1、1如何正确认识化学农农药问题一、概述众所周知，使用化学物质控制农业有害生物，是一种效力和效率都很高的方法，产出/投入比效高，因此不仅受到农民和农场主的欢迎，并且至今都是各国政府的重要国家技术政策之一。中国已经成为农药大国，原药生产能力已近 70 万吨，农药原药品种超过 400 种，按有效成份计算年产量约 40 万吨，居世界第二位。在 易组织的全球经济一体化框架下，今后还会有更多的非国产农药进入我国市场。中国的农业病虫草鼠害的化学防治面积，每年已达 2。7 亿公顷，在西部大开发的新形势下，随着西部地区农业经济水平的迅速提高，全国化学防治面积还将进一步扩大，对农药的需求量也必将显著增加。西部 10
2、 个省区（含山西省，不包括西藏自治区）的农药使用量（按有效成份计算、下同）308547 吨，占全国用药量的 14%，但其播种面积却占全国的29%。平均每公顷播种面积用药量为 570。5 克，低于全国平均水平的 1500 克，只及 8 个经济发达省区平均用药量为 3098 克/公顷的 18。1%，这里不妨把日本等用药量很大的国家作为参比：日本平均用药量高达 11640 克/公顷（840014000 克/ 公顷，根据不同的资料来源） ，意大利和以色列的情况也大体相似，美国为 3750 克/ 公顷，主要是因为美国水稻种植面积比较小，但用药量仍比我国高一倍多。这种对比状况至今还没有根本性改变。联合国粮
3、农组织（FAO）的历年统计资料表明，过去一百多年中，农药和化学防治法，为世界农业生产做出了重大贡献，这已经是公认的史实。1997 年美国 德森研究所世界粮食问题研究部主任经济学家 AYY 指出；1960 年以来，地球上并没增加耕地面积，而仍能使农产品增加了 3 倍多，使地球能养活已猛增了 80%的世界人口，正是绿色革命，化肥、农药所做出的贡献。他在第二十四届“名人讲座”上直率地用“拯救地球必须采用农药，生物工程和欧洲农业改革计划”为题，主题报告指出，人类面临的主要挑战是如何满足 2035 年即将达到 85 亿的世界人口对农产品的迫切需求，今后 50 年内，世界粮食产量必须增加 23倍，为此必须
4、充分利用现有的土地资源发展高产农业。1949 年以来，中国农业生产量的大幅度增长，虽然有众多因素，但同政府大力扶持发展农药生产，采用化学防治法有效的控制了农业有害生物是分不开的。周恩来总理亲自主持了由 5 个部领导参加的“农药领导小2组”对我国农药的快速发展起了决定性的作用。目前在我国病虫害防治中，化学防治面积约占全部防治面积的 90%左右，特别是一些重大病虫害，都曾多次暴发成灾，有些病虫害几乎年年有灾情，至今仍然是粮食作物生产上的严重威胁，此处还有很多蔬菜，果树，特用作物和经济作物上的重要病虫害，造成我国农业生产的总体损失极大，对我国经济影响十分严重。2001 年度，仅烟草主要病虫害所引致的
5、烟草产量损失即达 1。13 亿公斤，产值损失达 13。5 亿元。此处全国森林面积 1。27 亿公顷，据可以统计到的每年发生森林病虫害的面积约 0。15 亿公顷，但山高林密，许多地方难以调查到，实际上还远不止此。由于农药供应不、施药手段落后、资金投入不足等因素，每年进行防治的森林面积仅 0。0470。053 亿公顷。可见农药的需求和化学防治还会有很大的发展。但是有机氯杀虫剂的高残留性和有些有机磷酸酯类和氨基甲酸酯类杀虫剂的高毒性一度成为人们关注的问题，特别是有机氯杀虫剂对环境质量所带来的困扰，引起了普遍重视，在一部分人中逐渐形成了全面反对使用化肥农药的极端主义主张。由于这种主张与实际情况存在很大
6、差距，因此争论很激烈。近年来，这种论战在国际上已经发展成为主张完全停止使用化肥农药的有机农业，与主张继续使用化肥农药与生物工程的现代高科技农业之争，美国一些著名农学家（monyuhmhdd 大学农业和资源经济系的罗德勒等）出于推动有机农业的发展从 1981 年1995 年组织了长达 15 年的有机家业试验，在 1996 年发表的研究结果却表明有机农业的谷物产量比现代高产农业降低 21%之多，而农田基本建设投资很大，农业劳动力消耗则增长了 42%（1997 年） 。虽然农民可以用 “绿色农产品”的高品名称提高产品售价而获得经济补偿，但这项试验却证明了有机农业是一种高投入，低产出的农业。这一研究结
