农药环境影响指数（ＥＩＱ）在农作物病虫害防治工作中的应用

杨普云

摘要：贯彻绿色植保理念，必须科学地监测和最大限度地减少农药对人类健康和生态环境的负面影响。本文介绍了农药环境影响指数(EIQ)，讨论了其在农作物病虫害防治工作中应用与局限性。

关键词：农药；环境影响指数；病虫害防治

中图分类号：S 43

农药是目前农业生产中使用最普遍和最广泛的病虫害防治手段。农药的使用给农业生产带来巨大经济效益的同时，也对人类健康和环境产生了突出的负面影响。为有效监测、评估和治理农药使用所带来的负面影响，国际上植保专家开发了一些有效的农药风险评估模型。但是，大多数的农药风险评估模型都非常复杂，对监测和评估工作的硬件和软件要求非常高，不适于发展中国家使用。1992年美国康乃尔大学病虫害综合防治(IPM)专家J.Kovach、C.Petzoldt、J.Degni和J.Tette提出了农药环境影响指数(EIQ)模型。他们通过收集已发表的农药(杀虫剂、杀菌剂、除草剂和生长调节剂)对环境影响的有关研究数据和指标，进行分析、归纳和组合，建立了一个简单的数学模型，分别计算出各种农药的综合指数(EIQ值)，用于指导农户和IPM技术推广专家选择环境友好型农药。

计算某种农药的EIQ值时，包含的因子有农药毒性(皮肤接触、慢性、对蜜蜂、对鱼、对有益昆虫)、农药在土壤中的半衰期、系统传导性、渗透潜力和在植物表面的半衰期。对每个因子进行了分级，不同的分级分别赋予积分值1、3、5来代表其潜在的危害程度。在所涉及的11个因子中，6个因子根据监测出的或已知的农药属性值进行定量分级，其他5个因子根据影响的低、中度和高度进行定性分级。表1列出了环境影响指数(EIQ)的分级系统。

该11个因子通过代数公式进一步计算出8个影响指标：这8个影响指标是农药对使用者(农作物收获或采集者)、农产品消费者、地下水、鱼、鸟、蜜蜂和有益昆虫的影响。通过这些指标用来计算出EIQ值及其包含的3个分值：即对使用者、农产品消费者和生态环境影响分值，EIQ值是这3个分值的平均。EIQ值的计算公式见表2，其最大的可能值为176.7，而最小可能值为6.7。

目前，在国外几个不同的网站上可以查询大多数农药的EIQ值，美国康乃尔大学自1992年在其网站上公布了大部分农药的EIQ值以来，不断补充新农药EIQ值，并定期进行更新，截止2007年，在该网站上已有324种农药计算出了相应的EIQ值。

评估农药对田间环境的影响时必须考虑到农药的使用剂量，所以单位面积的农药环境影响值EI(田间值)必须通过以下公式进行计算：EI(田间值)=EIQ×农药有效成分含量(％)×剂量。

采用EIQ模型计算EI(田间值)，就可以评估不同防治策略中农药对人类健康和环境的影响程度，也可以应用EIQ模型事先估算各种不同的防治策略EI(田间值)，从而帮助农民合理选择农药品种。目前主要应用于以下几个方面。

1、EIQ用于病虫害综合防治项目评估

2000—2005年联合国粮农组织(FAO)在亚洲实施的棉花IPM项目首次在发展中国家采用EIQ模型来分析和评估项目在减少农药使用方面的实施效果和质量，2001—2006年挪威政府资助的越南蔬菜IPM项目中采用了EIQ模型来评估农民培训效果，2003—2007年FAO在眉公河流域包括我国云南、越南、老挝和泰国实施的国家间蔬菜IPM项目中也采用了EIQ模型来监测和评估农民培训和项目实施效果。

在IPM项目评估中，评估农药对经济、社会和生态的影响通常可以采用农药使用次数、制剂用量、有效成分用量、经济成本、世界卫生组织(WHO)的毒性及危害程度类别等指标来衡量。每个指标均代表了其他指标无法表达的含义但也有其局限性。衡量农药使用各种指标的比较见表3，只有综合运用各种指标，才可以看出农药使用对经济、社会和生态影响的全貌。使用EIQ模型不仅是对其他指标的补充，而且可以清晰地表达农药对使用者、农产品消费者和生态环境的影响。

