雜草防控是保證直播稻田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。遵循“最簡約”原則，利用滅生性除草劑進(jìn)行土壤封閉芽前處理是控草的優(yōu)選方案。

　　近日,，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)綠色農(nóng)藥全國重點實驗室徐漢虹教授團(tuán)隊在國際知名學(xué)術(shù)刊物Nature Communications在線發(fā)表題為“Fabricating supramolecular pre-emergence herbicide CPAM-BPyHs for farming herbicide-resistant rice”的研究論文。該研究創(chuàng)新性地利用“農(nóng)藥轉(zhuǎn)運智能開關(guān)”創(chuàng)制除草劑抗性水稻品種,，配合超分子土壤封閉除草劑,，構(gòu)建直播稻田輕簡化雜草防控技術(shù)體系，標(biāo)志著我校精準(zhǔn)農(nóng)藥創(chuàng)新團(tuán)隊在農(nóng)藥定向積累精準(zhǔn)施藥研究從理論走向?qū)嶋H應(yīng)用的突破,。

　　研究人員發(fā)揮團(tuán)隊在農(nóng)藥輸導(dǎo)定向積累研究優(yōu)勢,，利用化學(xué)同源性原理鑒定到多胺轉(zhuǎn)運蛋白OsLAT5具有轉(zhuǎn)運聯(lián)吡啶類除草劑（BPyHs）（包括百草枯和敵草快）的功能，進(jìn)而通過靶向失活OsLAT5蛋白,，賦予水稻品種BPyHs轉(zhuǎn)運抗性特殊性狀,，使除草劑精準(zhǔn)靶向雜草，成功創(chuàng)制了BPyHs水稻品種保豐18號（植物新品種授權(quán)號：CNA20211002682）,，為除草劑抗性水稻品種培育提供了優(yōu)異基因資源,。

圖1 直播稻田雜草精準(zhǔn)防控技術(shù)體系

　　BPyHs可高效清除農(nóng)田各種類型雜草，但易被負(fù)電荷土壤吸附鈍化,，團(tuán)隊成功創(chuàng)制了超分子土壤封閉除草劑CPAM-BPyHs,。高分子CPAM有效中和了土壤負(fù)電荷，削弱了土壤對聯(lián)吡啶類除草劑的吸附強度,，調(diào)控了BPyHs在“土壤吸附-植物吸收”間的動態(tài)平衡,，并顯著降低了除草劑隨水遷移風(fēng)險，實現(xiàn)了滅生性BPyHs的精準(zhǔn)施用,。田間試驗數(shù)據(jù)顯示,，保豐18號對CPAM-BPyHs土壤封閉劑抗性高，單次芽前處理實現(xiàn)對所有類型雜草防控效率超過90%,，且持效期達(dá)一個月以上,。

圖2 CPAM抑制土壤對聯(lián)吡啶類除草劑的吸附

圖3 超分子土壤封閉劑CPAM-敵草快田間小區(qū)雜草防控效果

圖4 超分子土壤封閉劑CPAM-敵草快在直播稻田的大田應(yīng)用效果

　　這項研究將“作物抗性育種技術(shù)與超分子化學(xué)原理”有機結(jié)合,，建立了“抗性作物-智能除草劑”協(xié)同系統(tǒng)，為解決農(nóng)田雜草防控中的效率-環(huán)境矛盾提供了創(chuàng)新解決方案,，體現(xiàn)了學(xué)科交叉特色與優(yōu)勢,，對推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和實踐價值。

　　植物保護(hù)學(xué)院農(nóng)藥學(xué)系已畢業(yè)博士研究生陳榮華（現(xiàn)于廣東省科學(xué)院南繁種業(yè)研究所從事博士后研究工作）為論文第一作者,，綠色農(nóng)藥全國重點實驗室徐漢虹教授,、林菲教授和曾令達(dá)副教授為論文共同通訊作者，已畢業(yè)碩士生李朝政和趙迪,、國家植物航天育種工程技術(shù)研究中心楊瑰麗助理研究員參與了該項工作,。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種測試（廣州）分中心對保豐18號開展了DUS測試和除草劑抗性特殊測試。西澳大學(xué)余勤教授,、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所田興山研究員對本研究提出了寶貴意見,。本研究得到國家重點研發(fā)計劃項目（2023YFD1401100）、綠色農(nóng)藥全國重點實驗室研究基金項目（GPLSCAU2024003）,、廣東省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項資金種業(yè)振興行動項目（粵財農(nóng)〔2024〕83 號）和國家自然科學(xué)基金（32072451）等項目的資助,。

　　相關(guān)論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59582-9

文圖/植物保護(hù)學(xué)院