7、果引起了很大的反响，这方面的争论仍在继续进行中。不过，目前化肥农药仍然是农业生产上必不可少的重要生产资料，这一点则是联合国粮农组织和各国政府不争的共识。二、农药科学的发展趋向和成就农药科学和化学防治经过百佘年的发展，已经成为一门在理论和生产实际非常完整的现代高新科学技术，并且正在以更快更好的速度发展。20 世纪 40 年代以前的农药是以砷、硫、氟、磷、氰化物等无机矿物质所生产的无机农药以及除虫菊酯，烟草、鱼藤根等植物源农药为主，矿物油也曾广为使用，这时期的农药被3称为“第一氏农药”品种少，剂型也少，效果也较差，但无机农药不易诱发病虫产生抗药性，对人畜和有益生物的危害也相对较小。由于效果较差，逐
8、渐退出化学防治的主战场。40 年代以后，随着有机氯、有机磷酸酯类高效杀虫剂的出现，农药迅速进入了有机合成时代。新农药层出不穷。到 60 年代中后期，国际上每年研发出来的新新化合物即达十万种，投入商品的新农药每年多达 810 种。7080 年代，拟除虫菊酯类杀虫剂就有 36 种进入商品化生产。许多新的作用方式也被陆续开发出来，药物的效力也迅速提高，田间用药量也大幅度下降，从 40 年代平均每公顷用药 1。5 公斤有效成份不断降低，至 70 年代已出现了每公顷用药不足 0。078 公斤的所为“超高效农药” ，降了 1/20。目前英国农药公司已经把组合化学和基因工程引入到新农药的研究开发之中，不仅能
9、够利用分离得到的基因组进行高通量筛选以快速找到先导化合物，而切，还能利用这种基因工程快速查明这种化合物的作用机制，并很快预知新化合物可能产生的不良影响，使农药研究开发具有了空前强大而快速的预见能力。这些重大技术进步充分显示了农药科学已经进入了一个斩新的历史时期。目前杀虫剂的种类1、 照杀虫剂的来源和化学成份可分为有机杀虫剂和无机杀虫剂。有机杀虫剂又分无然有机杀虫剂和人工合成杀虫剂及杀螨剂。无机杀虫剂主要有含砷、氟、硫、磷等无机化合物。2、 按照作用方式可分为；胃毒剂、触杀剂、薰蒸剂、内吸剂、忌避与拒食剂、不育剂、引诱剂。3、 按照作用机制可分为；作用于神经系统的药剂和作用于呼吸系统的药剂。三、
10、正确认识农药使用中存在的问题农药产生的某些副作用无凝是值得重视的问题，不可掉以轻心。但是一切科学技术在发展进程中都会出现利和弊两个方面，化学农药自然资源也不例外。我们所要研究解决的问题是研究如何正确认识农药的毒性的不良副作用的问题？这些不良副作用是否可以通过技术进步而避免或防止？农药使用中存在的主要问题有以下几个方面：（一） 、农药的毒性的中毒农药是用来防治农作物病虫杂草（包括有害动物）的各种生物活性物质的统称。首先4应明确毒性的概念。毒性是用动物试验用 LD50 值表达，数值越小表示毒性水平越高。各种农药化学品毒性水平差别很大，但并非任何农药都是高风险性的有毒物质。在杀菌剂、除草剂、植物生长
11、调节剂、昆虫生长调节剂、昆虫信息素中绝大多数都是低毒或无毒化合物，其中个别品种也仅属于中等毒。高毒和剧毒农药品种实际上大多出现在有机磷酸酯类和氨基甲酸酯类杀虫剂的部分品种中。毒性 LD50 大于 2000mg/kg 的农药也被称为“实际无毒”农药。某些医药用品、食品、饮料、嗜好品和生活用化学品的毒性水平远高于某些农药。由此可见不可笼统地把一切农药都视为有毒危险品。但真正的高毒和剧毒农药则必须在农药安全使用规则指导下使用。实际上绝大多数农药中毒事故都是由于违背了高毒农药操作规程而发生的，犹如不遵守交通规则而发生车祸事故。根据国际规则和各国政府之间的协议，任何农药在上市之前必须要完成急性经口毒性、
