A novel biodegradable gelatin capsule platform for input-efficient herbicide delivery in transplanted rice

方法

两阶段筛选与田间试验，用AUWCEC/AUWDWC曲线及经济阈值分析评价。

发现

100%胶囊处理除草效果优于常规喷施，增产14.9%，效益成本比最高达2.42。

机会点

可延伸研究胶囊载体在不同气候土壤下的降解规律、活性成分释放动力学及规模化施用配套技术。

背景 移栽稻田的杂草管理需要有效的除草剂施用方式，同时提高投入利用效率并减少对常规施用方式的依赖。本研究开发并评估了一种基于可生物降解明胶胶囊的除草剂递送系统，随后通过外观设计专利予以保护，作为除草剂施用的一种替代方法。方法 采用两阶段研究，包括初步筛选和田间验证，使用不同制剂用量的吡嘧磺隆（Pyrazosulfuron Ethyl）、丁草胺（Butachlor）、苄嘧磺隆+丙草胺（Bensulfuron methyl + Pretilachlor）以及三唑磺草酮+乙氧磺隆（Triafamone + Ethoxysulfuron）。随后将选定的胶囊处理与相应的常规施用进行直接比较，评估杂草抑制、作物生长、产量和经济表现。采用杂草防效曲线下面积（AUWCEC）和杂草干重曲线下面积（AUWDWC）量化时间维度的杂草控制表现，并结合经济阈值分析。同时评估了可培养土壤微生物种群对空胶囊放置的响应。结果 田间表现因除草剂配方和胶囊用量而异，其中苄嘧磺隆+丙草胺的响应最强。在推荐的100%制剂用量下，与相应常规施用相比，胶囊递送使AUWCEC提高16.9%，AUWDWC降低28.7%。100%胶囊处理在15、30和45 DAT时的杂草防效均高于同一除草剂组合的常规喷雾（分别为86.9%、68.7%和68.3% vs. 81.3%、57.6%和53.9%），并使籽粒产量提高14.9%（5,463 vs. 4,755 kg ha⁻¹）。尽管150%胶囊处理的杂草防效（87.6%）和籽粒产量（5,710 kg ha⁻¹）在数值上更高，但其产量与100%处理在统计上相当，而100%处理实现了最高的效益成本比（2.42）。总体而言，100%胶囊处理在杂草抑制、作物生产力和经济回报之间提供了最有利的平衡。空胶囊放置与可培养细菌、真菌和放线菌种群增加相关。结论 优化的明胶胶囊介导的除草剂递送增强了杂草抑制和作物表现，其中100%苄嘧磺隆+丙草胺处理相对于常规施用提供了有效控制、相当的籽粒产量和最高的经济效率。该