农药为防御重大生物灾害、保障国家粮食安全生产具有重要的意义。但是,传统农药制剂存在有机溶剂用量大、持效期短、残留高等弊端,不能完全满足现代农业绿色植保的新要求。农药微胶囊技术由于其具有水基化、稳定性、缓释性等特点,成为近年来农药加工领域的研究热点。本论文从提高农药的叶面沉积效率、缓解长期使用单一杀菌剂容易引起的生物抗药性、开发兼具农药、化肥一体化功能的药肥复合剂的角度出发,开发了三种功能化农药微胶囊。主要研究内容如下:(1)基于单宁酸的叶面亲和型农药微胶囊的研究:作物叶面疏水性是引起农药液滴跑冒滴漏的一个重要因素,并且大多数作物叶片表面均具有多种疏水性的结构(如蜡质层、绒毛、乳突等)。已有研究表明,单宁酸分子结构中具有大量的疏水芳香环和多酚基团,易与多种材料产生氢键、疏水和π-π堆叠等相互作用,具有很强的黏附性。基于此,本实验选用来源广泛、生物相容性的单宁酸作为亲和性材料,与三价铁离子发生络合作用,形成单宁酸薄膜,包裹阿维菌素,制备了 3种具有不同囊壁厚度的单宁酸/醋酸淀粉/阿维菌素微胶囊(TA1-Starch-MC、TA3-Starch-MC和TA5-Starch-MC),平均粒径分别为 572 nm、1067 nm 和 1018 nm,载药量为 30-37%;微胶囊通过与蜡质层中大量的羧基、醇基、醛基和糖苷键产生氢键结合和配位作用,实现了叶面黏附性可控调控;此外,还具有良好的缓释性能、杀虫活性和储藏稳定性。(2)季铵盐协同增效嘧菌酯微胶囊的研究:季铵盐类化合物是一类广谱性杀菌剂,对细菌、真菌、藻类和病毒等微生物均具有良好的杀菌效果,已在众多领域得到广泛应用。因此,本实验利用聚多巴胺表面大量的邻苯二酚基团,通过静电作用,外接季铵盐,制备季铵盐/聚多巴胺/嘧菌酯微胶囊([N+]/PDA/PLA-MC),解决了嘧菌酯传统剂型持效期短、使用有害溶剂等问题,还有利于缓解长期使用单一杀菌剂容易引起生物抗药性问题。(3)脲醛树脂/嘧菌酯药肥复合剂的研究:化肥、农药对农业的增产丰收起着不可替代的作用,因此,利用微胶囊技术,将化肥和农药合并开发兼具药、肥一体化功能的复合制剂,是化解农业增产丰收和环境污染矛盾的有效方法之一。基于此,本实验采用一步法,让尿素和甲醛直接在酸性条件下发生反应,生成脲醛树脂聚合物包裹嘧菌酯,形成脲醛树脂/嘧菌酯微胶囊(UF/Azox-MC),粒径约为2.0μm,呈表面粗糙的圆球型;该微胶囊具有良好的缓释性能,在第13天时,累积释放百分率为49.7%;由于缓释的原因,该微胶囊对镰刀菌第6天的抑制活性略低于25%市售悬浮剂,由此推测,UF/Azox-MC对于生长期长的农业病虫害可能会有更好的抑制效果;目前,UF/Azox-MC对促进黄瓜幼苗的光合作用不显著,需要后期通过实验进一步验证。