“Hoàn thiện quy trình công nghệ và triển khai dây chuyền sản xuất đồng (I) clorua nano ứng dụng làm phân bón vi lượng có tác dụng diệt trừ nấm bệnh cho một số cây trồng.” - Mã số: VAST.SXTN.06/16-17

Chủ nhiệm đề tài Tiến sĩ Bùi Duy Du
Đơn vị thực hiện Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng
Thời gian thực hiện 2016 - 2018
Tổng kinh phí Tổng kinh phí thực hiện dự án: 3.351,56 triệu đồng Kinh phí hỗ trợ từ NSKH: 1.000 triệu đồng. Kinh phí Doanh nghiệp đối ứng: 2.351,56 triệu đồng.
Xếp loại đề tài Xuất sắc
Hình ảnh nổi bật của đề tài Hình ảnh nổi bật
Mục tiêu đề tài

- Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất CuCl nano có hiệu lực kháng nấm cao sử dụng làm phân bón vi lượng cho cây thanh long, lúa, hồ tiêu.
- Triển khai, lắp đặt, vận hành dây chuyền sản xuất phân bón vi lượng chứa nano CuCl công suất 5.000 lít/tháng dạng lỏng và 1.000 kg/tháng dạng bột.

Nội dung đề tài

 

 

 

Kết quả đạt được

 1.Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất dung dịch keo nano CuCl nano/CTS

bddu1.1

2. Quy trình công nghệ sản xuất phân bón vi lượng CuCl nano/Chitosan (dạng lỏng)

bddu1.2

3. Quy trình sản xuất phân bón vi lượng nano CuCl/Zeolite 4A (dạng bột)
Để sản xuất phân bón vi lượng CuCl nano/zeolite 4A dạng bột chúng tôi thực hiện theo 2 phương pháp:
Phương pháp 1: Tẩm dung dịch keo CuCl nano/CTS trong zeolite 4A. Quy trình công nghệ sản xuất được trình bày trong hình 3

bddu1.3

Phương pháp 2: Khử Cu2+ được hấp phụ trên mao quản zeolite 4A bằng phương pháp khử trực tiếp. Trong phương pháp này, chúng tôi khuấy CuSO4 và zeolite 4A trong nước để hấp thụ Cu2+ trong zeolite 4A (quá trình trao đổi ion), sau đó dùng chất khử để khử Cu2+ trong môi trường có Cl- thành nano CuCl. Phương pháp này đơn giản, có thể triển khai sản xuất lớn, giá thành sản phẩm rẻ. Quy trình công nghệ sản xuất nano CuCl/zeolite 4A được trình bày theo hình 4.

bddu1.4.4

4. Khảo sát hiệu lực diệt trị bệnh đạo ôn lá trên lúa của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan
4.1. Kết quả khảo nghiệm diện hẹp

bddu1.4.5

bddu1.4.6

Nhận xét: Kết quả từ bảng 1 và bảng 2 cho thấy tất cả các nghiệm thức xử lý phân bón vi lượng Nano CuCl/chitosan trên diện hẹp có hiệu lực diệt trừ bệnh đạo ôn lá trên lúa. Kết quả xử lý diệt trừ bệnh đạo ôn trên lá bằng phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan có hiệu quả cao hơn mẫu so sánh sử dụng thuốc thương mại Taiyou 20SC. Với hàm lượng CuCl nano 10 ppm thì phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan đã có hiệu lực diệt trừ bệnh đạo ôn lá trên lúa cao.

4.2 Kết quả khảo nghiệm diện rộng.

 bddu1.4.7

bddu1.4.8

Nhận xét: Kết quả từ bảng 3 và bảng 4 cho thấy tất cả các nghiệm thức xử lý bằng phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan đều có hiệu lực diệt trừ bệnh đạo ôn lá trên lúa trong khảo nghiệm diện rộng. Ở nghiệm thức đối chứng, tỷ lệ bệnh tăng mạnh, từ 5,21% lên 19,01%. Trong khi đó ở các nghiệm thức xử lý bằng phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan tỷ lệ bệnh giảm đi rõ rệt xuống dưới 3,45% với hiệu quả phòng trừ bệnh lớn hơn 83,44% và hiệu quả này cao hơn nghiệm thức xử lý bằng thuốc BVTV thương mại Taiyou 20SC (3,51%) ứng với hiệu quả là 80,84%. Nồng độ CuCl nano thích hợp là 10 ppm.
.4.3 Kết quả đánh giá độc tính của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan đến cây lúa

 bddu1.4.9

Nhận xét: Sau thời gian 7 ngày và 14 ngày khi phun lần 2, quan sát cây luá không có triệu chứng ngộ độc, cây khoẻ mạnh, phát triển bình thường, không có hiện tượng vàng cành héo ở đầu non (Bảng 5).
5 Khảo sát hiệu lực diệt trừ bệnh đốm nâu trên cây thanh long của phân bón vi lượng Nano CuCl/Chitosan
5.1 Kết quả khảo nghiệm diện hẹp.

