馬英劍, 甄 碩, 孫 喆, 于 萌, 趙 銳, 郭鑫宇, 徐 勇, 吳學(xué)民

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院 應(yīng)用化學(xué)系 農(nóng)藥創(chuàng)新研究中心，北京 100193)

農(nóng)藥制劑產(chǎn)品質(zhì)量和性能對(duì)農(nóng)藥高效利用和藥效發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用。伴隨著有害生物種類(lèi)和發(fā)生規(guī)律、種植結(jié)構(gòu)、植保策略、土地集約化以及勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)等因素的不斷變化[1]，以及人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境安全要求的不斷提高，農(nóng)藥使用逐步進(jìn)入高效、低毒、智能、精準(zhǔn)的新時(shí)期。這些變化對(duì)我國(guó)農(nóng)藥制劑的開(kāi)發(fā)提出了更高的要求，已相繼涌現(xiàn)出微囊劑、藥肥、展膜油劑、水面漂浮顆粒劑、可分散油懸浮劑以及納米農(nóng)藥制劑等新劑型。農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求推動(dòng)了農(nóng)藥制劑的創(chuàng)新，農(nóng)藥制劑開(kāi)發(fā)的精細(xì)化、功能化以及農(nóng)藥的高效利用已經(jīng)成為現(xiàn)階段乃至未來(lái)一段時(shí)期的主要研究方向。農(nóng)藥制劑由粗放的、經(jīng)驗(yàn)式的研發(fā)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅厣锘钚院铜h(huán)境安全的精準(zhǔn)、量化、微觀的開(kāi)發(fā)模式，積極開(kāi)發(fā)新的農(nóng)藥劑型，建立針對(duì)靶標(biāo)和施藥場(chǎng)景的農(nóng)藥與靶標(biāo)之間高效劑量傳遞調(diào)控機(jī)制，符合當(dāng)下及未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。

隨著材料、技術(shù)以及施藥方式的不斷更新，緩控釋技術(shù)、納米技術(shù)、功能化和省力化技術(shù)、植保無(wú)人飛機(jī)等迅速發(fā)展[2]，農(nóng)藥劑型的種類(lèi)、功能和研發(fā)方法不斷豐富，農(nóng)藥制劑的研究開(kāi)發(fā)進(jìn)入了全新的快速發(fā)展時(shí)期。本文擬對(duì)近年來(lái)農(nóng)藥制劑加工新方法、新技術(shù)以及新劑型的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展方向和應(yīng)用前景進(jìn)行展望，以期為新劑型的研發(fā)以及新方法和新技術(shù)在農(nóng)藥劑型加工中的應(yīng)用提供參考。

1 農(nóng)藥制劑加工的精細(xì)化發(fā)展

農(nóng)藥的高效劑量傳遞是藥效發(fā)揮的關(guān)鍵，這對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)品的研發(fā)、質(zhì)量和性能提出了更高的要求，農(nóng)藥制劑加工進(jìn)入精細(xì)化是滿足以上要求的有效手段。農(nóng)藥制劑加工的精細(xì)化包括配方篩選精細(xì)化、性能表征精細(xì)化、原材料質(zhì)量監(jiān)測(cè)和加工工藝及設(shè)備精細(xì)化等[3]，其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥有效成分由產(chǎn)品向靶標(biāo)的高效劑量傳遞，最大限度地提高農(nóng)藥利用率和生物利用度。

1.1 農(nóng)藥制劑研發(fā)精細(xì)化

農(nóng)藥制劑研發(fā)的精細(xì)化，首先要轉(zhuǎn)變制劑產(chǎn)品的研發(fā)思路，打破粗放的、經(jīng)驗(yàn)式的研發(fā)模式，建立以防治對(duì)象、施藥方式和施藥器械為場(chǎng)景的精準(zhǔn)、量化、微觀的研究方法，同時(shí)引入新的表征手段和方法，對(duì)制劑產(chǎn)品的分散穩(wěn)定、潤(rùn)濕、沉積、鋪展以及滲透、吸收和傳導(dǎo)等作用機(jī)制進(jìn)行深入研究，在提升制劑理化穩(wěn)定性的前提下，最大限度提高產(chǎn)品的生物活性以及對(duì)非靶標(biāo)生物的安全性。

隨著制劑理論基礎(chǔ)研究以及先進(jìn)儀器和技術(shù)的發(fā)展，多種精細(xì)化表征手段已被應(yīng)用到農(nóng)藥制劑產(chǎn)品研發(fā)中，如用于制劑產(chǎn)品理化性能提升的分散劑吸附模型、多重光散射、X 射線光電子能譜、掃描電鏡、透射電鏡、流變儀、電導(dǎo)率儀、Zeta 電位儀等，以及用于提升界面性能、劑量傳遞和利用效率的動(dòng)態(tài)表面張力、動(dòng)態(tài)接觸角、高速攝影、霧滴粒徑分布和表面增強(qiáng)拉曼光譜等。以上研究方法和表征手段的應(yīng)用使農(nóng)藥制劑的精細(xì)化研發(fā)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。

1.1.1 農(nóng)藥制劑產(chǎn)品理化穩(wěn)定性精細(xì)化研究 農(nóng)藥制劑按照分散度不同可以分為均相體系和非均相體系。在實(shí)際研發(fā)和生產(chǎn)中，可溶液劑、微乳劑、可分散液劑和乳油等均相體系的穩(wěn)定性相對(duì)較高，而以懸浮劑、可分散油懸浮劑為代表的固/液非均相分散體系和以水乳劑、納米乳劑為代表的液/液非均相分散體系均屬于熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定體系，在實(shí)際生產(chǎn)和儲(chǔ)存中經(jīng)常出現(xiàn)晶體析出、分層沉淀、奧氏熟化、破乳等問(wèn)題。近年來(lái)，一些新的表征手段逐漸被應(yīng)用到農(nóng)藥制劑產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，用于非均相體系穩(wěn)定機(jī)理研究。

1.1.1.1 表面活性劑吸附行為研究 對(duì)于固/液和液/液非均相分散體系，粒子的分散和凝集是并存的，粒子的穩(wěn)定主要依靠表面活性劑在表面或界面的吸附和定向排列所形成的靜電作用和空間位阻。對(duì)于以水為分散介質(zhì)的懸浮劑，研究人員研究了不同分散劑在原藥顆粒上的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)行為[4-6]，以及pH 值、離子強(qiáng)度、溫度、原藥晶型等對(duì)吸附量的影響，優(yōu)化了分散劑達(dá)到最佳吸附狀態(tài)的條件。同時(shí)，對(duì)于離子型分散劑還可以結(jié)合Zeta 電位測(cè)定，對(duì)分散劑的吸附性能進(jìn)行判斷。而由于油類(lèi)分散介質(zhì)對(duì)吸附量的分析影響較大，導(dǎo)致目前針對(duì)可分散油懸浮劑中分散劑吸附行為的研究相對(duì)較少，王麗穎[7]通過(guò)借鑒石油開(kāi)采中分散劑的篩選方法，以正辛烷代替可分散油懸浮劑中的分散介質(zhì)，結(jié)合懸浮劑中的分散劑吸附理論，建立了針對(duì)可分散油懸浮劑中分散劑吸附行為研究的方法。

1.1.1.2 流變學(xué)行為研究 流變學(xué)是研究材料流動(dòng)和變形的學(xué)科，分散體系在外力作用下發(fā)生形變與流動(dòng)的行為稱(chēng)為體系的流變性質(zhì)，可利用流變學(xué)的測(cè)定結(jié)果預(yù)測(cè)非均相體系的物理穩(wěn)定性，同時(shí)還可以進(jìn)行表面活性劑、增稠劑種類(lèi)和用量的篩選。Winzeler 等[8]經(jīng)過(guò)研究認(rèn)為，體系的物理穩(wěn)定性與其流變類(lèi)型有關(guān)，并將屈服值 (yield value)作為體系物理穩(wěn)定性的測(cè)定指標(biāo)。而沈德隆等[9]在Winzeler 等的理論基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出，以穩(wěn)定度 (屈服值和塑性黏度的比值) 度量體系的物理穩(wěn)定性更具有合理性，并認(rèn)為懸浮體的穩(wěn)定度應(yīng)在0～1 之間，穩(wěn)定度越大，體系越穩(wěn)定，只有當(dāng)穩(wěn)定度＞0.7 時(shí)，懸浮體才能形成穩(wěn)定性好的懸浮體系。界面流變可以提供溶液界面上可溶性吸附膜和不溶膜黏彈性質(zhì)的信息，涉及到應(yīng)力、形變和形變速率的關(guān)系。根據(jù)形變方式的不同，界面流變學(xué)主要可分為兩種：界面擴(kuò)張流變和界面剪切流變，其中，界面擴(kuò)張流變對(duì)表面活性物質(zhì)的吸附和脫附動(dòng)力學(xué)更為敏感，通過(guò)界面擴(kuò)張流變學(xué)研究乳化劑所形成的界面膜在外力作用下的流動(dòng)和形變[10]，是研究水乳劑乳狀液穩(wěn)定性的一種重要手段。

