中國科學家往農藥中加入一種常見的鹽，就可解決噴洒時農藥飛濺的大難題

作者：Yuen Yiu, 發表於2017年3月1日

(編譯|王二) 將農藥粘附在植物葉片上的辦法可使其應用效率更高並降低土壤污染。

圖片貢獻：（Source image/Public Domain）

中國科學家提出一種在噴洒過程中減少農藥飛濺的方法，這能夠減少污染並節省資金。他們的實驗顯示，向水基化農藥中添加一種市售的鹽類幾乎可以杜絕其飛濺。他們的發現在線刊登於《科學進展》雜誌上。

農藥的利與弊

過去幾百年中，現代農業的進展大範圍的重塑了我們的世界。在19世紀，平均每個美國農民生產的糧食夠養活3到5個人。如今這個數字已經超過100。如此劇變的發生也伴隨著農場平均規模的增大。兩者的結合使一大撥人口得以從農業勞動中解放出來並從事其它職業，從而在許多不同領域推動社會進步。

最重要的農業進步之一是現代農藥的應用，其中包括被設計用於殺死入侵雜草，覓食的昆蟲和其它害蟲的化學物質。雖然農藥的使用可以追溯到幾千年之前，但針對規模化農場的合成農藥直到20世紀才被廣泛使用。如今，這些農藥令農民獲得高產的作物，但同時也帶來諸多不利影響，將他們置於食品安全和環境污染問題中。

按照來自於馬里蘭大學學院市分校的植物學家Burkhard Schulz所說，農業界並不期望在可預見的未來內有更好的農藥被發明出來。「我們只能在現有條件下工作。」

因此，使農藥的不利影響降至最低的方法一定來自於別處。

「我們要開發新的（農藥）用法或農作物管理方法。」Schulz說。

根據中國研究人員的報告，噴霧式農藥有近50%因噴洒而浪費了。這對環境不利，因為那些化學物質會污染土壤和水。這對農民也不利，因為額外的農藥要多花錢。這對莊稼也不利，因為農藥的過度使用會提高害蟲和雜草的抗性，就像抗生素能催生超級細菌一樣。由於這些原因，Meirong Song，一位來自北京中國科學院的材料科學家和她的團隊一直在尋找減少液體農藥噴濺的方案。

有效杜絕農藥噴濺

Song和她的同事們用顯微鏡觀察，農藥製劑滴在一片捲心菜葉上以後的表現，從而檢驗幾種備選方案的效果。他們發現一種名為磺基丁二酸鈉二辛酯，商品名氣溶膠OT的特殊鹽類在杜絕飛濺上效果顯著。在20世紀早期，氣溶膠OT最初被作為瀉藥開發，現在它作為添加劑被廣泛用於列印墨水、藥物製劑等許多產品中。Song的團隊發現，這種化學物質在水溶液中的濃度只要達到1%就可以有效防止噴濺。

當一滴純凈水落到葉子上，它會先鋪開然後彈起來。相反，氣溶膠OT混合物鋪開後會粘在葉片表面。兩者表現不同是由於化學添加劑改變了液滴的浸潤能力。浸潤，正如其名字所示，表示液體保持和固體表面接觸的能力。改變液體的某種物理性質，例如表面張力，可使其獲得更強的浸潤能力。在水基化農藥中加入氣溶膠OT將更有效地杜絕飛濺。

「氣溶膠OT能輕易地被水沖走，」，文章作者之一、北京中國科學院化學家Zhichao Dong說道。「然而從長遠來看，我們仍然需要在不同植物的葉片和植物生長的不同時期進行測試。」

「如今，農業界更多地致力於推動精準農業，這主要意味著更精確地使用農藥，例如應用特定種類的除草劑定點清除特定種類雜草。」Schulz說。

按照Schulz所說，中國科學家團隊的發現能夠進一步助力提高精準農業的效果，並且能推動更加有效且環境友好型的農耕方式。

文章來源： 美國物理聯合會（AIP/American Institute of Physics）--InsideScience專欄 張錚錚供稿

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