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[新华网]植物保护所研发农药喷雾功能助剂和高效对靶新制剂 助力我国农药减量施用

       点击数: 次      发布时间:2021-05-07

新华网北京4月29日电(李楠)农药是保障粮食安全的重要农业投入品,但是农药利用率低一直是业界关注的热点问题。研究表明,目前广为采用的茎叶喷雾技术,约60%的农药药液在向靶标作物叶面传输的过程中因蒸发飘移、弹跳、飞溅等流失进入环境。

  据了解,农药雾滴在靶标植物叶面的沉积是一个复杂的液-固界面相互作用的动态过程,与雾滴和靶标植物叶面的理化特性密切相关。只有当农药雾滴有效沉积在植物叶面,才能对有害生物发挥防控作用。

  对于靶标植物叶面,只能认知不能改变的现状。澳门在线威尼斯官方(以下简称植物保护所)农药化学与应用创新团队研究探明了药液对靶标作物表面的润湿规律,创建了“临界表面张力+接触角”双因子药液对靶润湿识别新技术。

  植物保护所研究员董丰收介绍,该技术是当靶标植物叶面的临界表面张力小于30N/m以及接触角大于90°的作物为难润湿的疏水作物;当靶标植物叶面的临界表面张力大于40牛顿/米以及接触角小于90°的作物为易润湿的亲水作物,为通过喷雾功能助剂改善药液对靶剂量传递效率、减少农药药液流失提供了理论支持。

  董丰收说,针对功能助剂应用缺乏科学依据的问题,农药化学与应用创新团队分别研究了农药药液的扩张流变性质和农药药液与靶标植物叶面之间的粘附力与农药对靶沉积的关系,提出了药液的弹性模量以及药液与靶标作物叶面之间的黏附力是决定药液在靶标作物叶面是否发生弹跳的主控因素。

  功能助剂作为调控农药药液流变性质以及农药雾滴与靶标植物叶面的重要技术。农药化学与应用创新团队对相关的桶混助剂进行了大量的表征和测试,发现聚丙烯酸酯微交联的高分子功能助剂,构筑具有空间立体网状微交联结构,实现农药雾滴在靶标植物叶面的有效润湿铺展和沉积,同时,发现功能助剂的分子量是影响其靶向增效的重要因素,当分子量达到10万以上,功能助剂可以有效的沉积的靶标植物叶面。

  此外,针对当前来源于石油化工的通用功能助剂产品对环境不友好,作物易产生药害的问题,化学农药应用创新团队还研究了生物表面活性剂在植物叶面的碰撞弹跳以及沉积等一系列的动态沉积行为,发现生物表面活性剂十二烷基麦芽糖苷对甘蓝叶面润湿效果极好,在甘蓝叶面喷雾后不发生弹跳,可高效沉积。该功能助剂绿色可降解,可提高农药药液在靶标植物叶面沉积率约20%左右。

  董丰收表示,未来,化学农药应用创新团队将继续加大绿色功能助剂和新型对靶制剂研制,加强对现有的研究成果的实际田间应用推广,为我国农药减施增效和农业绿色发展提供了技术保障。

  农药雾滴在靶标植物叶面弹跳和沉积的示意图,农药雾滴与靶标植物叶面碰撞后,会发生飞溅、弹跳和沉积的情况,只有沉积在靶标植物叶面才能有效防控有害生物。雾滴的表面弹性模量越大,弹跳高度越高,雾滴与靶标植物叶面之间的黏附力越大,雾滴在靶标植物叶面越容易沉积。(澳门在线威尼斯官方供图)

  不同分子量的高分子助剂在杂草叶面的动态沉积过程。此图为四种不同分子量的高分子助剂添加到草甘膦异丙胺盐制剂中,农药雾滴碰撞疏水杂草藜叶片的动态沉积行为,其中水和未添加助剂的草甘膦异丙胺盐制剂作为对照。图中显示,只有添加了分子量大于10万的具有聚丙烯酸酯微交联结构G200A的草甘膦异丙胺盐(Gly-IPA)液滴在藜叶片表面呈现润湿和有效沉积。(澳门在线威尼斯官方供图)

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