1.1.2 農(nóng)藥制劑產(chǎn)品表征手段精細(xì)化

1.1.2.1 X 射線光電子能譜 表面活性劑在原藥顆粒表面發(fā)生吸附后，通過(guò)X 射線激發(fā)原藥表面元素的電子進(jìn)行躍遷產(chǎn)生光電子，但由于表面活性劑吸附后出現(xiàn)掩蔽作用，將使檢測(cè)到的光電子吸收峰減弱，因此利用F、Cl、Br、Na 等原藥特有元素光電子峰強(qiáng)度的變化，可以對(duì)原藥表面的表面活性劑吸附層厚度進(jìn)行計(jì)算，從而篩選出更高吸附量的表面活性劑 (圖1)。計(jì)算公式見(jiàn)式 (1) 和式 (2)[10-11]。

圖1 吡唑醚菌酯吸附分散劑550S 前后的XPS全掃描測(cè)量譜圖[7]Fig. 1 XPS full scan measurement spectrum of pyraclostrobin before and after adsorption dispersant 550S[7]

式中：I0為初始光電子強(qiáng)度；Id為經(jīng)過(guò)厚度為d吸附層后的光電子強(qiáng)度；d為吸附層厚度 (nm)；λ(Ek)為光電子的平均逸出深度 (nm)；Ek為光電子動(dòng)能 (eV)。

1.1.2.2 多重光散射技術(shù) 多重光散射技術(shù)通過(guò)穿透力極強(qiáng)的近紅外脈沖光源的掃描，可快速、準(zhǔn)確分析懸浮液、乳狀液和泡沫液等體系的乳化、絮凝、沉淀、破裂等現(xiàn)象，并定量分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的速率以及粒子的平均粒徑、濃度等特性。多重光散射技術(shù)與傳統(tǒng)加速熱貯不一樣，可以在不破壞制劑樣品的情況下對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行快速預(yù)測(cè)分析，提升制劑產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率[12]。如圖2 所示，F(xiàn)eng 等[13]利用多重光散射技術(shù)，對(duì)由不同乳化劑制成的阿維菌素納米乳狀液的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，對(duì)乳化劑的種類(lèi)進(jìn)行了快速篩選。

1.1.2.3 其他表征手段 除上述方法和手段外，還有一些新的技術(shù)也已被應(yīng)用到制劑穩(wěn)定性的微觀研究中，如利用掃描電子顯微鏡對(duì)吸附前后原藥顆粒表面的微觀形貌進(jìn)行表征。Wang 等[5]利用掃描電子顯微鏡觀察分散劑2 700 在不同晶型吡唑醚菌酯原藥顆粒上吸附前后的微觀變化 (圖3)；通過(guò)熱分析技術(shù)研究了溫度升高過(guò)程中分散劑的熱穩(wěn)定性和熱分解動(dòng)力學(xué)，以及分散劑在溫度變化時(shí)的熱穩(wěn)定性機(jī)理；并通過(guò)紅外光譜研究了原藥和分散劑之間的作用力；利用X 射線衍射研究了吸附前后原藥晶體結(jié)構(gòu)的變化等。

圖3 兩種晶型吡唑醚菌酯顆粒吸附分散劑 2700 前后的掃描電鏡照片[5]Fig. 3 SEM microscopic images of the two pyraclostrobin crystals before and after adsorption of dispersant 2700[5]

1.1.3 農(nóng)藥制劑藥效與利用率的提升 農(nóng)藥制劑產(chǎn)品精細(xì)化研發(fā)的最終目標(biāo)是藥效的提升，在保證制劑產(chǎn)品理化穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，農(nóng)藥制劑產(chǎn)品界面性能的提升對(duì)農(nóng)藥的高效劑量傳遞和藥效發(fā)揮具有重要作用。農(nóng)藥從施用到被有效利用包括了霧化、沉積、附著鋪展、滲透吸收和傳導(dǎo)等過(guò)程，農(nóng)藥?kù)F滴的蒸發(fā)、飄移、彈跳滾落是農(nóng)藥損失的主要途徑[14]。利用精細(xì)化的研究方法，通過(guò)室內(nèi)模擬和田間測(cè)試相結(jié)合，研究霧滴在劑量傳遞中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與調(diào)控機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥制劑藥效與利用率的提升。

1.1.3.1 霧滴的彈跳行為 霧滴與靶標(biāo)的撞擊行為如圖4 所示，霧滴彈跳行為抑制和調(diào)控是提高農(nóng)藥沉積量的有效手段。關(guān)于霧滴在多種作物靶標(biāo)表面彈跳行為的研究較多，結(jié)果表明，彈跳行為主要與霧滴自身性質(zhì)、靶標(biāo)表面微觀結(jié)構(gòu)[15-16]、載藥體系的類(lèi)型以及其他環(huán)境因素等有關(guān)[17]。霧滴理化性質(zhì)主要包括：霧滴的靜態(tài)表面張力、動(dòng)態(tài)表面張力、黏度、密度等[18]。霧滴動(dòng)力學(xué)主要包括：霧滴粒徑大小、運(yùn)動(dòng)速度、撞擊角度和位置等[19]。關(guān)于表面活性劑調(diào)控霧滴與靶標(biāo)的動(dòng)態(tài)碰撞過(guò)程較為復(fù)雜。Wirth 等[20]研究發(fā)現(xiàn)，表面活性劑濃度必須遠(yuǎn)高于臨界膠束濃度，才能有效減少霧滴彈跳；Song 等[21]分別研究了表面活性劑十二烷基硫酸鈉、三硅氧烷分子和囊泡表面活性劑雙(2-乙基己基) 磺酸鹽琥珀酸鈉 (AOT) 水溶液和純水在甘藍(lán)葉片上的碰撞及彈跳行為，結(jié)果表明，AOT 能夠在霧滴碰撞變形的極短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散到甘藍(lán)表面的微米或納米結(jié)構(gòu)中，通過(guò)對(duì)微、納結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕而限制霧滴運(yùn)動(dòng)，從而減少了彈跳和飛濺的發(fā)生。另外，表面活性劑對(duì)沉積的影響在疏水表面表現(xiàn)較為明顯，同時(shí)還要考慮表面活性劑會(huì)導(dǎo)致霧滴變小，從而增加霧滴的飄移和蒸發(fā)[22]。

圖4 液滴撞擊葉片表面后的行為[23]Fig. 4 Behavior of a droplet after impacting the leaf surface[23]

1.1.3.2 霧滴的潤(rùn)濕鋪展 農(nóng)藥?kù)F滴沉積后能否有效地潤(rùn)濕鋪展是增加持留量、提高防治效果的關(guān)鍵。液滴中的表面活性劑分子通過(guò)非共價(jià)鍵相互作用而快速遷移并吸附于氣-液和固-液界面，改變靶標(biāo)的親/疏水特性，使固-氣界面被固-液界面取代，實(shí)現(xiàn)液滴的潤(rùn)濕鋪展[24-25]。因此，制劑產(chǎn)品中助劑的選擇對(duì)潤(rùn)濕鋪展起著重要作用。

藥液在靶標(biāo)表面的接觸角是衡量潤(rùn)濕性能的重要參數(shù)，與此相關(guān)的潤(rùn)濕模型也不斷完善，如Wenzel 模型、Cassie 模型以及Wenzel 和Cassie-Baxter 過(guò)渡態(tài)模型等 (圖5)[26]。液滴在潤(rùn)濕鋪展過(guò)程中需要不斷克服粗糙表面的釘扎效應(yīng)和滯留阻力，當(dāng)潤(rùn)濕浸沒(méi)深度大于三維立體結(jié)構(gòu)高度時(shí)，可達(dá)到完全潤(rùn)濕的Wenzel 模型狀態(tài)[27]。制劑產(chǎn)品中表面活性劑的添加需根據(jù)靶標(biāo)表面親/疏水性、粗糙程度、靶標(biāo)固體表觀表面自由能等因素進(jìn)行選擇：對(duì)于疏水表面，表面活性劑需達(dá)到一定濃度才能有效潤(rùn)濕鋪展；而對(duì)于親水表面，表面活性劑的添加要適量，以免液滴過(guò)度潤(rùn)濕鋪展而流失。

圖5 五種難潤(rùn)濕表面模型[28]Fig. 5 Five typical cases for anti-wetting surfaces[28]

1.1.3.3 有效成分的滲透、吸收和傳導(dǎo) 農(nóng)藥施用后在靶標(biāo)表面的滲透、吸收和傳導(dǎo)性能對(duì)于提高農(nóng)藥利用率和防治效果，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥增效減量和減輕環(huán)境壓力均具有重要意義。農(nóng)藥在靶標(biāo)中的內(nèi)吸傳導(dǎo)行為與農(nóng)藥理化性質(zhì)、靶標(biāo)種類(lèi)、生長(zhǎng)時(shí)期、施藥部位和農(nóng)藥劑型等因素有關(guān)[29-30]。

