Đậu tương là cây trồng mẫn cảm với thiếu hụt sắt, thiếu sắt có thể ảnh hưởng đến hoạt động cố định đạm của cây (Chonkar and Chandel, 1991; Terry and Jolley, 1994; Burke, 2015). Hạt nano được phân loại là vật liệu trong đó ít nhất một kích thước có đường kính < 100 nm (Auffan et al., 2009). Kết quả cho thấy các hạt nano sắt, coban và đồng cho hiệu quả lớn nhất khi xử lý hạt giống cây trồng, trong đó có các cây họ đậu. Tại Iran, Sheykhbaglou và cộng tác viên (2010) đã nghiên cứu xác định ảnh hưởng của ion nano oxit sắt đến năng suất và chất lượng đậu tương. Sử dụng nano Fe để ngâm tẩm hạt giống với nồng độ 300 mg/L hoặc sử dụng phun trên lá cho cây họ đậu với nồng độ 0,25 g/L đến 0,3 g/L, dẫn đến tăng trọng lượng khô và tăng năng suất đến 48% so với đối chứng. Một số nghiên cứu gần đây cho thấy nano Co có khả năng thúc đẩy tăng trưởng về thân lá của lúa mì ở nồng độ 30 ppm đến 120 ppm. Các tinh thể nano sinh học như Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Se, vv, trong đó Fe, Cu và Co với các hằng số biến đổi là hoạt tính sinh học (Chen X and  Schleusener HJ., 2008), được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp khi chúng tham gia tích cực vào các quá trình oxi hóa khác nhau trong thực vật và có mặt trong thành phần của nhiều enzyme và protein phức tạp (Choi O et al., 2008).

Tại Ấn Độ, Prasad và cộng tác viên (2012) đã sử dụng hợp chất nano oxit kẽm (ZnO) xử lý trên hạt lạc trước khi gieo với những liều lượng khác nhau, bước đầu xác định ở liều lượng 250ppm làm gia tăng tỷ lệ nảy mầm, sức sống cây con, ra hoa sớm, tăng hàm lượng diệp lục trong lá, năng suất cao hơn 34% so với đối chứng. Những kết quả nghiên cứu tác động của nano kim loại đối với cây trồng nói chung và cây đậu tương nới riêng ở Việt Nam còn hạn chế. Trong khi công nghệ này đã nghiên cứu và có tác động tích cực với sinh trưởng, phát triển của cây trồng nói chung và cây đậu tương đậu tương nói riêng trên thế giới. Bởi vậy, nghiên cứu tác động của nano kim loại đến sinh trưởng, phát triển đậu đậu tương để cải thiện năng suất, góp phần sử dụng hiệu quả hơn các nguồn năng lượng trong việc phát triển nông nghiệp xanh bền vững.

Nghiên cứu do Nhóm tác giả gồm: Trần Thị Trường, Nguyễn Đạt Tuần (Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm), Đào Trọng Hiền, Nguyễn Hoài Châu (Viện Công nghệ Môi trường), Nguyễn Tường Vân (Viện Công nghệ sinh học), Trần Thị Thanh Thủy (Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm) thực hiện từ tháng 2 đến tháng 7/2016 tại thị trấn Thống Nhất, Yên Định, Thanh Hóa được gieo ngày 26/2/2016; thí nghiệm tại Tiên Dược, Sóc Sơn, Hà Nội được gieo ngày 28/2/2016.

Nhóm nghiên cứu thực hiện trên Giống đậu tương sử dụng trong thí nghiệm là ĐT26 (điểm Thanh Hóa), ĐT51 (điểm Hà Nội) và các hạt nano kim loại xử lý hạt giống là đồng, coban và sắt.

Phương pháp nghiên cứu được bố trí theo:

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng hạt nano kim loại đồng (Cu) đến sinh trưởng và phát triển của đậu tương. Công thức 1: 100 mg/60 kg hạt, công thức 2: 500 mg/60 kg hạt, công thức 3: 1.000 mg/60 kg hạt và công thức 4 là không xử lý hạt
(đối chứng).

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng hạt nano kim loại Coban (Co) đến sinh trưởng và phát triển của đậu tương. Công thức 1: Xử lý 10 mg/60 kg hạt, công thức 2: 50 mg/60 kg hạt, công thức 3: 100 mg/60 kg hạt và công thức 4 là không xử lý hạt (đối chứng).

Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng hạt nano kim loại sắt (Fe) đến sinh trưởng và phát triển của đậu tương. Công thức 1: Xử lý 1.000 mg/60 kg hạt, công thức 2: 3.000 mg/60 kg hạt, công thức 3: 5.000 mg/60 kg hạt và công thức 4 là không xử lý hạt (đối chứng).

Các thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần nhắc lại. Diện tích ô thí nghiệm là 10 m² (2 m˟ 5 m). Mật độ trồng là 30 cây/m². Lượng phân bón cho 1 ha là 1 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O. Chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển và yếu tố cấu thành năng suất đánh giá theo QCVN 0158:2011/BNNPTNT.

- Phân tích số liệu: Số liệu thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm IRRISTAT 5.0 và Excel

Kết quả thí nghiệm cho thấy, Liều lượng nano kim loại xử lý hạt giống có tác động tích cực tới sinh trưởng phát triển của cây đậu tương ở cả 2 điểm thí nghiệm là 100 mg/60 kg hạt (Hà Nội) và 500 mg/60 kg hạt (Thanh Hóa) đối với nano kim loại đồng, 10 mg/60 kg hạt (Thanh Hóa)và 50 mg/60 kg (Hà Nội) đối với nano kim loại coban và 10.000 mg/60 kg hạt đối với sắt (Hà Nội). Các liều lượng nano kim loại xử lý hạt trên đã rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây từ 1 đến 3 ngày. Chiều cao cây đạt giá trị lớn hơn công thức đối chứng. Mức nhiễm bệnh lở cổ rễ và giòi đục thân hại ở các công thức xử lý hạt đều thấp hơn so với công thức đối chứng. Năng suất của các công thức xử lý hạt bởi kim loại đạt giá trị cao hơn đối chứng nhưng chưa có ý nghĩa thống kê.