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智能農(nóng)藥輸送體系問世 高利用率低污染率促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
2022年09月08日 14:27:08
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：江魚 點擊量：5181
中科院合肥物質(zhì)科學研究院的智能所吳正巖和張嘉團隊研制出酸/堿雙重響應型智能農(nóng)藥輸送體系，促進農(nóng)藥農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】 今年發(fā)布的中央一號文件明確，要強化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)支撐，并對耕地、種業(yè)、農(nóng)藥、農(nóng)機等方面提出具體要求。這為全年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指明了方向。同時，技術(shù)時代賦予農(nóng)業(yè)新動能。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、信息技術(shù)迅猛發(fā)展，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要引擎，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全鏈條的農(nóng)業(yè)技術(shù)改造升級。
新一輪技術(shù)革命推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)再造，具體看到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面。近日，關(guān)于農(nóng)藥設(shè)備的一則好消息傳來。中科院合肥物質(zhì)科學研究院的智能所吳正巖和張嘉團隊研制出酸/堿雙重響應型智能農(nóng)藥輸送體系，該技術(shù)為農(nóng)藥載體材料合成及其應用提供了借鑒，促進農(nóng)藥農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。這一成果發(fā)表于《化學工程雜志》上。
新的綠色革命推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)改造升級，包括生物化、信息化、無害化、循環(huán)化和標準化等方面，發(fā)達國家圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精準化、集約化、高值化已開始了新一輪的戰(zhàn)略部署。智慧農(nóng)業(yè)工程科技的發(fā)展已成為國際上現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿。
農(nóng)藥在糧食種植、病蟲防治、去除雜草等方面發(fā)揮著重要的作用，守護著糧食安全。種植戶利用農(nóng)藥，能夠快速清楚田間害蟲、有害雜質(zhì)物，保護莊稼穩(wěn)定增長，實現(xiàn)糧食有效增收。但是也要看到，但傳統(tǒng)農(nóng)藥成分復雜，施肥過后難以被降解，易出現(xiàn)殘留物品，出現(xiàn)食品安全問題，影響人類健康。此外，在田間施用過程中易流失至土壤中，從而危害生態(tài)環(huán)境。
為了解決上述農(nóng)藥帶來的環(huán)境問題，課題組設(shè)計出一種酸/堿雙重響應型智能農(nóng)藥輸送體系。據(jù)課題組介紹，該輸送體系以埃洛石復配分別對酸和堿敏感的兩種鈣離子復合物構(gòu)筑響應體系。
由兩種鈣離子構(gòu)建的體系一方面農(nóng)藥負載能力良好，且酸/堿雙重響應控釋行為。另一方面，該體系延長了持效期，構(gòu)建生態(tài)平衡新環(huán)境。體系具有葉面附著性能及耐高溫和抗紫外能力，不僅可以避免超過藥物活性閾值的過量暴露帶來的藥害和藥劑損失，還能拉長藥劑有效周期，使其在作用周期內(nèi)持續(xù)發(fā)力，提高農(nóng)藥利用率。
據(jù)研究團隊介紹，刺激響應型控釋農(nóng)藥由農(nóng)藥活性成分、農(nóng)藥載體和具有刺激響應性的官能團組成，通過對外在刺激的響應來控制農(nóng)藥的釋放。其優(yōu)勢較為明顯，可以按照設(shè)定的地點、時間、定量釋放農(nóng)藥，有效減低農(nóng)藥的過量使用和重復施用，降低環(huán)境污染率，提高農(nóng)藥的有效利用率。高利用效率、低污染率也正是該種刺激響應型控釋農(nóng)藥受到關(guān)注的主要原因。
實際上，光、電、磁和氫離子濃度指數(shù)pH常被用作促進農(nóng)藥釋放的觸發(fā)因子，其中pH響應由于操作簡單和低成本的特點。然而，單一的pH敏感性可能會給應用帶來一定限制?；谶@些束縛，為了拓展應用場景，研究團隊設(shè)計出智能農(nóng)藥輸送體系。
發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，就需從全產(chǎn)業(yè)角度進行布局，從種子農(nóng)藥，到生產(chǎn)、加工、配送到消費者餐桌，再到廢棄物處理的全過程。其中，智能化裝備應用是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的升級重點。智能農(nóng)藥輸送體系將利用高效低污染的優(yōu)勢，拉動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率的同時，有效保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
編者按：智慧農(nóng)業(yè)深入過程慢長且艱辛。一是面臨著技術(shù)瓶頸，如何設(shè)計出方便的可行性設(shè)備是當前研人員普遍關(guān)注的問題。另一面則是農(nóng)民接受度、使用率的問題。如何讓農(nóng)民接受使用、學會使用、自主使用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)備，如何將成果推廣落地是農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一步。讓農(nóng)業(yè)技術(shù)成果從實驗室走向田間，解決產(chǎn)業(yè)痛點，增效將本，助力農(nóng)民收獲致富碩果，是農(nóng)業(yè)科技的核心所在。
(資料來源：中國農(nóng)業(yè)科學院、中國科技網(wǎng)、耐火資訊)
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