農(nóng)藥施用到靶標(biāo)后首先發(fā)生滲透吸收行為，但由于施藥部位的生理結(jié)構(gòu)差異，導(dǎo)致其滲透吸收方式也不同。親脂性農(nóng)藥進(jìn)入葉片組織時(shí)，會(huì)首先擴(kuò)散到含水非原生質(zhì)體，然后通過(guò)質(zhì)膜進(jìn)一步滲透到共質(zhì)體中[30]；親水性農(nóng)藥可能通過(guò)葉片表皮的氣孔或親水小孔等進(jìn)入葉片內(nèi)部，進(jìn)而分布在細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞間隙內(nèi)[31]。農(nóng)藥在植物根部則首先被根毛吸附，再通過(guò)木質(zhì)部導(dǎo)管中共質(zhì)體和質(zhì)外體兩條途徑進(jìn)行傳導(dǎo)[32]。

農(nóng)藥的傳導(dǎo)形式分為局部傳導(dǎo)、向上傳導(dǎo)和雙向傳導(dǎo) 3 種類(lèi)型。局部傳導(dǎo)的農(nóng)藥一般施用于植物組織表面，藥液可以在同一葉片范圍內(nèi)傳導(dǎo)，包括從葉尖到葉柄的橫向傳導(dǎo)和在葉片正反面間相互傳導(dǎo)[33]；向上傳導(dǎo)的農(nóng)藥一般用于根部施藥，藥液被根系吸收后隨著蒸騰流在植物木質(zhì)部?jī)?nèi)向植物頂端傳導(dǎo)至葉部[34-35]；雙向傳導(dǎo)是農(nóng)藥可以在植物體內(nèi)同時(shí)進(jìn)行向上和向下傳導(dǎo)[36-37]。農(nóng)藥的傳導(dǎo)行為不僅與農(nóng)藥有效成分本身性質(zhì)、靶標(biāo)特性有關(guān)，還與劑型、助劑等載藥體系的選擇有關(guān)。近年來(lái)，納米材料等新型載藥體系以及超鋪展?jié)B透性能助劑的開(kāi)發(fā)使得農(nóng)藥制劑的功能更加豐富，傳導(dǎo)行為得到很大改善[38]。因此，在制劑產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)要充分考慮以上因素，合理設(shè)計(jì)合適的劑型，以提高農(nóng)藥的生物利用度和有效利用效率。

針對(duì)農(nóng)藥滲透吸收和傳導(dǎo)行為的測(cè)試與表征難度較大，目前的測(cè)定方法包括同位素示蹤、色譜法、生物測(cè)定和熒光染色等[37,39-40]，但隨著納米技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)納米金屬顆粒對(duì)表面增強(qiáng)拉曼光譜 (SERS) 信號(hào)的增強(qiáng)作用，在不破壞植物組織的情況下，已能夠?qū)Σ糠洲r(nóng)藥有效成分的滲透、吸收、傳導(dǎo)特性與分布進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè) (圖6)[41-42]。

圖6 使用SERS 監(jiān)測(cè)噻菌靈對(duì)活羅勒葉的滲透的示意圖[42]Fig. 6 Shematic illustration of monitoring of thiabendazole penetration on live basil leaves using the SERS mapping technique following the removal of thiabendazole surface residues by rinsing[42]

1.2 農(nóng)藥制劑生產(chǎn)精細(xì)化

1.2.1 原材料篩選精細(xì)化 農(nóng)藥生產(chǎn)的精細(xì)化首先要對(duì)原材料品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制，農(nóng)藥制劑生產(chǎn)中各種原材料的質(zhì)量是制劑產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵，如不同廠家原藥的含量、晶型和雜質(zhì)，助劑的質(zhì)量、批次間的差異等都可能在一定程度上影響制劑生產(chǎn)。因此，應(yīng)建立各種原材料的控制指標(biāo)和精準(zhǔn)分析方法，對(duì)各批次原材料進(jìn)行精準(zhǔn)把控，保證不同批次制劑產(chǎn)品質(zhì)量的同一性和穩(wěn)定性。

1.2.2 工業(yè)化生產(chǎn)精細(xì)化 連續(xù)化、密閉化、自動(dòng)化及智能化已經(jīng)成為農(nóng)藥制劑行業(yè)的發(fā)展方向和未來(lái)趨勢(shì)[43]。由于產(chǎn)品規(guī)格多，因此交叉污染是限制制劑生產(chǎn)的重要因素。與農(nóng)藥制劑生產(chǎn)安全化、數(shù)字化、智能化相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備成為推動(dòng)我國(guó)農(nóng)藥行業(yè)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥質(zhì)量提升、保障用藥安全的關(guān)鍵。

農(nóng)藥制劑生產(chǎn)全面信息化還有一些問(wèn)題需要解決，一些農(nóng)藥企業(yè)已初步完成了信息化建設(shè)，通過(guò)從銷(xiāo)售訂單、生產(chǎn)訂單、銷(xiāo)售出庫(kù)到經(jīng)營(yíng)分析的全流程信息化，利用微信小程序結(jié)合電子簽完成無(wú)紙化銷(xiāo)售訂單的回收，并與企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng) (ERP) 自動(dòng)對(duì)接；再通過(guò)ERP 實(shí)現(xiàn)訂單排期下推生成生產(chǎn)訂單，并與數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng) (SCADA) 及生產(chǎn)控制系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)從原材料投放到成品產(chǎn)出全過(guò)程的智能化生產(chǎn)控制；在成品完成后，由追溯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的入庫(kù)、出庫(kù)、經(jīng)銷(xiāo)商庫(kù)存管理、終端用戶營(yíng)銷(xiāo)等智能化管理等。同時(shí)，上線了商業(yè)智能分析系統(tǒng)，結(jié)合業(yè)財(cái)一體化分析模型，可自動(dòng)輸出經(jīng)營(yíng)報(bào)表，為經(jīng)營(yíng)分析提供數(shù)據(jù)支持和決策參考。

制劑生產(chǎn)精細(xì)化是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要企業(yè)的采購(gòu)、質(zhì)檢、生產(chǎn)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)化和設(shè)備等部門(mén)通力協(xié)作，引入專(zhuān)業(yè)的智能制造設(shè)計(jì)單位，研究智能廠房設(shè)計(jì)與規(guī)劃，制造執(zhí)行系統(tǒng)，工廠智能物流，生產(chǎn)質(zhì)量、設(shè)備、能源管理，數(shù)據(jù)采集、分析及應(yīng)用等核心要素，這些精細(xì)化的生產(chǎn)手段可為制劑生產(chǎn)質(zhì)量、批次同一性及生物活性的穩(wěn)定性提供保障。

2 農(nóng)藥制劑加工的功能化發(fā)展

農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、農(nóng)藥減施增效以及生態(tài)環(huán)境安全對(duì)新形勢(shì)下農(nóng)藥制劑的發(fā)展提出了新的要求。農(nóng)藥制劑功能化體現(xiàn)在制劑的功能更豐富、用途更多樣、靶標(biāo)更精準(zhǔn)、使用更安全，以最大限度地提升農(nóng)藥的利用效率。近年來(lái)，以緩控釋制劑[44]、納米制劑[13]、省力化制劑[45]為代表的功能化制劑得到了快速發(fā)展。

2.1 農(nóng)藥緩控釋微囊化

農(nóng)藥對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全和環(huán)境的影響逐漸受到人們的重視，農(nóng)藥的高效利用和減量施用對(duì)減輕環(huán)境壓力、提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)具有重要作用。經(jīng)過(guò)“十三五”期間技術(shù)攻關(guān)，我國(guó)水稻、小麥、玉米三大糧食作物上農(nóng)藥利用率達(dá)到40.6%[46]，比2015 年提高了4 個(gè)百分點(diǎn)。農(nóng)藥緩控釋技術(shù)具有控制釋放、延長(zhǎng)持效期、提高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，對(duì)農(nóng)藥的減施增效具有重要意義。其中，微囊懸浮劑是目前發(fā)展最快的緩控釋劑型之一。

經(jīng)查詢“中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)”可知，截至2022年8 月，處于有效期內(nèi)的農(nóng)藥微囊制劑產(chǎn)品共有306 個(gè)，有效成分約40 種(表1)。從中可看出，微囊制劑登記品種主要為殺蟲(chóng)劑，占比57.8%，同時(shí)兼顧殺菌劑、除草劑、衛(wèi)生害蟲(chóng)防治以及種子處理等領(lǐng)域[47]。

表1 微囊制劑主要品種Table 1 The main varieties of microcapsules formulation

2.1.1 微囊制劑制備材料的發(fā)展 隨著化學(xué)及材料科學(xué)的發(fā)展，應(yīng)用于微囊制劑制備的材料也越來(lái)越多。常見(jiàn)的可用作農(nóng)藥微囊制劑的材料包括：天然高分子材料、改性天然高分子材料和人工合成高分子材料(表2)。材料種類(lèi)和自身性質(zhì)決定著微囊制劑的性能，而材料的選擇在一定程度上取決于所用的制備方法以及農(nóng)藥有效成分的理化性質(zhì)。

表2 用于加工農(nóng)藥微囊制劑的材料[47-48]Table 2 Materials for processing pesticides microcapsules formulation [47-48]

