(103)中国农科院植保所 曹立冬研究员团队:以杀菌剂自身为触发因素构建包封恶霉灵多糖超分子水凝胶
中国农科院植保所曹立冬研究员团队创新性地开发了一种农药递送系统,他们以杀菌剂(恶霉灵)自身为触发因素,构建出了包封多糖的超分子水凝胶。这一研究旨在解决农药滥用和效率低下的问题,减少对生物多样性和农业生态系统的负面影响。传统农药使用中,液滴的弹跳、径流、喷雾漂移和农药浸出造成了大量脱靶损失。新材料科学的发展使得基于多功能材料的农药递送系统成为可能,通过优化使用效率,确保农业生产和生态安全。
水凝胶,尤其是由物理或化学交联的网络结构,因其溶胀性、高负载能力和生物相容性等特点,受到农药输送系统的青睐。超分子水凝胶的非共价键结构使其具有通用性、动态性和可逆性,使其在农药包封中显示出优势。研究团队利用生物活性分子本身的特性,如羧甲基壳聚糖(CMCS)和海藻酸盐,作为构建单元,构建出恶霉灵自递送的超分子水凝胶。这种新型水凝胶不仅具有可控的流变性,还能通过响应环境因素如pH和离子强度进行溶胀,从而减少土壤淋溶和喷雾漂移。
恶霉灵,一种高效且低毒的杀菌剂,通过与海藻酸盐和CMCS混合水溶液中的非共价相互作用,形成包封的多糖超分子水凝胶。这种凝胶能改善恶霉灵的稳定性,增强其在土壤中的滞留,以及对植物生长的积极作用。特别地,水凝胶处理后的土壤表现出更好的保水能力,且对小麦种子发芽有促进作用,显示出良好的生物安全性。这一创新策略为农业实践中实现可持续发展提供了一种有前景的环保方法,有望减少农药对环境的潜在危害。
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