Tìm hiểu về Đồng (Cu) – Một nguyên tố với chức năng toàn diện- ứng dụng từ Công ngiệp đến Nông nghiệp (Phần cuối))

Ở phần trước chúng ta đã tìm hiểu về các loại đồng và sự tồn tại của chúng cũng như tác động dinh dưỡng của đồng đối với cây trồng và tiếp theo đây chúng ta sẽ cùng khám phá những chức năng toàn diện của đồng trong vấn đề cung cấp dinh dưỡng qua phân bón và dùng đồng để bảo vệ cây trồng trước nấm bệnh và vi khuẩn gây hại như thế nào nhé !

phần tiếp theo

Đồng (Cu): Vai trò kép trong Nông nghiệp – Dưỡng chất thiết yếu và Tác nhân bảo vệ cây trồng

Đồng (Cu) là một nguyên tố vi lượng không thể thiếu trong nông nghiệp hiện đại, đóng vai trò kép vừa là dưỡng chất thiết yếu giúp cây trồng phát triển khỏe mạnh, vừa là tác nhân bảo vệ hiệu quả chống lại các mầm bệnh. Bài viết này sẽ đi sâu vào ứng dụng đa dạng của Đồng, từ các nguyên liệu sản xuất phân bón đến các chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật, đồng thời cung cấp những kiến thức quan trọng về cách sử dụng Đồng một cách hiệu quả và an toàn.

9.Ứng dụng của Đồng trong Nông nghiệp: Từ dưỡng chất đến tác nhân bảo vệ cây trồng

Trong nông nghiệp, Đồng (Cu) không chỉ là một vi lượng thiết yếu cho sự sinh trưởng khỏe mạnh của cây trồng mà còn đóng vai trò quan trọng như một tác nhân bảo vệ thực vật.

Các ion Đồng (II) (Cu 2+ ) hòa tan trong nước, ngay cả ở nồng độ thấp, đã được chứng minh có khả năng diệt khuẩn, diệt nấm hiệu quả. Điều này là do các ion đồng có thể xâm nhập vào tế bào vi sinh vật, làm bất hoạt enzyme và gây rối loạn quá trình trao đổi chất, dẫn đến tiêu diệt chúng. Nhờ đặc tính này, đồng được ứng dụng rộng rãi trong các chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật để phòng ngừa và kiểm soát nhiều loại bệnh do nấm và vi khuẩn gây ra trên cây trồng. Ngoài ra, đồng còn được dùng làm chất bảo quản gỗ, ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc và côn trùng gây hại.

Mặc dù có độc tính đối với sinh vật bậc cao hơn khi ở nồng độ đủ lớn, nhưng ở nồng độ thấp, đồng lại là một vi chất dinh dưỡng không thể thiếu cho sự phát triển của hầu hết thực vật và động vật. Đối với cây trồng, đồng tham gia vào quá trình quang hợp, hô hấp, tổng hợp protein và nhiều chức năng sinh lý quan trọng khác, giúp cây tăng cường sức đề kháng và đạt năng suất cao.

10. Những nguyên liệu chính được dùng trong quá trình sản xuất phân chứa Đồng 

Trong ngành sản xuất phân bón, Đồng (Cu) là một vi lượng quan trọng, được cung cấp cho cây trồng thông qua nhiều dạng hợp chất khác nhau. Các nguyên liệu chính chứa Đồng được phân loại dựa trên khả năng hòa tan của chúng:

10.1 Các hợp chất Đồng hòa tan trong nước

Nhóm này bao gồm các hợp chất có khả năng tan hoàn toàn trong nước, giúp cây trồng dễ dàng hấp thụ qua cả rễ và lá:

• Đồng sunfat ngậm nước (CuSO4​⋅H2​O): Chứa khoảng 35% Cu, thường có dạng bột hoặc viên.
• Đồng sunfat ngậm 5 phân tử nước (CuSO4​⋅5H2​O): Chứa khoảng 25% Cu, cũng ở dạng bột hoặc viên. Đây là dạng phổ biến, thường được gọi là phèn xanh.
• Phức đồng (Cu-EDTA): Chứa 15% Cu, ở dạng bột hoặc viên. Đây là dạng chelate hóa, giúp đồng ổn định hơn trong đất và dễ hấp thụ hơn, đặc biệt trong môi trường đất có pH cao.

