Theo ThS. Lê Nghiêm Anh Tuấn (đại diện nhóm nghiên cứu), Việt Nam hiện có 11,5 triệu ha đất sản xuất nông nghiệp (năm 2019), trong đó vùng Đồng bằng sông Cửu Long diện tích canh tác lúa 1,8 triệu ha, đạt tổng sản lượng lúa khoảng 25,8 triệu tấn/năm. Trong canh tác lúa, bệnh bạc lá do vi khuẩn Xanthomonas oryzae thường xuất hiện và gây hại nặng cho tất cả các vụ lúa trong năm và ngày càng trở nên khó kiểm soát hơn. Bên cạnh đó, trong sản xuất nông nghiệp, do canh tác tập trung lâu năm, đất bị thoái hóa và tình trạng biến đổi khí hậu dẫn đến xuất hiện ngày càng nhiều các bệnh khó kiểm soát trên cây trồng, nấm bệnh kháng thuốc,… Việc sử dụng thường xuyên và nhiều thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học tổng hợp hữu cơ, đặc biệt là các loại thuốc kháng sinh để lại tồn dư trên nông sản gây nhiều khó khăn cho việc xuất khẩu gạo, thậm chí gây ô nhiễm môi trường, gây độc cho con người và động vật. Do đó, cần nghiên cứu công nghệ sản xuất các thuốc bảo vệ thực vật an toàn môi trường và sức khỏe con người, phù hợp canh tác hữu cơ.

Gần đây, với sự phát triển của công nghệ nano, các hợp chất nano của kim loại đồng như nano Cu2O, CuO, CuCl đã được một số nhà nghiên cứu phát triển làm chất phòng trừ vi sinh vật gây hại do chúng có hiệu lực cao và chi phí thấp. Vật liệu Cu2O-Cu ở kích thước nano có hoạt lực phòng trừ nấm bệnh cao hơn vật liệu khối do diện tích bề mặt lớn nên chỉ cần sử dụng ở nồng độ nhỏ. Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật nano Cu2O-Cu/Alginate có tính khả thi cao, tạo ra nông sản an toàn, gia tăng giá trị xuất khẩu.

Để sản xuất chế phẩm nano Cu2O-Cu/Alginate, nhóm tác giả đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình tổng hợp nano Cu2O-Cu/alginate. Qua đó lựa chọn sản phẩm nano Cu2O-Cu/alginate có hàm lượng Cu 5.000 ppm; kích thước hạt Cu2O-Cu là 5.5±0.4 nm, hạt hình cầu; nồng độ alginate 5%; PEG (polyethylene glycol) 0,5%. Nano Cu2O-Cu/alginate có cấu trúc vỏ lõi Cu2O@Cu, thời gian cân bằng sa lắng sau 10 tháng và ổn định hơn 2 năm. Chế phẩm nano Cu2O-Cu/Alginate có khả năng ức chế 100% nấm Neoscytalidium dimidiatum (gây bệnh đốm nâu thanh long), nấm Pyricularia oryzae (gây bệnh đạo ôn trên cây lúa), vi khuẩn Xanthomonas sp. (gây bệnh bạc lá trên cây lúa) ở nồng độ Cu là 30 ppm trong phòng thí nghiệm. 

Chế phẩm cũng được khảo nghiệm diện hẹp, diện rộng cho thấy hiệu quả phòng trừ bệnh >90% so với đối chứng (đối với bệnh đốm nâu thanh long, chế phẩm đạt theo TCCS 162:2014/BVTV ở nồng độ xử lý 40 ppm Cu; đối với bệnh đạo ôn theo 10TCN 157-1992 và bệnh bạc lá theo QCVN 01-14-2010/BNNPTN trên lúa ở nồng độ xử lý 30 ppm Cu). Các ưu điểm của chế phẩm là có tác dụng nhanh và hiệu quả trong phòng trừ bệnh đạo ôn, bệnh bạc lá trên lúa, bệnh đốm nâu cây thanh long nhờ Cu2O có kích thước siêu nhỏ (nano mét); cung cấp dinh dưỡng Cu cần thiết cho cây trồng; nano Cu2O-Cu/Alginate là vaccin thực vật giúp cây trồng tăng cường sức đề kháng, không cho nấm bệnh xâm nhập. 

ThS. Lê Nghiêm Anh Tuấn cho biết, hiện tại sản phẩm đã được hiệu chỉnh thông số kỹ thuật của quy trình sản xuất với công suất 2.000 lít/tháng và đang trong giai đoạn đăng ký lưu hành. Nhóm nghiên cứu định hướng cung cấp sản phẩm thương mại cho các đơn vị có nhu cầu kinh doanh hoặc đầu tư thương mại hóa sản phẩm; chuyển giao mô hình sử dụng chế phẩm phòng trừ bệnh đốm nâu thanh long, bệnh đạo ôn, bạc lá trên lúa cho các đơn vị ở các địa phương có nhu cầu ứng dụng, triển khai công nghệ.