近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所土壤有害生物防控團(tuán)隊(duì)在《JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY》發(fā)表題為“Site-Specific Controlled-Release Imidazolate framework?8 for Dazomet Smart Delivery to Improve the Effective Utilization Rate and Reduce Biotoxicity”的封面論文。該論文提出了一種沸石咪唑酯骨架ZIF-8 負(fù)載土壤熏蒸劑棉隆的納米緩釋體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)黃瓜灰霉病菌的精準(zhǔn)防控。

 

　　棉隆是一種土壤熏蒸劑，廣泛用于高附加值作物土傳病害的防控，通常在作物種植前使用。該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，棉隆對(duì)灰霉病菌（ Botrytis cinerea ）具有很強(qiáng)的殺滅活性。據(jù)報(bào)道，灰霉病菌可以寄生200多種作物，包括溫帶和亞熱帶地區(qū)的大田作物、蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物，是最具經(jīng)濟(jì)破壞性的病原體之一。 它可以通過(guò)分泌草酸來(lái)浸漬和殺死宿主，草酸會(huì)立即降低感染區(qū)域的pH值。然而，棉隆遇水產(chǎn)生異硫氰酸甲酯，對(duì)所有生物具有很高的殺滅效果，并不推薦在作物生長(zhǎng)期使用。因此，開(kāi)發(fā)一種精準(zhǔn)緩控體系實(shí)現(xiàn)棉隆對(duì)靶防控，降低其對(duì)植物和非靶標(biāo)生物的毒性，擴(kuò)大土壤熏蒸劑的應(yīng)用范圍具有重要的意義。該研究采用一鍋法以二價(jià)鋅離子為金屬節(jié)點(diǎn)，2-甲基咪唑?yàn)橛袡C(jī)配體通過(guò)自組裝形成一種十二面體多孔晶體結(jié)構(gòu)的鋅基金屬-有機(jī)骨架材料（平均粒徑為71.5 nm），并通過(guò)物理吸附法負(fù)載棉隆。制備的納米顆粒具有較高的比表面積（1,229 m2/g）及高熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。該納米載藥體系表現(xiàn)出良好的 pH 敏感性以及可持續(xù)釋放性能，因而通過(guò)借助灰霉病菌產(chǎn)生的酸性物質(zhì)促使ZIF-8晶體結(jié)構(gòu)的坍塌，實(shí)現(xiàn)藥物的精準(zhǔn)釋放，提高農(nóng)藥的有效利用度。盆栽試驗(yàn)表明棉隆ZIF-8納米顆粒對(duì)灰霉病的防效較棉隆微粒劑高出42.7%，且不會(huì)對(duì)黃瓜幼苗造成藥害。此外，通過(guò)ZIF-8結(jié)構(gòu)的包覆，棉隆對(duì)非靶標(biāo)生物斑馬魚(yú)的毒性由高毒（LC50=“0.354” mg/L,96 h）降到中等毒性（LC50=“4.453” mg/L, 96 h）。該研究為熏蒸劑安全、高效、綠色使用及作物生長(zhǎng)期使用提供了理論基礎(chǔ)。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所博士研究生任立瑞為該論文的第一作者，曹坳程研究員為論文的通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和河北省土傳病害綠色防控技術(shù)創(chuàng)新中心的資助。