農(nóng)民在田地里噴灑殺蟲劑時(shí)，只有2%的藥液粘附于農(nóng)作物，其余大部分都彈落到地表并滲入河流中，造成嚴(yán)重污染。麻省理工大學(xué)的一組研究人員試圖解決這一問題。通過在噴霧中加入兩種添加劑，顯著減少了彈離作物的噴液量。目前，這項(xiàng)研究發(fā)表于Nature Communications雜志上。

　　此前，研究人員曾嘗試?yán)帽砻婊钚詣┑忍砑觿﹣斫档偷我旱膹椞省Ｈ欢?，?shí)驗(yàn)表明，這種做法的效果并不明顯。此外，表面活性劑使噴霧形成的液滴更小，因而更易被風(fēng)吹落。

　　新方案使用的是兩種不同的添加劑。將噴霧分成兩部分，在其中添加不同的高分子物質(zhì)，分別形成帶正電荷和負(fù)電荷的兩種溶液。這兩種帶有異性電荷的液滴在葉片表面融合時(shí)，發(fā)生親水效應(yīng)，從而保留更多的液滴。許多植物的葉子具有天然的斥水性，這也是導(dǎo)致液滴彈離葉面的原因，而葉面發(fā)生的上述親水碰撞則有力地抵消了這種傾向。

　　研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，之前的方法效力有限的部分原因在于，液滴彈跳得非常迅速，整個(gè)過程只需幾毫秒。這就意味著大多數(shù)借助化學(xué)特性的“反彈跳”措施根本來不及發(fā)揮效力。論文的作者之一Varanasi表示，“我們開始轉(zhuǎn)變思路，采用電荷相互作用的新方法。”他們發(fā)現(xiàn)，在液滴彈離葉面之前，這兩種不同的高分子添加劑可將其“固定”在葉面上，并且這一過程與液滴的擴(kuò)散同時(shí)發(fā)生。

　　該項(xiàng)目是為造福印度及其他發(fā)展中國(guó)家的社區(qū)而研發(fā)的技術(shù)。在這些地區(qū)，農(nóng)民背著藥箱手動(dòng)噴灑殺蟲劑頗為常見。對(duì)農(nóng)民而言，殺蟲劑的開支是預(yù)算中的重要部分，因此，減少殺蟲劑的浪費(fèi)可以促進(jìn)小型農(nóng)業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并且還能減少土壤污染和水污染。此外，減少噴灑的殺蟲劑可以降低農(nóng)民曝露于化學(xué)物噴霧中的頻率。

　　基于實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)估計(jì)，這一新方法可以讓農(nóng)民僅使用十分之一的殺蟲劑劑量就能獲得同樣的效果。這些高分子添加劑能進(jìn)行生物降解，不會(huì)造成徑流污染。只需對(duì)農(nóng)民目前使用的工具稍作改裝，使殺蟲劑分離成兩股支流，分別加入少量聚合物即可。這些聚合物從常見的低價(jià)材料中提取，可在本地生產(chǎn)。“使用裝有兩個(gè)藥箱的普通噴霧器，兩個(gè)藥箱中加入電荷相反的物質(zhì)。只需加入我們配置的溶液，農(nóng)民完全可以和平常一樣進(jìn)行作業(yè)。”

　　研究人員也在為設(shè)計(jì)不同的噴霧器進(jìn)行試驗(yàn)，以期簡(jiǎn)化操作程序，甚至可能不再需要兩個(gè)藥箱。該團(tuán)隊(duì)接下來的努力方向是開發(fā)操作更簡(jiǎn)便、實(shí)用性更高的設(shè)備，他們還打算明年在印度的小型農(nóng)場(chǎng)上進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)。

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