納米農藥——助推植保無人機騰飛的“燃料”
2016年被稱為是植保無人機的發展元年,作為一種新型的農業輔助工具,植保無人機越來越受到推崇,但是想要達到普遍應用的水平,還需攻克很多障礙,與之相匹配的農藥就是其中關鍵的一環。
無人機噴灑農藥已經是其在植保領域的重要應用,但農藥常會影響其作業水平。
首先,大多數無人機機體配備的是口徑很小的離心式噴頭,而目前市面上常用的農藥固體劑型難溶于水,因此假若用固體劑型用作飛機噴灑,極易堵塞、磨損噴頭,不僅大大降低噴灑效率,還直接影響植保效果。
其次,液體農藥劑型兌水稀釋后往往容易成為不穩定的乳劑,必須規定時間內噴灑完畢,否則農藥會分層、析出,藥效消失。因此如果出現不適宜飛行的天氣,藥劑不能回收利用,只好廢棄,造成浪費。同時,要在田間地頭現場配制農藥,需要找到潔凈水源、大型容器,操作起來很不方便。
并且,通常農藥中的溶劑密度比水小,摻入水噴施時,比重小的藥劑液滴容易發生漂移,飛過田間池塘時,可能危害水生生物。如果大量藥劑漂落到水源地,還可能引發安全事故。
更重要的是,液體農藥劑型通常含有有害成分,它們會隨農藥制劑的施用滲透到土壤和地下水中,嚴重污染環境,人體長期接觸則可能造成白血病等一系列疾病。
上述問題成為了制約植保無人機普及的關鍵性難題,長久以來困擾著諸多學者和專家。
然而最近有一個值得高興消息傳來,中國農科院科技管理局局長梅旭榮預計,“十三五”時期我國納米農藥等技術將走在世界前列,智慧農業也有望實現重大突破。
納米農藥是利用納米技術將農藥粒子從傳統的5微米降低至100納米,農藥的功效會得到充分發揮。
一方面,發揮納米載藥粒子的小尺寸與大比表面效應,增大作物葉面和有害生物表面的黏附性與覆蓋率,進一步通過納米載體的表面基團修飾增加農藥液滴的葉面親和能力,克服疏水性葉面的農藥沉積障礙,減少葉面農藥脫落,提高生物利用度。
另一方面,利用納米材料負載農藥粒子,擬合作物防治需求曲線,實現藥物的控制釋放,減少農藥施用次數,從而避免了農藥濫用引發的食品安全問題。
除了通過提高農藥有效利用率,減少農藥使用量之外,通過納米化提高難溶性農藥粒子的分散性和溶出速率,還可以大大減少農藥制劑成分中的有機溶劑使用量,從而減少有害溶劑與助劑流入環境造成污染。
我國是全球農藥生產和使用大國,每年農藥化學防治面積高達70億畝次,使用量超過200萬噸,如此龐大的數據也在督促我們使用環保農藥,特別是在植保無人機將被大規模應用的前提下,諸如納米農藥的使用,將成為其推廣的強大助力。
暨南大學教授、善思研究院院長張子勇表示,和傳統農藥不同,采用了納米技術的農藥,就是將其制成了農藥納米膠囊的水性制劑,噴灑后不會隨著液滴中的水分和溶劑的蒸發而形成大的結晶聚集體,而呈現均勻分散納米微粒。粒子尺寸小,數量多,即可提高藥效,又具有緩釋作用。同時,用水代替有機溶劑,以農藥水劑取代乳油劑型,消除了有害溶劑和助劑對環境的影響。
有機構預計,2017年植保無人機行業將迎來井噴式增長,市場需求量約為20000架,如果均采用航空植保專用藥劑,不僅能保障噴施農藥后環境和操作人員的安全,還能保障農作物食品的安全。我們希望諸如納米農藥這樣的環保產品能夠更多的應用到綠色農業的發展中,在推動植保無人機大幅應用的同時,也能加快智慧農業的建設。
編輯:guoai
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