常 理

農藥不再是那個農藥

常 理

中國農業(yè)科學院“農藥高效低風險技術體系創(chuàng)建與應用”項目獲得國家科學技術進步獎二等獎——

曾幾何時，農藥殘留、農藥超標等話題頻繁地進入公眾視野，消費者一度“談藥色變”，好像使用過農藥的農產品就是“有毒”的。

實際上，農藥并沒有那么可怕?！叭松×艘运?、植物生病了要打藥，道理是一樣的?！敝袊r業(yè)科學院植物保護研究所副所長鄭永權說，農藥只要科學合理地應用，其對人體帶來的副作用是可控的，而且大大有助于農業(yè)生產。

鄭永權及其團隊一直以來致力于農藥應用方面的相關研究。前不久，他們承擔的“農藥高效低風險技術體系創(chuàng)建與應用”項目榮獲2016年度國家科學技術進步獎二等獎。

科學使用益處多

“植物跟人類一樣，在生長過程中會遭受病菌、害蟲、雜草以及害鼠的侵襲，如不進行有效保護和救治，則會影響生長、減少產出，甚至導致作物死亡顆粒無收?！编嵱罊嗾f。

當前，我國病蟲害現象頻發(fā)，飛虱、粉虱等害蟲肆虐，水稻黑條矮縮病、水稻條紋葉枯病、玉米粗縮病、番茄黃化曲葉病毒病等毀滅性植物病害暴發(fā)流行，對我國農業(yè)生產構成了巨大威脅。

本土病蟲害在作怪，“進口”病蟲也“不消?！薄Ｃ乐薨邼撓壸匀肭趾蟛坏?0年間，就已遍布全國，嚴重危害百余種農作物，受害面積130多萬公頃，導致減產30%～50%，每年防治費用達4億元。

在長期的歷史發(fā)展中，人類曾嘗試過不使用農藥，而此舉帶來的損失也是巨大的。20世紀末，美國呼吁不使用農藥，而那段時間美國糧食產量降低了30%，價格提高50%～70%。

鄭永權認為，科學使用農藥可以保證糧食的產量。我國是農業(yè)大國，更是人口大國，資源環(huán)境相對緊缺。要保證“中國人的飯碗牢牢地握在中國人自己手里”，除了依靠改進栽培技術、改良品種提高單位產量以外，減少單位面積的損失也是重要手段。

據世界糧農組織估計，通過正確使用農藥可以挽回作物40%左右的損失。諾貝爾獎獲得者、小麥育種學家NomanK.Borlang曾說，沒有化學農藥，人類將面臨饑餓的危險。

科學使用農藥還可有效解決農產品免受生物毒素污染問題。農產品因真菌感染而產生的人體有害物質——真菌毒素約有300多種。如黃曲霉毒素B1，毒性比砒霜大68倍，是I類致癌物，應用含有黃曲霉毒素的飼料喂食給奶牛后，牛奶中可以檢測出黃曲霉毒素。

同時，農產品在儲藏、運輸過程中，如果不進行防腐保鮮處理，極易感染食源性疾病微生物而發(fā)生腐爛，消費者食用被大腸桿菌等污染的農產品后會引發(fā)急性腸炎等疾病。“因此，農藥可通過控制病菌的危害來減少生物毒素的產生和食源性疾病微生物的污染，保障農產品質量安全。”鄭永權告訴筆者。

從低毒到低風險

在人們傳統(tǒng)的印象里，農藥危害極大，幾乎“等同于”毒藥。而實際上，經過多年發(fā)展，農藥經歷了低效高毒、高效高毒、高效低毒和高效低毒低殘留4個階段?，F在，農業(yè)生產中所應用到的農藥，已經不是過去傳統(tǒng)意義上的農藥了。

最大的不同是化學成分和結構不一樣了，過去的農藥多為含氯、砷以及有機磷，現在多為仿生農藥，毒性大大降低；同時，農藥的作用機理也不同，過去多為神經毒劑，容易引發(fā)人類中毒，現在有影響昆蟲能量代謝、物質合成的新農藥，對人體影響相對較小，并且效果好、用量少。目前，我國含有高毒農藥成分的產品比例不到2%，低毒和微毒農藥產品達75%以上。