10.2 Các hợp chất Đồng tan trong axit citric

Nhóm này bao gồm các hợp chất có độ hòa tan trong nước thấp hơn, nhưng lại tan tốt trong môi trường axit yếu như axit citric (có trong dịch rễ cây hoặc một số loại đất):

• Đồng (II) oxit (CuO): Chứa khoảng 75% Cu.
• Đồng (I) oxit (Cu2​O): Chứa khoảng 89% Cu, với hàm lượng đồng cao nhất trong các dạng oxit.
• Sunfat hydroxit đồng (CuSO4​⋅3Cu(OH)2​⋅2H2​O): Chứa khoảng 53% Cu, thường ở dạng bột hoặc viên.
• Đồng silicat: Dạng thủy tinh (silicat đồng) ở dạng bột.
• Muối đồng amôn: Chứa khoảng 30% Cu.

Các hợp chất trên có thể được sử dụng trực tiếp làm phân bón đơn hoặc là nguyên liệu để sản xuất các loại phân bón đa nguyên tố có chứa Đồng. Ngoài ra, quặng pyrit đồng chứa 0,3-0,6% Cu cũng là một nguyên liệu quan trọng, không chỉ cung cấp Đồng mà còn cung cấp Lưu huỳnh, thường được dùng để sản xuất các loại phân đa nguyên tố.

Việc lựa chọn loại nguyên liệu đồng phụ thuộc vào mục đích sử dụng, điều kiện đất đai và khả năng hấp thụ của cây trồng để tối ưu hiệu quả dinh dưỡng và bảo vệ thực vật.

11. Cung cấp Đồng (Cu) cho cây trồng: Phương pháp và lưu ý quan trọng

Để khắc phục tình trạng thiếu Đồng (Cu) cho cây trồng, bà con nông dân có thể áp dụng hai phương pháp chính, tùy thuộc vào dạng hợp chất của Đồng:

11.1 Phun qua lá hoặc xử lý hạt giống

Đối với các loại muối Đồng tan trong nước như Đồng sunfat (CuSO4​), phương pháp này mang lại hiệu quả nhanh chóng. Bà con có thể pha dung dịch với nồng độ tương đương 0,02-0,05% CuSO4​ và phun đều lên lá với lượng 600-1000 lít cho mỗi hecta. Ngoài ra, việc ngâm hạt giống trong dung dịch này khoảng 6-12 giờ trước khi gieo cũng là một cách hiệu quả để cung cấp Đồng ban đầu cho cây con.

11.2 Bón vào đất

Các loại muối Đồng không hòa tan trong nước nhưng lại tan trong axit citric, chẳng hạn như Đồng oxit, silicat đồng, hoặc muối đồng amôn photphat, phù hợp để bón trực tiếp vào đất. Lượng bón khuyến nghị tương đương 10-25kg Cu/ha, giúp cung cấp Đồng từ từ và bền vững cho cây.

Lưu ý quan trọng về độc tính và cân bằng dinh dưỡng

Mặc dù Đồng cần thiết cho cây trồng, nhưng việc bón Đồng quá nhiều năm có thể dẫn đến tích lũy và gây độc cho cây, thậm chí là đất. Thực tế đã cho thấy, nhiều vùng trồng nho do sử dụng dung dịch boócđô (hỗn hợp Đồng sunfat với vôi) liên tục trong nhiều năm để trừ bệnh đã khiến lượng Đồng tích lũy trong đất đạt mức gây ngộ độc. Tương tự, các vườn rau thường xuyên dùng thuốc trừ sâu bệnh có chứa Đồng cũng dễ gặp phải hiện tượng thừa Đồng.

