編譯 柴幗馨／編輯 林韋佑
殺蟲劑，是田間環境生態的隱形殺手。根據統計，農民在噴撒農藥時，只有2%的藥劑停留在作物表面，剩下的藥劑大都流入環境中，引發許多生態問題，例如影響蜜蜂族群繁衍，或是水源汙染等。
為了減少農藥使用，達到環境保育與人類農業活動的平衡。麻省理工學院研發出新一代噴霧添加劑，這種添加劑能提高殺蟲劑水溶液的親水性，增加藥劑接觸作物葉片表面的黏著力，加強藥劑在葉片上的附著性，減少田間管理的用藥量，降低殺蟲劑對環境的汙染。
麻省理工機械工程研究所組成的研究團隊，利用聚電解質（polyelectrolyte）的親水性，成功研發能有效附著在植株的殺蟲劑配方，減少農藥浪費，研究結果榮登在《自然通訊》期刊。
農藥噴灑系統的效率，關鍵在於藥劑是否能停留在作物表面上。當藥劑停留在植株的時間越長，防治病蟲害的效果也就越好。目前常見的農藥配方，是以添加介面活性劑的方式，減少農藥溶液的表面張力，幫助藥劑滲透至植物細胞內，但這也降低藥滴停留在作物表面的機會。
除了克服表面張力之外，由於植物表面多為疏水性質，所以藥滴不容易停留在植株表面，因此大規模的噴灑是加強除蟲效果的另一種方式，但這樣卻更容易造成環境汙染。
基於分子帶電的特性不同，研究團隊發現，若是在農藥溶液中，添加兩種溶於水會產生帶電性的高分子聚合物（聚電解質），當帶有正電與負電的藥滴同時落在作物葉片表面，正負相吸便能產生親水性的聚合分子，藉由提高分子的親水性，就能減少表面張力，增加藥劑停留在葉片表面的時間。
初步的實驗數據顯示，加入有帶電特性的聚合物分子農藥配方，比起傳統配方，農民只要使用10分之一的藥劑量，就能達到相同的除蟲效果。此外，這種高分子聚合物的成本非常便宜，因此很適合添加在農藥中並量產上市，提供一般農民使用。
傳統的農藥噴灑方式為了讓殺蟲劑能確實接觸到作物表面，或是增加藥劑在植株表面的停留時間，農民常常施用過量。不但造成資源浪費，也增加農民自身暴露在殺蟲劑下的風險。新的高分子聚合物的農藥添加物配方，不但能減少農藥使用量，減少環境汙染，也能替農民省下更多農藥使用的成本。未來研究團隊將在印度進行田間試驗，期望這種新的配方能幫助農民減少殺蟲劑的使用。
資料來源： 每日科學 August 30, 2016 Making pesticide droplets less bouncy could cut agricultural runoff: Researchers find a way to make pesticides stick to leaves instead of bouncing off.
本文經授權轉載自科技農報 殺蟲劑添加帶電分子，解決農藥噴灑過量問題