11月17日-18日,第一屆納米科技與農業可持續發展國際會議在北京召開。從會上獲悉,中國農科院成功開發了一批高效安全的殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等納米農藥新劑型,引起了國內外與會代表的高度關注。
研究結果顯示,納米農藥制劑可顯著增強藥效功能、延長持效期、提高生物利用度、杜絕有害溶劑與助劑,從而大幅度節約施藥劑量,降低農產品殘留和環境污染。
據悉(xi),中國(guo)農科(ke)院于2014年啟動了國(guo)家納米農業領域的第(di)一(yi)個“973”計劃(hua)項目“利用(yong)納米材料與(yu)(yu)(yu)技術提高農藥有效(xiao)(xiao)性(xing)與(yu)(yu)(yu)安全性(xing)的基礎研究”。“納米農藥的全面推廣應用(yong),將有利于實現傳統化學(xue)農藥的提質增(zeng)效(xiao)(xiao)與(yu)(yu)(yu)節量、減排,振(zhen)興(xing)綠色農藥產業。”上述(shu)“973”計劃(hua)項目首(shou)席科(ke)學(xue)家、中國(guo)農科(ke)院農業環(huan)境與(yu)(yu)(yu)可持續發展研究所(以下簡(jian)稱(cheng)環(huan)發所)研究員崔海(hai)信介紹(shao)。
“說(shuo)神(shen)秘也神(shen)秘,說(shuo)簡單(dan)也簡單(dan)”
據介紹,納米是一個長度單位,即10-9米,納米科技是在0.1-100納米尺度空間內,研究物質屬性、制造精密材料和機器的科學。納米技術與信息技術、生物技術一同構成了現代科技前沿的三大主導學科。
筆者在會上獲知,納米技術是在納米尺度范圍內研究材料的性質和應用的一種技術,主要包括納米尺度物質的制備、復合、加工、組裝、測試與表征,實現納米材料在原子、分子尺度上的可控制備,并為其應用奠定基礎。納米技術發展迅速,已經滲透到化工、醫藥、能源、材料和生命科學等各個領域,給人們的生活帶來極其深遠的影響。
“提到納米技術,說神秘也神秘,說簡單也簡單。”崔海信表示,納米科技與傳統農業產業結合,正在推動傳統農業在許多交叉領域不斷孕育新的重大突破,形成新興高端農業技術體系的生長點。
當前,納米科技在農業上的集成應用呈現多點突破之勢,其中之一便是利用納米材料的靶向傳輸與控釋功能,改善化肥、農(nong)藥(yao)(yao)、獸藥(yao)(yao)以及飼料等(deng)農(nong)業投入品的有效利用率,降(jiang)低殘留與污染。
提質增效,節(jie)量減排
我國是全球農藥生產和使用大國,每年農藥化學防治面積高達70億畝次,使用量超過200萬噸。“但農藥大多數為難溶性化合物,通常必須添加載體、溶劑、助劑等進行劑型加工,才能兌水稀釋后噴灑使用。”中國農科院環發所研究員曾章華告訴筆者。
據介紹,由于載藥粒子粗大和分散性差,傳統農藥劑型在田間噴施過程中,因藥滴滾落、粉塵飄移、雨水沖刷等造成的藥劑流失高達70%以上。
此外,農藥的長期大量與低效施用,致使我國許多地區的糧食、蔬菜、水果,以及土壤、水體中的農藥殘留嚴重超標,不僅對生物及人體健康構成了嚴重威脅,也導致了生態系統結構和功能的破壞。
崔海信(xin)向筆(bi)者介紹(shao),利用納米(mi)技術可將農藥粒子(zi)從(cong)傳統的5微米(mi)降(jiang)低至(zhi)100納米(mi),農藥的功效會得到(dao)充分發揮(hui)。
一方面,發揮納米載藥粒子的小尺寸與大比表面效應,增大作物葉面和有害生物表面的黏附性與覆蓋率,進一步通過納米載體的表面基團修飾增加農藥液滴的葉面親和能力,克服疏水性葉面的農藥沉積障礙,減少葉面農藥脫落,提高生物利用度。
另一(yi)方面,利用(yong)納米材料負載農藥粒子,擬合作物防治(zhi)需求(qiu)曲線,實現藥物的控制釋放,減少農藥施用(yong)次數,從而避免了農藥濫(lan)用(yong)引(yin)發的食品安全問(wen)題。