——访沈阳农业大学植物保护学院副院长、博士生导师 纪明山教授
(记者 刘洪宇)农作物病虫草鼠等有害生物严重制约着农业的发展,有关资料显示,我国每年因有害生物造成的损失,粮食为35%,蔬菜30%,棉花33.8%。在世界范围内,农作物有害生物造成的损失平均高达35%。这不能不让我们想到多年来已经给我们很大帮助的农药。
农药对人类的贡献有目共睹,它带给了我们的粮食、农产品的丰产、高产,但农药的负面影响也逐渐被人们所认识,尤其是不合理用药而危害食品安全的事例已引起社会高度关注,谈药色变,农药好像一夜之间成了不受人喜欢的朋友。
面对这个有着双重作用的朋友我们怎么办? 我们走近了专家,专家说农药能否成为我们的朋友,取决于我们自己,取决于我们的兴利除弊,取决于我们的知识和责任。
农药带给我们粮食的丰产、高产,同时也关系到食品安全、生命健康和农产品的国际竞争力……
记者:提起农药我们并不陌生,但繁多品种令我们目眩,如何区分不同类型的农药?从半个多世纪的农药史来看,农药对农业到底起到了一个怎样的作用?
纪明山:有植物生长,就会有病虫草鼠害,有害生物多了,就和人类夺口粮,如果我们不采取措施,人类生存就会受到危险,这已被人类历史上无数次虫灾所证明了的。防治有害生物,自古就有;科学发展了,我们生产出了农药。1950-1990年,由于农用化学品大量使用,虫害大大减少,粮食产量从1005公斤/平方公里提高到3036公斤/平方公里,年增值为40.6%,为前50年的27倍。其中,化学农药对人类的贡献功不可没。诺贝尔奖获得者、小麦育种学家Noman K.Borlang说:“没有化学农药,人类将面临饥饿的危险”。农药用于防治卫生害虫挽回数以亿计人的生命。国内外长期的实践证明,农业生产离不开化学农药。许多发达国家曾尝试不使用农药,全靠自然调控的措施来保护作物,结果是损失惨重。据美国农业部资料,美国一旦停止使用农药,导致植物产品的产量降低30%,相应农产品的价格提高50%-75%;英国试验证明,一年期间不使用农药导致作物产量下降:谷物45%、马铃薯42%、甜菜67%,而两年不用,则损失又增加一倍。由此可见,农药在现代农业生产中的作用是巨大的。农药是个大概念,其品种极多,但我们可以按不同分类去认识它。按主要用途,可分杀虫剂、杀螨剂、杀鼠剂、杀软体动物剂、杀菌剂、杀线虫剂、除草剂、植物生长调节剂等。按来源不同,分为矿物源农药(无机化合物)、生物源农药(天然有机物、抗生素、微生物)及化学合成农药三大类。其中化学合成农药由人工研制合成,并由化学工业生产出来,其品种繁多,常用的约300种,应用范围广,药效高。近几十年来生产上使用的绝大部分都是化学农药。
记者:具体联系到我国的国情,农药在我国的农业生产和经济发展中是否也扮演着一个重要角色?
纪明山:粮食在我们国家的基础地位我想大家都十分清楚,既然是基础的东西,就不能有半点“闪失”。我国是农产品生产大国,农药每年防治病虫草鼠害面积约50亿亩次,可挽回15%左右的农产品损失(其中挽回粮食损失3000多万吨),价值500多亿元。农药防治具有防效好、见效快、使用方便、经济等优点,一直是植保工作中一项最重要、最受农民欢迎的防治措施。可以说,农药是保证农作物高产丰收的重要生产资料。从另一个角度讲,我国也是农药的生产大国,目前拥有2800多个农药企业,生产农药有效成分600多个,产品齐全(2万多个),工艺较先进,合成能力强,2005年农药总产量达到103.9万吨,同比增长20.3%。2004年中国农药出口量已排行全球第一,出口总量占全球总量的19.5% ,出口额排行第四,出口额占全球总出口额的9.6%,农药行业已成为中国石油和化学工业中出口创汇及进出口贸易为顺差的主要行业之一。
记者:提起农药,目前人们听到的最多的莫过于农药残留的话题了。农药是一种化学物品或者生物制剂,对有害生物起作用的同时,对食用农产品的人也会有直接和间接的影响。同时,我们的农产品出口过程中由于农药残留超标问题而遭拒的事件时有发生,您怎么看待这个问题?农药的使用是否还会对环境造成一定的影响?