雖然目前用于微囊制劑制備的材料很多，但實(shí)際可應(yīng)用于商品工業(yè)化生產(chǎn)的載體材料相對(duì)較少。天然高分子材料主要是一些天然的聚合物材料，安全環(huán)保，但由于聚合度較低，控釋性能相對(duì)較弱；改性高分子材料主要是對(duì)天然高分子材料進(jìn)行人工改性，以改善天然材料的控釋性能，但成本相對(duì)較高且性能不穩(wěn)定，使用比例并不高；目前應(yīng)用較多的是人工合成高分子材料，具有成本低、載藥量高及控釋性能好等優(yōu)點(diǎn)，但多數(shù)在環(huán)境中難降解，存在一定的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)[47]。隨著國(guó)際上對(duì)微塑料危害性的關(guān)注，常規(guī)化學(xué)合成材料的使用可能受到限制。因此，開(kāi)發(fā)綠色環(huán)?？山到獾牟牧鲜俏磥?lái)農(nóng)藥微囊制劑發(fā)展的重要方向之一。

2.1.2 微囊制劑制備方法的發(fā)展 目前，關(guān)于微囊制劑的制備方法較多，根據(jù)成囊機(jī)理大致可分為3 類(lèi)[49]：物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法。物理法包括：靜電沉積法[50]、沸騰床涂布法[51]、空氣懸浮法[52]、離心擠壓法[53]、氣相沉積法[54]、噴霧干燥法[55]等；化學(xué)法包括：原位聚合法[56]、層層自組裝法[57]、界面聚合法[58]等；物理化學(xué)法包括：溶膠-凝膠封裝法[59]、超臨界CO2輔助法[60]等。近年來(lái)隨著微囊制劑制備技術(shù)的發(fā)展，還出現(xiàn)了微流體法[61]、膜乳化法[62]及分子包埋法[63]等新的制備方法。

微囊制劑的制備方法取決于所選的材料、芯材的理化性質(zhì)、應(yīng)用場(chǎng)景、釋放周期等因素。現(xiàn)有的微囊制劑制備方法都存在一定的局限性，很難應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，目前制備農(nóng)藥微囊制劑主要采用界面聚合法和原位聚合法等。真正可用于農(nóng)藥微囊制劑工業(yè)化生產(chǎn)的微囊制劑技術(shù)需要具備以下條件：1) 能夠批量化連續(xù)生產(chǎn)；2) 生產(chǎn)成本低，能被農(nóng)藥工業(yè)所接受；3) 有成套的設(shè)備可供借鑒使用，操作簡(jiǎn)單；4) 生產(chǎn)中不產(chǎn)生大量污染物等。

2.1.3 精準(zhǔn)控釋和智能釋放成為微囊制劑未來(lái)發(fā)展方向 普通的微囊制劑主要通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散、囊壁侵蝕等方式進(jìn)行有效成分的釋放，因而經(jīng)常出現(xiàn)速效性差、累積釋放濃度達(dá)不到防治有害生物所需的最低濃度、釋放速率過(guò)快或過(guò)慢等問(wèn)題。利用物理、化學(xué)、生物等刺激方式，創(chuàng)制可自動(dòng)感知有害生物相關(guān)信息，以最少用藥量在最有利的時(shí)機(jī)控制有害生物的微囊制劑。目前，這種具有環(huán)境響應(yīng)性的智能控釋技術(shù)尚處于理論研究層面，通過(guò)囊壁材料的改性、特殊響應(yīng)基團(tuán)的引入，形成具有刺激響應(yīng)性的材料并負(fù)載活性物質(zhì)，利用光[64-65]、pH 值[66-67]、溫度[68]、酶[69]等非生物或生物刺激實(shí)現(xiàn)有效成分釋放速率的精準(zhǔn)調(diào)控，一方面可以提高農(nóng)藥的有效利用率和靶向性，另一方面對(duì)植物的免疫激活和抗逆性也具有重要作用。

2.2 農(nóng)藥納米化

納米材料具有小尺寸效應(yīng)、大比表面積、高反應(yīng)活性以及量子效應(yīng)等，使得納米材料在工業(yè)、醫(yī)療、能源和環(huán)境等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。將納米材料和技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)藥制劑加工中，有利于改善難溶性農(nóng)藥的分散性、穩(wěn)定性與生物活性，促進(jìn)農(nóng)藥對(duì)生物靶標(biāo)表面的黏附性與滲透性，提高農(nóng)藥有效成分穩(wěn)定性，控制藥物釋放速率，延長(zhǎng)持效期等。隨著農(nóng)藥減施增效、高效靶向傳遞和高效利用等要求的提出，使得納米農(nóng)藥制劑在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域受到了極大關(guān)注。

2.2.1 納米農(nóng)藥的表現(xiàn)形式 納米技術(shù)是以1～100 nm 大小的材料為研究對(duì)象，而目前國(guó)際上對(duì)于納米農(nóng)藥還沒(méi)有統(tǒng)一的定義，一般認(rèn)為納米農(nóng)藥是指通過(guò)納米制備技術(shù)、使農(nóng)藥有效成分在制劑或/和使用分散體系中以納米尺度 (1～300 nm)分散狀態(tài)穩(wěn)定存在的農(nóng)藥。納米農(nóng)藥根據(jù)加工方式可分為以下3 種類(lèi)型。

2.2.1.1 自身具有生物活性的納米顆粒 這類(lèi)納米顆粒主要是一些無(wú)機(jī)非金屬材料和無(wú)機(jī)金屬材料等，如納米銀、納米硒、納米氧化銅和氫氧化銅、納米二氧化鈦等，通過(guò)其自身所具有的生物活性或與農(nóng)藥協(xié)同使用，可達(dá)到更好的防治效果。Shang 等[70]通過(guò)自然光介導(dǎo)的還原方法，制備了羧甲基纖維素鈉改性的銀納米懸浮劑，顆粒粒徑在 (13.53±4.72) nm 左右，該銀納米顆粒對(duì)水稻白葉枯病致病菌 (Xanthomonas oryzaepv.oryzae)具有較好的抑制作用，主要作用機(jī)理為提高病原菌細(xì)胞的通透性；同時(shí)他們還制備了納米硒顆粒，采用冷凍切片和激光共聚焦掃描顯微鏡證明了Cy5-SE 標(biāo)記的硒納米顆粒對(duì)松針和松枝具有良好的滲透性能，并通過(guò)產(chǎn)生活性氧可對(duì)松材線蟲(chóng)造成損傷，可以作為松材線蟲(chóng)病的防治新策略[71]。

2.2.1.2 借助表面活性劑或物理手段實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥納米化 該方法采用自上而下的策略，使表面活性劑形成膠束或通過(guò)介質(zhì)研磨等手段實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥有效成分的高度分散，如納米乳劑[72]、納米懸浮劑[73]、納米分散體[74]等，此類(lèi)方法對(duì)表面活性劑性能的要求較高，從而保證分散體系的經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性。與乳油、微乳劑等劑型相比，顯著減少了溶劑和助劑的使用量，但需要考慮制備過(guò)程中的能耗問(wèn)題；此外，粒徑大幅度減小、比表面積增大有助于顯著改善其水分散性，提高非水溶性農(nóng)藥的溶解度及生物利用率。

2.2.1.3 基于納米載體的納米農(nóng)藥 通過(guò)吸附或者包封的方式將農(nóng)藥有效成分負(fù)載到無(wú)機(jī)材料或有機(jī)聚合物材料上，實(shí)現(xiàn)對(duì)有效成分的負(fù)載或封裝，這種方式制備的納米農(nóng)藥通常能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能，如智能響應(yīng)釋放[75-76]、提高沉積量及滲透性[39]、加強(qiáng)靶向傳遞[77]、耐雨水沖刷性[78]，以及刺激植物生長(zhǎng)[79]等。這類(lèi)納米載藥體系主要分為以下兩種：

1) 農(nóng)藥有效成分的簡(jiǎn)單化負(fù)載或封裝[80]。該方法通過(guò)利用有機(jī)聚合物材料直接將農(nóng)藥包裹形成納米囊或?qū)⑥r(nóng)藥吸附到二氧化硅、金屬有機(jī)框架物、共價(jià)有機(jī)框架等具有良好生物相容性的納米材料中。利用負(fù)載材料的分解和農(nóng)藥的擴(kuò)散作用實(shí)現(xiàn)藥物的緩慢釋放，有效避免施用過(guò)程中受環(huán)境影響造成的農(nóng)藥分解損失，從而延長(zhǎng)作用時(shí)間，減少農(nóng)藥施用次數(shù)及使用量。

2) 功能型的納米載藥體系[81]。功能型納米載藥體系通過(guò)功能材料的選擇以及材料表面官能團(tuán)修飾、響應(yīng)組件的引入等，實(shí)現(xiàn)納米載藥體系的多功能性，如智能響應(yīng)釋放、減少霧滴彈跳、增加潤(rùn)濕鋪展、提高黏附和耐雨水沖刷性能等。

2.2.2 納米農(nóng)藥的滲透、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn) 影響納米農(nóng)藥在靶標(biāo)內(nèi)滲透、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的因素主要包括兩方面：