Khi Đồng bị dư thừa, cây trồng có thể gặp phải các vấn đề nghiêm trọng:

• Gây thiếu Sắt (Fe) và Kẽm (Zn): Đồng dư thừa có thể cạnh tranh hấp thụ hoặc làm giảm tính khả dụng của Sắt và Kẽm, dẫn đến các triệu chứng thiếu hụt những vi lượng quan trọng này.
• Ảnh hưởng đến Nitơ (N) và Molypden (Mo): Sự thừa Đồng còn liên quan đến quá trình cung cấp Nitơ và Molypden, có thể gây mất cân bằng dinh dưỡng tổng thể.

Do đó, việc tạo sự cân đối hợp lý giữa Đồng (Cu) với Sắt (Fe), Kẽm (Zn), Molypden (Mo) và Nitơ (N) là điều kiện tiên quyết để ngăn chặn độc hại do thừa Đồng. Đây cũng là cơ sở khoa học của kỹ thuật sử dụng phối hợp các vi lượng, đảm bảo cây trồng phát triển khỏe mạnh mà không gặp phải các vấn đề về độc tính. Việc theo dõi hàm lượng Đồng trong đất định kỳ và tuân thủ đúng liều lượng khuyến cáo là chìa khóa để sử dụng Đồng hiệu quả và bền vững trong nông nghiệp.

12.Các dạng phân bón chứa đồng

Hiện nay, có một số loại phân bón chứa đồng, nhưng chúng thường không phải là thành phần chính mà là một phần của phân bón đa lượng hoặc vi lượng. Một số loại phân bón có thể chứa đồng bao gồm:

• Phân bón NPK:

Phân bón NPK (Nitơ-Photpho-Kali) là loại phân bón phổ biến, có thể chứa một lượng nhỏ đồng, đặc biệt là trong các loại phân bón phức hợp hoặc phân bón lá.

• Phân bón vi lượng:

Các loại phân bón vi lượng, như phân bón chứa kẽm, mangan, sắt, và đồng, được sử dụng để cung cấp các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng.

• Phân bón hữu cơ:

Một số loại phân bón hữu cơ, như phân trùn quế, có thể chứa một lượng nhỏ đồng, tùy thuộc vào nguồn gốc và quy trình sản xuất.

• Phân bón hỗn hợp:

Có thể có các loại phân bón hỗn hợp, bao gồm cả phân hữu cơ và vô cơ, được bổ sung thêm đồng để cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng cho cây trồng.

13.Đồng trong thuốc bảo vệ thực vật

Trong nông nghiệp hiện đại, các hợp chất gốc Đồng (Cu) đã và đang là một trong những loại thuốc bảo vệ thực vật quan trọng nhất, được tin dùng trong hơn 200 năm qua nhờ khả năng diệt nấm và vi khuẩn hiệu quả. Sự bền vững trong tác dụng và khả năng hạn chế hình thành tính kháng của mầm bệnh là những đặc điểm nổi bật khiến đồng trở thành công cụ không thể thiếu trong quản lý dịch hại.

13.1 Khả năng diệt nấm, khuẩn của Đồng

Thuốc bảo vệ thực vật gốc đồng, với thành phần chính là kim loại Đồng, mang lại hiệu quả vượt trội trong việc chống lại các tác nhân gây bệnh trên nhiều loại cây trồng phổ biến như cà phê, cà chua, khoai tây, hồ tiêu, bắp cải, và nhiều loài cây khác. Điểm mạnh cốt lõi của các chế phẩm gốc đồng là khả năng ngăn chặn sự phát triển của nấm bệnh và đặc biệt là khó gây ra hiện tượng kháng thuốc ở mầm bệnh, một lợi thế lớn so với nhiều hoạt chất hóa học tổng hợp khác.

