9.1.1农药的发展
农药的发展大体上经历了这样几个历史阶段:天然药物时代(约19世纪70年代以前)、无机合成农药时代(约自19世纪70年代至20世纪40年代)、有机合成农药时代(约20世纪40年代至80年代),超高效现代农药和生物农药时代(20世纪80年代以后)。(
战兽斗天)
地球上的昆虫是一个庞大的家族,据估计有将近300万种,其中对人类或人类种植的农作物有害的昆虫有3000多种,它们的存在对人类带来危害,并造成巨大的经济损失。从古至今人类向害虫的宣战从未停止过。最早人类用天然药物驱除灭杀害虫,我国在南北朝时期,民间就使用莽草、牡菊、蜃炭灰等来杀灭害虫。天然药物效能明显,既洁净了空气又起到了驱虫作用。人类在长期的生活实践中,不断地认识和发现有实用价值的天然药物,积累了许多利用天然药物和矿物质治理虫害的经验。到了17世纪,人们用除虫菊、烟草、鱼藤、松脂等物质经过加工制成药剂当杀虫剂使用。据文献记载,世界上首次报道以天然药物配制杀虫剂使用是在1763年,当时法国人用烟草及石灰粉灭除蚜虫,并取得防治害虫蔓延的效果。但是天然农药的种类及数量远远不能满足农业生产的需要,从19世纪开始,人们开始寻求更有效的能控制和杀灭病虫害的物质,以ddt(一种有机氯农药)的合成和应用为标志,化学合成农药进入飞速发展时期。各种化学合成农药不断被合成和应用,化学农药的种类和产量不断增加,到20世纪70年代中期,世界农药产品已达1300种,年产量达200万吨。化学农药对缓解世界人口与粮食的矛盾发挥了重要的作用,化学农药改变了并正在继续对世界农业和人类生活及生存环境产生深刻的影响。
但是,随着化学农药的大量使用,化学农药的毒性、化学农药造成的害虫的抗药性以及化学农药对环境的污染的负面效应日益严重,进一步开发易降解、低残留、高活性以及对环境有益、对生物比较安全的农药成为农药发展的方向。发展生物农药是迄今公认的化学农药替代技术的首选。(
龙王令:妃卿莫属)当前,生物农药在世界范围发展迅速,众多知名的化工企业、跨国公司亦开始涉足或转产生物农药,它代表着世界农药产业可持续发展的一个方向。
生物农药是指利用生物**或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂,或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。按照联合国粮农组织的标准,生物农药一般是天然化合物或遗传基因修饰剂,主要包括生物化学农药(信息素、激素、植物调节剂、昆虫生长调节剂)和微生物农药(真菌、细菌、昆虫病毒、原生动物,或经遗传改造的微生物)两个部分,农用抗生素制剂不包括在内。
生物农药的出现和发展是和生物防治研究的发展及化学农药的使用分不开的,随着大量使用化学农药,人类生存环境受到的威胁日益严重,研究开发利用生物农药防治农作物病虫害,发展成为国内外植物保护科学工作者的重要研究课题之一。生物农药具有安全、有效、无污染等特点,与保护生态环境和可持续发展的要求相吻合。
生物农药与化学农药相比,其有效成分来源、工业化生产途径、产品的杀虫防病机理和作用方式等诸多方面,有着许多本质的区别。生物农药更适合于扩大在未来有害生物综合治理策略中的应用比重。
生物农药主要具有以下几方面的优点:(1)选择性强,对人畜安全;(2)对生态环境影响小;(3)不但可以对当年当代的有害生物发挥控制作用,而且对后代或者翌年的有害生物种群起到一定的抑制,具有明显的后效作用;(4)可利用农副产品生产加工,生产生物农药一般不会产生与利用不可再生资源(如石油、煤、天然气等)生产化工合成产品争夺原材料。
我国生物农药按照其成分和来源可分为微生物**农药、微生物代谢产物农药、植物源农药、动物源农药四个部分。按照防治对象可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、杀鼠剂、植物生长调节剂等。就其利用对象而言,生物农药一般分为直接利用生物**和利用源于生物的生理活性物质两大类,前者包括细菌、真菌、线虫、病毒及拮抗微生物等,后者包括农用抗生素、植物生长调节剂、性信息素、摄食抑制剂、保幼激素和源于植物的生理活性物质等。(
