推动绿色农业可持续发展:陈建岚在农药科技领域的引领之路
2024-02-28 52

  西安临空会展中心于2023年12月22日迎来了农药械交易会的盛大开幕,焦点聚集在实施乡村振兴战略、建设现代化和美丽乡村的方方面面。展会的多元特色体现在广泛的展品范围上,包括农药、肥料、植保机械、包装设备、农用塑料以及绿色防控等多个领域。这为参展企业创造了广泛的合作机会,同时也为农业从业者提供了更多的选择。组委会通过多种渠道邀请专业观众,采取派发邀请函、门票、展讯等方式,并通过专业媒体和大众媒体广泛宣传。同时,通过与批发市场的合作和建立庞大的专业观众数据库,以确保观众的多样性和质量。

  展会的曝光度得到了多家专业媒体和网站的积极参与,涵盖CCTV-2、CCTV-4、CCTV-7、CCTV-10、BTV山东电视台、《农业之友》、《火爆农资网》、《中国农资网》等合作媒体。这些媒体的参与为展会注入了更多的专业性和广泛性。记者有幸采访了绿色农药助剂解决方案专家陈建岚。作为绿色农药助剂解决方案专家,陈建岚以其对行业的杰出贡献引起了广泛关注。她的研究成果不仅改变了传统农药助剂的应用方式,还为农业生产提供了更环保、高效的解决方案。以下是关于陈建岚在农药领域高光时刻的详细报道。

  直至2015年之前,我国农药使用一直呈增长趋势,但这引发了环境污染、生物多样性受损以及农产品成本上升等问题。为了解决这一挑战,我国政府于2016年启动了农药使用量零增长行动,旨在确保农业的可持续发展。

  自该行动实施以来,我国成功遏制了农药使用量的增长,实现了农业生产的绿色转型。具体措施包括推广绿色防控技术,如生物防治和物理防治;强化农药市场监管,打击非法行为;提升农民的环保意识;研发新型水基化农药制剂;建立健全的监测体系;以及执行农业补贴政策。这些综合措施共同促使农药使用量减少,实现了农业生产与环境保护的协调发展。

  在这一背景下,陈建岚领导的团队研发了两种新型助剂应用于水悬浮剂SC和干悬浮剂DF,为农药行业带来了革命性的变革。水悬浮剂SC是一种新型液体农药制剂,通过高分子表面活性剂实现了农药颗粒在水中的高度分散,使悬浮液更为稳定。这使得SC在施用时能够更均匀分布在农田中,提高农药在作物表面的附着和吸收效率,从而优化了农药效果,减少了飘散,降低了对环境的影响,提高了利用效率。

  同时,干悬浮剂DF也为农药制剂领域带来了突破。作为一种固体形式的农药制剂,DF通过固体颗粒设计,使得储存和运输更为便利。这一创新简化了农药在生产、运输和储存过程中的操作流程,解决了传统液体农药易泄漏和对包装材料要求高的问题。农民在使用过程中无需再添加悬浮剂,使得农药更为直接、方便地应用于田间。

  陈建岚团队的研究成果在多个方面产生了积极影响。首先,在提高农药利用率、降低成本、增加效益方面,她成功将农药粒径D90细化到2~5μm,悬浮率接近99%。其次,在环保方面,实现了无组织排放,通过水悬浮剂的使用,减少了有害物质的排放,实现了绿色环保。

  这两种新型制剂不仅提高了农药的附着和吸收效率,还极大地降低了农药使用量,从而减少了环境污染。到2016年年底,全国农药产能已超过300万吨,但2015年的实际总产量为132.8万吨,其中国内使用量为49.33万吨,占比37.14%,出口量为83.49万吨。相较前几年,国内使用、出口和总产量均呈下降趋势。

  研究数据显示,仅有不足1%的农药能够精确沉积在目标害虫上,而仅有不到0.1%的农药表现出杀虫效果。在传统施药机械喷洒中,大约40%的农药能够有效沉积在作物叶片上,而约60%的农药可能随气流形成雾滴飘散而流失。

  农药使用中的低效和浪费问题逐渐引起关注,对农业生产和环境造成了负面影响。针对这一挑战,陈建岚带领的研发团队进行了深入的研究和探索。该团队充分整合植保无人机技术,在农药桶混助剂方面成功开发基于风洞系统的雾滴运行轨迹调控解决方案“风洞系统”。通过风洞模拟测试,实现了对农药雾滴的精准控制,有效解决了农药过量使用的问题。