Về mặt hóa học, ion Đồng (II) (Cu2+) trong dung dịch lỏng thường tồn tại dưới dạng phức hexaqua [Cu(H2​O)6​]2+, một phức chất có màu lam đặc trưng. Phức này nổi bật với tốc độ trao đổi phối tử với nước cực kỳ nhanh, cho thấy khả năng tương tác linh hoạt của ion đồng với môi trường xung quanh. Khi có các oxyanion khác, Đồng (II) có thể tạo thành nhiều phức chất và muối khác nhau như Đồng(II) axetat, Đồng(II) nitrat, và Đồng(II) cacbonat. Đặc biệt, Đồng(II) sunfat pentahydrat (CuSO4​⋅5H2​O) tạo ra các tinh thể màu lam và là thành phần chính của Hợp chất Bordeaux – một loại thuốc diệt nấm kinh điển, vẫn được sử dụng rộng rãi nhờ hiệu quả đã được kiểm chứng.

13.2 Cơ chế tác động của Đồng lên mầm bệnh

Cơ chế diệt nấm và vi khuẩn của thuốc gốc đồng là do ion đồng (Cu2+) có khả năng mạnh mẽ trong việc xâm nhập vào tế bào vi sinh vật. Một khi vào bên trong, ion đồng sẽ:

• Ức chế các phản ứng sinh học quan trọng: Ion Cu2+ làm kết tủa hoặc biến tính các protein, bao gồm cả việc bất hoạt các enzyme thiết yếu cho sự sống của tế bào (đặc biệt là các enzyme cần nhóm sulfhydryl để hoạt động, vốn rất nhạy cảm với ion Cu+).
• Gây gián đoạn trao đổi chất: Việc vô hiệu hóa các enzyme và protein này sẽ ngăn chặn các quá trình trao đổi chất cần thiết cho sự sống và phát triển của tế bào vi sinh vật, khiến chúng bị chết.

Đồng có phổ kháng rộng, hiệu quả với nhiều loại nấm và vi khuẩn gây bệnh như Phytophthora, Pseudomonas, Xanthomonas. Đây là các hợp chất vô cơ, hoạt động chủ yếu theo cơ chế tiếp xúc. Khi phun lên cây, các chế phẩm gốc đồng tạo thành một lớp màng bảo vệ trên bề mặt lá và thân, đóng vai trò như một hàng rào vật lý ngăn chặn mầm bệnh xâm nhập. Hầu hết các chế phẩm gốc đồng ít tan trong nước, nhưng khi tiếp xúc với môi trường đồng ruộng, dưới tác dụng của CO2​ trong không khí và các axit hữu cơ do nấm bệnh hoặc cây trồng tiết ra, chúng sẽ từ từ tan ra, giải phóng ion Cu2+ để tác động trực tiếp lên bào tử nấm bệnh và tế bào vi khuẩn.

Tuy nhiên, do tác động chủ yếu là tiếp xúc trực tiếp và không có tính lưu dẫn, hiệu quả của thuốc gốc đồng phụ thuộc rất nhiều vào độ phủ của thuốc trên bề mặt cây và thời điểm phun. Việc đảm bảo phun đều và đúng lúc là chìa khóa để tối ưu hóa hiệu quả bảo vệ.

14.Các nhóm thuốc trừ bệnh gốc Đồng và khả năng phối chế

Thuốc trừ bệnh gốc Đồng đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam, góp phần quan trọng vào việc phòng trừ dịch bệnh và nâng cao năng suất cây trồng. Hiện nay, các chế phẩm gốc Đồng trên thị trường chủ yếu thuộc 4 nhóm hoạt chất chính, mỗi nhóm có những đặc điểm riêng biệt và khả năng phối chế khác nhau.

