Nằm trong khuôn khổ hội thảo khoa học: Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp xanh và thông minh lần thứ 2 năm 2022 được tổ chức bởi Viện nghiên cứu khoa học và ứng dụng – Trường đại học sư phạm Hà Nội 2. Công ty cổ phần công nghệ mới Nhật Hải – OIC NEW phối hợp với các chuyên gia đầu ngành tại Khoa Công nghệ sinh học – Học Viện Nông nghiệp đã có những nghiên cứu rất chuyên sâu và thử nghiệm thành công các chế phẩm Nano từ hợp chất thiên nhiên có tác dụng phòng, điều trị bệnh cho Thủy hải sản, đặc biệt là cho Tôm. Ứng dụng công nghệ Nano trong Lĩnh vực Nông Nghiệp luôn là một hướng đi mới, đúng đắn trong bối cảnh thị thường ngày càng phát triển như hiện nay.

1. Đặt vấn đề

Ngày nay, khoa học và công nghệ đã trở thành lực lượng sản xuất hiện đại, là động lực phát triển và nền tảng của nền kinh tế tri thức của mỗi quốc gia. Chính vì vậy phát triển khoa học và công nghệ là quốc sách hàng đầu, giữ vai trò then chốt trong việc phát triển lực lượng sản xuất hiện đại, bảo vệ tài nguyên, môi trường, nâng cao năng suất lao động, tốc độ phát triển và sức cạnh tranh của nền kinh tế.

Nhận thức được tầm quan trọng của phát triển KHCN, Đảng và Nhà nước đã ban hành nhiều chủ trương, chính sách, pháp luật nhằm khuyến khích phát triển KHCN. Một trong những nhiệm vụ và giải pháp trong nghị quyết số 19-NQ/TW Hội nghị lần thứ 5- Ban chấp hành TW Đảng khóa XIII về nông nhiệp, nông thôn có nội dung nhấn mạnh là cần tạo đột phá trong nghiên cứu, ứng dụng KHCN, đổi mới sáng tạo, đào tạo nhân lực trong nông nghiệp, đổi mới tổ chức và hoạt động nâng cao năng lực nghiên cứu và ứng dụng chuyển giao KHCN nhất là công nghệ cao,công nghệ sinh học, công nghệ thân thiện với môi trường.

Ứng dụng công nghệ Nano trong nông nghiệp đang được nhiều nước xem là hướng đi mới để phát triển một nền nông nghiệp hiệu quả, kinh tế hơn, an toàn hơn. Đón đầu xu hướng mới nhiều Viện nghiên cứu, Tổ chức khoa học, Doanh nghiệp KHCN trong nước đang hoàn thành quy trình nghiên cứu và bước đầu triển khai ứng dụng công nghệ Nano trong trồng trọt, chăn nuôi và thủy sản.

2. Công nghệ Nano – Bước tiến đột phá ứng dụng trong Nông Nghiệp

Trên thế giới, công nghệ Nano đã được ứng dụng từ lâu ở nhiều lĩnh vực khác nhau như nông nghiệp, y học, công nghiệp. Tại Việt Nam, những năm gần đây, công nghệ nano cũng đã được ứng dụng rất hiệu quả trong lĩnh vực nông nghiệp, như sản xuất thuốc bảo vệ thực vật, xử lý hạt giống, làm thuốc thú y cho chăn nuôi, thủy sản, các chế phẩm xử lý nước và môi trường…, giúp hướng đến một nền nông nghiệp sạch, tiết kiệm chi phí, tăng năng suất, chất lượng cây trồng, vật nuôi.

Trong những năm gần đây, công nghệ nano đã mở rộng sự liên quan của nó trong cuộc sống và nông nghiệp. Một trong những ứng  dụng  phổ biến  nhất  của  công nghệ  nano  trong  nông nghiệp trước là sử dụng các hạt nano để  xử  lý hạt giống, khối lượng hạt  nano  dùng  để  xử  lý cực  nhỏ,  thường  không vượt  quá  một  vài miligam  tính  cho  một kilogram hạt giống (Siddiqui & Al-Whaibi, 2014) . Nhờ có kích  thước  nhỏ  và  hoạt tính  phản  ứng cao,  các hạt nano có thể  xâm nhập vào các lỗ  của hạt giống và kích hoạt các hooc mon kích thích các quá trình sinh lý trong cây, nhờ đó làm tăng hoạt tính của các enzym giúp cây tăng trưởng và tăng khả năng chống chịu stress.  Ngoài ra, nhờ diện tích bề mặt lớn, các hạt nano có khả năng hấp phụ các loại nguyên tố khác nhau từ trong đất và vận chuyển các dưỡng chất vào các cơ quan khác nhau bên trong cây (Popov, 2013; Fedorenko V.F et al., 2015).