12、急性经皮毒性、对眼睛的刺激性、呼吸毒性、慢性毒性（90 天和 2 年的喟饲试验） 、三致试验（致畸、致突变、致癌） 、三代毒性研究、小白鼠每日容许摄入量评估、残留研究等11 项试验，并向权威部门提交正式试验报告，供审查合格后才能登记注册，目的就是为了确保使用的安全性。所以要严格按照说明书和农药安全使用操作规程施药，即便是高毒农药也不应该发生中毒事故和慢性中毒及致癌和残留问题。（二） 、农药的残留农药残留是指农药使用后在农产品上或环境中所残存的药量，这是一个随时间和环境条件的变迁而逐渐降低的变量，各种农药都有一定的允许残留量标准。在农药安全使用标准中有一项安全等待期（安全间隔期）的规定，即指在作
13、物采收前一定时间内必须停止施药，等待期就是让农药残留量自行降低到安全阈值以下，是经过许多部门合作反复试验检测而确定的。只要按照此要求施药，作物和农产品的农药残留量就不会超出安全阈值，这种农产品通常称为农药残留量不超标，是安全检查的。农药残留标准的制订，由联合国（FAO）和世界卫生组织（WHO）公告发布，由各国政府参照执行，也会根据实际情况的变化而定期加以修订。至于农药在环境中的残留，是指环境对农药的最大负荷量，就是在一定地区与一定期5限内保证环境质量不受到破坏。最大负荷量是一个阈值，也是一个随时间环境条件的变迁而逐渐降低的变量，只要不超过此阈值，农药的环境安全系数就属于合格。但是有些环境主义保
14、护者却提出了“零残留”的要求，不接受残留不超标这一科学的表达方式，实际上就是反对使用农药。因为只要使用了农药，虽残留量远远低于安全阈值，即使只残留几个农药分子，也不可能是“零残留”（三） 、农药与环境污染农药与环境污染之间并不存在因果关系，所谓“污染”也是一种定量的概念。环境污染是指农药在环境（土壤、水、大气）中的最大负荷超过了安全阈值，开始引发环境质量发生质的变化，才可以认为发生了环境污染问题。所以并非凡是使用了农药就必须产生环境污染。有许多农药在土壤环境和水环境中能够通过环境的自洁能力而逐渐降低到最大负荷量以下。大量试验研究早已证明，在残留阈值以下时，许多农药时环境污染还有某些积极的影响，
15、例如，刺激土壤有效微生物的繁殖，刺激蚯蚓的生长繁殖，刺激作物根系发育生长等。所以对农药环境污染问题必须通过认真的调查和科学的研究做出科学的全面的评价。从环境科学的观点看，农药只要不超过环境的最大负荷量，就不会伤害农业的可持续发展。（四） 、农药与生态平衡指各种生物种群之间的数量平衡。农田是一种在人类主动调控之下的开放型特殊生态系统，根本不同于大自然的封闭型生态系统（原始森林、热带雨林等） ，重要的是，农田生态系统以供应人类生存发展之需，而这一过程是对农田生态平衡的实质上的破坏。但是人类之所以不同于其它任何生物，是人类能够采用各种先进科学技术向农田环境补充新的能量，包括化肥、农药和其它农用化学品
16、等矿物能源以及现代生物工程和基因工程产物，能够有意识的主动地恢复并大幅度提高农田的在生产能力，从而能够不断维护和发展农田的动态，生态平衡。从这个意义上讲，在科学管理的前提下，人类在农田上进行的一切活动都不存在破坏生态平衡的问题，而恰恰是在有意识的科学地营造一个能不断满足人类生态发展需求的更高级的农田生态平衡。但是又必须注意到，如果不能科学地使用农药，任意提高施药量或采取环境不相容的施药方法，就可能伤及农田生态系统中的某些环节而不利于农业的可持续发展，甚至污染6了周边环境。（五） 、生物农药作生物农药代替化学农药的呼声最高，但生物农药是一个不准确的词。从生物体内提取分离所得到的生物活性物质所产生
17、的农药，应称为生物源农药，其生物活性物质的分子结构和理化性质均查明后经过加工制剂或经过模拟合成而成为商品化农药并具备明确的商品规格和标准。但直接使用的活体生物并且无活确立商品规格和标准，则称为天敌昆虫或抗生菌的利用，属于生物防治范畴而不属于生物源农药范畴，也不应称为生物农药。从生物源化合物中寻找有效或高效生物活性物质并开发成为新农药，是一条重要途径。如已经发现的鱼 z 腾酮，印栋素，井岗霉素，阿维菌素和近年发现的“多杀菌素 A/D”被认为是生物源农药中一个新的突出实例。多杀菌素的分子结构与阿维菌素相似，均属于一个大环内酯。多杀菌素有 10 个组份（A T） ，组份 A 和 D 的效力最好，有杀
