Cắt mạch bức xạ chế tạo oligochitosan, phức oligochitosan-Zn2+ và hiệu ứng kích kháng bệnh thán thư trên cây đậu nành

Đặt vấn đề: Thán thư là một trong những bệnh gây thiệt hại nghiêm trọng trong canh tác đậu tương. Có một số hạn chế để kiểm soát bệnh này từ việc sử dụng thuốc hóa học truyền thống trong sản xuất nông nghiệp hiện đại. Những năm gần đây, oligochitosan (OC) và phức hợp OC-Zn2+ đã được đánh giá có hiệu ứng kháng nấm bệnh hiệu quả. Tuy nhiên, việc nghiên cứu phương pháp chế tạo và công thức tối ưu để sản xuất và ứng dụng chúng vào thực tiễn vẫn đang được khuyến khích tích cực.
Mục tiêu: Nghiên cứu chế tạo OC có khối lượng phân tử nhỏ nhưng đảm bảo cấu trúc hóa học, chế tạo phức hợp OC-Zn2+ có hiệu ứng kháng bệnh cao, đồng thời minh chứng các đặc trưng tính chất và đánh giá hiệu quả kháng bệnh thán thư của chế phẩm trên cây đậu tương.
Phương pháp: Dung dịch OC 4% được bằng phương pháp cắt mạch bức xạ bởi tia gamma kết hợp với một lượng nhỏ H2O2. Phức hợp OC-Zn2+ được chế tạo bằng cách khuấy trộn ở điều kiện thường trong 3 giờ. Đặc trưng tính chất của chế phẩm được xác định bằng các kỹ thuật GPC, UV-Vis, XRD và FT-IR. Hiệu quả chống lại bệnh thán trên cây đậu nành được thực hiện trong nhà màng, đánh giá tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh sau khi phun chế phẩm và phun bào tử nấm để gây nhiễm bệnh nhân.
Kết quả: OC chế tạo được có cấu trúc hóa học gần như không thay đổi so với chitosan ban đầu. Trong dung dịch với tỷ lệ phần mol 1/0,5 đã có sự tương tác giữa Zn2+ ion với các phân tử OC tạo thành các dạng phức hợp OC-Zn2+. Phức hợp OC-Zn2+ có khả năng kháng bệnh bệnh thán thư trên cây đậu tương cao hơn so với OC. Tỷ lệ bệnh (DI) là 52,2% và 33,3% (so với đối chứng 92%); chỉ số bệnh (DS) là 35,7% và 13,8% (so với đối chứng 79,9%) tương ứng đối với cây xử lý OC và OC-Zn2+.
Kết luận: OC với Mw ~5000 và phức hợp OC-Zn2+ với tỷ lệ mol là 1/0,5 đã được chế tạo thành công. Hiệu quả khích kháng bệnh bệnh thán thư trên đậu tương của OC, OC-Zn2+ đã được khảo sát và kết quả cho thấy phức hợp OC-Zn2+ có hiệu ứng cao hơn đáng kể so với OC. Phức OC-Zn2+ chế tạo từ OC cắt mạch bức xạ có tiềm năng sản xuất quy mô lớn và triển khai ứng dụng trong canh tác nông nghiệp như chất kích kháng bệnh hiệu quả.
Từ khóa: Oligochitosan, kẽm, bệnh thán thư, bức xạ tia gamma.