可降解高分子材料在农药中的应用

可降解高分子材料在农药中的应用

周凡

北京石油化工学院高分子材料与工程

摘要：在农产品生长过程中，农药作为至关重要的化学产品，不论是在预防虫害，还是保障农产品产量方面发挥的积极作用都是至关重要的。但农药应用中残留物给环境带来的污染也非常大的，所以，怎样在有效发挥农药作用的基础上，尽可能的减少其带来的污染，也是人们关注、研究的重点。对此本文就针对可降解高分子材料在农药中的应用做出了深入探究。

关键词：可降解高分子材料；农药；应用探究

前言：作为农业发展中的必需品，农药给农业经济发展带来的积极影响是至关重要的。但是因为农药滥用而给土壤、水体等方面带来的负面影响也是不容忽视的。农药降解主要指的是化学农药在环境中，从原本较为复杂的结构合理分解成简单的结构，以此来达到降低或者是消除毒性的作用。通过加强可降解高分子材料在农药中的应用研究，既可以使得农药除草、灭虫的基础得到保留，还可以减少给人、环境等方面带来的影响。

1. 蛋白质的应用

作为生命的物质基础，蛋白质是一种有机大分子、构成细胞的基本有机物。现阶段，针对蛋白质在农药中的应用研究已经取得了一定成果，也就是世界上首个免疫蛋白质生物农药阿泰灵。这一生物农药主要是将诱导植物免疫，促进植物抗行为筛选目标。相关研究人员在极细链格孢菌中发现了激发植物免疫的蛋白质，且从中分离可以获得诱导植物免疫，促进植物抗性显著提升的新蛋白Hrip，使得蛋白质生物农药筛选获得了更新颖的策略与技术^[1]。以往的研究主要是通过多种蛋白分离，以及纯化技术的科学引用，从真菌极细链格孢代谢物中，将新蛋白激发子分离出来，就目前来看，引用蛋白质这类可降解高分子材料来进行绿色农药制作的一项关键技术就是进一步提升蛋白质生产率，有效降低成本。但也要正确认识到，蛋白质在绿色农药制作中的应用存在的技术提升空间还是比较大的。

2. 纤维素的应用

作为自然界分布最广，且含量最多的一种多糖，纤维素的含量在植物界碳含量当中占据百分之五十以上。纤维素的柔性较差，呈刚性。分子之间有极性，分子链之间会产生较强的相互作用，且纤维素分子内，以及分子之间会形成氢键。以此，要想在绿色农药研制中，将纤维素用作讲解基材，就必须要结合实际需求来对纤维素做出有效改性。且在改性之后，纤维素会产生很多的衍生物，在其他多个领域的应用非常广泛^[2]。

现阶段，纤维素在商品中的应用研究已经非常成熟了，但在农药方面的应用研究还比较少。相比于传统农药来讲，生物农药虽然具有性能理想，且污染性较小的优势，但在紫外线下也极易分解，农药的作用也会因此降低，所以，要围绕纤维素这一主体，加强对抗紫外线膜的应用研究。这一研究主要是为了给农药添加一层适合的纤维素膜，使其可以发挥出理想的抗紫外线性能，这样绿色农药便可以做到在不受紫外线干扰的情况下，实现对农药释放效果的有效控制。总之，目前纤维素在农药方面的应用研究较少，还需要结合实际需求，从不同层面来加强创新研究。

3. 淀粉的应用

作为一种含有吡喃葡萄糖环基的均聚物，淀粉具有资源丰富，且获取简单的优点，但也存在热塑性差，以及亲水性太强的缺点所以，在加工成型之后，性能不是非常理想。因此，目前的常见做法是将淀粉改性后，与其他高聚物混合，以此来得到可实现生物降解，且性能比较理想的高分子材料^[3]。

现阶段，针对淀粉在农药中的应用研究相对较多，也都证明了淀粉发挥的作用是非常显著的。如，可以将直链淀粉作为原材料来进行纳米农药的制作，这种制备的纳米农药不仅粒径小，具有良好的黏附性和生物活性，分散度也相对较高，最终可以制作成可降解的产物。此外，还可以将淀粉用作农药的释放降解基材，以此来最大限度的降低农药在讲解过程中产生的污染物。或者是结合实际需求来对淀粉作出合理的改性处理，以此来满足应用条件。总体来讲，在绿色农药研制过程中，淀粉的应用发展潜力是不同忽视的，未来一定可以得到很大的提升。

4. 甲壳素的应用

对于甲壳素来讲，又可以成为甲壳质，是一种多糖物质，主要是从海洋甲壳类动物的壳中提取出来的。虽然在很早就有人发现并应用了甲壳素，但在农业方面的应用还是近几年被重视起来的。

在农业方面，甲壳素的应用并不是主体，得到大量使用的是甲壳素的脱乙酰基产物———壳聚糖。壳聚糖作为甲壳素的脱乙酰基产物，溶解性能得到了显著提升，具有的杀菌作用是非常强的。也正因如此，科学家才会发现壳聚糖在农业农药方面具有的巨大的应用发展前景，所以，针对壳聚糖在农药中的应用研究也逐渐增加。在植物病原菌的孢子萌发和菌丝生长方面，壳聚糖能够发挥出有效的阻碍作用，且可以诱导植物产生病原菌感染的防护机能。同时，在抑菌活性方面发挥的积极作用也是不容忽视的。另外，通过一系列研究也发现，壳聚糖在抗植物病毒，以及类病毒方面具有显著效果，将其喷洒或是注射在多种植株（豆类、烟草等）叶片上，可以尽可能的帮助植株避免受到病毒的侵染。且在有效应用中，壳聚糖还可以做到激发种子提早萌芽，使得作物的产量、品质都可以得到显著提升。除了上述可以引用在农药中的一些高分子材料，明胶、海藻胶等材料在农药中也有应用，但应用的较少。如，针对海藻胶来讲，其在应用中，可以作为一种包裹材料，应用在农药包装封用上，使得化学药剂，以及生物释放速度可以得到合理控制，在田间杂草的防治上可以发挥显著效果。

结语：综上所述，作为一种比较特殊的化学产品，农药虽然给人类做出了一定的贡献，但给人类生活、环境带来的危害也是不同忽视的。因此，绿色农药制剂这一概念的提出、应用，不仅与农业可持续发展要求相符合，也能够最大限度的减少农药使用中给生态环境带来的诸多不利影响。为此，针对可降解高分子材料在农药中的应用研究应给予足够重视，联系实际需求，从多种角度来加大研发力度，尽可能减少农药污染的产生。

参考文献：

[1]施雪义.浅谈可降解高分子材料在农药中的应用[J].种子科技,2019,39(04):79-80.

[2]战立强.可降解高分子材料研究进展及应用[J].化工管理,2018(13):97-98.

[3]王磊,徐汉虹,张志祥.可生物降解的天然高分子材料应用于农药的研究现状与展望[J].植物保护,2019,35(05):6-9.