纪明山:是的,农药残留是个大问题,是我们十分关注的,它关系到食品安全甚至影响经济发展。但是由于过多的、单方面的农药残留报道,使人谈(农)药色变,甚至要禁止农药的使用。其实,正如我国农药专家陈万义教授所指出的那样:“农药与汽车一样,也是人类的工具,一种与农业有害生物作斗争的工具。汽车驾驶要遵守交通规则,违章驾驶,出了事故,责任在人,不在车。农药使用也有规则,违规使用造成的事故,责任亦在人而不在药。”农药作为一种化学物品,如果使用不当则容易产生副作用。长期以来,由于耕地与人口的矛盾,我国农业生产以追求产量最高为主要目标。为了提高单位面积产量和保证丰产,对化肥、农药的投入就比较大。此外,因为我国农药品种结构不尽合理,高毒、剧毒农药占有一定比例,剂型、使用方法等方面存在问题,而农药的合理使用需要掌握一定的知识和技术,一些农业生产者不能规范用药,不仅没有达到理想的防治效果,还导致了高残留,甚至发生自己和他人的中毒事件。农药过量使用,大量化学成分渗入到土壤、江湖、地下水,通过蒸发还会影响空气,所以会对环境质量造成一定的影响,严重时会造成污染。我国许多粮食高产区也是农药的高施用区,其用量超过世界平均用量水平,农药污染相当严重。这些都使农作物中农药残留问题日益严重,影响了农产品质量和人民的身体健康。应该说,农药是把双刃剑,不合理使用农药,副作用就会显现出来,如果科学合理的使用农药,我们完全可以使农药发挥尽善尽美的作用。所以,我们应该像对待汽车一样善待它,用其利,抑其弊。
科学合理地使用农药,用其利,抑其弊,我们完全可以使农药发挥积极作用的同时生产出无公害农产品
记者:针对农药残留,我们有了无公害食品、绿色产品和有机食品等概念及其标准,这些食品是否就是不用农药的产品呢?也就是说在无公害产品生产中农药处于一个怎样的状况?
纪明山:无公害不等于无农药。无公害蔬菜,只允许使用高效低毒化学农药和生物农药,使农药残留能够控制在标准允许的范围内,因而可以让消费者放心食用。我国的绿色食品标准分为AA级和A级两种,其中AA级相当于有机食品,对农药品种、喷洒技术和残留量都有着严格的标准和要求,甚至不允许使用化学农药,同时生产中必须保证对环境的友好。凡是申请取得了绿色食品认证标志的产品,就必须按照食品行业标准实施规范性管理,是带强制性的,所以,无公害产品的实施和绿色食品的认证就是从源头治理农产品的污染,是促进合理使用农药,降低农药残留的重要的有效途径。总的来说,科学的农药喷施是实现无公害化的关键因素之一。近年来,各级植保部门做了大量的试验示范工作,筛选出了一批适合无公害农产品生产的农药,明确了其使用技术并进行了大力推广。
记者:那么您觉得应该采取哪些有效措施来减少农药残留和污染的现象呢?
