纳米科技是21世纪主导科学中前沿的主题科学，纳米材料因其具有小尺寸效应、大比表面积、高反应活性、量子效应等，而得到了广泛的应用，如医药、材料、信息与通讯技术以及环保与能源开发等。近几年纳米材料与技术在农业领域的应用取得了一定进展，利用纳米科学与技术开发高效、安全的农药新剂型，实现化学农药的提质增效、节量减排和降低残留污染，已经成为当前的研究热点。

利用纳米材料的靶向传输与控释功能，改善化肥、农药、兽药以及饲料等农业投入品的有效利用率，降低残留与污染。将纳米技术与农药的研制相结合，已形成一个新兴的纳米农药研究领域。纳米农药的出现，不仅大大降低了用药量，提高了药效，在使用经济性上也得到突破，真正体现了使用浓度低、杀虫防病谱广、病虫害不易产生抗性、对人畜低毒、农药残留少、对环境污染小等诸多优点。

1 纳米载体材料在农药中的应用

目前，作为药物载体的纳米材料有金属纳米颗粒(如超顺磁性氧化铁、无机纳米材料、纳米金、生物降解性高分子纳米颗粒(如壳聚糖、聚酰胺树状体)及生物活性纳米颗粒(如纳米羟基磷灰石、碳纳米管)等。下面简单介绍几种纳米载体材料在农药中的应用。

1.1 无机纳米多孔材料

无机纳米多孔材料由于具有物理学稳定性和良好的生物稳定性，比表面积和表面能大，吸附力强，稳定性高，表面有大量可控反应的化学官能团，广泛用于药物担载和释放领域中，如碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛等，其中纳米二氧化硅常被用作植物中的农药载体，已被认为是减少滥用常规农药的新方法。

Xiang等采用共沉淀法，利用可溶性淀粉(SS)调控制备多孔碳酸钙微球(PCMs)，作为扑草净(PMT)的纳米载体，用以制备缓释除草剂。在热处理的条件下，可溶性淀粉(SS)分子自组织成纳米聚集体，通过螯合和静电相互作用结合Ca²⁺，然后，通过可溶性淀粉(SS)聚集体调节异相成核将CO₃^2-引入到产生CaCO₃纳米颗粒(CNP)中，最后形成淀粉基多孔碳酸钙微球(PCMs-SS)。与传统除草剂相比，PCMs-SS除草剂具有更高的利用效率和杂草控制率，是未来绿色农药的应用前景。Zhao等合成了负载嘧霉胺的介孔二氧化硅纳米粒子(Py-MSNs)，其粒径分布为200~300 nm。将载药纳米颗粒应用于黄瓜叶上，结果表明：Py-MSNs更有利于黄瓜植株的吸收，而不是基底吸收，并且剂量对黄瓜植物中Py-MSNs的分布和消散速率几乎没有影响，Py-MSNs在叶子中具有较低的积累的风险。

纳米二氧化硅外观为无定形白色粉末，粒子尺寸范围为1~100 nm，微结构为球形，呈絮状和网状的准颗粒结构。由于其结构的特殊性，作为载体材料，其改性方法有多种，常见的有液晶模板法、溶胶-凝胶法、耦合交联法等。

Cao等采用液晶模板法制备粒径为110 nm左右、孔径为3.7 nm左右的介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)。利用分子间的静电相互作用和氢键，将水溶性壳聚糖(CS)衍生物N-(2-羟基)丙基-3-三甲基氯化铵(HTCC)包覆于负载吡咯菌素介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)的表面。研究结果表明，HTCC涂层大大提高了吡咯菌素的负载效率(LC)(40.3%)。载药纳米颗粒初始具有较快的释放速率，随后缓慢释放，可以显著的降低施药量，提高利用率。Wang等通过超声波法，将阿维菌素与多孔二氧化硅纳米粒子混合，制备了阿维菌素多孔二氧化硅纳米粒子(Abam-PSNs)。研究结果表明：Abam-PSNs可以通过改变二氧化硅纳米颗粒的多孔结构，改善阿维菌素的可控释放、光稳定性和水溶性，有利于提高生物利用度，减少农药残留。