Giới thiệu tài liệu
Luận án tiến sĩ này nghiên cứu về chế tạo và đặc trưng hóa lý của các hạt nano kim loại Fe⁰, Cu⁰, và Co⁰, đồng thời khảo sát tiềm năng ứng dụng của chúng trong nông nghiệp, đặc biệt là để kích thích sinh trưởng và tăng năng suất cây trồng. Đề tài này có tính cấp thiết do ngành nông nghiệp hiện nay đối mặt với nhiều thách thức như gia tăng dân số, thu hẹp diện tích đất canh tác, biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường. Việc ứng dụng công nghệ nano được kỳ vọng sẽ giải quyết các vấn đề này, hướng tới một nền nông nghiệp sạch, an toàn và thân thiện với môi trường.
Đối tượng sử dụng
Luận án này hướng đến việc phát triển các giải pháp công nghệ nano ứng dụng trong nông nghiệp, nhằm nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, đóng góp vào sự phát triển của một nền nông nghiệp bền vững ở Việt Nam và trên thế giới.
Nội dung tóm tắt
Luận án tập trung vào các nội dung chính sau:
1. **Chế tạo và đặc trưng hóa lý của nano kim loại:** Nghiên cứu các phương pháp chế tạo nano kim loại Fe⁰, Cu⁰, và Co⁰ bằng phương pháp khử hydro mới sinh, đồng thời xác định các đặc tính hóa lý của chúng thông qua các kỹ thuật như XRD, SEM, XRF, BET và DLS. Đã chế tạo thành công nano Fe⁰ (58,76nm, 99,67%), nano Cu⁰ (58,94nm, 99,60%) và nano Co⁰ (71,75nm, 99,71%).
2. **Nghiên cứu dung dịch huyền phù nano kim loại:** Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nano kim loại và thời gian rung siêu âm đến thế zeta của dung dịch, từ đó tối ưu hóa quy trình xử lý hạt giống cho từng loại cây trồng. Đã xác định thời gian rung siêu âm thích hợp cho từng nồng độ nano kim loại Fe⁰, Cu⁰ và Co⁰.
3. **Đánh giá tác động lên cây trồng:** Nghiên cứu khả năng kích thích sinh trưởng, phát triển và tăng năng suất của cây ngô, cây gừng, cây lúa mì và lúa mạch sau khi xử lý hạt giống bằng nano kim loại. Kết quả cho thấy:
* **Cây ngô:** Xử lý hạt giống bằng nano kim loại giúp cây mọc nhanh, đều hơn, tăng khả năng chống chịu hạn. Nano Cu⁰ (4 mg/l) cho năng suất cao nhất (74,66 tạ/ha), tăng 21,02% so với đối chứng. Hàm lượng tinh bột trong ngô thành phẩm cũng được cải thiện.
* **Cây gừng:** Nano Fe⁰ giúp cây ra lá sớm hơn, đẻ nhánh sớm hơn và rút ngắn thời gian thu hoạch. Nano Co⁰ (300 mg/ha) cho năng suất cao nhất, vượt 45,02% so với đối chứng.
* **Cây lúa mì, lúa mạch:** Xử lý bằng nano kim loại giúp cải thiện cấu trúc cây trồng, tăng khối lượng thân và bông. Nano Co⁰ (0,5 mg/kg) cho kết quả tốt nhất.
4. **Cơ chế tác động:** Nghiên cứu làm rõ cơ chế tác động của nano kim loại đối với sự sinh trưởng và khả năng chịu hạn của cây ngô, đặc biệt là thông qua ảnh hưởng đến hàm lượng diệp lục, anthocyanin và hoạt độ enzym (APX, SOD).
5. **Tính an toàn:** Đánh giá dư lượng nano kim loại trong sản phẩm sau thu hoạch và chứng minh rằng nồng độ kim loại đều thấp hơn giới hạn cho phép của WHO.
