引言

纳米载体具有优异控释能力，可实现农药精准递送，成为农药制剂创新热点。本文据此探究其缓释性能优化路径，剖析田间环境影响机制，量化评价应用效能，为解决农业病虫害防控难题、推动农药绿色应用提供依据。

一、纳米载体农药制剂的缓释性能优化策略

（一）载体材料的筛选与结构优化

在纳米载体农药制剂的缓释性能优化中，载体材料的筛选与结构优化是核心基础。针对单一载体，需结合材料特性进行针对性调控：聚合物载体通过调整PLGA的分子量与结晶度、优化PLGA-PEG共聚物的亲疏水平衡以提升载药效率；无机载体侧重介孔二氧化硅的孔径调节与表面氨基化修饰，同时优化MOFs材料的pH响应特性；天然载体则通过提高壳聚糖脱乙酰度及采用戊二醛交联改性，分别实现载药量提升与稳定性增强。在此基础上，构建树枝状介孔二氧化硅-果胶、木质素-壳聚糖等复合载体体系，可借助不同材料的性能互补实现协同控释，进一步优化缓释效果^[1]。

（二）负载与修饰工艺的优化

负载与修饰工艺的优化是提升纳米载体农药制剂缓释性能的关键环节。负载技术方面，通过调控自组装、静电吸附、共价键合等方法的工艺参数，可有效提高农药的载药量与包封率，为缓释奠定基础；表面功能化修饰则根据应用需求赋予载体特定功能，如接枝羧基或氨基实现pH响应、通过肽链修饰构建酶敏感体系、利用核酸适体修饰提升对靶标的识别灵敏度；剂型配方优化聚焦全水基配方开发，既能规避有害有机溶剂对环境与作物的潜在影响，又能增强制剂在叶面的粘附性与抗淋洗能力，保障缓释过程的稳定进行。

（三）环境响应型缓释系统的构建

环境响应型缓释系统的构建可实现农药的精准、可控释放，分为单一响应与多响应两类系统。单一响应型系统针对特定环境信号设计，如pH响应系统中羧甲基壳聚糖在碱性环境下溶胀率显著提升、壳聚糖/海藻酸钠在酸性土壤中加速释放，酶响应系统中纤维素纳米晶接枝体系在纤维素酶作用下高效释放农药、漆酶响应型木质素-壳聚糖载体适配特定生物环境，光热响应系统则利用金纳米棒近红外照射升温的特性加快释放速率；多响应型复合系统则整合多种刺激信号的响应机制，可适应更复杂的田间环境，进一步提升控释的精准性与灵活性^[2]。

二、田间环境对纳米载体农药制剂缓释性能的影响

（一）土壤环境的调控作用与机制

土壤环境是影响纳米载体农药制剂缓释性能的重要田间因素，土壤的多方面性质通过不同机理作用于缓释过程。从土壤理化性质看，pH值可以通过改变载体表面官能团的解离状态间接调节缓释制剂的释放速率；土壤有机质可以凭借其吸附作用调节农药与载体的相互作用力，从而改变释放曲线；从土壤生物学作用看，假单胞菌等微生物对聚己内酯类载体具有降解作用，会影响缓释制剂的缓释周期，进而显著改变制剂的持效期；从土壤中形成流场来看，孔隙所造成的水动力场可以控制纳米颗粒的迁移，而水分渗动导致的颗粒移动还会通过淋洗效应诱发纳米粒载药物的二次释放，最终改变缓释过程。

（二）气象因子的干扰与适配性优化

降雨的强度与频次是关键影响因素，较强的降雨会导致制剂表面附着的农药被洗脱，直接缩短有效缓释周期；而紫外线则会破坏载体的结构完整性，同时降低农药活性，因此需通过材料改性等方式进行防护优化。温度与湿度的协同作用也不容忽视，温度升高通常会加快载体的降解速率，进而改变释放节奏；高湿度环境下，经交联改性的壳聚糖等载体可保持结构完整，避免因吸湿变形导致的释放紊乱^[3]。