1) 納米粒子的自身特性, 如粒徑大小、形貌、化學(xué)組成和表/界面性質(zhì)[82-85]都會(huì)影響其在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，其中粒徑大小影響比較顯著。Tong等[39]分別制備了平均粒徑為97.87、478.41 和2 322.15 nm 的顆粒，并通過(guò)Cy5 熒光分子標(biāo)記的方法研究了不同粒徑納米顆粒在水稻根部的吸收行為，結(jié)果表明，小粒徑的納米顆?？梢员凰靖课眨罅降募{米顆粒及微米顆粒則無(wú)法被水稻根部吸收 (圖7)。納米粒子表面化學(xué)性質(zhì)也會(huì)影響其在植物體內(nèi)的吸收，有研究表明，帶正電荷的粒子更容易被吸收到植物根中, 而帶負(fù)電荷的納米粒子濃度較高時(shí)則更容易被轉(zhuǎn)移到莖葉中；此外一些經(jīng)過(guò)表面功能化修飾的納米顆粒、陽(yáng)離子樹(shù)狀大分子、碳納米管、納米硅、納米銀等也能改善在靶標(biāo)體內(nèi)的吸收，如經(jīng)蔗糖修飾的TiO2納米粒子在植物體內(nèi)的熒光強(qiáng)度更高[86]；采用陽(yáng)離子樹(shù)狀大分子負(fù)載噻蟲(chóng)嗪，通過(guò)飼喂方法可以使納米顆粒成功地進(jìn)入中腸細(xì)胞并發(fā)揮藥效[87]。

圖7 不同粒徑納米顆粒在水稻根部的滲透吸收行為[39]Fig. 7 Permeation and absorption behavior of nanoparticles with different sizes in rice roots[39]

2) 靶標(biāo)表面理化性質(zhì)和生理結(jié)構(gòu)的差異使得納米粒子進(jìn)入植物體的能力有所不同。與動(dòng)物細(xì)胞不同, 植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁, 幾乎沒(méi)有吞噬作用，因此納米材料在進(jìn)入植物細(xì)胞之前必須穿透細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜。植物細(xì)胞壁的孔徑通常為3～8 nm，厚度為5～20 nm[88]，一些學(xué)者認(rèn)為，納米顆?？赡芡ㄟ^(guò)誘導(dǎo)形成新的更大尺寸的細(xì)胞壁孔徑，從而使更大的納米顆?？梢员晃?。農(nóng)藥納米粒子還可以通過(guò)細(xì)胞間隙或細(xì)胞壁繞過(guò)表皮及皮質(zhì)細(xì)胞后到達(dá)內(nèi)皮層[89]，同時(shí)植物表面的蠟質(zhì)層、蠟質(zhì)層空隙[90]等也會(huì)影響納米粒子的滲透。大多數(shù)被子植物外皮有疏水結(jié)構(gòu)凱氏帶，也會(huì)對(duì)納米顆粒的吸收產(chǎn)生影響。此外，同一植物的不同部位、不同生長(zhǎng)期也可能影響納米粒子從根到葉的運(yùn)輸。

除此之外，一些外部環(huán)境因素如溫度、水分、有機(jī)質(zhì)含量、微生物群落等也會(huì)影響納米顆粒的吸收。

2.2.3 納米農(nóng)藥的安全性 納米技術(shù)在農(nóng)藥高效利用方面取得了重要進(jìn)展，但針對(duì)納米材料-植物-環(huán)境相互作用，包括生物利用度、生物富集、飄移、毒性和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)安全等方面，仍缺乏足夠的數(shù)據(jù)支撐，因此需要對(duì)納米農(nóng)藥的暴露風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境毒性進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，以保證納米農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的安全高效應(yīng)用。

納米農(nóng)藥一般由納米材料和農(nóng)藥有效成分組成，二者在環(huán)境中易發(fā)生相互作用，表現(xiàn)出復(fù)合效應(yīng)，在提高生物活性的同時(shí)，還有可能在環(huán)境歸趨以及對(duì)環(huán)境中非靶標(biāo)生物毒性等方面發(fā)生較大變化[91]；此外，納米載藥體系在提高防效同時(shí)還可能影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，但這種影響可能是促進(jìn)也可能是抑制，具體取決于納米材料和作物的種類(lèi)[92]。

納米技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了納米農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)，納米農(nóng)藥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有很多潛在的優(yōu)勢(shì)，尤其是在農(nóng)藥的高效精準(zhǔn)靶向傳遞和高效利用方面，但目前針對(duì)納米農(nóng)藥生態(tài)毒理學(xué)和環(huán)境歸趨的研究仍十分有限，因此在推廣使用前應(yīng)構(gòu)建納米農(nóng)藥的環(huán)境監(jiān)管體系，建立完善的納米農(nóng)藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估辦法，推動(dòng)環(huán)境友好型納米農(nóng)藥的發(fā)展。

2.3 制劑省力化

隨著土地流轉(zhuǎn)和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，人口結(jié)構(gòu)的改變、勞動(dòng)力成本增加成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的突出問(wèn)題。高效安全、省時(shí)省力的農(nóng)藥制劑產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)使植保工作進(jìn)入了高效化、綠色化、智能化、省力化和精準(zhǔn)化的新時(shí)期，也成為未來(lái)農(nóng)藥制劑發(fā)展的熱點(diǎn)之一。

2.3.1 省力化制劑的種類(lèi) 省力化制劑通常不需要使用復(fù)雜的藥械，通過(guò)簡(jiǎn)單、方便的施藥方式即可將有效成分?jǐn)U散至靶標(biāo)，減少施藥過(guò)程中耗費(fèi)的人力物力，同時(shí)兼顧環(huán)保、高效的優(yōu)點(diǎn)。省力化劑型包括顆粒劑、泡騰片劑、漂浮顆粒劑、展膜油劑、種衣劑、餌劑、煙劑等[93]。其中，顆粒劑、泡騰片劑、漂浮顆粒劑和展膜油劑等使用方式簡(jiǎn)便，施藥時(shí)可直接將制劑置于水中，或在進(jìn)水口處施放用于水稻田中病蟲(chóng)草害的防治，是水稻田植保作業(yè)方式的創(chuàng)新。種子處理劑作為一種特殊的省力化制劑，利用包衣中的農(nóng)藥活性成分有效殺滅種子表面所攜帶的致病菌，在防治病蟲(chóng)害的同時(shí)，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，有助于減少作物后期農(nóng)藥施用次數(shù)[94]。與乳油、可濕性粉劑等傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型相比，省力化制劑既達(dá)到了很好的防治效果，同時(shí)避免了高強(qiáng)度的田間植保作業(yè)；與傳統(tǒng)的噴霧法、毒土法等相比，則避免了霧滴、粉塵飄移造成的環(huán)境污染，省時(shí)省力、施用簡(jiǎn)單、安全高效。

根據(jù)省力化制劑使用方式及應(yīng)用場(chǎng)景的特點(diǎn)，決定了水田省力化制劑是其中重要的研究方向。以水田省力化制劑為例，省力化制劑主要經(jīng)歷了顆粒劑—高濃度顆粒劑、泡騰片劑、大粒劑—漂浮顆粒劑、展膜油劑的發(fā)展階段。近年來(lái)，隨著助劑性能的不斷提升，尤其是具有高擴(kuò)展性能表面活性劑的出現(xiàn)，使得以展膜油劑和漂浮顆粒劑為代表的省力化制劑在性能上得到大幅提升，相繼出現(xiàn)了一些新產(chǎn)品，如4%噻呋酰胺(thifluzamide) 展膜油劑、40%稻瘟靈 (isoprothiolane)展膜油劑、8% 噻嗪酮 (buprofezin) 展膜油劑、25% 噁草 · 丙草胺 (oxadiazon + pretilachlor) 展膜油劑、16%丙草胺 · 吡嘧磺隆 (pretilachlor + pyrazosulfuron-ethyl) 漂浮大粒劑、17%苯 · 吡 · 西草凈 (mefenacet + pyrazosulfuron-ethyl + simetryn) 漂浮顆粒劑等[95-96]，這些產(chǎn)品對(duì)防治水稻中下部病蟲(chóng)害以及田間除草發(fā)揮了重要作用。

2.3.2 省力化制劑和器械的結(jié)合 省力化制劑的研發(fā)需要考慮有害生物的特性，同時(shí)結(jié)合省力化的施藥器械和施藥方式，才能實(shí)現(xiàn)真正的農(nóng)業(yè)植保省力化。Yan 等[97]利用植保無(wú)人飛機(jī)與顆粒劑相結(jié)合，針對(duì)草地貪夜蛾防治的國(guó)家重大需求，研制出了形態(tài)和大小與霧滴類(lèi)似的微米級(jí)農(nóng)藥顆粒，通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)和多地田間試驗(yàn)，闡明了微米級(jí)農(nóng)藥顆粒在玉米喇叭口的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，明確了植保無(wú)人飛機(jī)撒施顆粒劑的飛行參數(shù)、施藥時(shí)期和劑量等技術(shù)參數(shù)，每公頃玉米田只需要15 kg顆粒劑飛防撒施即可實(shí)現(xiàn)對(duì)草地貪夜蛾的快速精準(zhǔn)防控。盈輝作物科學(xué)有限公司利用植保無(wú)人飛機(jī)對(duì)水面漂浮顆粒劑進(jìn)行撒施，將省力化制劑與高效施藥器械相結(jié)合，大大提高了水稻田的植保效率。唐偉等[45]將噁草酮緩釋顆粒劑應(yīng)用于機(jī)插秧移栽水稻田 (圖8)，在插秧的同時(shí)同步施藥，不僅對(duì)雜草封閉防效好，而且省工省藥，對(duì)栽培稻也安全。