纪明山:让农药促进高产丰产的同时减少残留和污染是上至国家,下至农业生产者多年来一种在努力做的工作,这项任务随着经济的发展也日益迫切。其实方法和措施已经很多,关键在一步步去做、引起重视落到实处。简单说来,关键在于源头,即农业生产者一定要树立合理用药的观念和掌握科学用药知识和技能,做到这两方面的动力往往来自于主动的要求和外部的压力这两方面——主动的要求是一种基于道德的、自身经济效益的考虑;外部的压力指国家通过加大对农药残留的监督管理,形成一套完善、有效的监督、监测体系,制定了有关法规、措施使不合理用药者受到惩罚。其中,加快植物保护新方法的研究, 推广使用高效、低毒、无污染的新技术是很关键的工作,包括大力研制高效、低毒、低残留的农药新品种,并尽快推广应用到农业生产中去,大力推广无毒、无害的灭虫方法及发展抗害作物的研究, 利用生物工程技术培育出各种抗病虫害的作物新品种, 可大大减少农药的使用量。比如有机农业不用化肥和化学农药,看似很"土",但实际上对科技的要求很高,尤其是在不使用化学农药的前提下解决病虫害问题一直是个大挑战。一些国家采取的办法是把有机田与普通田分离,以尽量隔离病菌和害虫的传染,另一个办法则是开发非化学的生物农药。
高毒农药全面禁止 生物农药前景广阔
记者:最近国家规定,从2007年1月1日起,全面禁止甲胺磷等5种高毒农药的使用,这一措施源于什么?
纪明山:这是我国农药管理史上的一件大事。甲胺磷、甲基对硫磷、对硫磷、久效磷和磷胺5种高毒有机磷农药杀虫种类广、速效性好、使用成本低、应用面广,普遍用于防治水稻、棉花、小麦和玉米等粮食作物的主要害虫。据统计,这5种农药的使用量占农药总使用量的25%左右,但这5种农药是“高毒”的,对使用人员、生态环境和农产品食用安全均有较大的负面影响,引起的问题也非常多,已经被列为《对某些危险化学品及农药在国际贸易中采用事先知情同意程序》(PIC国际公约)中受限制的品种名单。因此,农业部和国家发改委2003年公布了甲胺磷等5种高毒有机磷农药削减方案,分3个阶段完成削减计划。从2004年1月1日起,撤销所有含甲胺磷等5种高毒有机磷农药的复配产品登记证;从2005年1月1日起,除原药生产企业外,撤销其他企业含有甲胺磷等5种高毒有机磷农药制剂产品的登记;从2007年1月1日起,全面禁止甲胺磷等5种高毒农药的使用,只保留部分产能用于出口。这是继1983年我国停止生产使用六六六、滴滴涕等有机氯农药后,又一次较大规模农药结构调整。禁了这几种药后用什么呢?为保证农业生产的顺利进行,并防止在使用其他替代药剂后带来相应的副作用,2005年农业部下达了高毒农药替代试验示范项目。对替代上述5种有机磷高毒农药的药剂品种进行室内生物测定筛选,田间配套技术试验研究、大田药效示范、天敌风险评估、水生生物风险评估和抗药性风险评估等6个方面的综合评价,最终专家推荐了17种农药作为第一批替代高毒农药的品种,包括:氟虫腈、三唑磷、阿维菌素、噻嗪酮、啶虫脒、抗蚜威、三氟氯氰菊酯、氟虫腈/敌百虫(1:49)等。按照所推荐的药品和使用技术,可以取得良好的防治效果,并有效地避免过度杀伤天敌的风险。
记者:生物农药的开发和研制可以说是备受瞩目,各国都在加紧研制,它有什么特点,真是无毒无污染的农药吗?
纪明山:有人说生物农药是完全无毒、安全的农药,这种说法是不确切的。我们都知道有毒的植物、微生物是很多的,生物农药的无毒或低毒是整体而言、相对化学农药来说的,而具体到某种农药是否无毒,是否对环境友好,是需要经过严格的评价才能下结论。生物农药是具有农药特性的用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其产生的生理活性物质和转基因产物,包括微生物农药、农用抗生素、植物源农药、生物化学农药、转基因生物农药和天敌生物农药。与传统的化学农药相比,生物农药有源于自然、最终到自然中去的特点,具有对人畜和非靶标生物相对安全、环境兼容性好、不易产生抗性、易于保护生物多样性及来源广泛等优点。比如,植物源农药,它是人类历史上最古老的生物农药之一。植物是生物活性化合物的天然宝库,其产生的次生代谢产物超过40万种,其中的大多数化学物质如萜烯类、生物碱、类黄酮、甾体、酚类、独特的氨基酸和多糖等均具有杀虫或抗菌活性。据1985年的资料,全世界已报道过1600多种具有控制有害生物的高等植物,其中具有杀虫活性的1005种,杀螨活性的39种,杀线虫活性的108种,杀鼠活性的109种,杀软体动物8种;对昆虫具拒食活性的384种,引起昆虫不育的4种,调节昆虫生长发育的31种;抗真菌的94种,抗细菌的11种,抗病毒的17种等。因此,高效生物农药的开发应用对人类健康,环境保护和农业的可持续发展都有极其重要的意义。
记者:生物农药这么好,能否取代化学农药?化学农药还有没有“前途”?