14.1 Copper Oxychloride

Copper Oxychloride là một hoạt chất chứa đồng và oxyclorua, được đánh giá cao về khả năng kháng khuẩn và nấm hiệu quả. Đây là hoạt chất phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực bảo vệ thực vật.

• Đặc điểm nổi bật: Có thể kết hợp với nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật khác, tuy nhiên cần lưu ý tránh pha chung với các loại thuốc có tính kiềm hoặc axit mạnh để tránh giảm hiệu quả hoặc gây kết tủa.
• Sản phẩm tiêu biểu: COC 85WP, Copper Cloruloxi 30WP, Epolists 85WP, Vidoc 30WP, Isacop 65.2WG, Romio 300WP.

14.2 Copper Hydroxide

Copper Hydroxide là hoạt chất chứa đồng và hydroxit, được dùng để kiểm soát cả nấm và vi khuẩn gây hại cho cây trồng.

• Đặc điểm nổi bật: Hoạt chất này có phản ứng trung tính, do đó có thể pha chung an toàn với nhiều loại thuốc trừ sâu, bệnh khác mà không lo ngại về tương tác hóa học.
• Sản phẩm tiêu biểu: Map – Jaho 77WP, Champion 57.6DP, 77WP, Copperion 77WP, Ajily 77WP, Funguran – OH 50WP.

14.3 Copper Sulfate (Tribasic)

Copper Sulfate (Tribasic), còn gọi là Sunfat đồng tribasic, là một hợp chất muối chứa đồng và sunfat.

• Đặc điểm nổi bật: Khi hòa tan trong nước, hợp chất này thể hiện tính axit yếu, tức là có độ chua nhẹ. Tuy nhiên, nó vẫn có thể kết hợp với một loạt các loại thuốc trừ sâu và thuốc bệnh khác để quản lý dịch hại tổng hợp trên cây trồng.
• Sản phẩm tiêu biểu: Hormon đồng kết tinh 24,5%, BordoCop Super 12,5WP, 25WP, Cuproxate 345SC, Moltovin 380SC, Cipri Micin 500.

14.4 Copper Sulfate nguyên chất

Copper Sulfate nguyên chất, thường được nông dân gọi là phèn xanh, là một hợp chất có tính axit mạnh.

• Đặc điểm và lưu ý: Do tính axit mạnh, khi sử dụng đơn lẻ để phòng bệnh cho cây, loại thuốc này có thể gây hại nghiêm trọng cho cây trồng (như cháy lá, hỏng hoa). Vì vậy, Copper Sulfate nguyên chất thường được sử dụng hỗn hợp với vôi để tạo ra nước thuốc Bordeaux. Nước thuốc Bordeaux là một chế phẩm màu xanh, có tính trung hòa hơn, ít độc hại đối với cây trồng và môi trường, đồng thời vẫn giữ được hiệu quả diệt nấm cao.

Việc hiểu rõ đặc tính của từng nhóm thuốc gốc đồng và khả năng phối chế sẽ giúp bà con nông dân lựa chọn sản phẩm phù hợp, tối ưu hiệu quả phòng trừ bệnh, đồng thời đảm bảo an toàn cho cây trồng và môi trường.

15. Khả năng loại bỏ rong rêu của đồng

• Ion Cu²⁺ làm phá vỡ cấu trúc tế bào của tảo và rêu, giúp làm sạch mặt đất, ao hồ, vườn cây.
• Thường dùng trong xử lý nước tưới, vệ sinh nhà lưới, hoặc phòng bệnh rêu hại cây.

Các hoạt chất thuốc gốc đồng có khả năng loại bỏ rong rêu hiệu quả thường là những chất có tính sát khuẩn mạnh và phổ tác dụng rộng. Dưới đây là những hoạt chất tiêu biểu:

Một số hoạt chất gốc đồng loại bỏ rong rêu phổ biến

15.1  Copper Sulfate (CuSO₄)

• Còn gọi là đồng sunfat hoặc phèn xanh.
• Có khả năng tiêu diệt tảo, rong rêu và phiêu sinh vật trong môi trường nước và trên thân cây.
• Ứng dụng phổ biến trong nuôi trồng thủy sản, xử lý nước ao hồ, và vệ sinh vườn sau thu hoạch.

