豫北平原玉米高产区农药施用状况调查分析

赵梓芸,王玉姝,柴 汕,韩燕来,李青松

(河南农业大学 资源与环境学院/河南省土地整治与生态重建工程技术研究中心,河南 郑州 450002)

在现代农业生产中,农药施用是提高作物产量的常用措施[1]。但在目前农业生产中,我国农药过量施用问题突出[2],农药的利用率仅有30%左右[3]。农药的不合理使用(尤其是过量使用)不仅造成了生产成本的增加,也给生态环境和粮食安全带来了严重的危害[4-6]。因此,提高农药的利用效率,减少农药资源的投入已成为保障农业可持续发展的重点。

摸清农业生产中的农药施用状况,并对农药减施潜力进行分析,是推进区域农药减施技术体系建立的基础性工作。前人在农户施药行为等方面[7-11]进行了相关研究；王庆海[12]和钟珍梅等[13]依据农业部和《中国统计年鉴》的数据对全国范围内农业农药施用状况进行了分析;韦竹立[14]和杨萌等[15]针对农药施用状况进行了探索；陆剑飞[16]和刘建华[17]从地域的角度对农药使用状况进行了调查分析。而迄今针对农药减施潜力分析的调查研究尚未见报道。

玉米是我国重要的“粮、经、饲”作物,在我国经济建设和粮食生产中有着重要的地位[18]。河南省是我国粮食生产核心区和全国第一粮食生产大省,豫北平原是河南省玉米主产区和高产区,因此笔者调查了豫北平原典型粮食高产区玉米生产中农民的农药施用状况,并分析了农药减施的潜力,以期为玉米生产中农药减施技术体系的建立提供基础性依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本研究于2018年,采用面访式问卷调查的方法,主要选取黄淮海流域的豫北平原典型的玉米高产区(安阳、鹤壁、新乡、焦作4市)为研究区域。根据各市所辖乡镇的数量,按30%的比例抽取有代表性的乡镇共81个,具体为安阳28个、鹤壁7个、新乡29个、焦作17个；按抽样原则,选代表性农户,对其玉米生产过程中的用药状况进行调查。共发放调查问卷408份,得到有效问卷406份。以GB/T 8321《农药合理使用准则》规定的农药用量作为推荐用药量对玉米生产中农药的减施潜力进行分析。

1.2 分析方法

由于玉米生产中农药种类及名称繁杂,为了便于数据分析与研究,笔者按照所用农药的功能和用途,并结合吴文君和罗万春[1]的方法,将调查农药分为除草剂、杀虫杀菌剂和生长调节剂3种类型。按照农药的有效成分,采用GB/T 8321《农药合理使用准则》规定的农药中文通用名称,进行规范化命名。

农药减施潜力指农户实际用药量超出国家推荐用药量(最大值)的百分率，其计算公式为: 农药减施潜力(%)=[(实际用药量-推荐用药量)/实际用药量]×100。

2 结果与分析

2.1 施药类型

按照中国农药急性毒性分级标准[1],将调查区域玉米生产中所用农药的毒性分为剧毒、高毒、中等毒、低毒4个等级(表1)。由表1可知,玉米生产中所用农药共有41种,其中除草剂类农药有15种,杀虫杀菌剂类农药有21种,生长调节剂类农药有5种;在除草剂类和杀虫杀菌剂类施用方面仍有少量农户施用禁用农药和高毒性农药；在生长调节剂类施用方面,所用农药均为低毒性农药。

表1 豫北平原玉米生产中施用农药的状况

续表1:

农药类型农药名称有效成分有效成分含量/%毒性杀虫杀菌剂甲维盐1.6%甲氨基阿维菌素+0.4%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油2低辛硫磷辛硫磷40低吡虫啉吡虫啉70低苏云金杆菌苏云金杆菌见备注低多菌灵多菌灵90低高氯甲维盐高效氯氰菊酯4.2%+甲维盐0.1%4.3低氯虫噻虫嗪氯虫苯甲酰胺20%+噻虫嗪20%40低多酮三唑酮5%+多菌灵35%40低虫酰肼虫酰肼20低氯虫苯甲酰胺氯虫苯甲酰胺20低生长调节剂胺鲜·乙烯利胺鲜酯3%+乙烯利27%30低芸苔素内酯芸苔素内酯0.01低矮壮素矮壮素50低多效唑多效唑15低缩节胺甲哌鎓25低

注:苏云金杆菌的有效成分含量为8000 IU/μL,表示1微升苏云金杆菌有8000 IU的杀伤力。

2.2 施药次数

从表2可以看出,调查农户施药次数最多为4次,其中43.60%的农户施药2次,49.26%的农户施药3次,这两者占调查农户总数的92.86%,平均施药次数为2.53次。

表2 调查农户的施药次数及所占比例

由表3可见：99.17%的农户施用除草剂1次;93.85%的农户施用杀虫杀菌剂2～3次(其中,58.72%的农户施用2次,35.13%的农户施用3次);97.73%的农户施用生长调节剂1次。说明不同农户间用药习惯不同,用药次数差异较大,三类农药用药次数均可以优化。

表3 不同农药类型施药次数及所占比例

2.3 农药种类及频次

本文根据帕累托(Peroto)图分类原则,得到农户用药频次累积百分比曲线；将用药频次百分数累计构成比在0%～90%区间的农药种类视为玉米生产中主要的农药施用种类。

2.3.1 除草剂类农药的施用频次 在玉米生产中,施用除草剂(包括交叉施用)的农户有373户次,占调查总户数(406户)的91.87%。说明农户在玉米生产中对除草剂的施用有一定的普遍性,但仍有相当比例的农户对除草剂的施用和认识不足,需要加强推广和普及。

