? 農(nóng)作物要穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，離不開(kāi)農(nóng)藥。然而，農(nóng)藥卻是一把“雙刃劍”，用得好，可以防治病蟲害，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量；用得不好，殘留超標(biāo)，影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，甚至對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害。如何才能讓這把“雙刃劍”趨利避害，造福百姓？
今后，隨著一項(xiàng)全新技術(shù)的推廣應(yīng)用，農(nóng)藥這把“雙刃劍”將真正實(shí)現(xiàn)“正面作用可期，負(fù)面影響可控”，從而幫助我國(guó)進(jìn)入農(nóng)藥應(yīng)用的高效低風(fēng)險(xiǎn)時(shí)代。在日前剛剛舉行的2016 年度國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，這項(xiàng)名為“農(nóng)藥高效低風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)體系創(chuàng)建與應(yīng)用”的科研成果獲得2016年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
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不僅要高效低毒低殘留更要強(qiáng)調(diào)低風(fēng)險(xiǎn)
農(nóng)藥的使用每年可挽回全球糧食損失約30%左右，農(nóng)藥在保障我國(guó)糧食生產(chǎn)安全上貢獻(xiàn)巨大。然而農(nóng)藥同樣隱藏著風(fēng)險(xiǎn)，不科學(xué)合理的使用依然帶來(lái)許多負(fù)面問(wèn)題。
“我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)農(nóng)藥，但必須要割斷農(nóng)藥危害之索，盡可能降低農(nóng)藥可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所副所長(zhǎng)鄭永權(quán)研究員是該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，他向記者介紹，農(nóng)藥發(fā)展經(jīng)歷了低效高毒、高效高毒、高效低毒和現(xiàn)在的高效低毒低殘留等4個(gè)階段，而一度先進(jìn)的“高效低毒低殘留”的農(nóng)藥概念如今也已無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求。
“‘一高兩低’的農(nóng)藥概念主要是針對(duì)人類而言，側(cè)重人體健康，而沒(méi)有涵蓋跟人類生活密切相關(guān)的生物環(huán)境。同時(shí)，‘一高兩低’側(cè)重農(nóng)藥成分，不包括農(nóng)藥使用環(huán)節(jié)?！编嵱罊?quán)舉例解釋道，比如，氟蟲腈是一種高效低毒低殘留農(nóng)藥，正確使用對(duì)哺乳動(dòng)物不會(huì)產(chǎn)生不良影響，但僅僅是微量的接觸，卻會(huì)導(dǎo)致蜜蜂整箱死亡。同樣高效低毒低殘留的磺酰脲類除草劑，每畝僅用1至2克，效果很好，卻會(huì)對(duì)土壤中的后茬作物產(chǎn)生毒害，并導(dǎo)致死亡?！叭缃竦霓r(nóng)藥使用，不僅要高效低毒低殘留，更要強(qiáng)調(diào)低風(fēng)險(xiǎn)?！?/span>
在實(shí)際生活中，要快速判別一種農(nóng)藥是不是低風(fēng)險(xiǎn)并不容易。即便是同一種農(nóng)藥分子，由于具備不同的空間結(jié)構(gòu)，很可能產(chǎn)生完全不同的毒性機(jī)理，對(duì)生物和生態(tài)環(huán)境造成危害?！拔覀儼堰@種相同分子式、不同空間結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥叫做‘手性農(nóng)藥’。作為農(nóng)藥使用大國(guó)，我國(guó)手性農(nóng)藥約占40%。要推行高效低風(fēng)險(xiǎn)的農(nóng)藥使用概念，準(zhǔn)確識(shí)別手性農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)也是一個(gè)重要的突破口?！编嵱罊?quán)對(duì)記者說(shuō)。
伴隨著人們對(duì)農(nóng)殘問(wèn)題關(guān)注度的不斷提高，農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)迫切需要轉(zhuǎn)型升級(jí)，農(nóng)藥應(yīng)用既要除病蟲保產(chǎn)量，又要減少對(duì)環(huán)境的危害，成為擺在科學(xué)家面前的難題。
