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纳米农药可以有效减少农药残留确保食物安全

纳米农药能显着提高农药有效成分的生物活性、利用率和持效期,减少农药施用量和次数,减少农药损失,加速残留降解。

中国用世界7%的耕地养活世界22%的人口,其中农药无疑在预防重大生物灾害和确保中国粮食安全方面发挥着重要作用。

目前,化学防治仍然是预防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和食品安全的一大难题。我们如何才能找到两全其美,不仅可以使用杀虫剂来保证粮食、水果和蔬菜等农产品的产量,还可以不污染食物和环境?

作为我国纳米农业领域的第一个“973”项目,中国农业科学院(CAAS)农业环境与可持续发展研究所最近牵头的“利用纳米材料和技术提高农药有效性和安全性的基础研究”,是创新性地将纳米技术与农药结合起来减轻传统化学农药残留污染的积极探索和开拓性尝试。

传统农药的弊端

该项目的首席科学家、农业科学院环境与发展研究所研究员崔海信日前在接受《中国科学报》记者采访时指出,利用纳米材料和技术创造高效、安全的绿色农药新配方,减少食品残留和环境污染,是确保国家食品安全、食品安全和生态安全的重要战略要求。

我国农业生物灾害频繁发生,全年发生100多种主要病虫害。化学控制是保证食品和农产品安全稳定生产的必要手段。

目前,中国已经是世界上最大的农药生产国和使用国,年化学控制面积70亿亩,农药使用量超过200万吨。经过多年的发展,中国已经形成了比较完整的农药产业体系,为农业生产的持续稳定增长起到了保驾护航的作用。目前,中国农药产量已达到300万吨(折合成药),产值超过2600亿元。

但是,目前我国生产和使用的高效环保农药制剂比例不高。品种仍以传统剂型为主,如乳油、可湿性粉剂等。存在有机溶剂用量大、粉尘漂移、分散性差、有效利用率低等诸多限制。

在这些传统农药制剂的田间应用中,风、日、雨造成的有效成分损失可达70%~90%。如果以受保护作物为实际目标,有效利用率一般不到30%。如果计算出有害生物的实际剂量,在大多数情况下利用率不到0.1%。

农药的长期大规模低效使用,导致我国许多地区的粮食、蔬菜、水果、土壤和水体中农药残留严重超标,不仅对生物和人类健康构成严重威胁,还导致生态系统结构和功能的破坏。

因此,运用现代尖端科技手段,发展先进的农药剂型加工技术,提高农药的有效利用率,减少农药在非目标地区和环境中的用量和残留污染,对于缓解我国当前农药残留和环境污染,保障国家食品、食品和生态安全,促进农药产业的可持续发展具有重要意义。

纳米农业备受关注

目前,农药残留污染引发的食品安全、健康风险和生态环境问题已引起政府和全社会的高度重视。例如,为了减轻农药残留污染,农业部和卫生部于2013年联合发布了新的国家食品安全标准《食品中农药最大残留限量》。

崔海信告诉记者,利用纳米材料开发纳米农药的新剂型

所谓“纳米农药”,是利用纳米材料和制备技术,将原药、载体和辅料有效、高效结合而成的农药制剂产品。

现代研究表明,纳米农药可以显着提高农药活性成分的生物活性、利用率和持续时间,减少农药的施用量和次数,减少农药的流失,加速残留物的降解。

培育新兴的跨学科

“由于纳米材料和制备技术在过去几年的不成熟,即使新的纳米农药产品开发成功,也因价格高等因素而无法推广。现在随着纳米材料制备技术和生产设备的巨大进步,纳米农药迎来了一个新的实际发展阶段。”崔海信说道。

他说,通过多学科的协同研究,纳米农药的发展前景非常广阔。“这是一个从头开始的过程。过去,那些从事纳米技术研究的人不了解农业,那些研究农业的人不了解纳米技术。在该项目的实施中,通过不同专业领域专家之间的相互学习、交流和密切合作,可以促进相关学科的相互渗透和整合,逐步发展成为农业纳米技术的专业学术团队”。

在项目计划实施的五年中,崔海信和研究团队将以阿维菌素(农药生物学)、高效氯氟氰菊酯(仿生农药)和氟虫双酰胺(化学农药)为研究对象,系统开展单子叶和双子叶模式作物纳米农药制备理论和方法的研究,实现点和面揭示共性规律的目的。

崔海信认为,在目前国内外销售的成千上万种农药中,选择上述三种大吨位、典型的农药作为重点研究,以发挥“抛砖引玉”的作用。

目前,中国纳米技术的整体研究水平居世界前列,但纳米农业仍然是一门相对薄弱的边缘学科。农药是多种多样的化学物质,因此需要更多的专家参与纳米农药的开发,使其能够从一个点扩散到另一个面,而不能从根本上自行解决问题崔海信说道。

但是,应该注意的是,纳米农药在我国还没有进入商业化阶段,但是一些企业已经开始将纳米技术作为卖点进行宣传,崔海信希望国家相关部门能够关注这一点。

"作为一个新事物,政府有关部门要严格规范和系统管理新产品的审批、注册、生产和流通,引导农民正确理解和合理使用。"崔海信说道。

(范儿)(编辑:东闫学)

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