近日,中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所農(nóng)藥分子靶標與綠色農(nóng)藥創(chuàng)制創(chuàng)新團隊,設計了一種具有pH和溫度雙重響應功能的呋蟲胺微球載藥體系,解決了極性農(nóng)藥呋蟲胺在土壤施用過程中極易淋溶流失的突出問題,實現(xiàn)了極性農(nóng)藥在土壤中的高效低風險化應用。相關研究結(jié)果發(fā)表在《碳水化合物聚合物》( Carbohydrate Polymers )上。
據(jù)陳福良研究員介紹,該研究通過在載體明膠中引入殼聚糖,對明膠進行結(jié)構(gòu)修飾,構(gòu)建了殼聚糖和明膠復合載藥的微球體系,使其結(jié)構(gòu)由空心變?yōu)閷嵭模纳屏诉幌x胺明膠微球劑的熱穩(wěn)定性較差、持效期較短的缺陷,并有效減少了呋蟲胺在土壤中的淋溶及其對地下水的污染風險。
該復合載體材料還具有環(huán)境響應性能的特點,在高溫和堿性條件下,游離的羥基與殼聚糖分子結(jié)構(gòu)中的氨基結(jié)合,復合載體結(jié)構(gòu)松散,高分子聚合物鏈間隙增大,藥效分子得以快速釋放;而在低溫或酸性條件下,載體結(jié)構(gòu)致密,可實現(xiàn)緩慢釋放的效果。
此外,通過溫室盆栽試驗,研究了該載藥微球在土壤環(huán)境及植株體內(nèi)的殘留動態(tài),解析了不同時空分布下黃瓜葉片中呋蟲胺的劑量累積與白粉虱防控效果的關系,證明該載藥微球?qū)τ跍厥野追凼仁惺垲w粒劑擁有更優(yōu)異的防控效果。相同施藥劑量下,施藥后21–42天,藥效可提高16.9%–26.8%。
該研究在降低農(nóng)藥應用風險的同時,為農(nóng)藥減施增效提供了科學依據(jù),對實現(xiàn)我國農(nóng)藥綠色發(fā)展具有重要意義。該研究得到國家重點研發(fā)計劃項目和中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目資助。
相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118880