近日，中國農業大學理學院杜鳳沛教授團隊在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）上發表研究論文《基于生物刺激素的智能納米載體：通過多機制包封、協同增效與響應釋放提升小麥赤霉病防治效果》（Multi-mechanism encapsulation in a bio-stimulant-based smart nanocarrier enhances fusarium head blight control through synergistic action and triggered release）。該研究服務于國家綠色農業發展，為小麥赤霉病的高效防治以及多種殺菌劑的按比例遞送提供了潛在策略，為農藥減量增效及“藥肥一體化”提供了理論新支撐。

化學防治是控制農業有害生物的常用方法，單一使用農藥易產生抗藥性，而不同作用機制農藥組合物聯合使用是防治小麥赤霉病的有效策略。現有農藥載體多為單一遞送，缺乏協同增效且易殘留造成環境負擔。因此，亟需開發可共遞送多種農藥的功能性載體，以實現協同增效、延緩抗藥性并降低環境污染。本研究創新性地構建了一種多機制包封按比例差異性響應釋放的納米雙藥共遞送體系。該體系負載戊唑醇（TEB）和丙硫菌唑（PTC）兩種殺菌劑，利用分子對接設計實現多機制包封，通過差異化響應精確控釋兩種農藥，從而達到協同增效、延緩抗藥性、減少農藥殘留和降低環境負擔的目的。（圖1）

圖1：多機制包封的共遞送體系組裝示意圖（A），分子對接示意圖（B-D）及釋放行為示意圖（E-G）

該研究通過SEM觀察了該體系在小麥麥穗上的沉積效果。與市售制劑相對比，其在麥穗穎殼表面有更加均勻的沉積，形成了一層嚴實的膜覆蓋病害部位。而市售制劑會有晶體析出，導致其沉積不均勻（圖2A）。同時，相較于原藥和市售制劑，該共遞送體系有良好的抑菌效果（圖2B），降低其對非靶標生物（斑馬魚）的急性毒性（圖2C），且對小麥幼苗的生長有促進作用（圖2D）。該研究創新性地構建了一種多機制包封的農藥納米共遞送體系，為高效防治小麥赤霉病提供了新策略，并為構建更高效、環保的農藥納米載體提供了新思路。

圖2：共遞送體系在麥穗上的沉積效果（A），抑菌活性（B）、非靶標生物安全性（C）和促進植物生長效果（D）

該項研究由國家自然科學基金委員會（32272582）資助。中國農業大學為第一完成單位，理學院2023級博士生何承依為第一作者，杜鳳沛教授、鐘廷珺博士為共同通訊作者，張云飛副教授，高玉霞博士及張晨輝副教授亦對論文做出重要貢獻。

中國農業大學高效綠色農藥助劑及膠體界面化學研究團隊主要從事農藥劑量傳輸的規律與調控機制、高效綠色農藥助劑和農藥制劑的研發與應用、農藥產品快速評價方法等研究，通過界面化學、膠體化學、材料科學與農藥學交叉融合，為相關領域提供新的理論依據和科學高效的評價方法，為提高農藥劑量傳輸效率，實現化學農藥減施增效提供調控新策略。目前，已經在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）、《美國化學會納米》（ACS Nano）、《化學工程雜志》（Chemical Engineering Journal）、《美國化學會應用材料與界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）、《農業與食品化學雜志》（Journal of Agricultural and Food Chemistry）等期刊上發表學術論文120余篇。