华南农大研发出全球首款″吸附不失活″新型超分子土壤封闭除草剂CPAM-BPyHs

杂草防控是保证直播稻田高产稳产的关键环节。遵循″最简约″原则，利用灭生性除草剂进行土壤封闭芽前处理是控草的优选方案。

近日，华南农业大学绿色农药全国重点实验室徐汉虹教授团队在国际知名学术刊物Nature Communications在线发表题为″Fabricating supramolecular pre-emergence herbicide CPAM-BPyHs for farming herbicide-resistant rice″的研究论文。该研究创新性地利用″农药转运智能开关″创制除草剂抗性水稻品种，配合超分子土壤封闭除草剂，构建直播稻田轻简化杂草防控技术体系，标志着该校精准农药创新团队在农药定向积累精准施药研究从理论走向实际应用的突破。

图1 直播稻田杂草精准防控技术体系

发挥团队在农药输导定向积累研究优势，利用化学同源性原理鉴定到多胺转运蛋白OsLAT5具有转运联吡啶类除草剂（BPyHs）的功能，进而通过靶向失活OsLAT5蛋白，赋予水稻品种BPyHs转运抗性特殊性状，使除草剂精准靶向杂草，成功创制了BPyHs水稻品种保丰18号（植物新品种授权号：CNA20211002682），为除草剂抗性水稻品种培育提供了优异基因资源。

BPyHs可高效清除农田各种类型杂草，但易被负电荷土壤吸附钝化，团队成功创制了超分子土壤封闭除草剂CPAM-BPyHs。高分子CPAM有效中和了土壤负电荷，削弱了土壤对联吡啶类除草剂的吸附强度，调控了BPyHs在"土壤吸附-植物吸收"间的动态平衡，并显著降低了除草剂随水迁移风险，实现了灭生性BPyHs的精准施用。田间试验数据显示，保丰18号对CPAM-BPyHs土壤封闭剂抗性高，单次芽前处理实现对所有类型杂草防控效率超过90%，且持效期达一个月以上。

图2 CPAM抑制土壤对联吡啶类除草剂的吸附

图3 超分子土壤封闭剂CPAM-敌草快田间小区杂草防控效果

图4 超分子土壤封闭剂CPAM-敌草快在直播稻田的大田应用效果

这项研究将″作物抗性育种技术与超分子化学原理″有机结合，建立了"抗性作物-智能除草剂"协同系统，为解决农田杂草防控中的效率-环境矛盾提供了创新解决方案，体现了学科交叉特色与优势，对推动农业可持续发展具有重要的理论和实践价值。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59582-9

来源: SCAU绿色农药全国重点实验室