中国农业大学理学院在构建场景导向高效绿色农药制剂方面取得新进展
近日,中国农业大学理学院杜凤沛教授团队在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上发表研究论文《将麦秆升级再造为魔术贴形纳米杀菌剂:通过仿生界面工程实现按需释放从而对赤霉病进行全生命周期管理》(Upcycling Wheat Straw into Velcro‐Like Nano‐Fungicides: On‐Demand Release Enables Life‐Cycle Management of Fusarium Head Blight via Biomimetic Interfacial Engineering)。该研究创新性构建了基于农业秸秆生物质的仿生“魔术贴”结构纳米杀菌剂,实现了农药的高效沉积、靶向释放与利用率最大化,为小麦赤霉病的高效绿色防控及新型生物质载体材料的发展提供了新思路与理论支撑。 针对小麦赤霉病易发于穗部、易受雨水冲刷、传统农药沉积难及靶向性差等痛点,团队受贻贝粘附与小麦穗部微纳结构启发,以秸秆衍生的细菌纤维素为原料,通过仿生界面工程构建了多酚修饰的三维网络纳米杀菌剂。该制剂通过“魔术贴式”互锁与氢键作用紧密嵌入靶标蜡质层,显著提升药液在麦穗和叶片表面的沉积持留及抗冲刷性能(沉积量分别提升72.51%与109.28%)。纳米杀菌剂对小麦赤霉病的防治效果及对禾谷镰刀菌中DON合成的抑制作用 同时,该研究针对禾谷镰孢菌侵染的弱酸性/富含纤维素酶微环境,设计了pH/纤维素酶双重响应功能,实现了“突释控侵染+缓释长保护”的按需精准释放。室内试验显示,相同浓度下,纳米杀菌剂的防效水平较市售制剂提升54.65%,籽粒DON毒素含量降低84.32%,实现了从田间防治到粮食安全的全链条保障。