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。現在,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。
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。
鄭永權打了幾個比方,氟蟲腈是一種典型的高效低毒低殘留農藥,可有效殺死蚜蟲、飛虱、鱗翅目幼蟲、蠅類等害蟲,一度廣受歡迎。然而,人們深入研究后發(fā)現,蜜蜂對氟蟲腈非常敏感,蜜蜂在采集帶有極微量的氟蟲腈花粉后,很可能會造成整箱或整窩蜜蜂的死亡;再比如磺酰脲類除草劑,也是一種高效低毒低殘留的產品,每畝地僅用1到2克就可有效去除雜草,但是長期使用后,會留在土壤中造成后茬作物死亡或植株矮小。
此外,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)境等的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。
中國農科院植保所研究員蔣紅云介紹說,第一個環(huán)節(jié)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至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%。再次是噴藥。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%至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科院植保所研究員黃啟良告訴記者,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年至2015年期間,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。