
青岛金尔&中国农大教授工作站分析室一角
该研究成果采用生物两亲性乳液作为农药载体,是提高农药利用率的一种有效途径。我们知道,农药在施用过程中,在各个环节会有大量损失,这些损失对生态环境构成了严重威胁。此外,一些农药制剂中还含有大量的盐分,增加了制剂的不稳定性,大大降低了农药的利用率,并加剧了土壤的硬化。
乳液载体的柔软性和拓扑结构,利于农药沉积并可提升其黏附性能,从而提高农药的利用率。界面自组装是实现农药的多功能性、环境安全性以及有效利用的方法。杜教授团队研究发现,Janus材料具有更高的界面脱附能,可形成稳定乳液。而脱氧胆酸钠(NaDC)则具有特殊的界面性质和盐诱导凝胶作用,在解决由农药无机盐引起的乳化不稳定性方面具有很大的应用潜力。
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因此,杜教授团队采用界面自组装策略,通过大量试验制备了一种稳定的软壳结构——Janus乳液。经农药沉积试验结果表明,Janus乳液有着非常良好的沉积性能,在相同的喷雾量下,使用Janus乳液沉积面积比传统乳液大幅增加37.70%,从而大大提高了农药的利用率。此外,Janus壳结构的乳液有着与水稻叶片自身的微乳头更为紧密的相互作用,施药后药液的抗雨水冲刷能力大大提升,从而减少了因雨水冲刷造成的农药流失。此外,Janus乳液还具有较宽的应用温度范围,可以适应夏季田间高温施药环境。
而从农药释放性能结果来看,Janus乳剂还具有CO2和pH刺激响应释放性能。在CO2的存在下可减缓释放农药,而在酸性pH的条件下,可快速定向释放农药,从而提高农药的活性。在土壤生态学方面,Janus乳液可以减轻吡唑醚菌酯对土壤微生物的危害,甚至具有潜在的修复作用。Janus乳剂的生态多样性指数(Chao1指数)比椰子油乳剂提高了12.49%,比传统乳剂提高了8.17%。此外,Janus乳剂在小鼠体内的生物实验中表现出良好的释放性,有利于油相的吸收和代谢。该研究制备的Janus核壳乳液绿色环保、包封良好、稳定柔软,提高了农药的耐雨水冲刷性,降低了环境风险,为减少农药损失和环境污染提供了有效的策略。
据悉,这一研究成果将在青岛金尔相关制剂产品中得到广泛应用!

