负载扑草净壳聚糖/海藻酸钠水面漂浮微球的制备与研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liqiang915
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为了保障农产品作物的正常生长,控制病虫害产生的负面影响,农药已成为人们生产生活中必不可少的农用化学品。近年来,随着人们对食品安全问题的不断重视,对农药使用安全的关注程度的不断提高,开发精准、环保、安全的农药控释剂型成为了农药研发工作的重要内容之一。浮萍(Lemna minor L.)是一种常见的水生杂草,浮萍的入侵式生长会导致水稻减产和稻米质量下降。使用传统除草剂已成为防治浮萍的常规方法,但由于除草剂无法直接作用于目标杂草,故传统除草剂剂型存在防治效果差,在水和土壤中残留量大等问题。本研究利用壳聚糖、海藻酸钠等天然高分子材料和植物油,制备成了具有水面漂浮特性的多糖微球,作为除草剂扑草净的载体,可以精准靶向在浮萍根部释放除草剂。试验探究了微球的漂浮性能、贮藏性能、缓释性能、载药性能、生物安全性,并在田间条件下在与市售扑草净剂型对比在稻田系统中的分布、对浮萍的防治效果等。采用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、气相色谱串联质谱联用等测试手段对微球进行了表征和载药性能的测试。结果表明所制备的载体为直径为2.5 mm左右的微球,微球内部的紧密网状结构可将扑草净包载在其中,具有80%以上的包封率,并有较好的贮藏稳定性。所制备的微球可在水中漂浮60 d以上,能够有效地运输农药活性成分并在浮萍周围释放,在p H=6.2的稻田水中释放速率要低于p H=7的去离子水。和传统剂型相比,在含有浓度为32 mg/L扑草净的水中,14 d后载药微球对斑马鱼的致死率相比较可湿性粉剂降低了约80%,有效提高了农药对水生生物的安全性。通过田间试验表明,和传统剂型可湿性粉剂相比,由于载药微球主要在浮萍周围释放除草剂,使用漂浮微球后扑草净主要在浮萍中富集,富集率在50%以上,在水稻、土壤中富集率较低;使用漂浮微球后扑草净在浮萍中的持效期相比使用可湿性粉剂得到了明显的延长,持效期近30 d。载药微球对浮萍的防效要明显优于传统剂型,在0.038 g a.i./m~2剂量下使用扑草净漂浮微球对浮萍进行防治,60 d防治效果在95%以上,其有效成分用量仅为可湿性粉剂的1/5~1/2。本研究开发的水面漂浮载药微球可在水表面释放除草剂活性成分,减少对人类和环境的不利影响,对农业和渔业有较为重要的应用潜力。
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