 bddu1.4.10

Nhận xét: Xét trên tỉ lệ bệnh, bảng 6 cho thấy, hiệu lực trừ bệnh đốm nâu trên cây thanh long của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan cao nhất ở nồng độ CuCl nano 15 ppm là 79,99% sau 14 ngày phun lần 2, trong khi thuốc so sánh chỉ đạt hiệu lực 69,04%.

 bddu1.4.11

Nhận xét: 14 ngày sau khi phun lần 2 thì chỉ số bệnh giảm rõ rệt. Giảm rõ nhất là nghiệm thức CuCl nano 15 ppm hiệu quả diệt trừ bệnh đạt 77,25% và 20 ppm đạt 78,03% cao hơn nghiệm thức xử lý thuốc so sánh Sulfex-80WG (67,81%), trong khi đó ở mẫu đối chứng chỉ số bệnh còn rất cao (5,27%) (Bảng 7).
5.2. Kết quả khảo nghiệm diện rộng.

 bddu1.4.12

 

bddu1.4.13

 

Nhận xét: Kết quả bảng 8 và bảng 9 cho thấy tác động của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan làm cho tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh ở mức rất thấp so với đối chứng. Sau 14 ngày phun lần 2, tỉ lệ bệnh ở các nghiệm thức xử lý phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan tiếp tục giảm mạnh từ 5,69% xuống 2,92% đối với nghiệm thức CuCl nano 15 ppm, trong khi đó mẫu đối chứng tỉ lệ bệnh tiếp tục tăng mạnh và lây lan nhanh (12,85%). Tương tự, chỉ số bệnh các nghiệm thức xử lý bằng nano CuCl/chitosan sau 14 ngày phun lần 2 xuống rất thấp (1,08%) so với đối chứng (4,72%) và hiệu lực cao hơn so với thuốc thương mại Sulfex-80WG tương ứng với hiệu quả diệt trừ 73,89% so với 66,80% đối với nghiệm thức CuCl nano 15 ppm. Như vậy, nano CuCl có hiệu lực diệt trừ bệnh đốm nâu rất tốt, giúp cây thanh long phục hồi nhanh và phát triển mạnh lại bình thường
5.3 Kết quả đánh giá độc tính của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan đến cây Thanh long

bddu1.4.14

 

Nhận xét: Sau thời gian 7 ngày và 14 ngày khi phun lần 2, quan sát cây thanh long không có triệu chứng ngộ độc, cây khoẻ mạnh, phát triển bình thường, không có hiện tượng vàng cành héo ở đầu non (Bảng 10).

6. Hiệu lực phòng trị bệnh chết nhanh trên hồ tiêu của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan

6.1. Kết quả khảo sát diện hẹp.

 bddu1.4.15

 

 

Nhận xét: Bảng 11 cho thấy, hiệu lực của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan có sự khác biệt khi xử lý ở các nồng độ CuCl nano khác nhau. 14 ngày sau lần phun thứ 2, tỷ lệ bệnh ở nghiệm thức xử lý bằng phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan giảm xuống nhanh chóng, ở nồng độ CuCl nano 20 ppm (1,8%) và 25 ppm (1,7%) ở mức độ thấp và gần như tương đương với tỉ lệ bệnh khi phun với thuốc so sánh. CuCl nano ở nồng độ 15 ppm tỷ lệ bệnh vẫn còn khá cao (6,9%), nhưng vẫn thấp hơn nhiều so với mẫu đối chứng (25,5%).
Chỉ số bệnh của vườn hồ tiêu sau khi xử lý với phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan 7 ngày sau phun lần 2 giảm chậm, thậm chí có tăng (Bảng 11). Tuy nhiên, 14 ngày sau phun lần 2 thì chỉ số bệnh giảm rõ rệt. Giảm rõ nhất là nghiệm thức CuCl nano ở 20 ppm (từ 2,2% xuống 0,7%) và 25 ppm (từ 2,6% xuống 0,5%) nhỏ hơn so với nghiệm thức xử lý bằng thuốc thương mại dùng trong mẫu so sánh với thuốc thương mại (0,9%), trong khi đó ở mẫu đối chứng chỉ số bệnh còn rất cao (6,8%).
6.2. Kết quả khảo nghiệm diện rộng.

bddu1.4.16

 

Nhận xét: Bảng 12 cho thấy, hiệu lực của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan khảo sát diện rộng có sự khác biệt khi xử lý ở các nồng độ khác nhau. Tỷ lệ bệnh của nghiệm thức CuCl nano ở nồng độ 20 ppm (2,0%) và 25 ppm (1,9%) giảm mạnh và gần như tương đương sau 14 ngày sau phun lần 2. Nghiệm thức CuCl nano 15 ppm có tỷ lệ bệnh vẫn còn khá cao (8,4%) nhưng thấp hơn nhiều so với mẫu đối chứng (24,8%).