Trong bối cảnh dân số thế giới tăng nhanh đe dọa tới an ninh lương thực, môi trường sống bị ảnh hưởng bởi các hoạt động trồng trọt, chăn nuôi gây mất cân bằng hệ sinh thái thì công nghệ nano là công nghệ mới, hấp dẫn, đầy tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là trong nông nghiệp. Công nghệ nano được xem là bước đi mới vượt bậc để giúp nền nông nghiệp phát triển hiệu quả, an toàn trong bối cảnh hội nhập và phát triển kinh tế quốc tế như hiện nay.

Các doanh nghiệp khoa học công nghệ hàng đầu tại Việt Nam chuyên nghiên cứu, chuyển giao và ứng dụng công nghệ Nano trong sản xuất các sản phẩm thuộc lĩnh vực Nông nghiệp, Công nghiệp, Thủy sản, Môi trường và Y sinh.  Ví dụ, công ty OIC NEW là một trong những đơn vị đầu tiên điều chế thành công các hạt nano có kích thước nhỏ nhất trên thị trường hiện nay (20-30nm), với phụ liệu đạt chuẩn – cùng các bí quyết về công thức, các sản phẩm Nano tan hoàn toàn trong nước, tăng sinh khả dụng gấp hàng trăm lần so với nguyên liệu gốc, vừa đạt hiệu quả cao lại vừa an toàn trong điều trị và phòng bệnh đảm bảo tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế như Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7905-1:2008 (ISO/TS 21872-1:2007) về Vi sinh vâṭ trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Điều đặc biệt, các sản phẩm Nano để sử dụng cho con người và động vật được kiểm duyệt chặt chẽ từ dược liệu thiên nhiên được bảo hộ Bằng độc quyền sáng chế bởi Cục sở hữu trí tuệ về Quy trình điều chế – minh chứng rõ nét về tiềm lực nghiên cứu phát triển và chất lượng đầu ra cho các sản phẩm.

Việc sử dụng vật liệu nano mang lại những ưu điểm vượt trội như hạn chế việc sử dụng chế phẩm sinh học, kháng sinh có hại cho môi trường, tăng tính hướng đích, tăng hiệu quả tác động lên tế bào tác nhân gây bệnh dẫn đến giảm dư lượng kháng sinh trên tôm, đồng thời xử lý ô nhiễm môi trường nước NTTS.

Mới đây, Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam đã hoàn thành quy trình nghiên cứu và bước đầu triển khai ứng dụng công nghệ nano trong trồng trọt, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, các nhà khoa học Việt Nam đang tích cực tìm ra những giải pháp bắt kịp xu thế nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp sạch.

Tại OIC, Công ty cổ phần công nghệ mới Nhật Hải đã có những nghiên cứu rất quan trọng và thành công trong việc áp dụng công nghệ Nano tiên tiến nhất để điều chế ra các sản phẩm nano từ hợp chất thiên nhiên như Berberin, Silymarin, Quercetin, Pyrogallo Allicin…có tác dụng rất tốt trong phòng chống bệnh phân trắng, gan tụy cho Tôm. OIC NEW đã phối hợp với Khoa Công nghệ Sinh Học tại Học Viện Nông Nghiệp tiến hành thử nghiệm, đánh giá tác dụng kháng vi khuẩn VIBRIO PARAHAEMOLYTICUS gây bệnh phân trắng trên Tôm của các chế phẩm nano và bước đầu cho kết quả rất tốt, đã ức chế được vi khuẩn gây bệnh, tăng cường khả năng phòng bệnh.

Các sản phẩm thử nghiệm phải đạt các tôn chỉ như luôn đặt an toàn và chất lượng sản phẩm lên hàng đầu, tiến hành thí nghiệm thử nghiệm độc tính, tương tác thuốc, thử nghiệm Invitro các sản phẩm nano trước khi đưa vào thị trường.

