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从事纳米技术研究的学者很少关注农业，开展农业应用研究的专家也很少钻研纳米技术，这一现象近年来正逐渐改观。11月17―18日，首届纳米科技与农业可持续发展国际会议在北京召开。农业科学院成功开发了一批高效安全的杀虫剂、杀菌剂、除草剂等纳米农药新剂型，引起了国内外与会代表的高度关注。
研究结果显示，纳米农药制剂可显著地增强药效功能、延长持效期、提高生物利用度、杜绝有害溶剂与助剂，从而大幅度节约施药剂量，降低农产品残留和环境污染。
据悉，农科院于2022年启动了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”，目前正致力于产业化开发和应用推广研究。
纳米是一个长度单位，即10-9米，纳米科技是在01~100纳米尺度空间内，研究物质属性和制造精密材料和机器的科学。纳米技术与信息技术、生物技术一同构成了现代科技前沿的大主导学科。
纳米技术是在纳米尺度范围内研究材料的性质和应用的一种技术，主要包括纳米尺度物质的制备、复合、加工、组装、测试与表征，现纳米材料在原子、分子尺度上的可控制备，并为其应用奠定基础。纳米技术发展迅速，已经渗透到化工、医药、能源、材料和生命科学等各个领域，给人们的生活带来极其深远的影响。
纳米科技与传统农业产业结合，正在推动传统农业在许多交叉领域不断孕育新的重大突破，形成了新兴高端农业技术体系的生长点。当前，纳米科技在农业上的集成应用呈现多点突破之势，其中之一便是利用纳米材料的靶向传输与控释功能，改善化肥、农药、兽药以及饲料等农业投入品的有效利用率，降低残留与污染。
利用纳米技术将农药粒子从传统的5微米降低至100纳米，农药的功效会得到充分发挥。一方面，发挥纳米载药粒子的小尺寸与大比表面效应，增大作物叶面和有害生物表面的黏附性与覆盖率，进一步通过纳米载体的表面基团修饰增加农药液滴的叶面亲和能力，克服疏水性叶面的农药沉积障碍，减少叶面农药脱落，提高生物利用度。另一方面，利用纳米材料负载农药粒子，拟合作物防治需求曲线，现药物的控制释放，减少农药施用次数，从而避免了农药滥用引发的食品安全问题。
除了通过提高农药有效利用率，减少农药使用量之外，通过纳米化提高难溶性农药粒子的分散性和溶出速率，还可以大大减少农药制剂成分中的有机溶剂使用量，从而减少有害溶剂与助剂流入环境造成污染。
目前，上述纳米农药新剂型分别在华北、西北、华东、华中、华南等农业主产区，选择典型作物与防治对象，开展田间药效试验。事上，纳米材料因其尺寸小、结构特殊，而具有许多新的理化特性，如小尺寸效应、大比表面积、高反应活性、量子效应等。这些特性使纳米科技给各个领域带来革命性的变化，各种纳米材料在医药、电子、化妆品中广泛使用。
然而，在造福人类的同时，纳米材料也可能会给环境和人体健康带来影响。据了解，农药的发展趋势是水基化和溶剂害化。目前乳油、微乳剂等传统农药剂型中大量使用的苯类、醇类和酮类等极性溶剂，具有较高的急性性，并且容易渗透到农田和地下水中，分离和消除难度高，对环境和食品安全具有一定的威胁。
此外，现有农药剂型的表面活性剂使用量大，在成本上势也不明显。纳米农药制剂颗粒小，比表面积大，表面能高，容易发生团聚、分层、沉降等现象，进而影响纳米农药制剂的综合性能。专家认为，提高水基化纳米农药储存的稳定性也是日后的研究热点之一。
就目前状况而言，应加大科技投入，深入开展纳米材料与技术的农业应用机理研究工作，紧密结合农业生产际，面向市场需求，探索合理的产学研模式，加速研究成果的产业化，是推进纳米农业技术研究的有效途径。
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发表于 2025-3-5 20:18:47