圖8 使用氣吹式側(cè)深施肥插秧機(jī)撒施緩釋顆粒劑田間試驗(yàn)(左) 及緩釋顆粒劑在土表散落狀態(tài)(右) [97]Fig. 8 Field experiments for mechanical broadcasting of slow-release oxadiazon-fertilizer granule using improved multifunctional rice transplanter (left) and the scattered effect of the granules on the soil surface (right) [97]

2.3.3 省力化制劑發(fā)展方向 隨著農(nóng)村勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的改變和勞動(dòng)力成本的增加，省力化制劑逐漸受到重視，這對(duì)節(jié)約勞動(dòng)力、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率、減少農(nóng)藥使用量及實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥利用高效化均具有重要的意義。未來(lái)我國(guó)省力化制劑應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面研究：

1) 加強(qiáng)省力化制劑的理論研究，尤其是省力化制劑在水田的鋪展性能研究，建立不同條件下的鋪展及分布預(yù)測(cè)模型，為新品種的研究開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

2) 針對(duì)新型省力化制劑開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的助劑，尤其是環(huán)保型高擴(kuò)展性能和高滲透性能的助劑，提高有效成分分布的均勻度，增強(qiáng)有效成分在靶標(biāo)上的滲透、吸收及傳導(dǎo)性能，提高防治效果。

3) 針對(duì)特殊的勞動(dòng)場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)新型的省力化制劑，并與相應(yīng)的施藥技術(shù)、施藥器械相結(jié)合，如使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行顆粒劑的撒施等，使人們從復(fù)雜的生產(chǎn)勞動(dòng)中解放出來(lái)，真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)植保的省力化、高效化。

4) 建立新型省力化制劑的評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。

3 農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求推動(dòng)農(nóng)藥制劑創(chuàng)新

3.1 無(wú)人飛機(jī)飛防制劑和助劑

隨著土地集約化發(fā)展、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以及勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)變化，使得施藥作業(yè)人工成本不斷增加，近年來(lái)，無(wú)人飛機(jī)飛防植保作為一種適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求的高效施藥方式得到快速發(fā)展，已在我國(guó)不同地區(qū)的多種農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治中得到應(yīng)用。2021 年，我國(guó)植保無(wú)人飛機(jī)保有量預(yù)估達(dá)到16 萬(wàn)架，作業(yè)面積也高達(dá)14 億畝次 (1 hm2=15 畝)[98]。

3.1.1 飛防制劑 植保無(wú)人飛機(jī)應(yīng)用中涉及多個(gè)環(huán)節(jié) (圖9)，需考慮包括藥液稀釋穩(wěn)定性、霧滴霧化和沉積、潤(rùn)濕鋪展以及滲透吸收和傳導(dǎo)等諸多因素，在應(yīng)用過(guò)程中還要考慮制劑、藥械和防治策略相結(jié)合。無(wú)人飛機(jī)飛防植保每公頃的噴霧量一般在7.5～22.5 L，藥液稀釋倍數(shù)較低，屬于低容量或超低容量噴霧，因此在選用制劑產(chǎn)品時(shí)需要滿足以下要求：1) 低稀釋倍數(shù)下具備較高的理化穩(wěn)定性，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)分層沉淀、析油、絮凝及有效成分分解等問(wèn)題；2) 具有良好的兼容性，可最大限度滿足多種制劑混合、制劑與肥料和桶混助劑混合的穩(wěn)定性要求，同時(shí)還要與施藥器械具有良好的兼容性，能保證霧滴的均勻度和穿透性；3) 具有良好的界面性能，由于單位面積噴霧藥液量較小，因此，藥液需具有更小的蒸發(fā)飄移以及更高的沉積、潤(rùn)濕和鋪展等性能，以保證充分發(fā)揮藥效。目前，針對(duì)無(wú)人飛機(jī)飛防植保的專(zhuān)用制劑較少，大多數(shù)情況下是采用常規(guī)噴霧制劑產(chǎn)品進(jìn)行噴灑，而關(guān)于低稀釋倍數(shù)下制劑的穩(wěn)定性、使用劑量、殘留量以及對(duì)靶標(biāo)作物與非靶標(biāo)環(huán)境的安全性等均需要進(jìn)一步評(píng)估，同時(shí)，更要關(guān)注無(wú)人飛機(jī)飛防植保中農(nóng)藥有效成分的高效劑量傳遞。

圖9 植保無(wú)人飛機(jī)應(yīng)用中的多個(gè)環(huán)節(jié)[77]Fig. 9 Several aspects that need to be improved in unmanned aerial vehicles plant protection[77]

3.1.2 飛防助劑 隨著植保無(wú)人飛機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展，適用于植保無(wú)人飛機(jī)的桶混助劑的開(kāi)發(fā)也發(fā)展迅速。目前，市面上的飛防助劑仍主要來(lái)源于傳統(tǒng)的桶混噴霧助劑，按化學(xué)組成可分為有機(jī)硅類(lèi)、植物油類(lèi)、礦物油類(lèi)、表面活性劑類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和高分子類(lèi)等[99-100]，其主要功能包括調(diào)節(jié)霧滴大小和粒徑分布，降低蒸發(fā)和飄移，增加有效成分沉積、鋪展和滲透，提高耐雨水沖刷等。宋睿等[101]通過(guò)研究5 種表面活性劑及其不同添加量對(duì)農(nóng)藥藥液潤(rùn)濕性、防蒸發(fā)性及沉積性能的影響，發(fā)現(xiàn)添加飛防助劑TAB78 (2.0% AS-1 與0.2% GD 復(fù)配) 后農(nóng)藥液滴接觸角降低、霧滴蒸發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)、沉積覆蓋率和沉積密度提高。Li 等[102]通過(guò)比較不同助劑對(duì)霧滴尺寸和速度的影響，發(fā)現(xiàn)4 種助劑 (Maisi, Maidao, Surun 和 Adsee AB-600)均能使液滴尺寸增大和速度提高。Zhao 等[103]研究了不同種類(lèi)桶混助劑 (SURFOM ADJ 8860 和SURFOM ADJ 8872) 在植保無(wú)人飛機(jī)應(yīng)用中對(duì)藥液理化性質(zhì)、劑量傳遞效率及生物活性的影響，結(jié)果表明，使用性能良好的桶混助劑時(shí)，即使制劑使用量減少1/3 也能獲得優(yōu)異的防治效果。劉曉慧等[104]也發(fā)現(xiàn)，助劑的添加可以提高飛防藥效，當(dāng)添加10 mL/L 的助劑倍達(dá)通時(shí)，可使飛防作業(yè)對(duì)棉鈴蟲(chóng)的防效從64.00% 提高到92.59%。

無(wú)人飛機(jī)飛防植保作為科技和時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，已經(jīng)在玉米、小麥、水稻、棉花、果樹(shù)等作物上得到應(yīng)用，而針對(duì)無(wú)人飛機(jī)飛防植保施藥的標(biāo)準(zhǔn)、制劑與桶混助劑的標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法，以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法等亟需建立，以實(shí)現(xiàn)無(wú)人飛機(jī)飛防植保的健康發(fā)展和農(nóng)藥的減施增效，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。

3.2 藥肥

化肥和農(nóng)藥作為重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，對(duì)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收起著重要作用，但化肥和農(nóng)藥的不合理使用既會(huì)造成環(huán)境污染，也是農(nóng)作物病蟲(chóng)草害出現(xiàn)抗藥性的根源之一。如何在保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)化肥和農(nóng)藥的減施增效，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)亟需解決的問(wèn)題，而藥肥的出現(xiàn)為這一問(wèn)題的有效解決提供了很好的思路。

藥肥具有以下特點(diǎn)[105-106]：1) 省時(shí)省力；2) 改善作業(yè)條件，保護(hù)人畜安全；3) 提高效果，藥、肥雙減；4) 藥-肥互作，協(xié)同增效；5) 符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)及精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)的要求。

3.2.1 我國(guó)藥肥的發(fā)展現(xiàn)狀 藥肥產(chǎn)業(yè)涵蓋農(nóng)藥和化肥領(lǐng)域，由于政策、技術(shù)研究及市場(chǎng)等方面的疊加因素，我國(guó)藥肥目前尚處在發(fā)展過(guò)程中。經(jīng)過(guò)近20 多年的發(fā)展，截至2021 年3 月31 日，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥登記有效期內(nèi)的藥肥產(chǎn)品數(shù)量為146 個(gè)，具備有效農(nóng)藥登記證的藥肥企業(yè)為68家，產(chǎn)能約180 萬(wàn)噸，2019 年年產(chǎn)量達(dá)70.4 萬(wàn)噸，主要應(yīng)用在甘蔗、玉米、小麥、花生等作物上防治小地老虎、螻蛄、金針蟲(chóng)等地下害蟲(chóng)和立枯病、猝倒病等土傳病害[107-108]。