由图1可知,在玉米生产中所用除草剂类农药主要为烟嘧·莠去津、异丙草莠、苯磺隆、莠去津和烟嘧磺隆5种,其施用频次占比分别为45%、14%、12%、12%和8%,累计占比为91%；其余10种除草剂施用频次占比总和仅为9%。

2.3.2 杀虫杀菌剂类农药的施用频次 在玉米生产中,施用杀虫杀菌剂(包括交叉施用)的农户有449户次,占调查总户数(406户)的110.59%。说明农户在玉米生产中普遍施用杀虫杀菌剂，已将杀虫杀菌剂的施用视为玉米生产技术体系中的必要环节。

由图2可知,玉米生产中所用的杀虫杀菌剂类农药主要为氯氰菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲维盐、辛硫磷、氧乐果和吡虫啉7种,其施用频次占比分别为40%、16%、16%、7%、5%、4%和3%,累计占比为91%；其余14种杀虫杀菌剂的施用频次占比总和仅为9%。

2.3.3 生长调节剂类农药的施用频次 在玉米生产中,施用生长调节剂(包括交叉施用)的农户仅有139户次,占调查总户数(406户)的34.24%。说明农户在玉米生产中极不重视生长调节剂的施用，没有认识到生长调节剂对玉米生产的重要性。

图1 农户施用除草剂类农药的频次

图2 农户施用杀虫杀菌剂类农药的频次

由图3可见,在玉米生产中所用生长调节剂类农药主要为胺鲜·乙烯利、芸苔素内酯和矮壮素3种,其施用频次占比分别为47%、26%和22%,累计占比达95%；其余2种生长调节剂的施用频次占比总和仅为5%。

2.4 农药施用量

本文以悬浮柱状图(Floating column)表示推荐用药量(悬浮柱的上下边界分别为推荐用药量的最大值和最小值),以垂线图(Vertical drop line)上的点表示实际用药量,通过两者的图示,直观地判断农药实际用量是否超过推荐值。

2.4.1 除草剂施药量状况 由图4可知,在玉米生产中除草剂类农药仅有烟嘧·莠去津和苯磺隆这2种农药的施药量超过了推荐施药量的最大值,具有减施潜力；其他13种除草剂的用量均未超过推荐值,没有减量施用潜力。

图3 农户施用生长调节剂类农药的频次

图4 除草剂类农药的施用量状况

2.4.2 杀虫杀菌剂施药量状况 如图5所示,在玉米生产中杀虫杀菌剂类农药仅有氯氰菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲维盐、氧乐果、吡虫啉、氯虫苯甲酰胺、苏云金杆菌、阿维菌素、克百威和杀灭菊酯等11种农药的施用量超过了推荐施药量的最大值,具有减施潜力；其他10种杀虫杀菌剂的用量均未超过推荐值,没有减药潜力。

图5 杀虫杀菌剂类农药的施用量状况

2.4.3 生长调节剂施药量状况 由图6可见,在玉米生产中生长调节剂类农药仅有胺鲜·乙烯利、芸苔素内酯、多效唑和缩节胺等4种农药的施用量超过了推荐施药量的最大值,具有减施潜力；仅有矮壮素的用量未超过推荐值,没有减药潜力。

2.5 农药减施潜力分析

以最高推荐用药量为标准,对有节约潜力的农药进行农药减施潜力分析,具体结果见表4。由表4可知：在玉米除草剂类过量施用的农药中，其减施潜力范围是3.23%～75.28%,其中苯磺隆和烟嘧·莠去津是常用农药；在玉米杀虫杀菌剂类过量施用的农药中，其减施潜力范围是10.36%～91.43%,其中氯氰菊酯、联苯菊酯、甲维盐、氧乐果和吡虫啉是常用农药；在玉米生长调节剂类过量施用的农药中，它们的减施潜力范围是41.00%～79.76%,其中胺鲜·乙烯利和芸苔素内酯是常用农药。

3 结论与讨论

本文以豫北平原粮食高产区玉米生产用药调查数据为依据,对豫北平原玉米生产中所用农药的种类、频次、施用量及减施潜力进行了分析，得到如下主要结果:

在豫北地区玉米生产中使用的农药共有41种,其中除草剂类、杀虫杀菌剂类和生长调节剂类农药分别为15、21和5种。百草枯、甲胺磷等禁用农药,以及氧乐果、克百威等高毒农药在玉米生产中仍有施用现象。

表4 在玉米生产中各类农药的减施潜力

图6 生长调节剂类农药的施用量状况

被调查农户的施药次数为1～4次,多习惯于2～3次,平均施药次数为2.53次；施用除草剂、杀虫杀菌剂和生长调节剂类农药的次数分别多为1次、2～3次和1次。

在玉米生产中,施用频次较高、累积占比达90%以上的除草剂类农药包括5种,为烟嘧·莠去津、异丙草莠、苯磺隆、莠去津和烟嘧磺隆;杀虫杀菌剂类农药包括7种,为氯氰菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲维盐、辛硫磷、氧乐果和吡虫啉;生长调节剂类农药包括胺鲜·乙烯利、芸苔素内酯和矮壮素3种。

在玉米生产中，针对除草剂类、杀虫杀菌剂类和生长调节剂类农药，分别有57%、92%和78%的农户的施药量超过了推荐施药量的最大值,这三者具有减施潜力，减施潜力分别为18.45%、53.22%和69.82%。