4 ứng dụng hàng đầu của hoạt chất Chitosan trong nông nghiệp

Hoạt chất Chitosan đang được ứng dụng rộng rãi trong các mô hình nông nghiệp sạch và hữu cơ giúp bà con nông dân nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Vậy bạn đã biết hoạt chất Chitosan là gì? Hoạt chất này được ứng dụng như thế nào trong quá trình chăm sóc cây trồng. Cùng Thủy Sính tìm hiểu chi tiết thông qua nội dưới đây.

1. Giới thiệu về hoạt chất Chitosan

1.1. Khái niệm Chitosan

Chitosan là một chất hữu cơ cao phân tử sinh học, được cấu tạo từ hàng ngàn gốc glucosamine. Chất này được thủy phân từ chitin, một hợp chất tự nhiên có mặt nhiều trong vỏ của các loài giáp xác như tôm, cua và ghẹ. Để sản xuất Chitosan, người ta sử dụng quá trình khử acetyl từ chitin, giúp nó có khả năng hòa tan trong dung dịch axit loãng.

Chitosan có nhiều ứng dụng quan trọng trong nông nghiệp nhờ vào những đặc tính sinh học đặc biệt. Chất này có khả năng kháng bệnh, kích thích sự sinh trưởng của cây trồng và tăng cường bảo quản nông sản sau thu hoạch.

1.2. Đặc tính của Chitosan

• Chitosan là một polysaccharide không độc hại, có chứa đạm và có khối lượng phân tử lớn. 
• Ở trạng thái vật lý, Chitosan tồn tại dưới dạng chất rắn, xốp, nhẹ và có thể nghiền thành nhiều kích cỡ khác nhau. 
• Nó có màu trắng hoặc vàng nhạt và không có mùi vị. 
• Chitosan không tan trong nước nhưng có thể tan trong dung dịch axit loãng (pH khoảng 6), tạo thành một dung dịch keo với khả năng tạo màng tốt.
• Chitosan thuộc nhóm độc IV, không độc với con người và môi trường

1.3. Ưu điểm của Chitosan trong nông nghiệp:

• An toàn và thân thiện với môi trường: Chitosan là một chất tự nhiên, không gây hại cho con người và động vật, dễ phân hủy sinh học.
• Kháng bệnh mạnh mẽ: Có khả năng kháng virus, vi khuẩn, nấm và côn trùng.
• Cải thiện đất và cây trồng: Giúp cải tạo đất và tăng cường sức sống cho cây trồng.
• Tăng năng suất và chất lượng nông sản: Giúp cải thiện năng suất, kích thước và chất lượng trái cây.

2. Cơ chế tác động của Chitosan

• Hoạt tính trực tiếp chống lại mầm bệnh: Chitosan có khả năng trực tiếp bất hoạt quá trình sinh sản của virus và vi khuẩn bằng cách thâm nhập vào mô cây và liên kết với các acid nucleic của mầm bệnh. Điều này gây ra ức chế các mRNA mã hóa các gen cần thiết cho vi sinh vật, ngăn cản chúng sinh sôi và phát triển. Ngoài ra, Chitosan kích thích cây tự tiết ra các kháng thể chống lại sự xâm nhập của nấm, vi khuẩn, oomycete, từ đó bảo vệ cây trồng khỏi bị nhiễm bệnh.
• Hàng rào vật lý quanh vị trí xâm nhập mầm bệnh: Khi Chitosan xâm nhập vào mô cây, nó tạo ra một hàng rào vật lý bao quanh vị trí bị tấn công để cách ly mầm bệnh. Ngăn chặn sự lây lan và bảo vệ các tế bào khỏe mạnh xung quanh. Hàng rào này được củng cố bởi việc kích thích sản xuất H2O2 giúp tăng cường thành tế bào và tạo tín hiệu báo động cho các tế bào lân cận để phòng vệ.
• Khả năng tạo chelate với dinh dưỡng và khoáng chất: Chitosan có khả năng tạo chelate với các kim loại và khoáng chất như sắt (Fe) và đồng (Cu), giúp ngăn chặn mầm bệnh xâm nhập và ức chế sự sinh sản của vi sinh vậtvà tạo ra độc tố. Ngoài ra, nó cũng tạo phức với mycotoxin (độc tố nấm), từ đó giảm thiểu thiệt hại cho tế bào chủ do các độc tố này gây ra.
• Tăng cường khả năng làm lành vết thương: Chitosan có khả năng kích hoạt quá trình làm lành vết thương nhanh chóng nhờ khả năng kết dính với các phân tử sinh học và màng sinh học. Nó thúc đẩy quá trình tổng hợp các protein PR và các protein bảo vệ quan trọng như phenylalanine ammonia-lyase và peroxidase, giúp cây xây dựng lớp bảo vệ bằng lignin và hình thành tyllose.
• Kích thích cơ chế phòng thủ của cây trồng: Chitosan đóng vai trò là chất kích hoạt mạnh mẽ, thúc đẩy cây sản xuất các chất phòng vệ như oligosaccharit, glycoprotein, peptit và lipid. Những chất này kích hoạt cây trồng phản ứng với các mầm bệnh, khoanh vùng các tế bào bị nhiễm bệnh và tạo ra các oxygen hoạt tính để tiêu diệt mầm bệnh. Các tế bào của cây cũng phản ứng bằng cách sản xuất thêm lignin nhưhư p-courmaric, ferulic acid, sinapoc acid và phenolic acid—các chất này giúp tăng cường khả năng kháng khuẩn và chống nấm. Ngoài ra, Chitosan giúp cây điều chỉnh khí khổng, giảm sự thoát hơi nước, từ đó tăng cường khả năng chống hạn hán và bảo vệ cây trước các điều kiện khắc nghiệt.

