农用纳米技术研究的现状

　　纳米技术是20世纪80年代末、90年代初诞生，并正在崛起的新兴技术。进入21世纪以来，世界各国加快了纳米技术在农业领域中的研究和应用。

　　中国农业科学院农业资源与农业区划研究所的张夫道研究员主持了国家863计划课题“纳米肥料关键技术”项目。超级稻一举突破亩产900公斤大关，原因在于良种、良田和良法综合应用，关键是配合使用了“超级稻专用肥”。据了解，专用肥运用了纳米技术，肥料的利用率高。我国纳米肥料的研究和开发，时间上与世界纳米肥料的研究同步，近几年出现了蓬勃发展的趋势。

　　纳米土墒材料的开发研究及作用机理

　　纳米土墒材料，以蒙脱土等土质材料为基础。蒙脱土的结构片层间的阳离子（Na+、K+和Ca2+）吸附能力较弱，容易与外界阳离子发生交换。通过纳米插层等技术的处理，使其层间距扩大，从而形成许多孔洞，进一步提高它的吸水、固肥、水肥缓释、改善土壤团粒结构等性能。同时，其纳米尺度的空间，也为合成一些纳米级的微量元素，提供了模板。这种材料来源广泛，绿色无污染。利用这些高效、低成本、环境友好的缓释材料，还降低了化肥的使用量，减少化肥流失带来的环境污染、大幅度提高肥料的利用率，使之在粮食增产的前提下，改善农作物品质，最大限度保护农耕地生态结构，达到节能减排，发展绿色农业的目的。

　　纳米技术在农作物生产中的应用试验调查

　　2008年以来，我国多个省区使用纳米土墒材料进行了包括粮食、油料、经济、生物质能源原料、水果、蔬菜六大类近三十种作物、六十余个品种，地跨东西南北，涉及几万亩面积的种植试验示范。实践证明，使用纳米土墒材料，均能在不用或少用化肥的情况下亩增产10%以上。

　　云南农科院水稻的种植试验

　　云南省农科院于2009~2011年，使用纳米土墒材料种植水稻，进行了严格的小区对比试验、施肥梯度试验和考种分析。

　　云南省农科院的水稻实验报告表明：施用纳米土墒材料使云南高海拔地区水稻生育期提前，能有效解决该产区的水稻生产实际问题。在与使用水稻专用肥的对比试验中，在经济投入基本相同的条件下，增产幅度约20%。

　　河南南阳种植花生的试验示范

　　2010年，当地农业局和花生合作社使用纳米土墒材料进行了100余亩的种植试验。考察报告表明：在每亩投资相等的情况下，施用纳米土墒材料的田块，苗期叶片肥大，茎部粗壮，根瘤菌多，抗病性能强；经测产，春播花生亩增产248斤，增幅高于30%，亩增效益600元；夏播花生亩增产200斤，增幅高于35%，亩增效益500元。

　　纳米土墒材料在蓖麻种植中的示范调查

　　蓖麻是世界十大油料作物之一，是重要的生物质能源作物。

　　2008年6月，内蒙古科左中期林业局使用纳米土墒材料种植蓖麻。内蒙古科左中旗林业局出具的报告显示，使用纳米材料，蓖麻增产40%以上。

　　纳米土墒材料在退化农耕地生态修复方面的示范调查

　　在农作物生产中应用纳米技术的试验示范中，探索纳米土墒材料特性与传统改土方法结合，通过多方式、多层次的技术集成对土壤进行改良。

　　对当地使用纳米土墒材料前后土壤状况进行取样和测试分析表明：土壤物理环境、化学环境和养分环境上均有显著的改善；试验示范区的土壤明显疏松湿润，田间持水量增加，土墒条件变好，土地保水、蓄肥能力提高，材料在土壤改良方面的应用优势明显。

　　应用预测

　　目前，正光纳米土墒材料在农作物生产中，进行了多年的、地域广泛的、多层次机构和人员参加的试验示范。结果表明，纳米土墒材料具有广泛的增产效果，同时，施用化肥量减少一半以上，对于减少污染，改良土壤，节能减排和改善作物品质等方面，具有明显效果。而且“纳米土墒材料”的使用方法与农户现行使用的农家肥和复合肥基本相同，农户不需特别培训，即可掌握使用技术，推广方便。

　　纳米土墒材料种植花生，连续几年在各地均大幅度增产，若推广使用，可望缓解我国食用油供应的被动局面。

　　我国生物质能源植物种植目前并不乐观。与人争粮、与粮争地问题，种植作物的投入产出问题，都严重制约我国生物质能源的发展。推广使用纳米土墒材料种植蓖麻和小桐子，有望成为我国生物质能源种植上的重大突破。