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　　农药施用新方法的开发是作物保护领域最密切相关的课题。 万和城招商主管？在实际的农药施用过程中通常面临巨大的农药流失、相对较高的农药剂量需求，低叶面沉积效率和有限的生物安全性等问题，对现代农业的粮食安全和生态环境造成了极大威胁。

　　针对以上问题，南京林业大学化学工程学院王飞教授、游朝群副教授联合英属哥伦比亚大学 Orlando. J. Rojas教授，提出了一种基于植物源性、环保型纤维素纳米晶体(CNCs)的农药载体体系用于作物保护，该体系由天然植物来源的β-环糊精(β-CD)和单宁酸(TA)修饰而成。一种广谱且广泛使用的杀虫剂杀螟硫磷(XCM)通过疏水、氢键相互作用以及Cu2+配位作用与载体结合，从而实现pH响应的智能递送。CNCs的高长径比和β-环糊精结合所赋予的表面特征促进了农药载体与叶片表面的接触，提高了叶片上的沉积效率。单宁酸进一步改善了叶片的润湿性、黏附性和保留率(比无单宁酸系统提高1.8倍)。生物活性试验表明，该载体具有良好的抗线%，且具有良好的生物安全性，表明该载体在农药输送领域具有广阔的应用前景。

　　该农药载体体系（TA/Cu-XCM@βCNC）的叶面沉积率是影响农药施用效率的一个重要因素，经单宁酸和β-环糊精修饰的农药载体体系的接触角有所下降（图1A），表明与叶片有很好的亲和力。该团队研究人员研究了TA/Cu-XCM@βCNC在模型超疏水表面（硅烷化玻璃和桂花叶）上的沉积率。TA/Cu-XCM@βCNC中单宁酸的存在提高了农药载体体系的沉积率（27%）（图1B），与XCM相比，沉积率提高了1.8倍。在疏水玻璃和桂花叶片上的沉积比的顺序是：TA/Cu-XCM@βCNC TA/Cu-XCM@CNC XCM@βCNC XCM 水。图1C是TA/Cu-XCM@βCNC悬浮液喷洒在桂花叶片上的滞留效果。喷洒在叶片上的水（对照组）和XCM的液滴是不均匀的，有流动的趋势。相比之下，含有TA/Cu-XCM@βCNC的液滴很小，并且均匀地分布在叶子的表面。为了研究TA/Cu-XCM@βCNC的保留情况，在冲洗和吹干之后，用SEM进一步观察喷洒的叶片。喷洒了XCM的叶片表面与对照组相似。大部分喷洒的XCM在冲洗和吹干后丢失。在喷洒了TA/Cu-XCM@βCNC的叶片上观察到了大量的颗粒，这证实了该杀虫剂负载系统在叶片上的良好保留性能。

　　图1. 不同农药载体悬浮液在叶片上的A：接触角；B：沉积率；C：喷洒后的照片和扫描电子显微镜图像。

　　使用致命真菌立枯丝核菌（R. solani）考察纤维素纳米晶农药载体体系的抗线天后，TA/Cu-XCM@βCNC对R. solani的抑制效率（74%）仍然明显高于XCM@βCNC（43%）。由于Cu2+的抗真菌能力和单宁酸减少了农药的泄漏，TA/Cu修饰的纤维素纳米晶农药载体体系显著提高了农药的抗线天后，使用XCM@βCNC、TA/Cu@βCNC和TA/Cu-XCM@βCNC接种R. Solani的辣椒叶片上观察到的病害面积与使用βCNC处理的植物相比要小得多。总之，上述结果表明，TA/Cu-XCM@βCNC对控制真菌感染是有效的。

　　图2. 不同农药载体悬浮液对立枯丝核菌的抑制作用（A：真菌生长抑制测试；B：真菌存活率统计；C：盆栽实验）。

　　欧洲玉米螟（O. nubilalis）是阻碍植物营养运输的最具破坏性的害虫之一，幼虫对作物的危害最大。为了考察TA/Cu-XCM@βCNC在农业上的杀虫效果，该团队研究人员进行了一个温室实验，用玉米螟幼虫喷洒纳米农药悬浮液。如图3A所示，用水喷洒的叶片被O. nubilalis幼虫破坏，而用XCM、XCM@βCNC和TA/Cu-XCM@βCNC处理的叶片则保持其表面结构。此外，用XCM和XCM@βCNC处理的叶片在53小时后颜色变黄。相比之下，用TA/Cu-XCM@βCNC处理的叶片保持良好状态。计算了每组的相应死亡率（图3B）。与同样浓度的XCM相比，TA/Cu-XCM@βCNC显示出明显的持续释放，并在53小时后产生高的杀虫活性（97%）。因此，该纤维素纳米晶农药载体体系防止了农药泄漏和玉米螟幼虫的攻击。

　　图3. 不同农药载体悬浮液对玉米螟虫的致死率（A：照片；B：致死率统计）。

　　该研究团队聚焦在开发基于纳米纤维素的农药纳米载体用于作物保护。该农药载体由植物来源的β-环糊精和单宁酸改性，对疏水叶片的有效沉积率提高了1.8倍，生物活性表现出高效的抗线%)能力。实验结果表明该纳米纤维素基纳米载体系统具有良好的应用前景，为生物基农药载体的发展以及低碳绿色纤维素高值化利用做出一定的贡献。

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