18、菌素 A/D表示，对 10 多种害虫的有效剂量仅为 25100g/nm2。对小菜蛾我甚至只需要 1550hm2,属于超高效生物源杀虫剂。但是寻找和开发这样好的生物源农药必须有大量的投入，多杀菌素发现于 1982 年，直到期 999 年才查明了化学结构，理化性质，药效范围，开发成功为商品化农药。可见任何生物源农药最终必须回归到其有效成份的化学问题上，才可能制定出产品规格和标准，成为商品农药。如果由于对“化学有害论”的流行性误解而回避对生物源农药的化学研究，就不可能取得成功。在农药登记注册时，对生物源农药的要求是与化学农药相同的，如井冈霉素；用井冈霉素防治稻纹枯病并非生物防治，把他统计在生物防治的
19、推广面积内是不恰当的。此处还必须注意，生物体内所含的活性物质含量和组分无例外都是不稳定的，因此，直接使用生物材料而不做化学分析鉴定，不加以标准化，这样的生物源农药是不能作为商品农药的，更不能称之为“生物农药” 。上述 5 个方面之所以成为热点问题，重点原因是概念上不统一。在基本概念统一的基础上，对这此问题就很容易取得共识。四、农药的科学使用前面已讲到，一切科学技术都不可避免的存在利/弊两方面。对于农药而言，必须注意科使用技术问题。我国现在尚处于小规模农业经济状态，在农药施用手段方面还远没达到工业7化国家，早在 20 世纪中叶就已实现了“机械化加电子化”的农药喷洒作业水平，到了世纪未叶则已达到了
20、“机械化+电子化+智能化” 的现代化高新技术水平。20 多年前，有人曾大胆预言，人类将能有办公卓的电脑上遥控飞机精确喷洒农药，如今利用卫星定位系统（GPS）精确指引地面喷洒农药和化肥的技术已经成为现实。卫星遥控系统可以精确判断地面小至一平方米面积内作物生长和病虫为害情况以及需要的化肥农药使用量。我国与此相比就相差更远了。在这种高新技术精确使用农药的情况下，农药使用操作程序盘，一切就可以做到基本准确无误。农药可能产生的风险和不良副作用可以得到有效控制。但是我国广大农民至今仍然采用十分粗放的粗雾大水量手动喷洒方式以及一些同环境不相容的施药方法，从而带来许多问题。现就一些主要问题加以简要说明，并对解
21、决的途径提出一些建议供探讨。 关于农药的喷洒方式农药有多种使用方法，最普遍的是喷雾法。从发展史看，工业化国家在 20 世纪中期就已从大水量、粗雾喷洒向细雾喷洒发展，先后发展出低容量，很低容量，超低容量法以及静电喷雾法先进喷洒技术。施液量从600L/hm2 逐步降低到100L/hm2、50L/hm2,乃至5L/hm2,静电喷雾法甚至仅需1。5Lhm2 药液。实现了历史性的重大技术革新。但我国现仍普遍采用600L/hm2 的大水量粗粗雾喷洒法，这种喷洒法的主要弊端是：一是药液流失量极大，在手动喷雾状态下流失量一般在 70%80%（相当于药的损失率） ，若喷洒很粗放，甚至超过 80%，不仅损失大量农
22、药，浪费水资源，并且造成药液对土壤，地表径流水主地下水的污染，7070 并容易造成人畜中毒。这是最大的弊端。二是工效极低，若按喷雾器排液量为 250mh/mn 计，喷洒 40L 药液需用 160min/667m2.(2 小时)三是劳动力大，目前我国生产的手动背负式喷雾器药液装载量为 15L，装机重量 20Kg,一般弱劳力难以承受，尤其是妇女劳动力。背负式机动喷雾机（泰山 18 型）虽然属于低容量细雾喷雾机具，功率强大，水平喷洒距离可达 10 米以外。但是如此强大的工效在小面积分散的农药上却很难发挥作用，一方面药雾会被强大的气流吹送到田块以外进入周边的环境里造成农药大量损失和环境污染，另一方面，
