Nghiên cứu tạo chế phẩm nhũ tương dầu Neem kết hợp nano silica: Giải pháp sinh học kháng nấm bệnh thực vật

Nhiệm vụ do Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Khu Công nghệ cao chủ trì thực hiện, ThS. Phan Thị Kim Ngân làm chủ nhiệm. Kết quả nghiên cứu không chỉ khẳng định năng lực làm chủ công nghệ nano nhũ tương của đội ngũ nghiên cứu trong nước mà còn cung cấp một giải pháp bảo vệ thực vật sinh học an toàn, bền vững.

Theo nhóm nghiên cứu, hạt Neem (sầu đâu) tại Ninh Thuận từ lâu đã được biết đến là nguồn nguyên liệu dồi dào chứa hoạt chất Azadirachtin (nổi bật với khả năng kháng khuẩn, kháng nấm và diệt côn trùng mạnh). Tuy nhiên, việc sử dụng dầu Neem thô trong canh tác gặp nhiều trở ngại do đặc tính khó tan trong nước, dễ bị oxy hóa và phân hủy nhanh dưới ánh sáng mặt trời, làm giảm đáng kể hiệu quả bảo vệ cây trồng.

Đại diện nhóm nghiên cứu trình bày các kết quả thực hiện nhiệm vụ

Nhiệm vụ tập trung giải quyết bài toán này bằng cách ứng dụng công nghệ nhũ tương nano kết hợp với nano silica để tăng cường độ ổn định và hiệu lực sinh học. Mục tiêu chính là nghiên cứu chế tạo thành công chế phẩm từ hệ nhũ tương dầu Neem kết hợp nano silica nhằm ứng dụng trong nông nghiệp xanh và nâng cao giá trị kinh tế cho hạt Neem Ninh Thuận.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành các nội dung đánh giá nguồn nguyên liệu (dầu neem và nano silica); khảo sát phương pháp tạo hệ nhũ tương dầu Neem kết hợp nano silica; tối ưu quy trình tạo chế phẩm nhũ tương dầu Neem kết hợp nano silica; đánh giá các tính chất và hoạt tính sinh học của chế phẩm; xây dựng tiêu chuẩn cơ sở (TCCS) chế phẩm nhũ tương dầu Neem kết hợp nano silica.

Điểm nổi bật của nhiệm vụ là việc ứng dụng phương pháp điểm đảo pha (EPI), một kỹ thuật hiện đại giúp tạo ra nhũ tương nano ổn định mà không cần sử dụng thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng, phù hợp với định hướng sản xuất quy mô lớn với chi phí thấp. Cùng với đó, việc bổ sung nano silica vào hệ nhũ tương đã mang lại hiệu quả kép. Nano silica không chỉ đóng vai trò là chất hỗ trợ phân tán, giúp hệ nhũ tương bền vững hơn trước các tác động của nhiệt độ và thời gian, mà bản thân nó còn có khả năng kích kháng, giúp cây trồng khỏe mạnh hơn để tự chống lại sự xâm nhiễm của nấm bệnh. Kết quả hệ nhũ tương thu được có kích thước hạt trung bình 101,4 nm, phân bố đồng đều và có khả năng bám dính tốt trên bề mặt lá cây, giúp đảm bảo độ ổn định của chế phẩm trong thời gian lưu trữ.

Sản phẩm của nhiệm vụ: chế phẩm nhũ tương dầu Neem kết hợp nano silica

Kết quả nhiệm vụ đã xây dựng được quy trình chế tạo chế phẩm nhũ tương dầu neem kết hợp nano silica ổn định, có khả năng lặp lại cao. Chế phẩm tạo thành có đặc tính vật lý vượt trội, với kích thước hạt trung bình 133,1 nm và chỉ số đa phân tán (PDI) thấp 0,296, hàm lượng dầu neem 22,4%, hàm lượng Azadirachtin 63 ppm. Hệ nhũ tương có thế zeta -32,2 mV và duy trì độ pH axit nhẹ (khoảng 4,9), cho thấy độ ổn định tĩnh điện cao.

Về hoạt tính sinh học, kết quả thử nghiệm cho thấy chế phẩm có phổ kháng nấm rộng, ức chế hiệu quả cả ba chủng nấm gây bệnh thực vật là Pyricularia oryzae, Phytophthora palmivora, và Fusarium oxysporum; hiệu quả ức chế đạt trên 70%.

Nhóm nghiên cứu cũng xây dựng thành công TCCS cho chế phẩm, đạt tất cả các yêu cầu kỹ thuật quan trọng theo TCVN, bao gồm hàm lượng dầu thực tế (22,4%) và độ bền hóa lý tốt khi bảo quản ở điều kiện khắc nghiệt (0℃ và 54℃). Đồng thời hoàn tất hồ sơ đăng ký sở hữu trí tuệ và được chấp nhận đơn giải pháp hữu ích với "Phương pháp chế tạo chế phẩm nano nhũ tương dầu Neem kết hợp nano silica".

Hội đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ tại Sở KH&CN TP.HCM ngày 26/3/2026

Hội đồng nghiệm thu đánh giá kết quả của nhiệm vụ không chỉ kết hợp dầu Neem (Ninh Thuận) với nano silica mà còn tối ưu hóa bằng phương pháp điểm đảo pha (EPI). Quy trình đã tạo ra một chế phẩm có kích thước hạt rất nhỏ, với chỉ số đa phân tán thấp, đạt được độ ổn định vật lý vượt trội. Quan trọng hơn, nghiên cứu đã chứng minh chế phẩm này có phổ kháng nấm rộng, ức chế hiệu quả cả ba tác nhân Pyricularia oryzae, Phytophthora palmivora và Fusarium oxysporum.

Các sản phẩm đạt được của đề tài có thể triển khai các bước thử nghiệm trên thực địa, để tiến tới chuyển giao công nghệ và thương mại hóa sản phẩm. Chế phẩm hứa hẹn có giá thành cạnh tranh so với các sản phẩm sinh học nhập khẩu. Bên cạnh đó, việc tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có từ Ninh Thuận còn góp phần phát triển kinh tế địa phương, nâng cao giá trị cho cây Neem – loại cây thích ứng tốt với biến đổi khí hậu.

Lam Vân (CISAST)