從歷年登記數(shù)量統(tǒng)計(jì) (圖10) 可知：2016 年之前，藥肥產(chǎn)品登記總體呈緩慢發(fā)展趨勢(shì)；2017 至2018年登記數(shù)量爆發(fā)，其原因與市場(chǎng)發(fā)展需求相關(guān)，同時(shí)也與2017 年《新農(nóng)藥管理?xiàng)l例》發(fā)布、《登記資料要求》修訂，企業(yè)存在登記要求將提高的預(yù)期，因而將未來(lái)幾年登記證件的申請(qǐng)計(jì)劃提前有關(guān)。

圖10 2011 至2020 年每年藥肥登記數(shù)量Fig. 10 Annual registration number of pesticide &fertilizer from 2011 to 2020

從主要藥肥產(chǎn)品登記功能類(lèi)型看，以殺蟲(chóng)和除草作用為主，還有一部分殺菌藥肥，除草藥肥占比20.55%，殺蟲(chóng)藥肥占64.38%，殺菌藥肥占13.70%，殺線蟲(chóng)藥肥占1.37%。從主要登記有效成分看，芐嘧磺隆、苯噻酰草胺、阿維菌素、毒死蜱、噻蟲(chóng)嗪及噻蟲(chóng)胺等有效成分是藥肥產(chǎn)品登記的主要成分 (圖11)。從登記的藥肥產(chǎn)品劑型看則均為顆粒劑產(chǎn)品，目前尚未有液體形式的藥肥產(chǎn)品登記。

圖11 登記藥肥產(chǎn)品的主要有效成分Fig. 11 Main active ingredients of registered pesticide & fertilizer products

3.2.2 藥肥研究進(jìn)展 有關(guān)藥肥的研究最早見(jiàn)于1964 年《日本東北農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)研究報(bào)告》中[109]。20 世紀(jì)60 年代初，以本谷耕一為代表的研究人員將除草劑五氯苯酚 (PCP) 加入到肥料中作為基肥施用，研究結(jié)果表明，PCP 能夠抑制土壤中硝化細(xì)菌的代謝作用，使硝化作用受阻，PCP 與肥料混合施用不但可以維持其除草效果，并且具有抑制土壤中硝化反應(yīng)的作用，可減少氮肥的流失[110]。20 世紀(jì)60 年代中期，美國(guó)科研人員發(fā)現(xiàn)撲草凈能強(qiáng)烈抑制硝化作用和反硝化作用，減少氮的損失，還能增強(qiáng)生物固氮，增加土壤中的氮含量[111]。前蘇聯(lián)曾推廣由樂(lè)果和磷肥制成的顆粒肥料，以減少殺蟲(chóng)劑樂(lè)果乳劑在水溶液中的分解失效。這些研究結(jié)果為藥肥產(chǎn)品的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。我國(guó)針對(duì)藥肥的研究始于20 世紀(jì)80 年代，其中多以尿素等化肥為載體，將農(nóng)藥包裹在尿素顆粒外表，雖已形成產(chǎn)品，但因效果不佳并未得到推廣應(yīng)用。

目前，常見(jiàn)的藥肥類(lèi)型主要有以下幾種：

1) 固體藥肥。

化肥類(lèi)?；暑?lèi)藥肥通常含有不同比例的氮、磷、鉀，可為作物生長(zhǎng)提供所需養(yǎng)分。由于此類(lèi)藥肥吸潮、結(jié)塊、破碎等，因此農(nóng)藥助劑與生產(chǎn)工藝的選擇是關(guān)鍵。此外，由于化肥類(lèi)藥肥中所含有的氮、磷、鉀養(yǎng)分比例固定，不能很好地契合不同地區(qū)、不同田塊的氮、磷、鉀需求。

有機(jī)質(zhì)類(lèi)。這類(lèi)藥肥以有機(jī)生物刺激素為載體，其生物刺激素組成通常為腐植酸、氨基酸、海藻酸等[112]，由于上述有機(jī)質(zhì)類(lèi)顆粒養(yǎng)分多元，成分復(fù)雜，農(nóng)藥與其負(fù)混時(shí)存在原藥易分解，成品易吸潮、結(jié)塊、析晶、破碎、脹氣等問(wèn)題，但有機(jī)質(zhì)類(lèi)藥肥能很好地契合農(nóng)戶種植時(shí)撒施、溝施、穴施的施用場(chǎng)景，在防治病蟲(chóng)害的同時(shí)可有效改良土壤，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，保水、保肥、保墑，增強(qiáng)土壤透氣性，因此能有效提高土壤中肥料的吸收利用率和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

2) 液體藥肥。將液體形態(tài)的肥料與農(nóng)藥制劑以科學(xué)穩(wěn)定的方式復(fù)配一起，形成液體藥肥。液體藥肥分為清液型藥肥與懸浮型藥肥兩種[106]。二者復(fù)混后的穩(wěn)定性是液體藥肥需要關(guān)注的問(wèn)題，因此需選擇耐高鹽的制劑體系。雖然液體藥肥相對(duì)固體藥肥占比較少，但是在作物苗床、移栽定植緩苗等時(shí)期由于滴灌沖施方便，可有效避免農(nóng)藥與肥料現(xiàn)混出現(xiàn)絮凝沉淀，降低藥效堵塞噴頭滴孔等情況，因此也是未來(lái)藥肥發(fā)展的重要方向之一。

3) 緩釋藥肥。采用包膜法生產(chǎn)的緩釋藥肥經(jīng)過(guò)緩控釋技術(shù)加工后，形成“肥料-農(nóng)藥-包膜”顆粒，藥和肥有效成分都在膜內(nèi)一起緩慢釋放，提高了肥料的利用效率，延長(zhǎng)了病蟲(chóng)草害防治的持效期。隨著緩控釋農(nóng)藥和肥料的發(fā)展，藥肥也逐漸向智能控釋的方向發(fā)展[113]，目前研究較多的幾種智能載體材料有：聚多巴胺、水凝膠和受溫度、pH 以及電場(chǎng)等外部刺激而改變的材料。納米技術(shù)為載體材料的發(fā)展提供了新的方向，以納米顆粒作為農(nóng)藥和肥料的載體，可以提高納米藥肥在植物葉面上的黏附性能，調(diào)節(jié)藥物釋放速率，提高農(nóng)藥和肥料的利用效率。

3.2.3 目前我國(guó)藥肥發(fā)展中存在的問(wèn)題 1) 藥肥中農(nóng)藥有效成分穩(wěn)定性及均勻性。肥料主要是偏酸性或者偏堿性的多鹽體系，因此藥肥在貯存過(guò)程中容易出現(xiàn)農(nóng)藥有效成分分解的問(wèn)題；此外，藥肥中農(nóng)藥含量通常非常低，在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)物料中農(nóng)藥有效成分均勻度不一致的問(wèn)題，這與加工設(shè)備和工藝存在一定的關(guān)系。

2) 農(nóng)藥與肥料配比的科學(xué)性和精準(zhǔn)性。藥肥中農(nóng)藥和肥料的配比既要滿足植物生長(zhǎng)對(duì)肥的要求，也要滿足對(duì)病蟲(chóng)草害的有效控制，尤其對(duì)于具有緩控釋性能的藥肥產(chǎn)品。由于植物不同生長(zhǎng)期對(duì)肥的需求以及病蟲(chóng)草害的發(fā)生時(shí)間存在差異，因此，如何有效控制藥和肥的釋放，滿足植物不同時(shí)期藥和肥的需求，是提升藥肥功能的關(guān)鍵。

3) 農(nóng)藥與肥料的混配性問(wèn)題。農(nóng)藥與肥料之間有增效作用，但堿性肥料不能與有機(jī)磷酸酯、氨基甲酸酯、擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥混用，否則會(huì)造成氮肥中的氨揮發(fā)損失, 降低肥效[106]。同時(shí)農(nóng)藥多為親脂性，水溶性差，與肥料混配負(fù)載后，藥劑很難隨水再分散，靶向傳遞、靶標(biāo)接觸效率降低；化肥多為水溶性，在土壤中的隨水分配傳遞效率高，但用量大，局部濃度高，與根系直接接觸，易致其失水發(fā)生肥害。因此，肥料與農(nóng)藥的物化相容性及作物對(duì)二者的需求在時(shí)間與空間維度上不一致的問(wèn)題仍亟需解決。

4) 標(biāo)簽成分和使用技術(shù)標(biāo)示不明，使用不當(dāng)容易出現(xiàn)藥害。部分藥肥產(chǎn)品存在標(biāo)簽標(biāo)示不清、注意事項(xiàng)不全、添加隱性成分、技術(shù)指導(dǎo)不夠詳細(xì)等問(wèn)題，經(jīng)常導(dǎo)致藥害事件的發(fā)生。

