Nhả chậm thuốc trừ sâu: vật liệu mao quản cho nông nghiệp bền vững
Đã cập nhật: 2 giờ trước
Nông dân dựa vào thuốc diệt cỏ và các hóa chất bảo vệ cây trồng khác, nhưng chúng có thể bay hơi hoặc bị mưa rửa trôi. Điều đó có thể dẫn đến việc phải phun lại, tăng chi phí và làm nhiều hóa chất hơn đi vào môi trường.
Ý tưởng: nhả từ từ
Nhả có kiểm soát là một ý tưởng quen thuộc trong y học, chẳng hạn viên thuốc giải phóng hoạt chất dần dần. Chúng tôi đang khám phá ý tưởng tương tự cho nông nghiệp bằng cách lưu giữ hoạt chất trong những lỗ xốp nhỏ của khung hữu cơ kim loại (MOF), để rồi nhả ra theo thời gian.
Kiểm soát thuốc diệt cỏ
Trong một nghiên cứu, chúng tôi làm việc với các MOF trên nền sắt, được chọn vì độc tính thấp và chi phí thấp. Chúng tôi nạp vào đó hai loại thuốc diệt cỏ phổ biến là 2,4-D và MCPA. Phiên bản tốt nhất chứa được lượng thuốc tới khoảng 27% khối lượng của nó.
MOF thường ở dạng bột mịn, khó sử dụng ngoài đồng ruộng. Vì vậy, chúng tôi kết hợp chúng với PCL, một loại polymer phân hủy sinh học, để việc xử lý dễ dàng và an toàn hơn. Trong chín ngày thử nghiệm trong nước, phiên bản có thêm nhóm amin đã nhả thuốc diệt cỏ chậm và đều hơn.
Cả pheromone nữa
Trong thời gian làm tiến sĩ, tôi cũng nghiên cứu các MOF trên nền zirconi để dẫn truyền 3-octanone, một loại pheromone. Các phép đo trong phòng thí nghiệm xác nhận phân tử này có thể được nạp vào vật liệu. Mô phỏng trên máy tính sau đó giúp chúng tôi hiểu cách nó tương tác với khung vật liệu và di chuyển qua các lỗ xốp.
Vì sao điều này quan trọng
Vật liệu nhả chậm có thể giúp giảm số lần phun và giảm lượng hóa chất thất thoát ra môi trường. Đây là các kết quả trong phòng thí nghiệm, nên cần có thêm các thử nghiệm trong đất và ngoài đồng ruộng, cùng với đánh giá chi phí, để chứng minh lợi ích thực sự cho nông dân.
Đọc nghiên cứu gốc
Về lâu dài, hướng nghiên cứu này nhằm mở rộng sang nhả chậm thuốc trừ sâu và các hóa chất nông nghiệp khác, góp phần vào nông nghiệp bền vững.
Bình luận