江苏原植生物科技有限公司(简称原植生物)是全球首家将单原子新材料技术应用于植物抗病领域并拥有核心专利技术的现代新型高科技企业。本公司依托于中国科学技术大学,北京大学,中国农业大学等国内外重点科研院所和企业,以单原子新材料为核心,同时重点推进聚乳酸型农业生物用膜以及植物顶端营养系列乳酸有机鳌合肥,致力于为植物提供健康的生长环境,解决我国粮食作物和经济作物高抗高产优质同时环保的重大问题。

铜制剂的发现最早可以追溯到1807年,一个法国人发现硫酸铜具有杀菌活性且尝试在植物上,虽然效果很好但是却很不安全。到1878年,欧洲葡萄霜霉病蔓延,颗粒无收,但法国波尔多城一果园葡萄硕果累累,后来人们得知,工人为防止路人偷摘葡萄,就在葡萄上喷了石灰水和硫酸铜,喷后蓝白相间看上去像葡萄害了病,行人就不再偷吃。随后,米拉特据此在1885年研制出第一代铜制剂——波尔多液。

后来人们又用了氧氯化铜(又称“王铜”),氢氧化铜等等。这些都属于第一代无机铜铜制剂。无机铜分为水溶性铜(如硫酸铜)和非水溶性铜(如氢氧化铜)。以往铜制剂除了安全性问题还有个复配性问题,大多数农药呈酸性,不能与大部分碱性铜制剂混用,硫酸铜虽呈酸性,但是释放速度很快,不能做到缓控,植物极容易产生药害。

单原子铜作为新一代的铜制剂,解决了传统铜制剂在杀菌效果和安全性方面存在的问题。与以往的铜制剂不同,单原子铜每个铜都能完全接触,使用效率达到100%。此外,单原子铜的用量减少后,植物的安全性得到了大幅提高。铜离子带正电,可以牢固吸附细菌细胞膜并穿透细胞导致细胞破裂,从而杀死细菌。同时,铜还可以直接破坏蛋白二硫键和破坏细菌内部活性氧的稳态,进一步杀死病菌。

然而,铜的安全性差主要有两个原因:首先,铜的杀菌机理破坏的是最基本的细胞生命活动过程,因此植物也会受到铜的破坏;其次,植物和细菌对铜的敏感性范围重叠,以往的铜制剂很难通过调整浓度来实现只破坏细菌而不破坏植物的效果。单原子铜的研发解决了这一问题,可以在实际生产中通过控制浓度来达到只对细菌敏感而不对植物敏感的效果。