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纳米农药——助推植保无人机腾飞的“燃料”

http://www.chla.com.cn 2017-01-20 来源:宇辰网 作者: 发表评论(0)

  2016年被称为是植保无人机的发展元年,作为一种新型的农业辅助工具,植保无人机越来越受到推崇,但是想要达到普遍应用的水平,还需攻克很多障碍,与之相匹配的农药就是其中关键的一环。

  无人机喷洒农药已经是其在植保领域的重要应用,但农药常会影响其作业水平。

  首先,大多数无人机机体配备的是口径很小的离心式喷头,而目前市面上常用的农药固体剂型难溶于水,因此假若用固体剂型用作飞机喷洒,极易堵塞、磨损喷头,不仅大大降低喷洒效率,还直接影响植保效果。

  其次,液体农药剂型兑水稀释后往往容易成为不稳定的乳剂,必须规定时间内喷洒完毕,否则农药会分层、析出,药效消失。因此如果出现不适宜飞行的天气,药剂不能回收利用,只好废弃,造成浪费。同时,要在田间地头现场配制农药,需要找到洁净水源、大型容器,操作起来很不方便。

  并且,通常农药中的溶剂密度比水小,掺入水喷施时,比重小的药剂液滴容易发生漂移,飞过田间池塘时,可能危害水生生物。如果大量药剂漂落到水源地,还可能引发安全事故。

  更重要的是,液体农药剂型通常含有有害成分,它们会随农药制剂的施用渗透到土壤和地下水中,严重污染环境,人体长期接触则可能造成白血病等一系列疾病。

  上述问题成为了制约植保无人机普及的关键性难题,长久以来困扰着诸多学者和专家。

  然而最近有一个值得高兴消息传来,中国农科院科技管理局局长梅旭荣预计,“十三五”时期我国纳米农药等技术将走在世界前列,智慧农业也有望实现重大突破。

  纳米农药是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,实现药物的控制释放,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。

  我国是全球农药生产和使用大国,每年农药化学防治面积高达70亿亩次,使用量超过200万吨,如此庞大的数据也在督促我们使用环保农药,特别是在植保无人机将被大规模应用的前提下,诸如纳米农药的使用,将成为其推广的强大助力。

  暨南大学教授、善思研究院院长张子勇表示,和传统农药不同,采用了纳米技术的农药,就是将其制成了农药纳米胶囊的水性制剂,喷洒后不会随着液滴中的水分和溶剂的蒸发而形成大的结晶聚集体,而呈现均匀分散纳米微粒。粒子尺寸小,数量多,即可提高药效,又具有缓释作用。同时,用水代替有机溶剂,以农药水剂取代乳油剂型,消除了有害溶剂和助剂对环境的影响。

  有机构预计,2017年植保无人机行业将迎来井喷式增长,市场需求量约为20000架,如果均采用航空植保专用药剂,不仅能保障喷施农药后环境和操作人员的安全,还能保障农作物食品的安全。我们希望诸如纳米农药这样的环保产品能够更多的应用到绿色农业的发展中,在推动植保无人机大幅应用的同时,也能加快智慧农业的建设。

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编辑:guoai
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