如何提高生物農藥的效果:自製奈米顆粒

更新於 發佈於 閱讀時間約 4 分鐘

所謂的「生物農藥」(biopesticides),根據維基百科的定義,就是「指非化學合成,來自天然的化學物質或生命體,而具有農藥的作用」的物質。像辣椒水、尼古丁、苦楝油等物質,都可以稱為「生物農藥」。


之所以會有生物農藥的興起,主要是因為農藥造成的環境污染,其目標族群對農藥逐漸養成的抗藥性,以及農藥對於非目標族群的負面影響等因素。


不過,與農藥比較,生物農藥也有一些問題,包括光穩定性差、易受環境影響、葉面附著性差、生物利用度低、持效性差等等。


另外,很多生物農藥都是依賴傳統配方來使用,例如苦楝素的施用需加入甲苯、二甲苯等有害溶劑,可能會帶來環境風險;藥物負載率低(一般在9.23–14.30%之間)、製備工藝複雜等等。這些都讓生物農藥的施用時機和條件要求提高,但是成本效益比較低。所以,一般大多是有機農業從業者比較願意使用生物農藥,至於使用慣行農法的農民,大概都還是使用傳統的農藥居多。


而持效性差當然也會造成農產品損失的比例比較高,造成常被人詬病的「有機農產品又貴、賣相又不佳」的這種問題。如果能開發出效果好、價錢又不貴的生物農藥,相信一定會讓更多農民樂於採用。


最近有研究團隊開發了苦楝素(Azadirachtin,AZA)的組裝技術,將苦楝素與單寧酸(TA)或苯丙胺酸(PA)組合,在水溶液中構建奈米顆粒。測試的結果還蠻好的!


研究團隊先將AZA和不同比例的TA或PA溶解在甲醇或水中,然後再將混合溶液逐滴加入水中,並在500rpm下磁力攪拌5分鐘,形成不同的懸浮液。接著,再使用透析袋進行24小時透析,去除未組裝的成分和有機溶劑之後,透過冷凍乾燥得到最終產品。


研究團隊發現,最佳配比是由一份單寧酸對八份苦楝素,或是四份苦楝素對上一份苯丙胺酸所做出來的生物農藥。前者的平均粒徑為117nm,後者的平均粒徑為287nm。


他們使用玉米螟(Ostrinia furnacalis)與棉蚜(Aphis gossypii)來進行測試,測試的濃度範圍介於25-500 mg/L,處理時間為48小時和96小時。


結果發現,500 mg/L濃度下96小時後玉米螟的死亡率達到100%,這意味著苦楝素對玉米螟並沒有快速致死效果,而是透過代謝和生理紊亂導致死亡。與傳統苦楝素配方相比,奈米配方顯著降低了幼蟲的平均鮮重,提高了大約15-25%的抑制效果。


而對棉蚜的田間防治,研究團隊發現,在50 mg/L的濃度下,兩種配方對黃瓜葉片上棉蚜施用後,棉蚜的死亡率都比傳統配方的高出將近三分之一,對花朵的防治效果略高於傳統配方。


以5-10 mg/L的濃度在大豆和白菜幼苗上進行測試,對植物生長無負面影響(不過這裡使用的濃度要比前面低得多)。


所以,新配方殺蟲的效果比傳統配方好,又沒有傳統配方的問題(例如因為使用油劑造成葉片變厚、變脆等問題),是頗值得採用的方法喔!


參考文獻:


Zhang, X., Xiao, J., Huang, Y., Liu, Y., Hu, G., Yan, W., Yan, G., Guo, Q., Shi, J., Han, R., Li, J., Tang, G., & Cao, Y. (2025). Sustainable pest management using plant secondary metabolites regulated azadirachtin nano-assemblies. Nature Communications, 16(1721). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57028-w


