近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院劉澤文教授團(tuán)隊(duì)在《化學(xué)工程雜志》發(fā)表論文，將雙信號(hào)響應(yīng)、農(nóng)藥雙項(xiàng)負(fù)載和納米技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)制了一種新型、高效的雙響應(yīng)型雙項(xiàng)負(fù)載納米農(nóng)藥制劑用于害蟲防治，為提高農(nóng)藥利用率和延緩害蟲抗藥性開辟新的途徑。
雨水一來(lái)就流失，農(nóng)藥利用率不高成“心病”
“研究農(nóng)業(yè)那么多年，雖然農(nóng)藥不停地迭代更新，噴灑器械也在創(chuàng)新，但是，農(nóng)藥利用率不高一直是大家的‘心病’。”劉澤文坦言，農(nóng)藥的高流失率、低利用率一直以來(lái)都是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的主要問題。
農(nóng)藥如何殺死害蟲？劉澤文告訴記者，一般來(lái)說(shuō)，農(nóng)民會(huì)將農(nóng)藥噴灑在植物表面，尤其是葉子。害蟲在吃葉子的同時(shí)也吞下了農(nóng)藥，從而達(dá)到殺死害蟲的目的。“理想很圓滿，現(xiàn)實(shí)很骨感！眲晌恼f(shuō)，噴灑的農(nóng)藥，一遇到風(fēng)吹雨打就“歇菜”！坝绕涫墙涤，直接把灑在植物上的農(nóng)藥沖刷掉，雖然不是全部，但大部分都被沖走了！眲晌恼f(shuō)，一方面起不到殺蟲的目的，另一方面，經(jīng)過(guò)風(fēng)吹雨刷的農(nóng)藥進(jìn)入了水體和土壤中，對(duì)環(huán)境也是一種傷害。
“還有一個(gè)心痛的地方是，農(nóng)藥有時(shí)候會(huì)誤傷益蟲！眲晌膱F(tuán)隊(duì)一直在思考，有沒有一種方法可以兩全其美。
“納米衣服”能力強(qiáng)，可協(xié)同兩類殺蟲劑
給農(nóng)藥插上科技的翅膀，就能做到減施增效。劉澤文團(tuán)隊(duì)的青年教師汪侃博士以前是研究納米材料的，他提出，可以給農(nóng)藥穿上“納米衣服”解決難題。當(dāng)然，這件衣服需要特制。
首先要讓農(nóng)藥“不懼風(fēng)雨”。“那就讓農(nóng)藥的吸附能力變強(qiáng)。”論文第一作者汪侃博士說(shuō)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)溫和的反應(yīng)條件，利用生物可降解材料制備出一種納米微球，該微球具有較高的葉面黏附強(qiáng)度？梢詫⑥r(nóng)藥包裹在納米微球中，噴灑在農(nóng)作物葉片表面后，微球會(huì)讓農(nóng)藥有效成分附著在作物葉片上！拔覀冏隽藢(shí)驗(yàn)，穿上我們特制的‘納米衣服’后，經(jīng)過(guò)風(fēng)吹雨打21天后，農(nóng)藥仍然停留在植物葉片上。”
如何讓藥物的殺蟲能力變強(qiáng)？是否讓“納米衣”協(xié)同多種藥物？解決了農(nóng)藥的黏附性能，團(tuán)隊(duì)又開始腦洞大開，讓“納米衣服”發(fā)揮更大功能！拔覀兊膶(shí)驗(yàn)是針對(duì)‘草地貪夜蛾’這種害蟲，想要?dú)⑺肋@種害蟲，‘氯蟲苯甲酰胺’和‘多殺霉素’聯(lián)合用藥效果更好。
“我們相當(dāng)于用納米材料為農(nóng)藥搭建了一個(gè)專門房子，里面包裹著‘氯蟲苯甲酰胺’，外墻上還造了好多鉤子，可以勾住‘多殺霉素’，這樣就可同時(shí)攜帶兩種藥物了。”汪侃博士給記者解釋。這個(gè)聽起來(lái)挺簡(jiǎn)單的，但實(shí)際上，每次“設(shè)計(jì)造型”都要做很多次實(shí)驗(yàn)。
雙信號(hào)控制開關(guān)，殺蟲更精準(zhǔn)
“兩種藥物什么時(shí)候發(fā)揮作用，什么情況下發(fā)揮作用，這些都是通過(guò)‘開關(guān)’來(lái)設(shè)計(jì)的！眲晌母嬖V記者，有了這個(gè)理論，我們就可以保護(hù)益蟲。
雖然“氯蟲苯甲酰胺”和“多殺霉素”是為草地貪夜蛾準(zhǔn)備的，但是，如果益蟲比如七星瓢蟲、蜜蜂等吃了也會(huì)受傷。在“納米衣服”上裝上“釋放開關(guān)”，農(nóng)藥就乖乖聽話，不傷害益蟲。“草地貪夜蛾的腸道偏堿性，而蜜蜂等益蟲的腸道是酸性或者中性，我們就設(shè)計(jì)，當(dāng)環(huán)境是堿性時(shí)，釋放開關(guān)就打開，藥物就可沖出來(lái)殺敵。而益蟲腸道環(huán)境是酸性或中性，那么，藥物就不會(huì)到處亂竄，那對(duì)益蟲就不會(huì)造成傷害！眲晌恼f(shuō)，這個(gè)是建立在對(duì)昆蟲研究非常透徹的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。
“可以對(duì)‘納米衣服’再優(yōu)化，攜帶更多藥物！眻F(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究已經(jīng)進(jìn)行了3年多，將來(lái)還會(huì)繼續(xù)。劉澤文說(shuō)，納米農(nóng)藥可以有效地改善農(nóng)藥的分散性和穩(wěn)定性、提高農(nóng)藥利用率、并顯著降低對(duì)環(huán)境和非靶標(biāo)生物的影響。其中，響應(yīng)型納米農(nóng)藥控釋劑，可以在環(huán)境因子的刺激下實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的可控釋放，相比納米農(nóng)藥緩釋劑能夠更精準(zhǔn)地防治目標(biāo)害蟲。不同農(nóng)藥的聯(lián)合使用會(huì)延緩害蟲抗藥性的發(fā)展，同時(shí)也可以提高對(duì)害蟲的殺蟲毒力，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要策略之一。
來(lái)源：南京日?qǐng)?bào)