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当前生物农药开发的主要趋势是:(1)生物与生物源农药的开发,即用于防治病、虫、草害等有害生物的生物体本身及源于生物并可作为农药的各种生物活性物质。进展最快的是木霉类和粘带霉类。它们对立枯病、猝倒病、菌核病引起的病害防治效果比较突出。(2)动物源农药的开发,主要用于害虫的防治,包括:动物毒素,如蜘蛛毒素、黄蜂毒素、沙蚕毒素等。目前,昆虫病毒杀虫剂已在美国、英国、法国、俄罗斯、日本及印度等国大量施用,它们具有调节昆虫生长发育的功能。(3)植物源农药的开发,植物源农药以在自然环境中易降解、无公害的优势,现已成为绿色生物农药首选之一,主要包括植物源杀虫剂、植物源杀菌剂、植物源除草剂及植物光活化霉毒等。用转基因技术培育的抗虫作物、抗除草剂作物也被称为植物农药。
9.1.2化学农药的发展
化学农药的发展
化学农药的发展已经走过了100多年的历程,它对20世纪的世界农业及植物安全作出了不可低估的巨大贡献,并正在发挥其难以替代的作用。施用化学农药仍然是现阶段提高农产品单位面积产量,保障食物数量的最重要手段之一。在世界范围内,由于其有效的替代技术研究至今尚未有突破性的进展,因此,目前乃至今后很长一段时间内,它仍然是保障世界粮食安全所不可缺少的重要农业生产资料。全球农作物每年因病虫草鼠的危害损失产量约占总产量的1/3,如不采取以化学防治为主的植保措施,产量损失将成倍增加。据fao估计,世界粮食生产因病虫草害常年损失高达35%,棉花损失高达33.8%。如不使用农药,世界粮食产量将大幅下降,稻谷将减产47.1%,小麦减产24.4%,玉米减产35.7%,人均占有粮食将减少1/3,全球粮食安全更显危机。美国农业部资料显示,美国一旦停止使用农药,农作物产量将降低30%,相应农产品价格提高50%—70%;而日本的秧苗稻如不使用农药,产量将减少40%;播种水稻减产90%。(
魔天记)另据我国湖北省植保总站2005年的大型对比试验表明,如不使用农药,水稻产量损失高达80%以上,棉花产量损失达50%以上。据估算,近年我国使用农药平均每年挽回粮食损失约5845万吨,棉花101万吨,蔬菜4500万吨,挽回直接经济损失约800亿元,农药的投入产出比可达1∶6—10。由此可见,在一个比较长的时期内,使用化学农药仍然是有害生物治理和提高农作物单产水平的最主要措施和手段。
近年来,除生物农药产业得到迅速发展外,以20世纪80年代后期研发的新一代化学农药为代表的现代农药已逐渐克服了第一、二代传统农药的诸多弊端,并向着高效或超高效、高选择性、低毒或无毒、低残留或无残留和安全的理性化方向发展,更加注重与环境的相容性和与人的和谐。因此,化学农药的发展仍有着很大的空间,并非穷途末路。
化学农药的作用
1.提高农产品单位面积产量,保障食物数量。
2.有效提高农产品的外观品质,化学农药在保障农产品产量的同时,还能够有效避免或减轻病虫草鼠的危害症状,大幅度提高作物各项经济性状指标,改善其外观品质,提高农产品产值。
3.在农产品收获后的储存、运输、保鲜、销售和加工等各产后环节,化学农药能够发挥防虫、防腐、防霉变和消毒杀菌等重要作用,进一步降低农产品的损耗。
4.保护人类健康,如果正确、合理地使用化学农药,就可以增强食品安全,有效防除病虫害和疾病传播,预防和控制人类传染性疾病的发生和流行,维护公共卫生、保护人畜安全。
化学农药对环境的污染
化学农药在有效保护农作物正常生长、显著提高作物单产水平的同时,其负面作用也是显而易见和有目共睹的。究其原因,一方面是第一、二代以有机氯、有机磷及氨基甲酸酯类等为代表的许多传统农药品种本身存在明显的缺陷,且仍在我国大量生产和使用,它们在高效防除病虫草鼠害的同时,也明显表现出剧毒或高毒、高残留和“三致”等负面特征,对人类和环境产生危害和破坏作用。(
离婚合约:前妻的秘密)