（三）作物特性与界面作用

作物自身特性及与制剂的界面作用，直接影响纳米载体农药的缓释效率与作用效果。在叶面界面，纳米颗粒凭借对叶片蜡质层的特殊滞留机制，其滞留量显著高于传统制剂，通过优化制剂润湿性（如调整表面张力），可进一步提升滞留效果，减少流失；进入植物体内后，纳米颗粒借助内吞作用实现跨膜运输，部分载体（如石墨烯量子点）还能引导农药向茎尖等靶部位富集，形成系统性传导与靶向释放的协同机制，这种协同不仅提升了农药利用率，也间接调控了缓释过程的时空分布。

三、纳米载体农药制剂的田间应用效能评价

（一）病虫害防控效果评价

在病虫害防控效果评价维度，纳米载体农药制剂凭借其独特的缓释与靶向特性，展现出远超传统制剂的综合效能。在防控效率量化层面，通过田间小区试验对比发现，该制剂在仅使用传统制剂0.4倍剂量的情况下，对靶标病虫害的校正防效仍能提升1.7倍，这一优势源于纳米载体可将农药精准递送至病虫害取食或栖息部位，减少农药在非靶区域的无效消耗；而受缓释周期的调控，制剂在作物表面或体内的有效浓度维持时间较传统制剂延长2-3倍，这直接使得田间施药频率降低30%～50%，不仅减少了农户的田间操作成本，还降低了多次施药过程中机械作业对作物叶片或果实的物理损伤。此外，低剂量精准释放的模式可避免靶标病虫害长期暴露于高浓度农药环境中，有效减轻了农药对病虫害抗性基因的选择压力，对延缓其抗药性演化进程具有关键作用，为农田生态系统中病虫害的长期绿色防控提供了技术支撑^[4]。

（二）作物生理效应与利用率提升

作物生理效应与利用率提升是纳米载体农药制剂的核心效能之一。在作物安全性方面，需重点评估其对种子发芽率、根系生长形态及光合作用关键指标的影响，通过生物相容性相关指标验证制剂对作物的友好性。在吸收与利用层面，纳米载体可促进农药在作物体内的均匀分布，使农药利用率较传统制剂提高40% 以上；这种高效利用进一步作用于作物农艺性状，对改善作物产品品质及提升产量具有显著调控效应，可通过产量构成因素进行量化分析。

（三）环境安全性评价

环境安全性评价是纳米载体农药制剂田间应用的重要考量。在非靶标生物毒性方面，制剂对蚯蚓的SOD活性影响显著降低，对斑马鱼的生物富集因子也呈下降趋势，整体毒性较传统制剂降低3倍以上，减少了对生态系统中低营养级生物的危害。在环境残留与降解环节，载体降解产物（如PLGA降解生成的乳酸）经评估具有良好安全性，且制剂淋溶损失较传统制剂降低22.1%，减少了水体与土壤污染风险。从长期生态系统影响来看，需持续监测制剂对土壤微生物群落结构及土壤酶活性的变化，确保其对土壤生态功能无显著破坏。

结语

综上所述，本文围绕纳米载体农药制剂展开研究，通过优化载体、改进工艺、构建响应系统提升其缓释性能，明确土壤、气象、作物对缓释的影响机制，且田间效能验证显示其可提升防效、利用率，降低施药频率与环境风险。研究成果丰富了该领域技术理论，为其规模化推广奠定基础，对实现农药减施增效、保护农田生态、推动绿色农业发展意义重大。

参考文献

[1]张颖,张嘉益,吴秀花,等.刺激响应型水凝胶农药载体应用研究进展[J].内蒙古林业调查设计,2023,46(01):71-74+84.

[2]郑丽,黄桂珍,曹立冬,等.农药制剂创新研究方向[J].世界农药,2022,44(12):1-5+31.

[3]陈福良.固体分散技术在农药制剂中的应用[J].世界农药,2022,44(10):1-14+36.

[4]冷阳,钱虹.加快药物传递技术开发，打造农药制剂制造强国[J].世界农药,2021,43(01):1-9.

作者简介：李佳浩（1985.9-），蒙古族，内蒙古赤峰市，硕士研究生，农药制剂剂型。