  在系统研发过程中,陈建岚的团队详细研究了农药雾滴在空气中的运动规律以及其在不同环境条件下的沉积特性。通过建立复杂的数学模型,综合考虑了农田形状、面积、无人机航高、航速、环境风速、天气等多个因素,确保农药能够精准沉积在目标区域。

  为了进一步提高喷洒精度,团队对雾滴粒径、无人机机型等细节进行了优化,以更好地适应不同农田环境。数据显示,通过这些优化措施,成功提升了农药喷洒的精度和效率。此外,团队采用先进的扫描软件计算不同区域所需的农药制剂和肥料用量,实施差异化管理和个性化施用,从而降低了农药的浪费。数据表明,通过这种个性化施用的方式,成功减少了农药使用量,提高了利用效率。

  通过精准调控系统参数,团队成功防止了农药的飘散和对非目标植被的影响。实践数据显示,“风洞系统”显著提高了助剂对雾滴的运行调控,提高农药的有效利用率,实现了20-25%农药有效利用率的显著提升。这一技术的成功应用不仅意味着相同数量的农药能够取得更好的防治效果,提升了农业生产的经济效益,同时也降低了农药的浪费,减轻了对环境的负担,为生态农业生产带来了积极的影响。

  2012年,率先落地RAFT技术实现高品质助剂生产,成功开拓国内高端市场

  传统农药助剂生产技术面临的复杂性和不可控因素是农药助剂行业长期以来一直努力解决的难题。这种技术的自由基聚合体系中,自由基浓度较高,容易发生自由基的终止反应,导致反应不可控。小幅度的变化可能引发一系列副反应,如增长链自由基的双分子偶合、歧化终止或链转移等,给助剂的生产带来了复杂性和难以控制的挑战。由于这些复杂性和不可控因素,传统技术往往导致助剂的次品率较高,从而推高了农药助剂的研发成本。

  为了应对这一挑战,陈建岚首次引入了可逆加成断裂链转移自由基(RAFT)技术,并建立了智能化流程成功实现了新产品的生产。该技术主要应用于高分子聚合物的合成,其独特之处在于能够实现对聚合物结构的极大控制,包括分子量、分子量分布以及链段序列等方面。

  陈建岚领导团队通过计算机化系统和先进的自动化技术对RAFT技术进行精细的监控、调控和优化形成智能化管控。这包括先进的自动化控制系统、实时监测装置以及智能算法的建立,使整个农药助剂的生产过程变得更加智能化和自动化。这一技术进步不仅提高了生产效率,还有效地降低了助剂的次品率,从而降低了农药助剂的研发成本。

  “梳型”聚羧酸盐高分子表面活性剂(SP-2728)和“ABA”型高分子表面活性剂(SP-2836)正是该技术的应用成果。这两款助剂具有更高的品质和性能,有助于将农药均匀分散在溶液中,从而提高农药在使用过程中的均匀性、有效性和稳定性。它们不仅被评审认定为高新技术产品,而且在农药助剂行业中处于领先地位,为行业带来了一场技术革命。通过RAFT技术的成功落地,成功地推动了国产农药助剂市场的一大步,彻底解决了传统技术所面临的复杂性和不可控性问题。

  为了进军国内高端农药助剂市场,陈建岚决定兴建一座DF中试塔。这种中试塔是专为化学和制药工业设计的,能够进行中试规模的反应实验。通过DF中试塔,可以在规模实验中收集产业化数据,确保这些数据更贴近工业化生产条件。这种实验方式不仅为定制解决方案的优化提供了有力支持,还能有效预测并规避潜在生产缺陷。

  同时,陈建岚采用开放式合作模式,积极向高端农药企业分享实验数据和经验,并为其提供全方位的技术服务。从设备选型、配方细节到技术人员培训,确保客户得到最优质的服务。这种知识共享不仅加强了行业内的技术交流,也为客户提供了更全面的保障。陈建岚的全流程解决方案不仅注重技术创新,还特别关注生产链的优化和满足客户的个性化需求。她的全方位技术合作模式赢得了市场的广泛认可,使她成为国内农药生产商的首选合作伙伴。

  在此次专访中,我们了解到陈建岚及其团队在农药行业所做出的一系列努力。他们通过研发新型助剂以及引入先进技术,取得了一些显著成就,为农业领域的可持续发展提供了一定的支持。总体而言,陈建岚及其团队在农药行业取得的成就是一个积极的方向,未来我们也会持续的跟踪更全面的数据和评估来评价这些技术在长远发展中对农业可持续性的影响。我们期待看到更多科技和创新的涌现,以促进农业领域的不断进步和发展,为农业未来带来更多的可能性。