近日，中国农业大学理学院杜凤沛教授团队在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上发表题为“基于生物刺激素构建的兼具高粘附与促生功能的农药纳米递送体系”（Bio-stimulant based nanodelivery system for pesticides with high adhesion and growth stimulation ）的研究论文，该研究服务于国家绿色农业发展，为小麦赤霉病的高效防治以及载体材料的可持续利用提供了潜在策略，为农药减量增效及“药肥一体化”提供了理论新支撑。

功能性农药载体广泛应用于农药缓释控释、提高对靶亲和性以及帮助活性成分抗分解等方面。传统农药载体主要致力于活性成分的高效递送，在活性成分释放后载体材料残留于环境中，造成了材料的浪费和环境的负担。该研究利用生物刺激素聚谷氨酸构建了一种对靶高粘附递送丙硫菌唑的纳米载药体系（mPEG-b-PLG-PTC），不仅具有传统功能性载体的功能，还在兼具生物友好性的同时，作为活性物质促进植物生长，实现了农药高效对靶沉积和药肥协同增效的双重效果（图1）。

图1：基于生物刺激素的丙硫菌唑递送体系示意图

该递送体系显著提高了液滴与小麦叶片的相互作用，表现出更好的粘附性，有利于实现农药的高效沉积（图2A-D）。同时，相较于原药与市售丙硫菌唑可分散油悬浮剂，该纳米体系对斑马鱼有较低的急性毒性（图2E）。在喷洒至小麦盆栽后，有明显的促进其生长的效果（图2F）。总体而言，该项研究为“药肥一体化”提供了潜在新策略，有利于拓宽生物刺激素的应用方式，也为小麦赤霉病的有效防治提供了一种绿色可持续的策略。

图2：基于生物刺激素的丙硫菌唑递送体系的高粘附性能（A-D），生物安全性（E）和促进植物生长效果（F）。

该项研究由国家自然科学基金委员会（32272582）资助。中国农业大学为第一完成单位，理学院2023级博士生何承依为第一作者，杜凤沛教授、钟廷珺博士及张云飞副教授为共同通讯作者，高玉霞博士及张晨辉副教授亦对论文做出重要贡献。