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[科技日报]弄清药液在作物叶面沉积机理 有望阻断农药流失

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  针对一直以来农药利用率低、造成浪费和污染问题,中国农科院植物保护研究所农药化学与应用创新团队经过长期研究,首次阐明了药液在作物叶面的沉积机理,为阻断农药流失并进入环境提供了理论依据和新的方法。这是记者28日从该所重要科研进展发布会上了解到的。

  “农药是保障粮食安全的重要农业投入品”,团队首席、中国农科院植保所研究员郑永权表示,但是农药利用率低一直为业界和社会关注。他介绍,2019年我国三大粮食作物上农药利用率为39.8%,2020年农药利用率提高到40.6%。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。

  “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”。郑永权强调,这种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。对此,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。

  针对农药功能助剂应用缺乏科学依据的问题,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,首次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。弹性模量是评价农药雾滴表面性质的参数,弹性模量越大,该液滴的表面刚性越强;弹性模量越小,则代表农药雾滴的粘性越强。“这就好比玻璃球和泥巴撞击到墙上,玻璃球一定是反弹或者碎裂的,泥巴则会粘在墙上”。该发现为农药桶混助剂的科学筛选和合理应用提供了科学依据。

  团队还研究了生物表面活性剂在植物叶面的碰撞弹跳与沉积等一系列动态沉积行为,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,可提高农药药液在靶标植物叶面沉积率约20%左右。

(单位:中国农业科学院植物保护研究所 )
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