20世纪中期，集约化农业技术和农用化学品，尤其是杀虫剂的发展，养活了今天全球的大部分人口。虽然农药很重要，对陆地和水生生物多样性的不利影响、对非目标生物的有害影响、病原体抗性增加以及在食物链中的积累都是过度使用农药的一些负面作用。为了应对实现全球粮食安全的现有挑战，同时确保对环境的最小破坏，一个可持续的解决方案是通过控制释放配方，以与特定作物管理系统的要求相称的速率来施加活性成分(AIs)。采用控释制剂将AI粘合或封装在通常由聚合物开发的微米/纳米级载体内。

近日，北卡罗来纳州立大学Saad A. Khan，Charles H. Opperman报道了制备了一种可生物降解纤维素酯（CEs）水分散体，作为叶用农化AIs的有效载体。

文章要点

1）在CEs上使用不同的酯取代基可以调节颗粒的形态和尺寸，从不规则的形状（<350 nm）到球体（≈1.1 μm直径），同时在一年内保持zeta电位和粒径的最小变化。

2）研究人员通过模拟涂覆在香蕉、番茄叶片和硅上的超过50 mm h^-1降雨量进行耐雨性测试。根据树叶和配方的性质，表面覆盖率损失低至9%，证实了配方的耐雨性。

3）研究发现，不同CEs对模型AI氟吡菌酰胺释放动力学的影响可能与颗粒形态和氟林与不同CEs之间的结合性质有关。热力学分析表明，氟吡菌酰胺与CE的多个位点发生自发结合，证明其从CE颗粒中分两步释放。此外，通过体外真菌抑制试验证实了系统的功能性，证明了其对真菌生长的100%抑制。

这种“实验室到叶子”的材料开发方法，包括基本的研究和功能测试，揭示了CE分散体是一种有希望的绿色农业配方，有望广泛用于全球无数的农作物。

参考文献

Tahira Pirzada, et al, Toward Sustainable Crop Protection: Aqueous Dispersions of Biodegradable Particles with Tunable Release and Rainfastness, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202108046

https://doi.org/10.1002/adfm.202108046