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科学认识纳米农药

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  • 分类:行业新闻
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  • 发布时间:2021-05-12 10:09
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一个新事物的出现,总是伴随着诸多质疑和误解,纳米农药也没逃过这一命运。这一本世纪随着纳米材料和纳米药物的应用而提出的概念,人们对它的了解还远远不够。近日,记者采访了中国农业科学院植物保护研究所研究员黄啟良,试图揭开纳米农药的神秘面纱。

 

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中国农业科学院植物保护研究所研究员黄啟良

 

纳米农药的前世今生

 

近年来,人们对纳米农药的讨论比较火热。可让人意想不到的是,目前业界对它还没有一个权威的定义,因此尚没有真正意义上的纳米农药获得登记。黄啟良在参考了众多权威文献后认为,纳米农药是指基于一定的有害生物防控场景,通过功能材料与纳米技术,使农药有效成分在制剂和使用分散体系中,以纳米尺度分散状态稳定存在。并在使用时能发挥出区别于原剂型应用性能的农药制剂。

黄啟良又进一步解释了四个关键要素:“防控场景”是指有目的的定向设计;“功能材料与纳米技术”指的是明确的科学原理与技术途径;“纳米尺度分散”是指它具有区别于传统制剂的分散性能;而“区别于原剂型的应用性能”则强调能形成农药产品升级与有效替代。
它的诞生则可以追溯到上世纪九十年代农药微乳剂登记产品的出现。从分散尺度上讲,它属于纳米农药的一种类型,主要靠表面活性剂的增溶作用,使不溶于水的农药在水中自发形成微乳液。“或许我们从应用角度也能理解它的来历。”黄啟良说,近年来,适用于植保无人飞机的低容量喷雾技术快速发展,因需同时防治多种靶标病虫,作业过程中要多种农药同时混合喷施,传统的农药产品使用时存在桶混配伍性及药液稳定性问题。从而促进了基于用户需求的以南京善思公司为代表的纳米农药的研发和应用。

 

纳米农药性能

 

“纳米农药具有传统农药剂型所不具备的小尺度效应及控制释放性能等,可以提高农药有效性及利用率,符合我国农药减施增效及零增长的战略需求。”黄啟良十分看好它的发展前景,“而且在使用技术方面,它具有传统农药剂型所不具备的精简化及高效率等应用性能,可满足适用于植保无人飞机等的低容量喷雾对农药剂型的特殊要求。从而降低植保作业强度,提高作业效率。”

 

不仅如此,它还具有广阔的适用性。“纳米乳剂、纳米悬浮剂及纳米分散剂,均可适用于植保无人飞机等低容量喷雾。”黄啟良补充说,通过纳米技术和控释技术制备的缓释颗粒剂,可结合农艺模式,进行药种同播、药肥同施、精量撒施等根部隐蔽控释给药。也可在生长期根据病虫防治需要精量定点撒施,从而共同构建以作物健康为中心的解决方案,或以有害生物全程协同防控为目标的技术体系。

 

农民使用纳米农药的成本如何呢?“它在加工成本上可能会高于传统农药,但它在专业化防治中具有传统剂型所不具备的性能,可提高农药利用率和减少施药次数。从基于作物全生育期的有害生物整体防控效果而言,其实是省钱的。”黄啟良告诉记者,在病虫害防控上,发展专业化的防治组织,可以从一家一户“小米加步枪”的单打独斗,变为统一实施“飞机加大炮”的集团作战,从而高效解决防控措施“下田落地”的问题。而纳米农药的“统配统施”就是“飞机加大炮”集团作战的最好解决方案,因此是值得进行规模化生产的。“但当前还存在登记问题,和专业化防治队伍如何根据生产实际需求,进行纳米农药从定制加工到田间‘统配统施’的快捷服务。”黄啟良认为,还应加强纳米农药的源头规范和管理,严格使用过程中的典型场景应用管理,加大政策引导与扶持。

 

纳米农药研究与应用


当前,纳米农药的研究主要集中在它的形成与稳定机制、对靶传输的过程行为及对有害生物的有效性等方面。“令人骄傲的是,目前我国纳米农药的研究水平与世界发达国家基本一致。”黄啟良说,我国纳米农药在植保无人飞机应用技术与产品性能方面还处于世界领先水平。

 

通过研究,目前基本明确了纳米农药的小尺度效应。“但这种效应是把双刃剑。”黄啟良指出,一方面,它具有使药液更加稳定等优势,但同样也可能会改变传统农药剂型中有效成分,在靶标植物体内的分布规律及剂量效应,在提高农药有效性的同时,也可能带来安全风险。“现有的方法已经不适用或者不能正确评价纳米农药的安全风险,需要研究建立相应的评价方法与标准规范,这是目前纳米农药研究领域亟须解决的问题,也是研究的难点。”黄啟良坦言。

 

“这就牵涉到大众普遍关心的纳米农药残留和食品安全问题。”黄啟良说,我们确实需要加快建立新的纳米农药安全风险的评价方法与标准规范,这也是一项新技术发展初期所存在的局限。但纳米农药在正确使用条件下,理论上不会出现新的农药残留和食品安全风险问题。
此外,具有纳米分散尺度的纳米乳剂、纳米悬浮剂等水基化剂型,在航空植保上表现出比传统油剂或超低容量液剂更高的安全性和有效性,被使用者称为“航空植保专用纳米农药”。“但实际上,这些纳米农药并不仅仅适合航空植保,同样也适合常量喷雾,航空植保仅仅是农药低容量喷雾的一种方式。”黄啟良说。

 

来源: 农民日报 颜旭

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