在IPM项目评估中，EIQ模型还可以用于病虫害防治技术的环境及社会成本的推算。病虫害防治技术环境和社会成本分析的难点在于：很多的环境和社会成本由于其本身的特点，不存在市场或市场不完全，没有现成的可借鉴的市场价格作为评价基础。农药的环境影响指数(EIQ)给人们提供了一个环境和社会成本推算的途径，实际上农药的EI田间值反映了使用这种化学防治技术对环境和社会的负面影响程度，乘以一个转换系数就可以估算出使用这种农药的环境和社会成本。采用EIQ值计算使用农药的环境和社会成本公式如下：

Ecost=EIQ×ai×A×T×μ

公式中Ecost=环境和社会成本；EIQ=环境影响指数；ai=农药有效成分含量；A=使用面积；T=使用次数；μ=价格转换系数。

2、EIQ用于植保技术人员和农民培训

2003—2007年FAO在眉公河流域实施的国家间蔬菜IPM项目中和2001—2006年挪威政府资助的越南蔬菜IPM项目中引入EIQ模型培训植保技术人员和农民。项目设计的FFS(农民田间学校)辅导员(植保技术人员)和蔬菜农民田间学校培训课程中，将EIQ计算过程，EIQ值及其分值所表示的含义，引用EIQ值或其分值选择农药品种等纳入了培训内容之中，建立了一套新型的农药使用培训体系，培训植保技术人员和农民提高科学选择农药的能力。项目实施结果表明：通过EIQ模型培训植保技术人员和农民，不仅可以显著降低农药的使用次数和剂量，而且显著降低了农药对环境的负面影响。

3、EIQ用于支持病虫害防治决策

将EIQ模型应用于病虫防治项目的评估已得到普遍的认可，应用于病虫害综合防治决策还存在很大的争议。近年来，美国出版的一些蔬菜IPM指南中，不乏应用EIQ模型指导农场主选择高效低毒农药的例子。在越南和柬埔寨等国家IPM项目中也引入EIQ作为农民的决策支持系统。在病虫害综合防治决策过程中，一般EIQ模型只能发挥较为次要的作用，不能替代和跨越其他层次的决策，考虑了其他一些主要决策因素以后(首先选择非农药的防治技术或生态调控技术)，在必须使用农药的情况下，农户可以根据各种农药的EIQ值进行比较，选择使用对人类健康和环境影响较小的农药品种。

4、EIQ的局限性

EIQ模型由于其简单明了而得到了广泛的认可，但是与其他的一些农药风险评估模型类似，也有其局限性。首先EIQ值只是对农药风险的一种粗略估测，不要过度使用和诠释EIQ值来评价农药的风险度(某些低EIQ值农药在一定的条件下也有很高的风险度)，特别是由于目前许多农药的EIQ值都是根据不完全的数据资料(特别是缺乏对生态环境影响数据)进行估算的。

EIQ值是一个综合数值指标，本身没有太多的含义，EIQ分值[EI：(农药使用者)，EI：(消费者)，EI：(生态环境)]在很多情况下更有实际意义。在进行病虫害综合防治项目评估时，可根据具体情况应用EIQ分值，如对农药使用的职业风险、食品安全和生态环境污染等方面进行评估和分析。同时，单纯根据EIQ模型对病虫害综合防治项目进行评估也是有风险的，有时会产生误导性结论，EIQ模型不能替代其他一些好的经济学和生态系统分析方法，在展示EIQ值时，最好有相应的一些其他方面信息相互印证。

EIQ模型存在一些缺陷：(1)其数据库中缺失了大量的农药对天敌毒性数据，而这一部分在计算公式中又占有很大权重；(2)数据库中现有农药的EIQ值均是根据有效成分计算出来的数值，没有考虑到溶剂的作用，生产上普遍使用的大部分都是各种农药制剂，某些溶剂如油、皂化剂和分散剂应该对药效和生态环境均有不同程度的影响；(3)虽然截止2007年已有324种农药计算出了其EIQ值，但许多农药品种还没有可供借鉴的EIQ值；(4)EIQ值的计算主要参考的是美国和西方国家农药环境毒理研究数据和结果，我国的农业生产方式和生态环境与西方国家存在巨大差别，在使用EIQ模型时尤其要注意这些差异。根据我国近年来农药环境毒理研究结果，对我国一些常用农药的EIQ值应该进行必要的修正。

合理使用和推广EIQ模型，对我国贯彻和落实“绿色植保”理念，提高病虫害综合防治水平，确保农业生产可持续发展，农业增效和农民增收具有重要的理论和现实意义。