vi gien này là những hạt nhỏ xíu với những phân tử liên kết ngang, có thể liên kết nước và các phân tử khác, ví dụ phân bón, với hiệu quả rất cao.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các vị trí liên kết ở vùng bên trong của vi gien, dựa theo các protein liên kết sắt của các vi khuẩn. Các vị trí đó đảm bảo sao cho các ion sắt sẽ chỉ được giải phóng chậm. Các vi gien sẽ được nạp dung dịch chứa sắt ở pH = 3. Khi pH tăng lên đến 7, các vi gien sẽ co lại, giải phóng nước và liên kết sắt.

Bề mặt các hạt vi gien được trang bị các peptit neo, lấy từ các vi khuẩn axit lactic. Những peptit này liên kết một cách chắc chắn lên bề mặt lá cây và ngăn không cho các vi gien bị rửa trôi. Nước trong vi gien sẽ tạo ra môi trường nước, cho phép sắt khuyếch tán vào lá cây.

Trong các thử nghiệm trên thực địa, lá cây dưa chuột bị vàng úa do thiếu sắt đã nhanh chóng xanh trở lại tại những điểm được bón loại phân bón lá mới.

Khi được bổ sung các vị trí liên kết khác nhau, các “bình chứa” dạng vi gien nói trên có thể được nạp nhiều loại ion kim loại hoặc tác nhân khác.

Việc cung cấp các tác nhân một cách có kiểm soát theo nhu cầu sẽ giúp giảm xuống tối thiểu lượng hóa chất cần sử dụng, đồng thời hạn chế việc phát tán phân bón và thuốc BVTV ra môi trường.

Chi phí sản xuất thấp, khả năng nạp nhiều chất dinh dưỡng, khả năng sử dụng dễ dàng và các tính chất bám dính có thể điều chỉnh là những yếu tố sẽ giúp cho kỹ thuật này có triển vọng được áp dụng ở quy mô lớn.

HV

Theo Viện DWI Leibniz, 5/2017