無人機(jī)噴灑農(nóng)藥已經(jīng)是其在植保領(lǐng)域的重要應(yīng)用，但農(nóng)藥常會(huì)影響其作業(yè)水平。
首先，大多數(shù)無人機(jī)機(jī)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(nóng)藥固體劑型難溶于水，因此假若用固體劑型用作飛機(jī)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(nóng)藥劑型兌水稀釋后往往容易成為不穩(wěn)定的乳劑，必須規(guī)定時(shí)間內(nèi)噴灑完畢，否則農(nóng)藥會(huì)分層、析出，藥效消失。因此如果出現(xiàn)不適宜飛行的天氣，藥劑不能回收利用，只好廢棄，造成浪費(fèi)。同時(shí)，要在田間地頭現(xiàn)場配制農(nóng)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(nóng)藥中的溶劑密度比水小，摻入水噴施時(shí)，比重小的藥劑液滴容易發(fā)生漂移，飛過田間池塘?xí)r，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(fā)安全事故。
更重要的是，液體農(nóng)藥劑型通常含有有害成分，它們會(huì)隨農(nóng)藥制劑的施用滲透到土壤和地下水中，嚴(yán)重污染環(huán)境，人體長期接觸則可能造成白血病等一系列疾病。
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上述問題成為了制約植保無人機(jī)普及的關(guān)鍵性難題，長久以來困擾著諸多學(xué)者和專家。
然而最近有一個(gè)值得高興消息傳來，中國農(nóng)科院科技管理局局長梅旭榮預(yù)計(jì)，“十三五”時(shí)期我國納米農(nóng)藥等技術(shù)將走在世界前列，智慧農(nóng)業(yè)也有望實(shí)現(xiàn)重大突破。
納米農(nóng)藥是利用納米技術(shù)將農(nóng)藥粒子從傳統(tǒng)的5微米降低至100納米，農(nóng)藥的功效會(huì)得到充分發(fā)揮。
一方面，發(fā)揮納米載藥粒子的小尺寸與大比表面效應(yīng)，增大作物葉面和有害生物表面的黏附性與覆蓋率，進(jìn)一步通過納米載體的表面基團(tuán)修飾增加農(nóng)藥液滴的葉面親和能力，克服疏水性葉面的農(nóng)藥沉積障礙，減少葉面農(nóng)藥脫落，提高生物利用度。
另一方面，利用納米材料負(fù)載農(nóng)藥粒子，擬合作物防治需求曲線，實(shí)現(xiàn)藥物的控制釋放，減少農(nóng)藥施用次數(shù)，從而避免了農(nóng)藥濫用引發(fā)的食品安全問題。
除了通過提高農(nóng)藥有效利用率，減少農(nóng)藥使用量之外，通過納米化提高難溶性農(nóng)藥粒子的分散性和溶出速率，還可以大大減少農(nóng)藥制劑成分中的有機(jī)溶劑使用量，從而減少有害溶劑與助劑流入環(huán)境造成污染。
我國是全球農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國，每年農(nóng)藥化學(xué)防治面積高達(dá)70億畝次，使用量超過200萬噸，如此龐大的數(shù)據(jù)也在督促我們使用環(huán)保農(nóng)藥，特別是在植保無人機(jī)將被大規(guī)模應(yīng)用的前提下，諸如納米農(nóng)藥的使用，將成為其推廣的強(qiáng)大助力。
暨南大學(xué)教授、善思研究院院長張子勇表示，和傳統(tǒng)農(nóng)藥不同，采用了納米技術(shù)的農(nóng)藥，就是將其制成了農(nóng)藥納米膠囊的水性制劑，噴灑后不會(huì)隨著液滴中的水分和溶劑的蒸發(fā)而形成大的結(jié)晶聚集體，而呈現(xiàn)均勻分散納米微粒。粒子尺寸小，數(shù)量多，即可提高藥效，又具有緩釋作用。同時(shí)，用水代替有機(jī)溶劑，以農(nóng)藥水劑取代乳油劑型，消除了有害溶劑和助劑對環(huán)境的影響。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2017年植保無人機(jī)的市場缺口巨大，需求量可達(dá)到約20000架。如果推行新的專用藥劑，將可避免傳統(tǒng)農(nóng)藥所產(chǎn)生的副作用，從而保障操作人員與農(nóng)作物的安全。
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