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研創(chuàng)科學(xué)施藥新技術(shù)幫農(nóng)民精準(zhǔn)用藥
從1998年起，鄭永權(quán)率領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)始科研攻關(guān)。經(jīng)過(guò)十多年努力，團(tuán)隊(duì)不僅率先在國(guó)內(nèi)提出農(nóng)藥高效低風(fēng)險(xiǎn)理念，而且創(chuàng)建了以有效成分、劑型設(shè)計(jì)、施用技術(shù)及風(fēng)險(xiǎn)管理為核心的農(nóng)藥高效低風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)體系，將風(fēng)險(xiǎn)控制貫穿農(nóng)藥研發(fā)、加工、應(yīng)用及管理全過(guò)程。
識(shí)別手性農(nóng)藥的活性和毒性是農(nóng)藥降低風(fēng)險(xiǎn)的重要一環(huán)。目前，我國(guó)手性農(nóng)藥的識(shí)別和分析，存在對(duì)映體分離難、過(guò)程繁瑣、檢測(cè)靈敏度低等技術(shù)問(wèn)題，而利用科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的手性農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)，能迅速有效地識(shí)別手性農(nóng)藥的毒性，這也為該類農(nóng)藥產(chǎn)品性能優(yōu)化和登記管理提供了數(shù)據(jù)支持。
而為了方便技術(shù)推廣和農(nóng)民使用，科研團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出了一整套“科學(xué)選藥、合理配藥、精準(zhǔn)噴藥”的高效低風(fēng)險(xiǎn)施藥技術(shù)。這套簡(jiǎn)單好用的技術(shù)，成為整個(gè)科研成果中的一大亮點(diǎn)。
“過(guò)去，農(nóng)民選藥都是憑經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確性差，有些藥在不同地區(qū)抗性都不一樣，有的藥施用了并一定會(huì)見(jiàn)效，尤其是隨著土地規(guī)模經(jīng)營(yíng)的推行，一次噴灑農(nóng)藥的使用量增大，在噴灑前都需要提前做檢測(cè)?！眻F(tuán)隊(duì)成員、中國(guó)農(nóng)科院植保所研究員蔣紅云告訴記者，過(guò)去即便采用實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的方法，需要3~7天才能出結(jié)果，檢測(cè)出來(lái)后可能已經(jīng)耽誤了農(nóng)時(shí)。現(xiàn)在，利用團(tuán)隊(duì)研制出來(lái)的26套精準(zhǔn)選藥試劑盒，只需把田間害蟲捕捉放到試劑盒內(nèi)，1~3小時(shí)內(nèi)觀察其死亡率就能判斷這種農(nóng)藥是否有效，并且可以實(shí)時(shí)跟蹤，及時(shí)調(diào)整用藥，這就使選藥準(zhǔn)確率提高到80%以上，降低了“選藥不當(dāng)”帶來(lái)的農(nóng)藥應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。
選藥科學(xué)了，配藥也需要更加合理。記者采訪了解到，團(tuán)隊(duì)為此發(fā)明的藥液沾著展布比對(duì)卡，能指導(dǎo)田間配藥合理選擇助劑類型和用量，解決了之前配藥粗放的問(wèn)題，使農(nóng)藥利用率提高30%。而在噴藥環(huán)節(jié)，以霧滴密度指導(dǎo)農(nóng)藥施用的精準(zhǔn)噴藥技術(shù)的問(wèn)世，則讓農(nóng)民實(shí)現(xiàn)精細(xì)化用藥。“原來(lái)農(nóng)民用藥，都是‘噴淋式’的，非常容易過(guò)量?，F(xiàn)在利用霧滴密度測(cè)試卡、比對(duì)卡、指導(dǎo)卡的聯(lián)合應(yīng)用，‘用霧滴個(gè)數(shù)’來(lái)指導(dǎo)農(nóng)民用藥，能直接減少藥液噴施量30%~70%。而且，好學(xué)好用。”鄭永權(quán)介紹說(shuō)。
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成果推廣效益顯著
作為一項(xiàng)全新的技術(shù)體系，團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)控制研究，提出的三唑磷、毒死蜱等農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)管理措施，如今早已經(jīng)被農(nóng)業(yè)部等相關(guān)部門采納，并以公告形式發(fā)布，這也為我國(guó)農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)管理提供了科學(xué)支撐。
