黄 蕊,姚艳红*,王清清,罗 莹,龚 磊,曾向萍
(1.长沙市农业农村局,湖南 长沙 410000;2.海南省农业科学院植物保护研究所,海南省农业科学院农产品质量安全与标准研究中心,海南 海口 571100)
农药是现代农业生产中重要的农业投入品,在防治病虫草害、保障农作物产量方面发挥着重要作用,但由于长期以来滥用、错用、乱用农药时有发生,导致农药使用量偏大。据FAO报道2021年,全球农用农药总量为354万吨有效成分,比2020年增加了4%,10年内增加了11%。农药的过量使用导致病虫害抗性增强、农业生产成本增加、农产品残留超标、环境污染等一系列问题出现[1],为有效控制农药使用量,保障农业生产、农业环境和人民身体健康安全,2015年我国农业部制定了《到2020年农药使用量零增长行动方案》[2],旨在减少化学农药使用量,提高农药利用率,保障农业生产安全、农产品质量安全和生态环境安全,促进农业可持续发展[3]。
长沙市地处长江中游地区,常年粮食播种面积30万hm2以上,是我国重要的粮食生产基地,农作物种类多、病虫害发生情况复杂,每年因农作物病虫害防治使用的农药量较大。本文通过对2011~2021年农药使用情况进行调查和数据分析,总结11年来长沙市农药使用量变化情况,分析农药使用量变化的影响因素,为农药减量提供参考。
1.1 调查时间和对象 2010~2021年长沙市农药使用量数据来源于原国家金农工程二期《农药使用情况统计表》及《农药械实际用量表》,原始数据主要由长沙市各区、县(市)植保植检机构实地调查汇总后在年度系统中上报。每年的实地调查主要集中当年10~11月,调查选择农作物种植面积较大的4个县(市、区),每个县(市、区)至少选择5个乡镇,每个乡镇根据作物布局和种植面积等因素,至少选择有广泛代表性10个农药经销商、农资店和农户。
1.2 调查方法和内容 县(市、区)植保植检机构根据调查要求,采用问卷调查、查看农资店销售台账、与农技部门专业技术人员会商统计相结合的方法,主要调查农作物种植面积、发生主要病虫草鼠害、农药种类、名称、亩使用量、使用时间等,再按年度汇总至市级植保机构统计分析总结出全年各类农药使用量。
1.3 分析方法 本文数据处理采用EXCEL等软件,对近11年的农药使用数据进行统计分析。
2.1 农药使用基本情况 根据调查发现全市农药使用种类多,以2021年为例,常用的农药共有73种,其中杀虫剂40种、杀菌剂13种、除草剂9种、杀螨剂4种、植物生长调节剂5种、杀鼠剂2种,具体(表1)。
表1 2021年长沙市常用农药统计表
2.2 农药使用量变化趋势 调查结果显示,2011~2021年间长沙市农药使用量最高的年份为2012年,高达8 463.64 t(商品数量,下同)。11年来,全市农药使用总量从2011年的8 438.56 t下降至2021年的4 041.49 t,下降了52.11%,呈大幅下降趋势(图1)。从下降比例看,有3个时间段的下降比例最为明显,第1个阶段是2013年度,从2012年8 463.64 t下降至2013年6 586.76 t,农药使用量下降22.18%,第2个阶段是2016~2017年,相比上年农药使用量分别下降10.23%和11.77%。第3个阶段是2018~2021年,相比上年农药使用量分别下降4.54%、5.67%、6.67%和5.30%。
图1 2011~2021年长沙市农药使用量情况
2.3 不同类别农药使用情况 从整体来看,2011~2021年间使用量最多的农药是杀虫剂,年均用量为2 710.86 t,占总农药年均使用量的46.05%(图2),其次是杀菌剂和除草剂,年均用量分别为1 551.37 t和1 520.48 t,分别占总农药年均使用量的26.36%和25.83%,杀螨剂、植物生产调节剂和杀鼠剂使用量较少,年均用量分别为78.84 t、21.70 t和2.70 t,分别占总农药年均使用量的1.34%、0.37%和0.05%。
图2 各类农药年均用量占比图
11年间不同类别农药使用量的变化趋势各异,由图1可知,2011~2021年长沙市杀菌剂使用量呈曲线下降趋势,最高峰在2011年和2012年,使用量高达2 571.47 t和2 578.73 t,到2021年使用量下降至778.96 t,比2011年下降69.71%。杀菌剂使用量最低峰出现在2019年,使用量为770.57 t,比最高峰(2012年)下降70.12%。杀虫剂使用量最高峰在2011年和2012年,年使用量高达4 323.88 t和4 189.58 t,之后使用量明显减少,到2021年杀虫剂使用量为1 821.54 t,比2011年下降57.87%。其中2017年杀虫剂使用量最低,只有1 559.00 t,比最高峰(2011年)下降63.94%。除草剂使用量总体呈曲线下降趋势,2011年使用量为1 514.79 t,最高峰为2017年,使用量高达1 912.85 t,到2021年除草剂使用量最低,为1 234.1 t,比最高峰(2017年)下降35.75%。杀螨剂、植物生产调节剂使用量均有增长,2011年使用量分别为10.5 t和17.12 t,2021年分别达到156.65 t和48.72 t。而杀鼠剂整体趋于平稳,年均使用量2.7 t。
2.4 主要杀虫剂使用情况 长沙市使用的杀虫剂种类多且杂,根据2021年调查结果,长沙市使用的杀虫剂主要涉及有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、新烟碱类、双酰胺类、沙蚕毒素类、微生物源类等7大类总计40多种农药。
