Một nghiên cứu của nhóm tác giả đến từ đại học Nông Nghiệp Mexico (College of Postgraduates in Agricultural Sciences, Mexico) cho thấy nano bạc có thể giúp tăng chiều dài và số lượng rễ và tăng dinh dưỡng (Natri, Photpho và Kali – N, P, K) trong lá cây cà chua.
Trong nghiên cứu này, các tác giả đã so sánh tác động của nano bạc (AgNPs) lên hai giống cà chua Vengador và Rio Grande. Với thí nghiệm đầu tiên, để đánh giá tác động của nano bạc lên sự sinh trưởng của cây trồng, các tác giả ươm hai giống cây trong giấy lọc, đựng trong các hộp nhựa với nồng độ nano bạc lần lượt là 0, 5, 10 và 20 mg/L. Sau 20 ngày quan sát cây nảy mầm và sinh trưởng, các nhà nghiên cứu ghi lại các thông số về sự nảy mầm và tăng trưởng của cây con (bao gồm chiều cao cây con, chiều dài rễ và số lượng rễ). Trong thí nghiệm thứ hai, nhằm đánh giá nồng độ chất dinh dưỡng N, P, K trong lá cây, các nhà nghiên cứu ươm mầm cây con đến 30 ngày tuổi, rồi chuyển các cây này vào các hệ thủy canh trong vòng 2 tuần. Ở tuần thứ 2, các nhà nghiên cứu bổ sung nano bạc với nồng độ 0, 5 và 10 mg/L vào dung dịch dinh dưỡng của các hệ thủy canh trong vòng 7 ngày tiếp theo, sau đó thu hoạch và đo lường nồng độ chất dinh dưỡng trong lá. Nano bạc được sử dụng trong thí nghiệm là Agrovit® của công ty Bionag (Tijuana, BC, Mexico) sản xuất. Đây là một sản phẩm thương mại có chứa AgNP hình cầu với 12 mg/mL bạc kim loại và 188 mg/mL polyvinylpyrrolidone (PVP, 15-30 kD) trong nước.
Sau thí nghiệm thứ nhất, các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng chiều dài rễ ở giống cà chua Vengador tăng đáng kể, lên hơn 55% khi sử dụng 5mg/L AgNPs. Còn với giống Rio Grande thì chỉ số này tăng khoảng 4.5% khi sử dụng AgNPs với nồng độ 10mg/L. Ngoài ra, khi dùng AgNPs với nồng độ 20mg/L, hai giống cà chua này đều tăng số lượng rễ lên đáng kể.
Còn với chất dinh dưỡng N, P, K trong lá cây, thí nghiệm thứ hai cho thấy rằng, 5mg/L AgNPs giúp tăng nồng độ Natri trong giống Vegador cao nhất, khoảng 6%. Nồng độ nano bạc này cũng làm tăng lượng Photpho và Kali trong giống Rio Grande.
Cả hai thí nghiệm cũng cho thấy rằng, kể cả cùng một loài cây, giống khác nhau có thể sẽ cần liều lượng nano bạc khác nhau. Chẳng hạn như với giống Rio Grande, mặc dù chiều dài rễ tăng khi áp dụng AgNPs với nồng độ 10mg/L nhưng chiều dài rễ lại giảm khi dùng với nồng độ thấp hơn (5mg/L). Ngoài ra, cũng không phải cứ dùng AgNPs liều càng cao thì càng tốt, tùy thuộc vào ta muốn tác động vào đặc điểm gì của cây. Trong thí nghiệm trên, khi tăng nồng độ AgNPs lên tới 20mg/L, chiều dài rễ của cả hai giống cây đều giảm mặc dù số lượng rễ thì lại tăng.
Trong thí nghiệm này, để lí giải nguyên do tại sao rễ cây cà chua sử dụng nano bạc lại phát triển mạnh mẽ hơn những cây đối chứng không dùng nano bạc, những nhà nghiên cứu phỏng đoán rằng rằng AgNP đã điều hòa sự tổng hợp auxin và cykokinin, hai hormone thực vật tác động đến sự phát triển rễ bên. AgNP còn tác động đến axit abscisic (ABA) – một hormone thực vật, được kích hoạt giúp rễ phát triển dài hơn trong điều kiện thiếu nước.
Đã có nhiều thí nghiệm trước đó cho thấy AgNPs ảnh hưởng đến rễ và chất dinh dưỡng trên các cây trồng khác, theo các nguyên lí khác, bên cạnh cây cà chua nói trên. Chẳng hạn như ở cây cải bẹ xanh (Brassica Juncea), dùng 25 và 50 mg/L AgNPs làm tăng rễ cây lên gấp đôi, đó là do nano bạc điều hòa hoạt động oxi hóa trong cây, theo hướng thúc đẩy tăng trưởng và phân chia tế bào. Ngoài ra, ở cây ớt đỏ (capsicum annuum), sử dụng AgNPs đã thúc đẩy sự phát triển của zeatin, một loại hormone thực vật liên quan đến phát triển rễ cây.
Câu chuyện về AgNP làm tăng chất dinh dưỡng trong lá cũng được chứng minh ở nhiều loài cây khác. Ở các cây họ đậu, người ta thấy rằng pha AgNP vào đất giúp tăng đáng kể lượng chlorophyll (diệp lục) trong lá cũng như khả năng hấp thụ N, P từ đất, sự tích lũy các proteins và biểu hiện genes điều hòa nitrate và enzyme ferrredoxin (có vai trò làm trung gian trong quá trình trao đổi chất). Ở lúa mì, sử dụng AgNP với nồng độ 25mg/L có thể tăng lượng hấp thụ và hiệu quả tác động của N, P, K, thúc đẩy các chỉ số sinh trưởng và năng suất của cây. Bởi AgNP có thể ảnh hưởng đến tính lưu động và tính thấm của màng tế bào, nó giúp cây hấp thụ nước và chất dinh dưỡng hiệu quả hơn. Ngoài ra, trong tế bào thực vật, AgNP có thể giảm thiểu khuếch tán chất dinh dưỡng và nước sang khu vực ngoại bào bằng cách bít lại các lỗ và màng ngăn trên vách tế bào hoặc các cầu liên bào (ống nhỏ giúp liên thông tế bào chất của hai tế bào cạnh nhau), tập trung “nuôi dưỡng” phần nội tế bào.
Đội ngũ truyền thông Viện Nghiên cứu Công nghệ Plasma
Nguồn: https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/15593258211044576