留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
老葉報報
266會員
879內容數
主要介紹關於植物的新資訊,但是也會介紹一些其他的。 版主在大學教植物生理學,也教過生物化學。 如有推薦書籍需求,請e-mail:susanyeh816@gmail.com
老葉報報的其他內容
2025/04/29
大麥曾經是人類重要的糧食之一,雖然現在食用的人並不多,但依然是重要的動物飼料原料與釀造作物之一。因此,大麥的產量當然重要。 大麥的產量由它的花序,也就是我們熟悉的麥穗來決定。有趣的是,科學家發現大麥花序的形態,其實是由一套名叫CLAVATA訊息傳遞系統負責的喔!
Thumbnail
2025/04/29
大麥曾經是人類重要的糧食之一,雖然現在食用的人並不多,但依然是重要的動物飼料原料與釀造作物之一。因此,大麥的產量當然重要。 大麥的產量由它的花序,也就是我們熟悉的麥穗來決定。有趣的是,科學家發現大麥花序的形態,其實是由一套名叫CLAVATA訊息傳遞系統負責的喔!
Thumbnail
2025/04/29
提到歷史上的群眾狂熱,大家很難不去想到發生在十七世紀的「鬱金香熱」。當時不知道為何,鬱金香的球莖忽然身價百倍,大家瘋了似地搶購,但是除了少數真正的園藝愛好者之外,絕大部分的民眾都只是把它當作投資。 當時最熱門的,是這種有條紋的鬱金香;後來知道,這種鬱金香是被病毒感染。 但是,為何病毒感染會製造圖案?
Thumbnail
2025/04/29
提到歷史上的群眾狂熱,大家很難不去想到發生在十七世紀的「鬱金香熱」。當時不知道為何,鬱金香的球莖忽然身價百倍,大家瘋了似地搶購,但是除了少數真正的園藝愛好者之外,絕大部分的民眾都只是把它當作投資。 當時最熱門的,是這種有條紋的鬱金香;後來知道,這種鬱金香是被病毒感染。 但是,為何病毒感染會製造圖案?
Thumbnail
2025/04/28
植物進行光合作用時,主要使用可見光。傳統上,科學家認為超過700奈米的長波光(也就是所謂的「紅外光」)能量太低,無法推動植物光合作用中的關鍵氧化還原反應。因此,「700奈米」被視為光合作用的紅色極限(red limit)。 不過,最近科學家們在藍綠菌中找到了突破點!
Thumbnail
2025/04/28
植物進行光合作用時,主要使用可見光。傳統上,科學家認為超過700奈米的長波光(也就是所謂的「紅外光」)能量太低,無法推動植物光合作用中的關鍵氧化還原反應。因此,「700奈米」被視為光合作用的紅色極限(red limit)。 不過,最近科學家們在藍綠菌中找到了突破點!
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
因為農藥造成的環境污染,其目標族群對農藥逐漸養成的抗藥性,以及農藥對於非目標族群的負面影響等因素,使得「生物農藥」出現。 但是,相對安全的生物農藥,卻面臨了效果較遜的問題,要怎麼辦呢? 最近有研究團隊開發了新配方,還不錯喔!
Thumbnail
因為農藥造成的環境污染,其目標族群對農藥逐漸養成的抗藥性,以及農藥對於非目標族群的負面影響等因素,使得「生物農藥」出現。 但是,相對安全的生物農藥,卻面臨了效果較遜的問題,要怎麼辦呢? 最近有研究團隊開發了新配方,還不錯喔!
Thumbnail
提升畜牧效益需結合健康管理與技術創新,如優化飼料轉換率、改善營養策略及控制疾病。高品質飼料添加劑能促進腸道健康、增強免疫力並解決黴菌毒素與球蟲病問題。表面素等創新技術則提升生產力與經濟效益,助力永續發展。生百興業專注提供科學驗證的解決方案,助農民穩定生產並增收。
Thumbnail
提升畜牧效益需結合健康管理與技術創新,如優化飼料轉換率、改善營養策略及控制疾病。高品質飼料添加劑能促進腸道健康、增強免疫力並解決黴菌毒素與球蟲病問題。表面素等創新技術則提升生產力與經濟效益,助力永續發展。生百興業專注提供科學驗證的解決方案,助農民穩定生產並增收。
Thumbnail
用好的肥料,也讓農民耕作更健康!名方有限公司建議少用化學肥料,引進國外先進的無毒資材代替農藥,無毒、安全、環保,對環境、農民及消費者均無污染,並解決農友在病蟲害、雜草、鳥害、鼠害、生長調節、不良氣候影響等問題,同時提升農作物的品質與產量,與農友共同迎戰WTO之挑戰。
Thumbnail
用好的肥料,也讓農民耕作更健康!名方有限公司建議少用化學肥料,引進國外先進的無毒資材代替農藥,無毒、安全、環保,對環境、農民及消費者均無污染,並解決農友在病蟲害、雜草、鳥害、鼠害、生長調節、不良氣候影響等問題,同時提升農作物的品質與產量,與農友共同迎戰WTO之挑戰。
Thumbnail
提到施肥,大家總是會先想到所謂的三要素:氮、磷、鉀。但是,植物的必需元素並不只有這三個,還有其他的巨量元素與微量元素,對植物也非常重要。 最近的研究發現,以奈米顆粒的方式施肥,對微量元素來說,或許是一個好方法!
Thumbnail
提到施肥,大家總是會先想到所謂的三要素:氮、磷、鉀。但是,植物的必需元素並不只有這三個,還有其他的巨量元素與微量元素,對植物也非常重要。 最近的研究發現,以奈米顆粒的方式施肥,對微量元素來說,或許是一個好方法!
Thumbnail
科學家成功開發「Pikobodies」混合蛋白,結合駱駝科動物抗體與植物感應蛋白,提升作物免疫防禦能力。研究顯示,在11個測試版本中,4個成功實現精準識別病原體並觸發防禦反應,為農業病害防治開創新途徑。
Thumbnail
科學家成功開發「Pikobodies」混合蛋白,結合駱駝科動物抗體與植物感應蛋白,提升作物免疫防禦能力。研究顯示,在11個測試版本中,4個成功實現精準識別病原體並觸發防禦反應,為農業病害防治開創新途徑。
Thumbnail
過敏體質是現代社會中日益普遍的健康問題,許多人受到各類過敏源的困擾,如花粉、塵蟎、食物和動物皮屑等。過敏反應不僅影響生活質量,還可能導致更嚴重的健康問題。近年來,益生菌的研究引起了廣泛關注,許多科學家和醫療專業人員認為,調整腸道微生物組可能是改善過敏體質的有效方法之一。
Thumbnail
過敏體質是現代社會中日益普遍的健康問題,許多人受到各類過敏源的困擾,如花粉、塵蟎、食物和動物皮屑等。過敏反應不僅影響生活質量,還可能導致更嚴重的健康問題。近年來,益生菌的研究引起了廣泛關注,許多科學家和醫療專業人員認為,調整腸道微生物組可能是改善過敏體質的有效方法之一。
Thumbnail
文章包含: (1)病蟲害可能不是原因 (2)植物健康的關鍵 (3)土壤健康的條件 (4)具體如何讓土壤更健康
Thumbnail
文章包含: (1)病蟲害可能不是原因 (2)植物健康的關鍵 (3)土壤健康的條件 (4)具體如何讓土壤更健康
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News