农药对于世界而言无疑是必不可少的农业好帮手,农药成为保障农业安全稳定生产的重要物质基础。但由于传统农药分散性差、沉积性差、生物活性低、降解缓慢等原因,靶标作物利用率不到30%,有害生物受药量不足0.1%,导致农药残留、环境污染、生物多样性被破坏、生态退化等问题愈演愈烈。因此,打破农药工业的发展瓶颈,研发绿色农药成为国家重大战略需求。世界各国除大力发展生物农药外,把目光更多地瞄准了纳米农药技术。
纳米科技虽然是尖端科技,却早就存在人类身旁。莲花为什么出污泥而不染?科学家研究发现,莲花表面的细致结构和粗糙度大小都在纳米尺度的范围内,所以不易吸附污泥灰尘。莲花的出污泥而不染是自然天成,这比人类的任何清洁技术还高明。这种莲花表面纳米化结构、自我清洁的物理现象,就被称作“莲花效应”。
纳米技术应用前景十分广阔,经济效益十分巨大,据美国权威机构预测,在未来十年,纳米技术市场估计达到数十万亿美元,纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性,纳米功能涂层材料的设计和应用,将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出,纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”。
其实,利用纳米材料与技术发展纳米农药新剂型也成为国际农业领域的研究热点之一。近10年来,美国、欧洲、巴西、印度、日本、加拿大等国家均相继开始了相关研究工作。美国环保署以及欧洲议会已经颁布了关于纳米农药生产与使用方面的管理规则,美国先正达公司已经开始向市场推出了纳米杀菌剂农药新产品。科学家预言:纳米农药将异军突起。
我国科学家指出,利用纳米材料与技术,创制高效、安全的绿色农药新制剂,降低食品残留与环境污染是保障国家粮食安全、食品安全与生态安全的重大战略需求。我国的纳米农药研究起步相对较晚,但毕竟迈出了可喜的一步。据报道,由广汉恒宇新材料有限公司承担材料合成、四川省农科院承担材料应用的一种新型纳米生物农药日前获得成功,并已经申报国家专利。试验证明,施用该纳米生物农药的茄子长势良好、挂果多。用纳米生物农药杀虫的茄子,能够达到出口检验标准,且经纳米化后药效持续期也显著提高。
作为我国纳米农业领域的首个“973”计划项目——“利用纳米材料与技术提高农药有效性与安全性的基础研究”已于年初正式启动,该项目创新性地将纳米科技与农药相结合,将在缓解传统化学农药残留污染方面进行积极探索与开拓性尝试。
近日,由湖南省农药工业协会发起,中南大学、湖南农业大学、湖南农业科学院、湖南省植保植检站、广州纳科米兹新材料有限公司、湖南神隆超级稻丰产生化有限公司、湖南万家丰科技有限公司、湖南东永化工有限责任公司等单位的科学家、专家、学者、企业家达成共识,组建湖南纳米农药发展创新联盟,共同研发纳米杀虫剂、纳米杀菌剂、纳米植物生长调节剂,探索纳米农药配方、加工技术。
纳米科技是缓解农药残留污染的重要手段。纳米材料因其小尺寸、大比表面积、可修饰性,而使纳米载药系统具有水基化以提高分散性、载体包封以增强稳定性、靶向传输以提高利用率、可控释放以延长持效期、催化降解以降低残留量等优点。纳米技术可以改善难溶性农药的水基化分散特性,提高生物利用度;改善农药的叶面附着、滞留与覆盖性能,提高有效利用率,减少流失;改善农药对靶标的作用方式、虫体及病原侵入途径与效率,提高生物活性与毒杀效果;通过对药物的包埋吸附效果达到高效载药,实现药物控释、缓释,延长药物的持效期;加速农药残留物降解过程,改善其环境行为与生物安全性,减少农产品残留与环境污染,增强化学防治对生态环境的安全性。
现代农业呼唤纳米农药,纳米农药一定会让世界变得更美好!