.6.3. Kết quả đánh giá độc tính của phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan đến cây Hồ tiêu

 bddu1.4.21

 

Nhận xét: Sau thời gian 7 ngày và 14 ngày khi phun lần 2, quan sát cây hồ tiêu không có triệu chứng ngộ độc, cây khoẻ mạnh, phát triển bình thường, không có hiện tượng vàng lá hay héo ở đầu lá non (Bảng 13).
7. Kết quả sản xuất thử nghiệm
7.1. Sản xuất thử nghiệm phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan (dạng lỏng)
- Công suất: 5.000 lít/tháng
- Tổng khối lượng sản xuất: 15.000 lít
- Tiến hành sản xuất theo quy trình ở hình 1 và hình 2

 bddu1.4.17

Nhận xét: Đã hoàn thiện quy trình công nghệ và tổ chức sản xuất thử nghiệm phân bón vi lượng nano nano CuCl/chitosan (dạng lỏng) ở quy mô công nghiệp. Sản phẩm đạt chỉ tiêu chất lượng theo TCCS.
7.2. Sản xuất thử nghiệm phân bón vi lượng nano CuCl/zeolite 4A (dạng bột)
- Công suất: 1.000 kg/tháng
- Tổng khối lượng sản xuất: 3.000 kg
- Tiến hành sản xuất theo quy trình ở hình 3 và hình 4

 bddu1.4.18

Nhận xét: Đã hoàn thiện quy trình công nghệ và tổ chức sản xuất thử nghiệm phân bón vi lượng nano CuCl/zeolite 4A (dạng bột) ở quy mô công nghiệp. Sản phẩm đạt chỉ tiêu chất lượng theo TCCS.
8.Về mặt khoa học
Dự án đã hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất, lắp đặt và vận hành dây chuyền sản xuất phân bón vi lượng nano CuCl/chitosan (dạng lỏng) công suất 5.000 lít/tháng và phân bón vi lượng nano CuCl/zeolite 4A (dạng bột) với công suất 1.000 kg/tháng.
9. Về tính ứng dụng
Nano CuCl là một hoạt chất mới có tính kháng khuẩn và kháng nấm cao, đặc biệt là nấm bệnh kháng thuốc do có hoạt tính xúc tác mạnh, dễ dàng sử dụng và pha trộn với các hóa chất khác. Nano CuCl còn cung cấp vi lượng đồng cần thiết cho quá trình phát triển của cây trồng.
Nồng độ sử dụng thấp (10 - 20 ppm Cu) nên ít độc, phục vụ sản xuất nông sản an toàn, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. Chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm là phù hợp.

Một số hình ảnh đại diện:

bddu1

Những đóng góp mới

Tạo ra một hoạt chất mới nano CuCl kết hợp với chitosan và zeolite 4A có khả năng phòng trừ những bệnh khó trị do nấm gây ra trên một số cây trồng như bệnh đạo ôn hại lá lúa, bệnh đốm nâu trên thanh long và bệnh chết nhanh trên hồ tiêu, đồng thời cung cấp vi lượng đồng thiếu hụt cho cây trồng.
Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước tạo ra sản phẩm có giá trị gia tăng cao.

Sản phẩm

1. Sản phẩm công nghệ

bddu1.4.19

 2. Sản phẩm khoa học: 

- 02 Bài báo trên tạp chí Hóa học
+ “ Large-scale fabrication of colloidal nano-sized CuCl solution with high concentration for using as fungicide for plant.”, Vietnam Journal of Chemistry (ISSN: 2525-2321), Vol.55 (4), pp 460-464, 2017.
+ “Study on production of nano CuCl/zeolite with high concentration on large scale for using as nematocide against root-lesion nematode for plant”, Vietnam Journal of Chemistry (ISSN: 2525-2321), Vol.55 (3e12), pp 327-331, 2017.
- Đã đăng ký sáng chế với Cục Sở hữu trí tuệ, số đơn 1-2017-01969 và đã được chấp nhận đơn theo quyết định số 61900/QĐ-SHTT ngày 07/09/2017 của Cục Sở hữu trí tuệ- Bộ KH&CN
3. Sản phẩm cụ thể

bddu1.4.20

Địa chỉ ứng dụng

Công ty TNHH Sản xuất Voi Trắng
Địa chỉ: Cụm công nghiệp Suối Sao, xã Hố Nai 3, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".