? 農作物要穩(wěn)產增產，離不開農藥。然而，農藥卻是一把“雙刃劍”，用得好，可以防治病蟲害，提高農產品的產量；用得不好，殘留超標，影響農產品的質量安全，甚至對生態(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，隨著一項全新技術的推廣應用，農藥這把“雙刃劍”將真正實現“正面作用可期，負面影響可控”，從而幫助我國進入農藥應用的高效低風險時代。在日前剛剛舉行的2016 年度國家科技獎勵大會上，這項名為“農藥高效低風險技術體系創(chuàng)建與應用”的科研成果獲得2016年度國家科學技術進步獎二等獎。
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不僅要高效低毒低殘留更要強調低風險
農藥的使用每年可挽回全球糧食損失約30%左右，農藥在保障我國糧食生產安全上貢獻巨大。然而農藥同樣隱藏著風險，不科學合理的使用依然帶來許多負面問題。
“我們的農業(yè)生產離不開農藥，但必須要割斷農藥危害之索，盡可能降低農藥可能產生的風險。”中國農業(yè)科學院植物保護研究所副所長鄭永權研究員是該項目的負責人，他向記者介紹，農藥發(fā)展經歷了低效高毒、高效高毒、高效低毒和現在的高效低毒低殘留等4個階段，而一度先進的“高效低毒低殘留”的農藥概念如今也已無法滿足現代社會發(fā)展需求。
“‘一高兩低’的農藥概念主要是針對人類而言，側重人體健康，而沒有涵蓋跟人類生活密切相關的生物環(huán)境。同時，‘一高兩低’側重農藥成分，不包括農藥使用環(huán)節(jié)。”鄭永權舉例解釋道，比如，氟蟲腈是一種高效低毒低殘留農藥，正確使用對哺乳動物不會產生不良影響，但僅僅是微量的接觸，卻會導致蜜蜂整箱死亡。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，卻會對土壤中的后茬作物產生毒害，并導致死亡。“如今的農藥使用，不僅要高效低毒低殘留，更要強調低風險。”
在實際生活中，要快速判別一種農藥是不是低風險并不容易。即便是同一種農藥分子，由于具備不同的空間結構，很可能產生完全不同的毒性機理，對生物和生態(tài)環(huán)境造成危害。“我們把這種相同分子式、不同空間結構的農藥叫做‘手性農藥’。作為農藥使用大國，我國手性農藥約占40%。要推行高效低風險的農藥使用概念，準確識別手性農藥風險也是一個重要的突破口。”鄭永權對記者說。
伴隨著人們對農殘問題關注度的不斷提高，農藥產業(yè)迫切需要轉型升級，農藥應用既要除病蟲保產量，又要減少對環(huán)境的危害，成為擺在科學家面前的難題。
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研創(chuàng)科學施藥新技術幫農民精準用藥
從1998年起，鄭永權率領科研團隊開始科研攻關。經過十多年努力，團隊不僅率先在國內提出農藥高效低風險理念，而且創(chuàng)建了以有效成分、劑型設計、施用技術及風險管理為核心的農藥高效低風險技術體系，將風險控制貫穿農藥研發(fā)、加工、應用及管理全過程。
識別手性農藥的活性和毒性是農藥降低風險的重要一環(huán)。目前，我國手性農藥的識別和分析，存在對映體分離難、過程繁瑣、檢測靈敏度低等技術問題，而利用科研團隊創(chuàng)建的手性農藥風險識別技術，能迅速有效地識別手性農藥的毒性，這也為該類農藥產品性能優(yōu)化和登記管理提供了數據支持。
而為了方便技術推廣和農民使用，科研團隊還研發(fā)出了一整套“科學選藥、合理配藥、精準噴藥”的高效低風險施藥技術。這套簡單好用的技術，成為整個科研成果中的一大亮點。