另一方面,使用不当是造成化学农药危害的重要原因。化学农药的危害和毒性除了与农药品种有关,还与使用方法和技术,以及剂型、使用量、摄入量、残留量和降解速度等密切相关。因此,对于许多化学农药,如果科学、合理地使用,其危害和毒性可以降到最低点和能够容忍的程度,达到无公害等相关的标准和要求。
蕾切尔·卡逊《寂静的春天》第一章:明天的寓言从那时起,一个奇怪的阴影遮盖了这个地区,一切都开始变化。一些不祥的预兆降临到村落里:神秘莫测的疾病袭击了成群的小鸡,牛羊病倒和死亡。到处是死神的幽灵,农夫们述说着他们家庭的多病,城里的医生也愈来愈为他们病人中出现的新病感到困惑莫解。不仅在成人中,而且在孩子中出现了一些突然的、不可解释的死亡现象,这些孩子在玩耍时突然倒下了,并在几小时内死去。
一种奇怪的寂静笼罩了这个地方。比如说,鸟儿都到哪儿去了呢?许多人谈论着它们,感到迷惑和不安。园后鸟儿寻食的地方冷落了。在一些地方仅能见到的几只鸟儿也气息奄奄,它们战栗得很厉害,飞不起来。这是一个没有声息的春天。这儿的清晨曾经荡漾着乌鸦、鸫鸟、鸽子、樫鸟、鹪鹩的合唱以及其他鸟鸣的音浪;而现在一切声音都没有了,只有一片寂静覆盖着田野、树林和沼泽。
农场里的母鸡在孵窝,但却没有小鸡破壳而出。农夫们抱怨着他们无法再养猪了——新生的猪仔很小,小猪病后也只能活几天。苹果树花要开了,但在花丛中没有蜜蜂嗡嗡飞来,所以苹果花没有得到授粉,也不会有果实。
曾经一度是多么引人的小路两旁,现在排列着仿佛火灾浩劫后的、焦黄的、枯萎的植物。被生命抛弃了的地方只有寂静一片,甚至小溪也失去了生命;钓鱼的人不再来访问它,因为所有的鱼已经死亡。(
总裁来袭:豪门联姻)
在屋檐下的雨水管中,在房顶的瓦片之间,一种白色的粉粒还在露出稍许斑痕。在几星期之前,这些白色粉粒像雪花一样降落到屋顶、草坪、田地和小河上。
不是魔法,也不是敌人的活动使这个受损害的世界的生命无法复生,而是人们自己使自己受害。
上述的这个城镇是虚设的,但在美国和世界其他地方都可以容易地找到上千个这种城镇的翻版。我知道并没有一个村庄经受过如我所描述的全部灾祸;但其中每一种灾难实际上已在某些地方发生,并且确实有许多村庄已经蒙受了大量的不幸。在人们的忽视中,一个狰狞的幽灵已向我们袭来,这个想象中的悲剧可能会很容易地变成一个我们大家都将知道的活生生的现实。
9.1.3中国化学农药的发展
我国化学农药的生产和使用经历了从20世纪50年代以有机氯、有机磷为代表的第一代农药,20世纪60年代以除虫菊脂、氨基甲酸酯类为代表的第二代农药,20世纪80年代后以超高效现代农药为代表的第三代农药的半个多世纪的发展历程。从1990年开始,我国农药总产量已跃居世界第2位,仅次于美国,并一直保持至今。2004年,全国农药原药总产量达87万吨,原药生产企业发展到634家,其中化学原药549家,生物农药85家。截至2002年,我国生产的农药品种已达771种,产品16000种,农药产业开始从过去以杀虫剂为主的单一结构逐渐向杀虫剂、杀菌剂和除草剂比例较协调、合理的方向发展。农药产业的迅猛发展,为保障我国食物数量安全提供了强有力的技术支撑。随着农药产业的快速壮大和发展,化学农药的应用面积不断扩大,使用量持续攀升。据统计,我国农作物主要病虫害有1500多种,特别严重的有几十种,常年发生面积2.3亿—2.67亿公顷,迄今为止,化学防治仍然是我国有害生物治理中最主要的手段和措施。目前,我国农药使用量已位居全球榜首,2004年,全国农药施用量达138.6万吨,较1991年增加近1倍;单位播种面积使用量每公顷近15千克,是发达国家和世界平均水平的2倍;全国每年防治病虫草害面积约3.8亿公顷·次,其中95%以上使用的是化学农药,生物农药所占比例仅为2%—3%。化学农药长期、大量、超常的不合理使用,严重污染和破坏农业生态环境,同时,致使农产品中有害物质含量超标问题凸显,进一步引发生态安全危机和农产品质量安全危机,严重威胁大众的身心健康,并阻碍农产品的对外贸易和农民增收,使我国农业可持续发展面临更加严峻的挑战。
我国化学农药生产和使用中亟待解决的主要问题是:
1.农药产品合格率偏低,假冒伪劣农药已大量充斥国内市场。
