多功能可降解介孔二氧化硅纳米农药：作物-土壤生态系统调控与真菌病害治理新策略

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Multifunctional degradable mesoporous silica-based nanopesticide for fungal disease management and regulation of crop-soil ecosystem interactions

本综述系统阐述了一种基于四硫键（–S4–）掺杂介孔二氧化硅（MTSs）的多功能可降解纳米农药（PMC NPs）。该体系通过锰离子（Mn2+）介导的壳聚糖（CS）包覆技术，实现了吡唑醚菌酯（Pyr）的pH/谷胱甘肽（GSH）/纤维素酶多重响应释放，对水稻纹枯病菌（R. solani）和灰霉病菌（B. cinerea）的抑菌活性提升5.34%-16.75%，同时通过调节根际微生物群落增强作物抗逆性，为可持续农业提供新范式。

　　

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Materials

十六烷基三甲基溴化铵（CTAB, 98%）购自上海典范生物科技有限公司；正硅酸乙酯（TEOS, 99%）购自北京同广精细化学品有限公司；双（γ-三乙氧基硅丙基）四硫化物（BTES）购自天津赫恩生物化学技术有限公司；（3-氨丙基）三乙氧基硅烷（APTES, 99%）购自上海萨恩化学技术有限公司。

Preparation and characterization of the PMC NPs

采用改进的St?ber法将–S₄–嵌入二氧化硅骨架制备MTSs纳米颗粒。经氨基修饰后，Pyr通过物理吸附进入纳米载体孔道，随后利用Mn²⁺的金属配位作用将CS复合于载体表面，实现Pyr分子的封装（图1）。不同NPs的SEM图像显示（图2A），MTSs NPs呈规则球形且表面光滑，呈现浅黄色外观。

Conclusion

水稻作为重要粮食作物，保障全球50%人口的基础饮食需求，但易受病原菌侵染。例如由立枯丝核菌（R. solani）引起的水稻纹枯病在中国稻区普遍发生，可导致减产10%–30%，严重时超过50%。目前化学农药仍是水稻真菌病害的主要防控手段，但长期大量使用会引发环境残留与抗药性等问题。