纳米农药：未来农药剂型的发展方向

中国用世界7%的耕地面积养活了全球22%的人口，其中农药对防御重大生物灾害、保证我国粮食安全方面的作用无疑功不可没。 当前化学防治仍然是防御重大生物灾害不可替代的技术手段，如何有效控制农药残留污染，一直是困扰我国农业生产与食品安全的一大难题。

 

纳米农药可以显著改善农药有效成分的生物活性、利用率和持效期，降低农药施用量和施用次数，减少农药流失和加速残留物降解。我国纳米农业领域的首个“973”计划项目、由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所（农科院环发所）牵头实施的“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”，创新性地将纳米科技与农药相结合，在缓解传统化学农药残留污染方面进行的积极探索与开拓性尝试。

 

 

我国的农业生物灾害发生非常频繁，常年发生的重大病虫害有100余种，化学防治是确保粮食与农产品安全稳定生产的必要手段。目前，我国已是全球第一农药生产和使用大国，每年化学防治面积70亿亩次、农药使用量高达200多万吨。

 

但是，目前我国生产和使用的高效与环保农药制剂比重不高，品种仍以乳油、可湿性粉剂等传统剂型为主，存在大量使用有机溶剂、粉尘飘移、分散性差等局限性，有效利用率普遍偏低。

 

农药的长期大量与低效施用，致使我国许多地区的粮食、蔬菜、水果，以及土壤、水体中的农药残留严重超标，不仅对生物及人体健康构成了严重威胁，也导致了生态系统的结构和功能的破坏。

 

因此，运用现代前沿科技手段，发展先进的农药剂型加工技术，提高农药有效利用率，降低其在非靶标区域和环境中的投放量与残留污染，对于缓解我国当前的农药残留与环境污染，保障国家粮食、食品与生态安全，促进农药产业的可持续发展具有重要意义。

 

当前利用纳米材料与技术发展纳米农药新剂型，已经成为国际纳米农业领域的研究热点之一，也已在缓解农药滥用所造成的食品残留与环境污染等方面显示了良好的应用前景。所谓“纳米农药”，是利用纳米材料与制备技术，将原药、载体与辅剂进行有效高效配伍创制的农药制剂产品。

 

近十年来，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（EPA）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。

 

我国的纳米农药研究起步相对较晚。鉴于中国农药食品残留与环境污染的严峻形势，“十一五”计划期间，我国部署的“863”计划项目便已经开始支持农业纳米药物研究，并且取得了重要进展。此次启动的“973”纳米农药项目，有利于纳米农药制备理论与技术研究的深化与系统推进，加速高效、安全的绿色农药新剂型创制与应用。

 

 

纳米农药项目首席科学家、农科院环发所研究员崔海信说，“前些年由于纳米材料与制备技术尚不成熟，纳米农药新产品即使研发成功也会因价格昂贵等因素而无法推广。如今随着纳米材料制备工艺与生产装备的长足进步，纳米农药已经迎来了实用化的发展新阶段。” 

 

他表示，通过多学科交叉的协同攻关，纳米农药的发展前景非常广阔。在项目计划实施的五年间，崔海信与研究团队将以阿维菌素（农药生物）、高效氟氯氰菊酯（仿生农药）、氟虫苯甲酰胺（化学农药）这三种典型农药为研究对象，针对单子叶与双子叶两种模型作物，系统地开展纳米农药的制备理论与方法研究，以期实现以点带面，揭示共性规律的目的。

 

“农药是一类品种繁多的化学品，因此纳米农药需要更多的专家来参与开发，才能由点到面全面铺开，单打独斗不能从根本上解决问题。”崔海信说。

 

但应当引起警惕的是，纳米农药在我国尚未进入商业化阶段，但有些商家已经开始以纳米技术为卖点进行宣传，崔海信希望国家相关部门能对此予以重视。