早在2014年10月，以吳孔明院士為組長(zhǎng)、宋寶安院士和喬雄梧研究員為副組長(zhǎng)的成果評(píng)價(jià)專家組認(rèn)為，成果整體處于國(guó)際同類研究先進(jìn)水平，在手性農(nóng)藥對(duì)映體識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、靶向沉積技術(shù)方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。陳劍平、蔡道基、劉旭3位院士則認(rèn)為，成果對(duì)我國(guó)農(nóng)藥發(fā)展和應(yīng)用具有很強(qiáng)的實(shí)用性和指導(dǎo)性。
好技術(shù)好理念，自然還要推廣應(yīng)用出去才能產(chǎn)生效益。中國(guó)農(nóng)科院植保所研究員黃啟良介紹說(shuō)，他們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)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(chǎn)品，其中有10個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)獲得了農(nóng)藥登記并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
從1998年起，伴隨著科研攻關(guān)的進(jìn)行，農(nóng)藥技術(shù)和產(chǎn)品也開(kāi)始陸續(xù)試驗(yàn)示范和推廣應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前成果已經(jīng)在全國(guó)28個(gè)省市自治區(qū)推廣應(yīng)用1.8億畝次，新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值149.9億元，新增效益達(dá)107.0億元。農(nóng)業(yè)部種植業(yè)司相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，此項(xiàng)研究成果不僅為農(nóng)藥管理為國(guó)家農(nóng)藥禁限用政策提供了技術(shù)支撐，同時(shí)也有力指導(dǎo)了蟲害防控實(shí)踐。
“高效低風(fēng)險(xiǎn)是現(xiàn)代農(nóng)藥發(fā)展方向，獲獎(jiǎng)只是一個(gè)起步，我們希望能將這種理念推廣出去，帶動(dòng)我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出強(qiáng)有力的技術(shù)支撐?！编嵱罊?quán)說(shuō)，未來(lái)，針對(duì)農(nóng)藥高效低風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)體系的研究還將在作物種類、防治對(duì)象、施藥方式等方面進(jìn)一步拓展延伸。
★創(chuàng)新點(diǎn)1：創(chuàng)建了手性農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)，識(shí)別了三唑類手性農(nóng)藥的隱性風(fēng)險(xiǎn)。為高效低風(fēng)險(xiǎn)手性農(nóng)藥的研發(fā)、應(yīng)用及風(fēng)險(xiǎn)控制提供了技術(shù)指導(dǎo)。
★創(chuàng)新點(diǎn)2：創(chuàng)建了雙因子對(duì)靶潤(rùn)濕識(shí)別及荷電匹配對(duì)靶沉積新技術(shù)，創(chuàng)新性地研制出定向?qū)Π形叫庐a(chǎn)品。通過(guò)水基化技術(shù)創(chuàng)新、有害溶劑替代、專用劑型設(shè)計(jì)、功能助劑優(yōu)化，研發(fā)了10個(gè)高效低風(fēng)險(xiǎn)制劑并產(chǎn)業(yè)化。
★創(chuàng)新點(diǎn)3：創(chuàng)建了以試劑盒為核心的科學(xué)選藥技術(shù)，研發(fā)了以藥液沾著展布比對(duì)卡為指導(dǎo)的合理配藥技術(shù)，發(fā)明了以霧滴密度指導(dǎo)農(nóng)藥施用的精準(zhǔn)噴藥技術(shù)，系列施藥技術(shù)物化產(chǎn)品填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)藥“選、配、噴”環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)控制。
★創(chuàng)新點(diǎn)4：系統(tǒng)開(kāi)展了高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥對(duì)后茬作物藥害、環(huán)境生物毒性、農(nóng)產(chǎn)品殘留超標(biāo)等風(fēng)險(xiǎn)控制研究，提出的三唑磷、毒死蜱等農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)管理措施被行業(yè)主管部門采納。