5) 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不規(guī)范、隨意降低養(yǎng)分含量。部分藥肥產(chǎn)品存在養(yǎng)分含量不足的問(wèn)題，導(dǎo)致作物生長(zhǎng)期內(nèi)得不到足夠的營(yíng)養(yǎng)，后期發(fā)生脫肥、生長(zhǎng)緩慢，使農(nóng)戶蒙受經(jīng)濟(jì)損失。

6) 藥肥登記管理難度大。登記管理辦法中并無(wú)“藥肥”的劑型，造成產(chǎn)品混雜，良莠不齊。同時(shí)登記評(píng)審時(shí)，只對(duì)農(nóng)藥有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于肥效部分不予評(píng)價(jià)，容易使不法商家“鉆空子”，破壞市場(chǎng)平衡。

3.2.4 藥肥未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 1) 高效、低毒、環(huán)境友好的農(nóng)藥有效成分與新型肥料載體相結(jié)合，豐富藥肥產(chǎn)品種類(lèi)。根據(jù)防治需求選擇具有不同內(nèi)吸傳導(dǎo)特性的高效、低毒、環(huán)境友好的化學(xué)農(nóng)藥或生物源農(nóng)藥，同時(shí)擴(kuò)展新型肥料載體種類(lèi)，如生物有機(jī)肥等，除基礎(chǔ)大量營(yíng)養(yǎng)元素外，還應(yīng)根據(jù)作物的類(lèi)型添加不同的中微量元素；此外，在藥肥的外觀形態(tài)上，除顆粒狀藥肥以外，還可以通過(guò)螯合技術(shù)等開(kāi)發(fā)液體藥肥，豐富藥肥制劑種類(lèi)，滿足不同使用方式的需求。

2) 提升藥肥質(zhì)量，由粗放型向精細(xì)化、多功能方向發(fā)展。在提升藥肥混合穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，通過(guò)助劑篩選提升有效成分的利用效率，實(shí)現(xiàn)藥肥的提質(zhì)增效。同時(shí)開(kāi)展藥肥產(chǎn)品精準(zhǔn)控釋和智能靶向傳遞研究，通過(guò)高分子包膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)藥和肥的單獨(dú)精準(zhǔn)控釋?zhuān)瑵M足不同作物、不同生長(zhǎng)期的需肥量要求以及不同病蟲(chóng)害精準(zhǔn)防控的需求，實(shí)現(xiàn)藥和肥的同時(shí)高效利用。

3) 建立符合作物栽培與農(nóng)藝模式的藥肥施用綜合解決方案，積極推進(jìn)水、藥、肥一體化。結(jié)合作物栽培模式、施用方式以及旋耕、施肥和灌溉 (滴灌) 等農(nóng)藝措施，建立基于特種作物的水、藥、肥一體化、精準(zhǔn)化施用的綜合解決方案，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥和肥料的高效利用以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的節(jié)本增效。

4) 建立、健全和完善藥肥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展。目前，關(guān)于藥肥已出臺(tái)了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，如2020 年3 月20 日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 3589—2020《顆粒狀藥肥技術(shù)規(guī)范》、2021 年8 月25 日中國(guó)農(nóng)藥工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CCPIA 100—2021《藥肥產(chǎn)品標(biāo)簽標(biāo)識(shí)規(guī)范》等，但均只針對(duì)顆粒狀藥肥，有關(guān)液體藥肥、固體水溶性藥肥、土壤調(diào)理劑、生物藥肥等的規(guī)定還需進(jìn)一步規(guī)范。此外，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也對(duì)顆粒狀制劑的登記進(jìn)行了限制，原則上不再批準(zhǔn)土壤施藥防治地上病蟲(chóng)害類(lèi)顆粒劑產(chǎn)品的登記，進(jìn)一步明確主要用于土傳病害和地下害蟲(chóng)防治的顆粒劑登記。

4 總結(jié)與展望

世界人口持續(xù)增長(zhǎng)，糧食需求不斷增加，農(nóng)藥仍是糧食生產(chǎn)和安全的重要保障，而農(nóng)藥新品種研究開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、投資大以及篩選成功率低，使得農(nóng)藥新品種的開(kāi)發(fā)難度增加。農(nóng)藥制劑作為農(nóng)藥的最終使用形式，高效、綠色、安全、功能化制劑的研發(fā)對(duì)提高防治效果、延緩抗性產(chǎn)生、延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命具有重要作用。隨著生產(chǎn)需求的變化和技術(shù)的進(jìn)步，緩控釋制劑、省力化制劑、納米制劑、藥肥等新劑型相繼出現(xiàn)，以無(wú)人飛機(jī)飛防為代表的施藥技術(shù)與施藥裝備快速發(fā)展，農(nóng)藥制劑正向著精準(zhǔn)、高效、靶向、省力、智能化方向發(fā)展。制劑研發(fā)理論的增強(qiáng)、多種表征技術(shù)和方法的應(yīng)用以及助劑產(chǎn)品性能的快速提升，使得農(nóng)藥制劑研發(fā)和生產(chǎn)進(jìn)入了精細(xì)化時(shí)代，未來(lái)農(nóng)藥制劑要求具有穩(wěn)定的理化性質(zhì)、優(yōu)良的対靶傳輸性能以及高效的生物活性，并且符合精準(zhǔn)施藥、高效利用和減施增效、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境安全的要求。

目前，我國(guó)農(nóng)藥制劑的研究已經(jīng)取得長(zhǎng)足的發(fā)展，但同時(shí)仍有一些問(wèn)題有待解決：精細(xì)化的研發(fā)手段和智能化生產(chǎn)裝備尚未普及；綠色環(huán)?？山到獠牧先狈?，仍處于緩釋向控釋發(fā)展的階段；納米農(nóng)藥仍處于研究階段，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、管理辦法和環(huán)境歸趨研究需進(jìn)一步完善；省力化制劑仍以顆粒劑為主，功能化的產(chǎn)品研發(fā)有待加強(qiáng)；無(wú)人飛機(jī)飛防植保發(fā)展迅速，但專(zhuān)用制劑、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)亟待建立；藥肥作為一種特有的制劑產(chǎn)品，如何根據(jù)病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律和作物不同生長(zhǎng)階段對(duì)肥料的需求實(shí)現(xiàn)藥和肥的協(xié)同增效和高效利用仍需進(jìn)一步研究。

總之，任何一種新的劑型、方法或技術(shù)的出現(xiàn)，都有其特有的優(yōu)勢(shì)和時(shí)代背景，在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和高效、綠色植保理念的指引下，農(nóng)藥制劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)遵循防治的實(shí)際需求，采用先進(jìn)的研究方法和評(píng)價(jià)手段，在嘗試中實(shí)現(xiàn)性能提升，為國(guó)家糧食安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全提供重要保障。

謹(jǐn)以此文慶賀中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)學(xué)科成立70 周年。

Dedicated to the 70th Anniversary of Pesticide Science in China Agricultural University.

作者簡(jiǎn)介：

馬英劍，男，碩士研究生。2021年7 月于揚(yáng)州大學(xué)植物保護(hù)專(zhuān)業(yè)獲農(nóng)學(xué)學(xué)士學(xué)位，2021 年9 月在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)攻讀碩士學(xué)位，主要從事農(nóng)藥制劑加工與助劑應(yīng)用研究。

徐勇，男，2017 年7 月于中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)獲博士學(xué)位。現(xiàn)為中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)藥劑型加工與助劑應(yīng)用研究。發(fā)表學(xué)術(shù)論文20 余篇，獲得中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利7 項(xiàng)；完成成果轉(zhuǎn)化1 項(xiàng)?，F(xiàn)任中國(guó)農(nóng)藥發(fā)展與應(yīng)用協(xié)會(huì)農(nóng)藥制劑與助劑專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，《農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)》青年編委。

吳學(xué)民，男，2001 年7 月于中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)獲博士學(xué)位?，F(xiàn)為中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要圍繞農(nóng)藥原藥、制劑和助劑開(kāi)發(fā)、應(yīng)用與工業(yè)化生產(chǎn)，農(nóng)林業(yè)有害生物防治，以及農(nóng)藥面源污染治理等方面開(kāi)展研究工作。主持或參加國(guó)家自然科學(xué)基金、“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目，以第一完成人獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)4 項(xiàng)；近年來(lái)主持開(kāi)發(fā)了以白僵菌、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、噻蟲(chóng)啉、印楝素和1-甲基環(huán)丙烯為代表的十幾個(gè)農(nóng)藥制劑新品種。現(xiàn)任九三學(xué)社北京市第十四屆委員會(huì)委員、九三學(xué)社北京市委科技服務(wù)工作委員會(huì)副主任、九三學(xué)社中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)第四支社主委、國(guó)家林業(yè)和草原局病蟲(chóng)害應(yīng)急防治專(zhuān)家、農(nóng)藥應(yīng)用與發(fā)展協(xié)會(huì)農(nóng)藥制劑與助劑專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任委員及《農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)》編委等職務(wù)。