針對(duì)一直以來(lái)農(nóng)藥利用率低、造成浪費(fèi)和污染問(wèn)題，中國(guó)農(nóng)科院植物保護(hù)研究所農(nóng)藥化學(xué)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，首次闡明了藥液在作物葉面的沉積機(jī)理，為阻斷農(nóng)藥流失并進(jìn)入環(huán)境提供了理論依據(jù)和新的方法。這是記者28日從該所重要科研進(jìn)展發(fā)布會(huì)上了解到的。
“農(nóng)藥是保障糧食安全的重要農(nóng)業(yè)投入品”，團(tuán)隊(duì)首席、中國(guó)農(nóng)科院植保所研究員鄭永權(quán)表示，但是農(nóng)藥利用率低一直為業(yè)界和社會(huì)關(guān)注。他介紹，2019年我國(guó)三大糧食作物上農(nóng)藥利用率為39.8%，2020年農(nóng)藥利用率提高到40.6%。目前廣為采用的莖葉噴霧技術(shù)，約60%的農(nóng)藥藥液在向靶標(biāo)作物葉面?zhèn)鬏數(shù)倪^(guò)程中因蒸發(fā)飄移、彈跳、飛濺等流失進(jìn)入環(huán)境。
“農(nóng)藥?kù)F滴有效沉積在植物葉面，才能對(duì)有害生物發(fā)揮防控作用”。鄭永權(quán)強(qiáng)調(diào)，這種沉積是一個(gè)復(fù)雜的液-固界面相互作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程，與霧滴和靶標(biāo)植物葉面的理化特性密切相關(guān)。對(duì)此，團(tuán)隊(duì)研究探明了藥液對(duì)靶標(biāo)作物表面的潤(rùn)濕規(guī)律，創(chuàng)建了“臨界表面張力+接觸角”雙因子藥液對(duì)靶潤(rùn)濕識(shí)別新技術(shù)。
針對(duì)農(nóng)藥功能助劑應(yīng)用缺乏科學(xué)依據(jù)的問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)分別研究了農(nóng)藥藥液的擴(kuò)張流變性質(zhì)和農(nóng)藥藥液與靶標(biāo)植物葉面之間的粘附力與農(nóng)藥對(duì)靶沉積的關(guān)系，首次提出了藥液的彈性模量以及藥液與靶標(biāo)作物葉面之間的黏附力是決定藥液在靶標(biāo)作物葉面是否發(fā)生彈跳的主控因素。彈性模量是評(píng)價(jià)農(nóng)藥?kù)F滴表面性質(zhì)的參數(shù)，彈性模量越大，該液滴的表面剛性越強(qiáng)；彈性模量越小，則代表農(nóng)藥?kù)F滴的粘性越強(qiáng)。“這就好比玻璃球和泥巴撞擊到墻上，玻璃球一定是反彈或者碎裂的，泥巴則會(huì)粘在墻上”。該發(fā)現(xiàn)為農(nóng)藥桶混助劑的科學(xué)篩選和合理應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。
團(tuán)隊(duì)還研究了生物表面活性劑在植物葉面的碰撞彈跳與沉積等一系列動(dòng)態(tài)沉積行為，發(fā)現(xiàn)生物表面活性劑十二烷基麥芽糖苷對(duì)甘藍(lán)葉面潤(rùn)濕效果極好，在甘藍(lán)葉面噴霧后不發(fā)生彈跳，可提高農(nóng)藥藥液在靶標(biāo)植物葉面沉積率約20%左右。
