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新技術(shù)加持 有望高效降解磺酰脲類(lèi)除草劑
2022年07月12日 09:14:11
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：4387
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所聯(lián)合國(guó)內(nèi)外院校，基于單原子修飾納米材料，利用可見(jiàn)光催化降解技術(shù)，有效減輕了磺酰脲類(lèi)除草劑對(duì)后茬敏感作物的藥害影響。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】除草劑是通過(guò)干擾與抑制植物的生理代謝而造成雜草死亡，其中包括光合作用、細(xì)胞分裂、蛋白質(zhì)及脂類(lèi)合成等，這些生理過(guò)程往往由不同的酶系統(tǒng)所引導(dǎo)，除草劑通過(guò)對(duì)靶標(biāo)酶的抑制而干擾雜草的生理活性。磺酰脲類(lèi)除草劑的開(kāi)發(fā)是除草劑進(jìn)入“超高效”時(shí)代的標(biāo)志，它最大的特點(diǎn)是高活性。它是一種乙酰乳酸合成酶(ALS) 抑制劑，即通過(guò)抑制植物體內(nèi)的ALS，阻礙側(cè)鏈氨基酸如纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸的生物合成，使細(xì)胞分裂受抑制，雜草正常生長(zhǎng)收到破壞而死亡。
由于高效、低毒、低殘留等特點(diǎn)，磺酰脲類(lèi)除草劑是目前全球使用量最大的除草劑種類(lèi)之一，被廣泛應(yīng)用于闊葉雜草及禾本科雜草防治。但其殘留問(wèn)題以及對(duì)后茬作物產(chǎn)生的危害已經(jīng)引起關(guān)注，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，磺酰脲類(lèi)除草劑對(duì)煙草、玉米、大豆等作物產(chǎn)生的后茬藥害問(wèn)題嚴(yán)重，但目前仍缺乏高效降解技術(shù)。由于磺酰脲類(lèi)除草劑在環(huán)境和生物樣品中痕量存在，且其化學(xué)和熱不穩(wěn)定，酸性條件下易水解，以及最大殘留限量值日益嚴(yán)格，使其殘留分析成為一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作。
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所聯(lián)合國(guó)內(nèi)外院校，基于單原子修飾納米材料，利用可見(jiàn)光催化降解技術(shù)，開(kāi)展了磺酰脲類(lèi)除草劑的降解規(guī)律、降解機(jī)理及毒性評(píng)價(jià)等系列試驗(yàn)。結(jié)果表明，利用氮化碳納米材料可同步實(shí)現(xiàn)多種磺酰脲類(lèi)除草劑的可見(jiàn)光催化降解，通過(guò)單原子修飾可顯著提高納米材料的性能，目標(biāo)除草劑降解速率提高四倍。
該試驗(yàn)有效減輕了磺酰脲類(lèi)除草劑對(duì)后茬敏感作物的藥害影響。研究人員將結(jié)合理論計(jì)算對(duì)機(jī)理進(jìn)行了深入闡釋?zhuān)M(jìn)一步證實(shí)該技術(shù)可有效減輕磺酰脲類(lèi)除草劑對(duì)后茬敏感作物的藥害作用。相關(guān)研究成果發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》(Chemical Engineering Journal)上。
(資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào))
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