高效防治松材线虫的纳米化助剂合成关键技术及其初步防效

　　1 研究目的和意义

　　松树萎蔫病又称松材线虫病，是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的一种系统侵染性病害，能短时间造成松属树种大量萎蔫死亡。松材线虫病的防控途径目前主要有检疫、监测、疫木根除、媒介昆虫防治、树干注射和叶面喷施预防等。在生长不旺盛的冬季等期间，选用树干注射预防具有简便高效，持效性长等优点，应用面积越来越大，具有一定的推广性。

　　当前，打孔注药等注射手段面临严格的时间限制，药物在树干中的传输效率或被松针吸收率低等一系列问题，导致感病松树预防效果不佳，防治成本高等。

　　2 研究内容

　　1.高分子纳米载体的构建与表征。

　　2.甲维盐与高分子纳米载体的复配制备出3%的甲维盐纳米试剂。

　　3.以树干打孔注射方式对马尾松基部施用3%的甲维盐纳米试剂，利用高效液相色谱法测定注射不同药剂一段时间后松针叶样本内甲维盐含量变化，测定甲维盐残留情况。

　　3 助剂制备技术

　　合成：使用TOG和CTA制备出PTOG，使用MAA和CTA反应制备出PMAA，使用DMA和CTA发生可逆加成断裂转移聚合制备PDMA，三种聚合物再分别与BMA反应生成无电荷的载体PTOG-PBMA，带负电荷的载体PMAA-PBMA和带正电荷的载体PDMA-PBMA。分别称之为A药剂，B药剂，C药剂。

　　表征：利用核磁氢谱（1H-NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）对合成产物进行表征结果如下图，图1为核磁氢谱，图2为凝胶渗透色谱，通过观察核磁结果和色谱观察POBs、PABs、PCBs峰值保留时间与OH、Anion、Cation峰值保留时间可知，POBs、PABs、PCBs分别包含OH、Anion、Cation，合成产物分子结构正确。

　　图3为纳米组装体的傅里叶变换光谱，通过纳米组装体的傅里叶变化光谱发现AVM@POBs、AVM@PABs、AVM@PCBs纳米制剂的特征峰分别包含了AVM和POBs、PABs、PCBs的特征峰，且无新峰出现，说明AVM已被负载到POBs、PABs、PCBs上，且无物理化学性质变化，AVM@POBs、AVM@PABs、AVM@PCBs纳米制剂制造完成。透射电子显微镜(TEM)是表征纳米复合材料微观结构的重要技术手段。通过这种技术，我们可以深入观察材料的精细结构。

　　图4为POBs、PABs、PCBs以及AVM@POBs、AVM@PABs、AVM@PCBs的透射电镜，可以明显观察到制备的纳米组合体AVM@POBs、AVM@PABs、AVM@PCBs表面有白点附着，说明AVM已经成功负载到POBs、PABs、PCBs表面上。

　　图5为1制备的无电荷载体、带负电荷载体、带正电荷载体的包封率。无电荷载体、带负电荷载体、带正电荷载体的包封率可知带正电荷载体的包封率最高，几乎达到80%，证明带正电荷载体的农药包覆能力要强于带负电荷载体和无电荷载体。

　　图6图为甲维盐，A,B,C,药剂在紫外照射0.5h、1h、1.5h、2h、3h、5h后AVM的残留（单位：mg/L）。与游离的甲维盐相比，纳米化包裹后提高了甲维盐的半衰期，增强了甲维盐的光稳定性。这意味着，几种纳米化药剂可作为喷施性药剂进一步开发。

　　此外，我们在A助剂的基础上又加入硅烷类溶剂，制成D药剂，同时选取市场较为认可的打孔注药商品作为CK，形成了供试验的药剂组合共有CK、A、B、C、D五组。

　　

　　

　　

　　

　　4 防效评估

　　历经两年，项目组在肥东龙泉山形成了20亩的试验示范基地，用于打孔注药的试验开展。

　　4.1 打孔注药

　　（1）打孔：距地面30cm高处松树主干基部斜向下45°方向，使用电动打孔机打直径4~7mm、深5~8cm的小孔，将制备的3%甲维盐纳米药品开口注入孔内。

　　（2）注药：将纳米助剂辅助的3%甲维盐按马尾松地径2 mL/cm分别注干（每株一般不超过50mL）。无纳米助剂的甲维盐和无菌水注干作为对照，每个处理包含5株马尾松，编号标记并记录在册。

　　（3）萃取测定：对照组ck和多种形式纳米载体负载的甲维盐，各重复五组。分别在第一天，第三天，第五天，第七天以及一个月后，取一克松针叶和松枝样品中分别冷冻干燥，磨成粉萃取。并利用高效液相色谱法测定上述样品甲维盐含量。

　　相关结果如下：

　　

　　

　　

　　上图为几种药剂打孔注药后，松针、松枝中甲维盐含量柱状图。如图所示，使用纳米助剂形成的药剂后，与ck组相比，A-D组松针、松枝中含量甲维盐的含量都明显增高，呈现出渗入效果加快，药剂吸收率更高的趋势。说明A、B、C、D四种药剂对于松脂有较好的溶解效果，使药剂中的甲维盐分子能够更好的被树木吸收。这大大增强了打孔注药药剂的吸收率，加强了其防治效果。

　　

　　撰稿王朝晖、于得水、黄勃、杨光（安徽农业大学、合肥市林业保护中心）

　　上线日期2025年12月1日

　　

原文链接：https://lyj.ah.gov.cn/xwzx/kjdt/40774802.html
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