纪明山:生物农药开发与应用过程中仍存在诸多亟待解决问题,就活体微生物农药来说,存在产品贮存条件苛刻,对温度要求较严,药效缓慢而且药效受环境(温度、湿度)的影响,难以稳定,保质期(学术上称为货架寿命)不长等问题。在生产研制方面,我国研究开发生物农药的单位日益增多,研发队伍不断扩大,但单位间分工协作较差,多是在低水平上进行重复的研究工作,科研成果不能及时转化成生产力。同时,尽管己开发、登记了不少生物农药品种,但不少品种的生产水平不高;作用机理、高效生产工艺的研究不够深入;在后加工及剂型研制上,未能很好地围绕活性成分及药理过程对其稳定性、分散性、渗透性以及保护剂、增效剂等开展多层次的研究,因此得不到高效稳定的剂型。但我们说生物农药是有前途的,尽管存在各种各样的诸多问题,生物农药市场份额不断扩大已是必然,其发展前景十分诱人。发展生物农药产业对保证农业可持续发展、保障人们的生命与健康、保护生态环境都十分重要,并将极大地增强我国农产品的国际竞争力。化学农药与生物农药将长期并存,其研发都要努力创新,根据农业的需求,利用现代科学新技术寻求具有新功能、新作用机制的新活性物,或者是已知活性物的新用途;都应该根据自身的特点及存在的问题进行研究。如化学农药应侧重寻求低毒、高分解、环境相容性更好的化合物,微生物活体农药要致力解决制剂的稳定性问题。预计到2015年,预计我国生物农药将占农药总份额的30%。
科学的农药使用技术是亿万农业生产者必须掌握的现代农业知识,从这点来看,农田“用药”是门大学问、大工程
记者:当前病虫草鼠害的防治过程中,抗药性是也时常被人提起,这是不是一个同样需要重视的问题?如何减少害虫对生物农药的抗药性?
纪明山:有害生物在长期的化学农药防治条件下,会产生抗药性,不合理使用生物农药同样能产生抗药性。农药的抗药性给我们带来过深刻的教训,上世纪八十年代,引进拟除虫菊酯类农药防治棉田棉铃虫,开始防效相当显著。但在忽略国内测试、国外经历的预警下,大量、全力推用拟除虫菊酯类农药。到八十年代中后期,棉铃虫对这类农药产生抗性,并且愈来愈严重。当时在北方冀鲁豫老棉区,棉铃虫害虫对溴氰菊酯、氰戊菊酯等拟除虫菊酯类的抗药性,达到了高抗和中抗水平,导致应用浓度不断升高、应用次数加速增多、防虫效果显著降低、植棉效益骤跌的局面。因为一种农药的从研制、生产到大规模应用需要很多人力、物力、财力,如果失去了防效,是很可惜的,且会给再控制病虫草害带来困难、给农业生产价值带来损害,所以一定要研究如何延缓抗药性,要采取措施来延缓抗药性的产生,为此农药抗药性产生和治理,倍受植保部门的重视。关键还在于科学合理用药:限用或停用害虫已产生抗性的药剂,选用高效低毒、经济安全的药剂及其制剂,加强害虫预测预报,掌握防治适期及时用药,以较低剂量达到较高的防效;尽量放宽防治指标,减少用药次数和用药量;合理轮用、混用不同作用机理、不同靶标部位的杀虫剂;选取用适宜的施药器械和施药技术,提高农药利用率和防治效果。
记者:最后我想请纪教授向我们的农民朋友谈谈喷洒农药过程中如何减少污染和提高防治效果,也就是在农药田间技术方面最需要注意的问题是什么?
