日前,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院成功開(kāi)發(fā)了一批高效安全的殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、除草劑等納米農(nóng)藥新劑型,引起了國(guó)內(nèi)外的高度關(guān)注。納米農(nóng)藥制劑可顯著增強(qiáng)藥效、延長(zhǎng)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(jié)約施藥劑量,降低農(nóng)產(chǎn)品殘留和環(huán)境污染。
提質(zhì)增效,節(jié)量減排
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,我國(guó)已形成了較為完整的農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)體系,為農(nóng)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定增產(chǎn)起到了保駕護(hù)航作用。“但農(nóng)藥大多數(shù)為難溶性化合物,通常必須添加載體、溶劑、助劑等進(jìn)行劑型加工,才能兌水稀釋后噴灑使用。”中國(guó)農(nóng)科院環(huán)發(fā)所研究員曾章華說(shuō),利用納米技術(shù)將農(nóng)藥粒子從傳統(tǒng)的5微米降低至100納米,農(nóng)藥的功效會(huì)得到充分發(fā)揮。
一方面,發(fā)揮納米載藥粒子的小尺寸與大比表面效應(yīng),增大作物葉面和有害生物表面的黏附性與覆蓋率,進(jìn)一步通過(guò)納米載體的表面基團(tuán)修飾,增加農(nóng)藥液滴的葉面親和能力,克服疏水性葉面的農(nóng)藥沉積障礙,減少葉面農(nóng)藥脫落,提高生物利用度。另一方面,利用納米材料負(fù)載農(nóng)藥粒子,擬合作物防治需求曲線,實(shí)現(xiàn)藥物的控制釋放,減少農(nóng)藥施用次數(shù),從而避免農(nóng)藥濫用引發(fā)的食品安全問(wèn)題。
除了通過(guò)提高農(nóng)藥有效利用率,減少農(nóng)藥使用量之外,通過(guò)納米化提高難溶性農(nóng)藥粒子的分散性和溶出速率,還可以大大減少農(nóng)藥制劑成分中的有機(jī)溶劑使用量,從而減少有害溶劑與助劑流入環(huán)境造成污染。
重源頭創(chuàng)新助推“雙減行動(dòng)”
“由于目前納米材料的安全性評(píng)價(jià)體系尚不完善,因此,將納米材料與技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)時(shí),必須重視相應(yīng)的毒理學(xué)、安全性研究,引導(dǎo)農(nóng)業(yè)納米技術(shù)健康發(fā)展。”曾章華說(shuō),只有減少有機(jī)溶劑和助劑的劑量,或選擇環(huán)境降解性好、成本低的有機(jī)溶劑和助劑,是完善納米農(nóng)藥的一個(gè)途徑。
2015年,農(nóng)業(yè)部制定出臺(tái)了《農(nóng)業(yè)部關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見(jiàn)》,提出“確保到2020年實(shí)現(xiàn)‘一控兩減三基本’的目標(biāo),有效保障我國(guó)糧食供給安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)環(huán)境,特別是產(chǎn)地環(huán)境的安全”。其中“兩減”就是指化肥、農(nóng)藥減量使用。
農(nóng)業(yè)部科教司副司長(zhǎng)汪學(xué)軍表示,后期將積極支持農(nóng)業(yè)納米科技研發(fā),加速發(fā)展高效、安全的新型綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)品,促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源高效利用,從源頭上控制農(nóng)產(chǎn)品中的化學(xué)品殘留,推動(dòng)綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn),提高食品安全性。
就目前狀況而言,曾章華認(rèn)為,應(yīng)加大科技投入,深入開(kāi)展納米材料與技術(shù)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用機(jī)理研究工作,緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,面向市場(chǎng)需求,探索合理的產(chǎn)學(xué)研模式,加速研究成果的產(chǎn)業(yè)化,是推進(jìn)納米農(nóng)業(yè)技術(shù)研究的有效途徑。