长沙市杀虫剂主要品种使用量变化趋势不同(表2),总体来看有机磷类杀虫剂使用量最大,特别是2011、2012年,使用量高达2 237.94 t和2 221.5 t,占年杀虫剂使用量的51.76%和53.02%,之后使用量下降趋势明显,到2021年该类杀虫剂使用量仅为368.37 t,较2011年使用量下降83.54%,其占比也有明显下降,到2021年仅占杀虫剂总使用量的20.22%。氨基甲酸酯类和沙蚕毒素类杀虫剂使用量平均各占杀虫剂使用量10%左右,2011年使用量分别为388.07 t和402.00 t,后均呈波浪形下降趋势,到2021年使用量分别降至126.96 t和199.00 t,分别下降67.28%和50.50%。微生物源类杀虫剂使用量2011、2012年达到高峰,分别为608.79 t和571.40 t,之后使用量有所下降,2021年降至347.36 t,较2011年下降42.94%。拟除虫菊酯类杀虫剂使用量2011年为148.60 t,后均呈曲线下降趋势,到2019年降至92.91 t。但是,在2020~2021年有明显上升趋势,使用量分别达到287.72 t和217.94 t,分别达到2019年使用量的3.10倍和2.35倍。而新烟碱类和双酰胺类杀虫剂使用量不大,在2011年使用量分别为76.20 t和4.81 t,仅占同年杀虫剂使用量的1.76%和0.11%,在2018~2021年使用量有所上升,到2021年使用量分别升至174.21 t和35.34 t,分别为2011年使用量的2.29倍和7.35倍,跟2018年以来我市二化螟、草地贪夜蛾发生程度重、发生面积大有关[4]。
表2 长沙市2011~2021年各类杀虫剂使用量及与当年杀虫剂使用量占比
从本文调查结果看,2021年长沙市农药使用总量达4 041.49 t,限制使用的毒死蜱和中等毒丁硫克百威等农药仍在使用,普遍使用的农药高达73种,比宁波市常用农药种类91种少[5],比沈阳地区使用的农药有效成分41种多[1],本市的农药减量的任务依旧很重。从不同品种农药用量占比来说,2011~2021年间,长沙市使用量最多的农药是杀虫剂,占总农药年均使用量的近一半(46.05%),且普遍使用种类高达40种,杀菌剂和除草剂分别占26.36%和25.83%,和杨平俊等报道苏州市杀虫剂、杀菌剂和除草剂使用量分别占农药使用量的32.4%、16.8%和50.6%有差异[6],究其原因主要是受耕作面积、作物布局、病虫害发生种类以及机械化防控技术水平等综合影响[7-8]。
从农药减量情况来看,2021年长沙市农药使用量比2011年下降52.11%,整体下降趋势明显。究其原因是多方面的,宏观上在农业农村部《到2020年农药使用量零增长行动方案》指导下,长沙市不断建立绿色防控示范区,据统计,2021年全市主要农作物病虫害绿色防控覆盖率达到54.3%,绿色防控示范区采用农业措施、生物防治、理化诱控、生态调控等绿色防控技术手段[9],平均减少农药使用次数2~3次。同时全市扩大病虫害专业化统防统治覆盖范围,促进了农药科学合理使用,提高了防治效果和农药利用率。据统计,现有病虫害专业化统防统治组织61家,全市拥用自走式喷杆喷雾机52台,植保无人机577架。2021年统防统治面积256.36万亩,覆盖率43.38%,防治效果平均提高10%以上。微观上看,长沙市农业生产规模趋向大户承包种植,现有工商登记农民专业合作社437家、农机专业合作社905家。种植户文化水平和科学用药知识相对有一定的提高,为提高粮食和农产品质量,种植户愿意为防治病虫草害以及改善作物生长投入高效低毒的农药,减少了农药使用量[10]。从农药使用技术上看,随着高效、低毒、低残留农药的推广和新型器械的使用[11],也促进了农药使用量的逐年降低,特别是2015年后统防统治组织和植保无人机设备的兴起,再次掀起了一波高效、方便、低剂量的新型的农药高潮,降低了农药使用量[12]。
从不同品种农药用量下降来看,杀菌剂使用量最低峰比最高峰下降70.12%,下降幅度最大,究其原因一方面杀菌剂在目前农药市场上研发速度较快,产品不断出新,杀菌效果提高,用量减少。例如,生产上常用来防治稻瘟病的稻瘟灵有效成分使用量为750~950 g/hm2,而近年登记的吡唑醚菌酯,有效成分使用量仅为75~95 g/hm2,为稻瘟灵的十分之一,真正实现高效低用量。另一方面种植户科学预防用药意识增强。当前种植户以合作社、家庭农场、新型职业农民较多,较容易接受新技术,改变了用药习惯。病害重在预防,农户可通过种子消毒、拌种等措施预防多数主要病害,且在病害发生初期使用杀菌剂防治,既保证了杀菌效果,又大大减少了杀菌剂的使用次数和使用量。杀虫剂使用量减少的情况也十分明显,2021年使用量比2011年使用量下降57.87%,究其原因主要是防治效果差、毒性高、用量大的杀虫剂逐渐被淘汰,高效低毒低残留杀虫剂逐步普及,防治效果有效提高,用量相应减少。三是植保机构监测预警准确,适时达标防治,减少了很多不必要的用药。除草剂下降趋势相对较缓慢,主要是以前以散户种植为主,田间杂草大部分靠人工拔除,而随着农业种植模式的调整,以及规模化和机械化生产逐渐扩大,使用除草剂的面积不断增加,导致除草剂近年来使用量下降趋势小,甚至今后还会进一步加大。[13]