“農藥高效低風險技術體系創(chuàng)建與應用”項目負責人鄭永權（右）和科研人員在位于北京的中國農業(yè)科學院植物保護研究所溫室內檢查科學用藥農作物生長情況。攝影/新華社記者 殷剛

盡管如此，隨著人類對環(huán)境質量、農產品質量安全等方面要求越來越高，“高效低毒低殘留”農藥也已無法滿足現代社會發(fā)展需求了。

鄭永權指出，即使是同一種農藥分子，在空間中可能造成相互影響，從而產生完全不同的毒性機理，對非標靶生物和生態(tài)環(huán)境造成不同程度的危害。例如，S-異丙甲草胺和R-異丙甲草胺，兩種分子互為作用，都可除草，但后者在使用中存在致癌風險。這種相同分子式、不同空間結構的農藥被稱為“手性農藥”。目前，“手性農藥”約占現有農藥的40%，將這些隱藏在分子中的風險進行分解、剖析并加以防范，是非常重要的事情。

在此背景下，鄭永權及其團隊提出的“高效低風險”農藥概念非常符合當前人們對農藥使用的要求。據悉，該體系通過低風險劑型設計、低風險應用技術和管理政策引導，把農藥對作物、農產品、人畜、環(huán)境等風險控制在人類可以接受的范圍，從而實現農產品質量安全、生態(tài)安全和現代農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

同時，在國家大力倡導綠色發(fā)展，推動農業(yè)發(fā)展方式轉變的背景下，農藥的“高效低風險”也符合農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。

農業(yè)部制定的《到2020年農藥使用量零增長行動方案》就提出，“到2020年，初步建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型病蟲害可持續(xù)治理技術體系，科學用藥水平明顯提升，單位防治面積農藥使用量控制在近3年平均水平以下，力爭實現農藥使用總量零增長”。

亟待產業(yè)化推廣

為方便技術推廣和農民使用，科研團隊還研發(fā)出了一整套“科學選藥、合理配藥、精準噴藥”的高效低風險施藥技術。

中國農業(yè)科學院植保所研究員蔣紅云介紹說，首先是選藥，過去農民使用農藥憑經驗，準確性低?，F在，利用團隊研制出來的26套精準選藥試劑盒，只需把田間害蟲捕捉放到試劑盒內，1～3小時內觀察其死亡率就能判斷這種農藥是否有效，并且可以實時跟蹤調整用藥，這就使選藥準確率提高到80%以上；其次是配藥，科研團隊通過研究發(fā)明了藥液沾布比對卡，指導田間合理配藥，農藥利用率因此提高30%；第三是噴藥，研究團隊發(fā)明了農藥霧滴密度指導卡、測試卡、比對卡的“三卡”聯用，實現了精準噴藥，從而減少農藥噴施量30%～70%。

技術有了，但僅僅停留在試驗階段是不夠的，關鍵是能否進行產業(yè)化推廣。據悉，研究團隊設計了高效低風險農藥劑型并進行了產業(yè)化應用。負責此項工作的中國農業(yè)科學院植保所研究員黃啟良告訴筆者，通過高效低風險農藥有效成分、助劑的篩選，研究了配方組分之間的相互作用與增效關系，評價了配方組合的生物活性及安全性，他們研發(fā)出可分散油懸浮劑新產品。這種新產品使用植物油等低風險溶劑，可完全替代乳油中苯類有害溶劑。

目前，科研團隊設計開發(fā)出水基替代油基的高效氯氰菊酯、烯酰嗎啉、苯醚甲環(huán)唑等水基化新產品，其中有10個獲得了農藥登記并實現了產業(yè)化。2013年～2015年，項目成果推廣應用面積1.8億畝次，新增農業(yè)產值149.9億元，新增效益107億元，經濟、社會、生態(tài)效益顯著。