2.农药产品生产和使用结构不合理,截至目前,我国各类农药产品中,杀虫剂、杀菌剂、除草剂的产量比大致为60∶10∶30,虽然已有明显改善和优化,但与发达国家较合理的结构比例30∶20∶50还有很大差距,即在农药总产量中,毒性较高的杀虫剂比例依然偏高,其中,有机磷杀虫剂占70%,而毒性较低的除草剂、杀菌剂比重偏低;从实际使用的品种结构看,杀虫剂∶杀菌剂∶除草剂为51∶31∶18,即杀虫剂仍占施用总量的一半以上,其中有机磷杀虫剂占总施用量的40%,高毒农药占37.4%,仅甲胺磷等5种高毒有机磷农药就占施用量的25%,生产上依然缺乏高效、低毒、低残留的化学农药。而高毒、剧毒、高残留化学农药的大量不合理使用是导致环境问题、生态问题和农产品质量安全问题等的最主要原因。
3.用量偏高,近年来,我国化学农药总施用量和单位面积施用量均已跃居全球榜首,其中以棉田用药量最大,其次为水稻田。研究表明,目前我国农药过量施用在棉花生产中超过50%,水稻生产中超过40%,而在蔬菜、瓜果地中滥用农药现象更为普遍,违禁化学农药使用屡禁不止,加之不能科学、合理地用药,致使农产品中的农药残留超标严重及药害频发。据农业部环保所调查,全国34个省(市、自治区)的农产品农药残留超标率高达47.5%,超标农产品总产量达1650万吨,其中蔬菜类超标率达35.1%,蛋类达33.1%,水果类达18.7%,肉类达17.6%,粮食类达17.6%,奶类达6.2%。
4.有效利用率低,由于现阶段我国农民科技文化素质普遍偏低,科学、合理和安全用药意识淡薄,技术缺乏,不能严格做到对症施药、适时施药、按量施药、按次数施药、按安全间隔期施药、按病(虫、草)情施药和看天施药等,加之施药机械和技术落后,致使农药在使用过程中“跑、冒、滴、漏”现象严重,最终影响其有效利用率。据估计,我国目前农药使用中浪费损失率高达2/3,即仅有33%左右的药量得到有效利用。农药的利用率低,进而导致防治效果下降和用药量的随意增加。从而进一步加剧化学农药对生态的破坏和对环境、农产品的污染。
发展我国的农药事业,应注意下列几个方面:
1.调整和优化农药产品结构。在有效提高产品质量的同时,进一步调整和优化产品结构,大幅度缩减杀虫剂的总产量,尤其是有机磷杀虫剂的比例份额,增加除草剂和杀菌剂的比例,努力使三大类化学农药即杀虫剂、杀菌剂、除草剂之比逐渐向科学、合理的30∶20∶50的结构协调发展。其次,应逐步增加水剂、微乳剂、浓乳剂、水分散型颗粒剂、泡腾剂等先进剂型的比例,减少对环境污染较大的以甲苯、二甲苯等为主要有机溶剂的传统剂型——乳油的生产份额。
2.认真实施好高毒农药的更新换代。研制、筛选和推广高效、低毒、低残留和低成本、对环境污染小的新型农药品种和制剂,以适应大面积生产所需。强化新一代化学农药的研制,目前,世界化学农药在出现令人关切的副作用而备受指责、引发众怒和非议之后,其研发与生产开始步入更加理性化的发展轨道。新一代化学农药在强调高效的同时,更加注重其毒性和与环境的相容性问题,即环保型的绿色化学农药是其发展所向。目前,我国在该领域的研究十分薄弱,与国际先进水平相差10—15年,生产上仿制国外的品种较多,而真正具有自主知识产权的品种屈指可数,甚至国外早已淘汰的一些农药品种仍在我国大规模生产。有必要投入更多的资金、人力和时间,加大对绿色化学农药的自主研发力度,以及引进、消化、吸收再创新的力度,使其尽快能够满足农业标准化建设和无公害农业发展之所需,积极应对农业可持续发展的挑战。
3.大力推进生物农药的产业化。我国的生物农药自20世纪60年代初开始研发、利用及工厂化生产以来,无论在科研,还是产业化方面均已得到长足发展,初步具备了一定的发展基础和规模,但与发达国家和生产实际需求相比,还有很大差距。因此,国家应针对当前生物农药产业存在的突出问题,进一步增加投入,强化研发力度;提高产品质量;整合资源,扩大企业和生产规模,提升产业化水平和程度;积极宣传,提高认识,正确引导,拓展应用范围,促进生物农药产业有序、健康发展。
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