学院新闻

大院大所合作取得成效-tyc7111cc太阳成集团杨勇老师与中国农业科学院植物保护研究所曹立冬团队在农药递送领域发表最新成果

    2026-06-12 22:21:19 作者:杨勇 来源:tyc7111cc太阳成集团          浏览数:0

  近日,依托校所联动、大院大所深度协同合作机制,双方携手攻坚取得重要合作成果,tyc7111cc太阳成集团杨勇老师联合中国农业科学院植物保护研究所曹立冬团队在《Chemical Engineering Journal》(IF:13.2)上发表题为“Ion-regulated sprayable short-fiber suspensions enable enhanced foliar retention and durable agrochemical delivery”的研究论文。该研究构建了一种离子调控的可喷施短纤维悬浮液递送体系,通过水相条件下的纤维定向断裂与界面调控,实现了农药在叶面的高效沉积和持久递送,为提升农药利用效率和发展绿色农业提供了新的设计思路。

  如何提高农药在叶面的持留能力,同时兼顾制剂的环境友好性、功能集成性和规模化应用潜力,是农药制剂领域长期面临的重要科学问题。针对这一行业难题,两所大院大所充分整合优质科研资源、发挥各自核心优势,依托长期合作基础通力协作、联合攻关,最终完成本次创新研究。研究团队以生物可降解材料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P3H4B)为载体,结合静电纺丝技术、氨水介导纤维断裂策略以及无机盐离子调控方法,成功构建了一种可直接用于喷施的短纤维悬浮液体系。与传统依赖有机溶剂和复杂后处理过程的短纤维制备方式相比,该方法在温和、无有机溶剂的水相条件下即可实现电纺纤维向短纤维的高效转化。研究发现,氨水与特定无机盐离子能够协同调控纤维的断裂行为、表面化学性质以及悬浮稳定性,从而实现短纤维结构和界面性能的精准调节。不同离子条件下获得的短纤维表现出不同的长度分布和分散状态,为后续叶面行为调控奠定了基础。

  进一步的叶面行为研究表明,高长径比短纤维能够与水稻叶片表面的乳突微结构形成“多点锚定”作用。这种几何匹配产生的界面耦合作用显著提高了药液在叶面的沉积效率和附着能力,同时增强了体系抵抗雨水冲刷的性能。在递送性能方面,该短纤维体系展现出较高的农药负载潜力,农药包封效率最高接近80%,并具有良好的缓释特征。另外,该体系对灰霉病病原菌展现出高效的真菌抑制活性。值得注意的是,引入无机离子和氨水不仅赋予了体系优异的递送性能,还为其带来了额外的生物学功能。在水稻促生实验中,最优处理组植株茎叶干重较对照组提高38%,表明该体系具有促进作物生长的潜力,实现了农药递送与植物生长调控功能的协同集成。

  综上所述,本次成果是大院大所深度合作、产学研协同创新的典型范例,此次大院大所联合攻关项目建立了一种基于离子调控的功能化短纤维悬浮液构建策略,实现了静电纺丝纤维在温和水相环境中的直接转化,并通过结构设计与界面工程协同作用,显著提升了农药在叶面的沉积、附着和耐雨水冲刷性能。该研究不仅为高效叶面农药递送体系的设计提供了新的理论依据,也为开发兼具递送性能与植物营养功能的新型绿色农药制剂提供了重要参考。

  tyc7111cc太阳成集团与中国农业科学院植物保护研究所联合培养硕士研究生宋欣宇为论文第一作者,太阳成tyc7111cc为第一单位,植保所上官文杰博士、tyc7111cc太阳成集团杨勇副教授和植保所曹立冬研究员为该论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、农业科技创新计划等项目的资助。

  原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726051648

责任编辑:王丽静