23、背负式喷雾机必须采取喷幅交叠喷洒法才能获得比较均匀的药剂沉积分布，但这种方法在小块分散农田上根本无法施展。其三喷出田外的药剂会对周边环境及其它作物造成不应有的污染。8所以虽然工较高，在我国当前农村却属于一种环境不相容的喷洒方法。在丘陵地区，水网地区，梯田地区更不易采用，因为这些地区气流极不稳定，药雾极易被强气流吹到田边以外污染周边环境和水域，而切农药的有效利用率也很低。因此，我们迫切需要发展的是小型高工效与环境相容的细雾滴喷洒机具以满足小规模农药的需要。1、 雾作业的田间操作方法问题在田间喷药作业时，操作人员多认为把药液洒到作物上发生药液流淌时才表明把植物喷透。但是早以研究证明，由于植物株冠层
24、上下叶片之间的屏蔽效应，大水量、粗雾滴的药液雾滴行为特性所决定的，技术高超的人，每公顷喷洒高达 3500L 药液的情况下也没能喷透。从农药的使用原理而论，也根本没有必要把植株喷透，而是如何使药雾在作物树冠中形成均匀分部。只有采取风送式细雾喷洒技术才可能获得比较均匀的药雾分部。联合国粮农组织根据对亚太地区十多个发展中国家的农药使用状况调查所发现的问题指出，所谓农药问题，实际上都属于农药使用技术问题（FAO/AGSE，1998） ，并指出，必须对发展中国家的农民进行农药使用和喷雾器械使用方法的培训。FAO 在 2001 年的施药器械操作规程中规定，即是小型喷雾器械的合作，也必须取得使用资格证书。在
25、美国、英国、德国等工业发达国家中的农民早已实行必须通过考试获得合格证书，才容许购买农药和使用喷雾器械。美国著名的农药管理法案明文规定，凡违反了法案规定的农药使用方法者，一次要处于高达 5000 美元的罚款，若属于明知故犯者则罚款高达 25000 美元或监禁 1 年，情节严重者则罚款与监禁同时执行。在如此严厉的强制性管理下，农药使用中发生事故的风险自然就可大幅度避免。当然，这些主要是供我们思考，对于我国农药使用中存在的种种问题，如何解决，还需要结合我国当前的实际情况进行探索。2、 药的混合使用问题出于种种目的和考虑，我国各种农药混配商品制剂多达数千种。正确的混合和混配可能扩大和提高农药的使用效果
26、和效率。但是只有在几种有害生物的确良发生时期、施药时期、和持效期能够很好的匹配的情况下，混用才是合理可行的，否则必然至少会有一种混用的药剂是混而无用，实际上上造成无有的浪费，增加了农民不必要的经济负担和对农田环境的污染的额处压力。英国 1997 年的农药展望期刊中评论中国的农药混用问题时指出：9“一次混用多种农药也是造成残留超标的重要原因。从毒理学上讲，这样的混配是否必要和合理也值得怀疑，有些菜农甚至把多达 4、5 种的各种农药混合使用，并称之为“四合一”， “五合一” ，这种用法显然是错误和危险的。3、 农药的取用用计量问题以往我国属于全民所有制的工业生产系统的劳动保护服装和用品，一直有专门
27、的生产厂家和供应渠道，但属于集体所有制的农业生产领域却没有专门的劳保用品供应系统。这个问题至今仍没得到解决。而农药使用特别需要专用的劳动保护用具。按照联合国粮农组织的要求和规定，喷洒农药必须穿戴防护服和佩戴防护工具，如风镜、口罩或防毒面具，手套、胶靴等。在工业化国家早已有专用的农药喷洒防护用品详细目录并列入国家标准。不穿戴防护用具者禁止参加田间农药使用作业。所以，缺乏必要的适用安全防护用具，也是我国高毒农药使用中毒事故发生频繁的重要原因。五、结语总之，虽然有人主强停止使用农药，但是农药和化学防治方法在有害生物防治中仍然是非常重要的方面。我们的任务是大力提供科学施用农药，消除农药可能出现的负面影响，而不是回避使用化学农药。我国农药使用中存在的一些主要问题，其中有些是属于需要取得共识的概念问题，只有在共识的基础上，才能全面的认识农药，也就能把农药使用好。而很多问题则属于农药实际使用中所存在的一些人为的技术性问题，因此，所谓化学农药问题，实际上是人们的认识和实际操作如何规范的问题随着我国农业体制的发展进步，农业现代化的快速发展步伐和参加世贸组织以后，国际先进农药科学技术的引进，我国的农药科学和使用技术水平必将与日俱进，迅速提高。2005 年 6 月 6 日