“過去，農民選藥都是憑經驗，準確性差，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見效，尤其是隨著土地規(guī)模經營的推行，一次噴灑農藥的使用量增大，在噴灑前都需要提前做檢測。”團隊成員、中國農科院植保所研究員蔣紅云告訴記者，過去即便采用實驗室檢測的方法，需要3~7天才能出結果，檢測出來后可能已經耽誤了農時。現在，利用團隊研制出來的26套精準選藥試劑盒，只需把田間害蟲捕捉放到試劑盒內，1~3小時內觀察其死亡率就能判斷這種農藥是否有效，并且可以實時跟蹤，及時調整用藥，這就使選藥準確率提高到80%以上，降低了“選藥不當”帶來的農藥應用風險。
選藥科學了，配藥也需要更加合理。記者采訪了解到，團隊為此發(fā)明的藥液沾著展布比對卡，能指導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題，使農藥利用率提高30%。而在噴藥環(huán)節(jié)，以霧滴密度指導農藥施用的精準噴藥技術的問世，則讓農民實現精細化用藥。“原來農民用藥，都是‘噴淋式’的，非常容易過量。現在利用霧滴密度測試卡、比對卡、指導卡的聯合應用，‘用霧滴個數’來指導農民用藥，能直接減少藥液噴施量30%~70%。而且，好學好用。”鄭永權介紹說。
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成果推廣效益顯著
作為一項全新的技術體系，團隊開展的高風險農藥風險監(jiān)測、風險評估、風險控制研究，提出的三唑磷、毒死蜱等農藥風險管理措施，如今早已經被農業(yè)部等相關部門采納，并以公告形式發(fā)布，這也為我國農藥風險管理提供了科學支撐。
早在2014年10月，以吳孔明院士為組長、宋寶安院士和喬雄梧研究員為副組長的成果評價專家組認為，成果整體處于國際同類研究先進水平，在手性農藥對映體識別與風險評價、靶向沉積技術方面達到國際領先水平。陳劍平、蔡道基、劉旭3位院士則認為，成果對我國農藥發(fā)展和應用具有很強的實用性和指導性。
好技術好理念，自然還要推廣應用出去才能產生效益。中國農科院植保所研究員黃啟良介紹說，他們設計開發(fā)出水基替代油基的高效氯氰菊酯、烯酰嗎啉、苯醚甲環(huán)唑等水基化新產品，其中有10個產品已經獲得了農藥登記并實現了產業(yè)化。
從1998年起，伴隨著科研攻關的進行，農藥技術和產品也開始陸續(xù)試驗示范和推廣應用。據統計，目前成果已經在全國28個省市自治區(qū)推廣應用1.8億畝次，新增農業(yè)產值149.9億元，新增效益達107.0億元。農業(yè)部種植業(yè)司相關負責人認為，此項研究成果不僅為農藥管理為國家農藥禁限用政策提供了技術支撐，同時也有力指導了蟲害防控實踐。
“高效低風險是現代農藥發(fā)展方向，獲獎只是一個起步，我們希望能將這種理念推廣出去，帶動我國農藥產業(yè)的轉型升級，為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出強有力的技術支撐。”鄭永權說，未來，針對農藥高效低風險技術體系的研究還將在作物種類、防治對象、施藥方式等方面進一步拓展延伸。
★創(chuàng)新點1：創(chuàng)建了手性農藥風險識別技術，識別了三唑類手性農藥的隱性風險。為高效低風險手性農藥的研發(fā)、應用及風險控制提供了技術指導。
★創(chuàng)新點2：創(chuàng)建了雙因子對靶潤濕識別及荷電匹配對靶沉積新技術，創(chuàng)新性地研制出定向對靶吸附新產品。通過水基化技術創(chuàng)新、有害溶劑替代、專用劑型設計、功能助劑優(yōu)化，研發(fā)了10個高效低風險制劑并產業(yè)化。
★創(chuàng)新點3：創(chuàng)建了以試劑盒為核心的科學選藥技術，研發(fā)了以藥液沾著展布比對卡為指導的合理配藥技術，發(fā)明了以霧滴密度指導農藥施用的精準噴藥技術，系列施藥技術物化產品填補國內空白，實現了農藥“選、配、噴”環(huán)節(jié)的風險控制。
★創(chuàng)新點4：系統開展了高風險農藥對后茬作物藥害、環(huán)境生物毒性、農產品殘留超標等風險控制研究，提出的三唑磷、毒死蜱等農藥風險管理措施被行業(yè)主管部門采納。