15.2 Copper Oxychloride

• Là hoạt chất tiếp xúc, tạo lớp màng bảo vệ trên bề mặt cây.
• Có khả năng ức chế nấm bệnh, rong rêu và tảo trên thân cây, lá, gốc.
• Ít bị rửa trôi, phù hợp với điều kiện thời tiết bất lợi.

15.3 Nano Copper (Cu)

• Dạng đồng nano có khả năng thẩm thấu nhanh, diệt nấm khuẩn và rong rêu mạnh mẽ.
• Được dùng để rửa vườn sau thu hoạch, tẩy địa y, vệ sinh thân cây và phòng bệnh dai dẳng.

15.4 Bordeaux Mixture (Hỗn hợp đồng – vôi)

• Gồm Copper Sulfate + Calcium Hydroxide.
• Có tác dụng diệt rong rêu, địa y, nấm bệnh trên thân cây lâu năm như cam, quýt, sầu riêng.

Một số sản phẩm thương mại phổ biến

Vậy Đồng đăng ký là phân bón nhưng nói là thuốc có đúng không?

Đồng: “Phân bón” hay “Thuốc bảo vệ thực vật”? Hiểu rõ bản chất để sử dụng hiệu quả

Có một sự nhầm lẫn phổ biến xoay quanh các sản phẩm gốc Đồng trên thị trường: liệu một sản phẩm Đồng được đăng ký là phân bón có thể được xem là thuốc bảo vệ thực vật hay không?

Về mặt pháp lý, việc gọi một sản phẩm Đồng được đăng ký là phân bón là thuốc bảo vệ thực vật là không đúng. Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật là hai nhóm sản phẩm hoàn toàn khác nhau, với những quy định đăng ký, quản lý và sử dụng riêng biệt được pháp luật quy định chặt chẽ. Mỗi loại sản phẩm được cấp phép cho mục đích cụ thể: phân bón để cung cấp dinh dưỡng, và thuốc bảo vệ thực vật để phòng trừ sâu bệnh.

Tuy nhiên, xét về bản chất hóa học và sinh học, các hợp chất gốc Đồng có một đặc tính độc đáo là khả năng tác dụng kép:

• Bổ sung vi lượng: Đồng là một nguyên tố vi lượng thiết yếu cho cây trồng, tham gia vào nhiều quá trình sinh lý quan trọng như quang hợp, hô hấp, tổng hợp protein. Khi được cung cấp ở nồng độ phù hợp, Đồng giúp cây phát triển khỏe mạnh, tăng cường sức đề kháng tự nhiên.
• Phòng trừ sâu bệnh: Đồng còn nổi tiếng với khả năng diệt khuẩn và diệt nấm. Các ion Đồng (Cu2+) có thể xâm nhập và làm bất hoạt các enzyme thiết yếu trong tế bào vi sinh vật, từ đó ức chế sự phát triển của mầm bệnh.

Chính vì khả năng kép này mà nhiều sản phẩm gốc Đồng, dù được đăng ký là phân bón (nhằm mục đích bổ sung dinh dưỡng), vẫn có thể mang lại hiệu quả nhất định trong việc phòng ngừa một số bệnh do nấm và vi khuẩn.

Điều quan trọng nhất đối với người nông dân là phải tuân thủ nghiêm ngặt nhãn mác và hướng dẫn sử dụng của từng sản phẩm. Việc sử dụng sai mục đích hoặc không đúng liều lượng có thể không chỉ làm giảm hiệu quả mà còn gây hại cho cây trồng, đất đai và môi trường, đặc biệt là nguy cơ tích lũy Đồng gây độc cho cây và các sinh vật khác.