3. Hiệu quả kinh tế từ việc ứng dụng Công nghệ Nano

Ứng dụng công nghệ nano trong nông nghiệp đang được nhiều nước xem là hướng đi mới để phát triển nền nông nghiệp hiệu quả, kinh tế, an toàn hơn . Xu hướng nuôi thâm canh trong thủy sản ngày càng phát triển là nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường và bùng phát dịch bệnh. Chính vì thế, các hạt nano bạc, cacbon hoạt tính, nano Berberin, Silymarin, Quercetin, Pyrogallo … đã được nghiên cứu áp dụng để xử lý môi trường, phòng bệnh trong nuôi trồng thủy sản rất hiệu quả. Các hạt nano này có hoạt tính cao gấp nhiều lần và liều lượng sử dụng ít hơn nhưng có thời gian tác dụng lâu hơn. Trong nuôi trồng thủy sản, các chế phẩm từ nano cũng được dùng như phụ gia thức ăn giúp tăng khả năng tăng trưởng và kháng  bệnh,  nhưng sử dụng công nghệ nano để xử lý nước, kiểm soát bệnh mới là hướng đi chủ yếu. Các công nghệ này ngày càng phổ biến và được ứng dụng rộng rãi nhằm tăng sản lượng, nâng cao tính an toàn sinh học, hạn chế tối đa sự ảnh hưởng của dịch bệnh nhằm phát triển nghề nuôi trồng thủy sản ngày một bền vững, thân thiện với môi trường, đảm bảo có những sản phẩm sạch, chất lượng cao. Việc ứng dụng công nghệ nano trong xử lý môi trường nước, phòng bệnh phục vụ nuôi trồng thủy sản đã giúp giảm sử dụng kháng sinh và các chất xử lý độc hại khác, giúp tiết kiệm chi phí, giảm giá thành, tăng năng suất chất lượng. Ngoài ra, các hạt nano sử dụng để xử lý môi trường bị nhiễm bệnh cũng có tác dụng rất hiệu quả, làm sạch nhanh và ngăn ngừa được sự lây lan dịch bệnh trong khu vực nuôi một cách hiệu quả nhất.

4. Định hướng phát triển công nghệ nano trong thời gian tới

Với xu hướng tiếp cận Khoa học hiện đại của Thế giói, công nghệ nano đang được chú ý với các định hướng cụ thể như sau. Thứ nhất, đổi mới tổ chức và hoạt động, nâng cao năng lực nghiên cứu, ứng dụng, chuyển giao khoa học – công nghệ; đẩy nhanh chuyển đổi số toàn diện ngành nông nghiệp, thúc đẩy mạnh mẽ hoạt động đổi mới sáng tạo, khoa học – công nghệ thực sự trở thành động lực quan trọng trong phát triển nông nghiệp. Thứ hai,  tăng cường năng lực và hiệu quả hoạt động của các tổ chức nghiên cứu và chuyển giao khoa học – công nghệ công lập, kết hợp đẩy mạnh xã hội hoá, thu hút các doanh nghiệp đầu tư nghiên cứu, ứng dụng, chuyển giao, đặt hàng sản phẩm khoa học – công nghệ. Bên cạnh đó, hỗ trợ thành lập các vườn ươm công nghệ, trung tâm khởi nghiệp, quỹ đầu tư đổi mới sáng tạo, các doanh nghiệp khởi nghiệp trong nông nghiệp. Thúc đẩy liên kết, hợp tác giữa các viện, trường, doanh nghiệp. Khuyến khích doanh nghiệp và người dân ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất kinh doanh và kết nối cung – cầu; đẩy mạnh thương mại điện tử, truy xuất nguồn gốc và kiểm soát an toàn thực phẩm. Tiếp theo là, tạo đột phá trong phát triển nhân lực, đào tạo, nâng cao kỹ năng nghề đáp ứng yêu cầu cơ cấu lại nông nghiệp, tận dụng hiệu quả cơ hội Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, chuyển đổi số và hội nhập quốc tế. Đổi mới toàn diện hình thức tổ chức và nội dung đào tạo nghề cho lao động nông thôn, nâng cao trình độ, kỹ năng nghề, nhất là lao động trẻ, đáp ứng nhu cầu thị trường. Mở rộng quy mô, ngành nghề đào tạo phục vụ sản xuất nông nghiệp, ứng dụng công nghệ cao để tăng cường hiệu quả kinh tế, hướng đến một nền nông nghiệp xanh- sạch- đẹp đúng với chủ trương và đường lối mà nhà nước đã đề ra.

KẾT LUẬN

Có thể khẳng định rằng, trong bối cảnh hiện nay, công nghệ nano là công nghệ mới, hấp dẫn, đầy tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội, đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp. Đây được xem là hướng đi mới để phát triển một nền nông nghiệp hiệu quả, kinh tế và an toàn trong bối cảnh hội nhập và phát triển.