作物生长周期中易受病虫害侵袭。联合国粮农组织统计数据显示，若不使用农药，全球粮食年产量将减少20%~40%。目前各国农业生产均依赖农药进行病虫害防控。吡虫啉（IMI）作为烟碱类杀虫剂，具有广谱高效、低毒等特点，常用于防治桃蚜（Myzus persicae）等农业害虫，但其水溶性差，需配制为含油剂型（如传统乳剂）。然而传统乳剂易因奥斯特瓦尔德熟化作用出现分层、絮凝和聚集现象，稳定性较差。更严重的是，其自由释放会破坏土壤生物多样性，并通过生物富集作用威胁人类健康。
为实现农业可持续发展，开发绿色高效的农药递送技术势在必行。皮克林乳液为构建多功能材料提供了理想平台，可应用于缓控释系统、包载递送和合成模板等领域。该体系以微纳米固体颗粒替代表面活性剂，这些颗粒能在油水界面不可逆吸附形成机械屏障，有效抑制液滴聚结从而提升稳定性。目前，源于天然大分子的纳米颗粒已被用于开发环境友好型乳液，在农业害虫绿色防控中广泛应用。
纤维素纳米晶（CNCs）作为源自纤维素的棒状纳米颗粒，凭借无毒、可生物降解和刚性等特点，近年被证实是皮克林乳液的理想稳定剂。其表面活性羟基可作为非共价吸附或化学接枝的锚定位点，这种特性使得CNCs能根据应用场景进行定向功能化开发。基于此类CNCs构建的皮克林乳液，可通过刺激响应机制实现农药供给与作物需求的动态平衡。
当前研究已引入温度、pH、光照、酶、氧化还原和交变磁场等触发因子调控农药释放。其中pH响应型制剂因操作简便、成本低廉的优势备受关注。孟等通过表面接枝氨基/羧基开发出pH响应型纤维素纳米乳液，能在pH 4和8条件下释放牛至精油抑菌；侯等制备的纤维素纳米凝胶可在pH<5.5时加速水杨酸释放。尽管刺激响应制剂能提升农药靶向性，但叶面农药流失问题仍严重制约防控效果。因此，研究者通过设计氢键作用、电荷相互作用和尺寸匹配效应等载体-作物界面调控策略，改善制剂在叶面的沉积效率。
针对刺吸式害虫中肠酸性环境，本研究致力于开发兼具高叶面沉积性与pH响应特性的杀虫乳液。研究表明，表面电荷密度是决定CNCs乳化性能的关键因素，当电荷密度低于0.03e/nm²时，CNCs能有效锚定油水界面形成稳定乳液。因此，选择氨基修饰天然CNCs，这种阳离子改性既能维持CNCs悬浮稳定性，又可屏蔽部分表面电荷。在乳液制备过程中，颗粒在氢键和范德华力作用下缓慢接近并发生弱絮凝（即自组装），促进其在油水界面的吸附稳定。更重要的是，氨基能与叶片表面负电荷结合，最大限度减少乳液从叶面滑落。
本研究以胺化纤维素纳米晶（ACNCs）为稳定剂构建皮克林乳液体系，所得O/W型ACNCs-皮克林乳液（ACNCs-Pickering）具有长期储存稳定性，且乳液稳定性随ACNCs浓度增加而提升。通过原位负载途径将吡虫啉（IMI）载入ACNCs-Pickering体系，形成IMI@ACNCs-Pickering载药系统，其释放速率呈现显著pH响应行为。当ACNCs浓度为3 wt%时，所制备的IMI@ACNCs-Pickering表现最优：在小白菜（Brassica rapa L.ssp.pekinensis）叶面的附着性显著优于商品化IMI制剂（70 WS，拜耳®，LS200032）（DG组），具体表现为喷施10分钟并经雨水冲刷后，其农药残留量是DG组的3.8倍；对桃蚜的致死率达98.33%，较DG组提升1.1倍。本研究开发出一种兼具优异叶面附着性、抗雨水冲刷性和杀虫效能的皮克林乳液基脂溶性农药制剂，为保障绿色农业可持续发展提供了新方案。
图1. ACNC和IMI@ACNCs-Pickering制备流程图。
图2. 不同ACNCs含量的ACNCs-Pickering在大白菜叶片（a）和叶柄（B）上的接触角图像;不同ACNCs浓度下IMI@ ACNCs-Pickering的保留率（c）;不同ACNCs含量的IMI@ACNCs-Pickering不同洗涤时间后在大白菜叶片上的IMI残留率（d）; IMI@ ACNCs-Pickering在雨水洗涤的大白菜叶片上的示意图（e）。
图3. IMI@ACNCs-Pickering（LC 50：20 mg/L）在不同ACNC浓度下对绿色桃蚜的杀虫效力（a）、24小时死亡率（B）和不同时期死亡率统计（c）的数字图像。