3. Ứng dụng của Chitosan trong nông nghiệp

3.1. Kích thích tăng trưởng cây trồng

Chitosan có khả năng kích thích sinh trưởng thực vật thông qua việc tăng cường hấp thụ chất dinh dưỡng và cải thiện khả năng quang hợp của cây. Khi xử lý hạt giống bằng Chitosan, hạt nảy mầm mạnh mẽ hơn, cây phát triển nhanh chóng và có sức đề kháng cao hơn. Các nghiên cứu cho thấy lúa được xử lý bằng Chitosan cho năng suất tăng cao đáng kể và giảm nhu cầu phân bón.

3.2. Phòng trừ sâu bệnh

Chitosan hoạt động như một chất kháng nấm, kháng khuẩn và kháng côn trùng tự nhiên. Nó kích thích cây trồng tiết ra kháng thể để chống lại sự xâm nhập của mầm bệnh, tạo ra một hàng rào vật lý xung quanh khu vực bị tấn công, từ đó ngăn chặn sự lây lan của bệnh. Khả năng kháng nấm và vi khuẩn của Chitosan giúp cây trồng chống lại nhiều loại mầm bệnh nguy hiểm, từ đó giảm thiểu sự phụ thuộc vào các loại hóa chất nông nghiệp độc hại.

3.3. Dưỡng to trái, sáng màu trái

Chitosan còn đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện kích thước và màu sắc của trái cây. Bằng cách phun Chitosan lên trái cây trong giai đoạn phát triển, Chitosan kích thích trái lớn nhanh hơn, màu sắc trở nên sáng bóng và đẹp mắt hơn. Đối với cây có múi, như cam và bưởi, việc phun Chitosan định kỳ giúp trái phát triển tốt, hạn chế sự xâm nhập của sâu bệnh, đồng thời kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch.

3.4. Các ứng dụng khác của Chitosan trong nông nghiệp

Bảo quản nông sản sau thu hoạch: Chitosan được sử dụng như một lớp phủ tự nhiên giúp kéo dài thời gian bảo quản nông sản mà không cần sử dụng hóa chất bảo quản độc hại.

Xử lý hạt giống: Chitosan kích thích nảy mầm và tăng sức đề kháng của hạt giống đối với các yếu tố môi trường bất lợi.

Cải tạo đất: Chitosan giúp cải thiện hệ vi sinh vật có lợi trong đất, giúp đất khỏe mạnh hơn và hạn chế vi sinh vật gây hại.

4. Lưu ý khi sử dụng Chitosan

• Lắc đều sản phẩm trước khi sử dụng
• Chitosan không còn tác dụng trong trường hợp cây đã xuất hiện trình trạng thối rễ tơ đến ¾ hoặc phần cở của rễ đã bị nấm Phytophthora
• Không sử dụng pha chung với hoạt chất chứa đồng Oxyclorua, lưu huỳnh, Cyanua, Nano Bạc, Fosetyl Aluminium, dẫn xuất Cl, men vi sinh, thuốc trừ sâu chứa hoạt chất phospho hữu cơ: Chlorpyriphos, Fenvalerate…
• Tuân thủ theo khuyến các về liều lượng như trên bao bì của nhà sản xuất

Bài viết đã cung cấp đầy đủ các thông tin về Chitosan cũng như những ứng dụng của nó trong lĩnh vực nông nghiệp. Với khả năng kích thích tăng trưởng, phòng trừ sâu bệnh, cải tạo đất và bảo quản nông sản, Chitosan là giải pháp thân thiện với môi trường, an toàn cho con người và hiệu quả kinh tế cao.