纪明山:农药喷洒技术是科学使用农药的重要环节,直接关系到农药的有效性和残留量。科学的农药使用技术是亿万农业生产者必须掌握的现代农业知识,从这点来看,农田“用药”是门大学问。70年代以来,世界各国都加强了农药喷洒技术的研究,使这一技术日新月异,喷洒技术、喷洒质量日益规范化、标准化——努力以最少的农药剂量,均匀地喷洒于靶标,尽量减少向非靶区的流失与飘移,科学、经济、高效地利用农药。而我国在这方面的还很薄弱,农业生产者凭经验喷洒,随意性大,这迫切需要我们的农业职能部门深入农村指导农民正确掌握科学使用农药知识,培养掌握现代知识的现代农民,引导农民开展生态无公害防治农作物虫害。目前,存在的最大问题是不按农药使用准则施药,不顾农药的安全间隔期,这是绝对不行的,会导致大量的农药残留在农作物上。各种农药在作物收获之前,都有一段不允许施药的间隔期,这样药物会一个有自然降解的时间,残留会大大减少。再如有专家通过调查发现,使用农民常用的工农-16型手动喷雾器喷药,沉积在植株上的药液仅30%左右,落在土壤中的却为70%。所以,改进喷药设备也是提高农药喷洒技术内容之一。
链接:农药使用效果为何差?
防治农作物病虫害,当前仍以喷施农药为主。但在生产实践中,常出现合格农药却使用效果不理想的的情况。究其原因,有以下几点:
一、诊断错误。病当虫治,虫当病治。如番茄青枯病死苗,错诊为地下害虫咬根死苗等等。这样用药再多也不会见效。
二、药不对症。诊断正确,但药不对症,例如用井冈霉素防治水稻稻瘟病;用三氯杀螨醇防治三麦粘虫等等,自然没有效果。
三、贻误良机。防治虫害,应在成虫产卵高峰期或幼虫初孵至三龄前施药效果最好。如果幼虫已至三龄以上,作物已咬害成灾,此时防治,施药再多,效果也不佳。
四、药量不准。用药量过多或多少都不好。浓度过大易发生药害,浓度过小又达不到防治目的。必须按照农药使用说明和要求配制,才会获得满意效果。
五、混用不当。如常用的乐果、辛硫磷、敌杀死等弱酸性或中性农药与碱性农药石硫合剂等混用,就会分解失效。
六、盲目喷药。喷药要喷在要害部位,才会收到理想效果。例如,防治向日葵菌核病,就应根据菌核在土中越冬的规律,在菌核萌发前,田间撒药防效最好,而用药喷发病部位,则反而效果不佳。稻瘟病、白叶枯病等,主要在叶片上发生危害,用药时就要对准叶面喷洒才能收到效果。
七、天时不利。药效与温度、湿度、雨、露、风和光照等气象因素密切相关。如使用乳剂农药,喷药后至少在未来的24小时内无雨,效果才好。使用胃毒、触杀剂农药,最少需要两天内无雨冲刷,才能较好地发挥药效。故此应根据当地气象预报,选择适当的天气条件喷药。
人物档案:
纪明山,博士。 1966年生于河北省任丘市。毕业于沈阳农业大学。2003年破格晋升教授,2004年入选辽宁省百千万人才工程百人层次,2005年被评为沈阳农业大学教学名师。现为沈阳农业大学教授,博士生导师,植物保护学院副院长,农药科学系主任,农药学学科带头人,辽宁省生物农药工程技术研究中心主任,辽宁省昆虫学会副理事长。2000年以来,主持或参加省部级以上科研课题16项,其中国家课题4项,省级课题12项,作为第一主持人的8项,已完成10项。已发表论文90余篇,出版著作10部。获得辽宁省政府科技进步二等奖1项,三等奖2项,省优秀教学成果一等奖1项,申请国家发明专利1项。(摘自《辽宁日报》2007年3月13日)