刺激响应型农药控释剂的研发与应用进展.pdf

刺激响应型农药控释剂是在国家重点研发计划项目“化学农药协同增效关键

技术及产品研发”课题“对靶精准智能释放技术及产品研发”，以及水体污染控制

与治理科技重大专项课题“基于微生物菌剂于纳米材料的控肥减药技术”支持下，

开展的针对叶面喷施与土壤施药的环境特征，利用生物相容性及可降解纳米材料

与技术，通过复合改性与化学修饰等方法，制备微纳米尺度新型载药系统，研究

可响应光敏、温敏、湿敏、土壤pH值以及生物酶活性等的药物控释技术与方

法，实现农药的精准智能释放和最大限度地满足有害生物靶标防控剂量需求，进

而提高农药有效利用率。

摘要：农药的长期低效使用增加了农业生产成本，造成大量农药流失，威

胁食品安全与生态环境。利用农药缓控释技术对现有农药剂型进行改进是提高农

药利用率的有效措施。刺激响应聚合物作为新兴载体，可以感受周边环境变化，

从而响应并靶向控制释放有效成分。这类材料作为农药运载体的研究则处于起步

阶段，仍然有一系列的因素限制着这类材料在农药控释领域的发展，比如：载体

成本、药物负载性能、体系稳定性、加工工艺的普适性及应用等。该文综述了刺

激响应聚合物应用于农药控释领域的研发现状，并对该类农药控释剂的应用前景

进行了展望。

结论

（1）农药的长期低效使用增加了农业生产成本，造成大量农药流失到非靶

标区域，并对食品安全与生态环境造成了严重威胁。为了促进农业发展方式的转

变，有效控制农药的使用量，确保农业的生产、农产品的质量和生态环境安全，

进一步推动农业可持续发展，国家“十三五”期间实施了药肥双减增效行动。目前，

新型农药化合物创制愈发困难，通过先进的剂型加工方法改善农药的使用性能，

并充分发挥农药的生物活性，已成为农药节本增效与提高利用率的重要途径。其

中，利用刺激响应型功能材料通过吸附、偶联、包裹和内嵌等方式负载农药，构

建农药智能化递送系统，既可实现农药的高效负载，也可通过调节载体的精细结

构，实现农药对靶可控精准释放。特别是对于高效、低残毒的生物农药，通过药

物载体与剂型加工技术的革新，降低制剂使用后药物的光解、水解等稳定性问题，

实现其在有效生物剂量下的控制释放具有重要意义。然而，有关农药控释剂的研

究还处于基础阶段，仍然有一系列的因素限制着这类材料在农药控释领域的发展，

比如：载体成本、药物负载性能、体系稳定性、加工工艺的普适性及应用等。同

时，由于农药在田间施用后环境的复杂多变，新型控释剂能否有效响应外部环境

和内部生物刺激，建立起农药控释剂与靶标生物的联系，真正实现精准、智能的

农药转运和释放还面临较大的挑战。因此，刺激响应型农药控释载体需要更加系

统和深入的研究。根据农作物受害和害虫危害的普遍规律和特点，结合刺激响应

型载体材料的结构设计和应用范围，有目的性地开发生物相容性好、安全绿色的

载体材料，以此来完善传统农药制剂的不足；深入研究植物受到有害生物危害时

的微环境病理特征及实现刺激响应控释剂有效可控释放的机制，同时应加强对已

开发出的刺激响应控释剂的稳定性和田间应用的研究，加快实验成果走向商业化

的进程。

图文导读