鄭永權(quán)， 孫海濱， 董豐收， 劉艷萍， 蔣紅云， 劉新剛

（1．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京 100193；2．廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，廣州 510640）

農(nóng)藥是控制農(nóng)業(yè)病蟲害的有效農(nóng)用化學(xué)品，對(duì)農(nóng)林牧業(yè)的增產(chǎn)增收以及人類傳染病的預(yù)防和控制都發(fā)揮了非常重要的作用，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尤其是高效農(nóng)業(yè)不可缺少的生產(chǎn)資料。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全球農(nóng)藥研制取得突破性進(jìn)展，迄今農(nóng)藥的品種已發(fā)展到上千種。農(nóng)藥的使用量也急劇增加，成為保障現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和糧食安全的重要因素。

農(nóng)藥的使用已有悠久的歷史，農(nóng)藥的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段：在20世紀(jì)40年代以前以天然藥物及無機(jī)化合物農(nóng)藥為主的天然和無機(jī)藥物時(shí)代，從20世紀(jì)40年代初期開始進(jìn)入有機(jī)合成農(nóng)藥時(shí)代，并從此使植物保護(hù)事業(yè)發(fā)生了巨大的變化［1］。農(nóng)藥經(jīng)歷了低效高毒、高效高毒、高效低毒、高效低殘留的發(fā)展歷程。筆者總結(jié)認(rèn)為，進(jìn)入21世紀(jì)，以高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥逐步替代傳統(tǒng)的高效低毒低殘留農(nóng)藥是當(dāng)今農(nóng)藥發(fā)展的必由之路。

高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥是在發(fā)展高效農(nóng)藥的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)手段及科學(xué)理念的改革與創(chuàng)新而形成的，概念更加完善，包含內(nèi)容更廣，涵蓋了農(nóng)藥的毒力和毒性、高等生物和環(huán)境、膳食和暴露等各方面因素?！案咝У惋L(fēng)險(xiǎn)”的界定是對(duì)農(nóng)藥概念的最新演繹和發(fā)展，將逐漸改變傳統(tǒng)農(nóng)藥在人們頭腦中對(duì)環(huán)境不良的形象，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。高效、低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥主要具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）對(duì)靶標(biāo)生物活性高，單位面積使用量??；（2）對(duì)人畜低毒；（3）對(duì)農(nóng)作物本身安全，無藥害；（4）對(duì)環(huán)境有益生物安全，如對(duì)蜂鳥魚蠶毒性低；（5）易降解，且降解產(chǎn)物安全［2－3］。

1 高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥的產(chǎn)生是農(nóng)藥發(fā)展的必然

1．1 低效高毒農(nóng)藥

農(nóng)藥的使用可追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代，公元前9世紀(jì)古羅馬學(xué)者曾提倡砷作為殺蟲劑，我國也早已使用雄黃（As4S4）、砒霜（As2O3）和銀朱（HgS）防治蟲害，公元900年左右，我國民間已使用無機(jī)砷制劑進(jìn)行園藝害蟲的防治。1892－1907年期間先后研究開發(fā)出了砷酸鉛和砷酸鈣這兩種無機(jī)砷殺蟲劑，其對(duì)植物的安全性好，到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前這兩種砷制劑一直是殺蟲劑市場(chǎng)的主要品種，其他鹽類的砷酸制劑也被系統(tǒng)開發(fā)出來。但是無機(jī)農(nóng)藥有許多弊病，在毒理和防治對(duì)象方面有明顯的局限性。無機(jī)殺蟲劑對(duì)昆蟲通常只有胃毒作用，一般不具備觸殺作用和熏蒸殺蟲作用，對(duì)危害嚴(yán)重的蚜蟲、紅蜘蛛及其他非咀嚼式口器的害蟲都無效，且對(duì)人畜高毒，經(jīng)常導(dǎo)致中毒死亡惡性事件，從而嚴(yán)重限制了無機(jī)殺蟲劑的應(yīng)用。

1．2 高效高毒農(nóng)藥

20世紀(jì)30年代世界各國在新農(nóng)藥的研制方面相繼取得了突破性的進(jìn)展，1939年瑞士科學(xué)家Paul Muller發(fā)現(xiàn)了DDT的殺蟲作用，并因此獲得了1948年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，這是現(xiàn)代化學(xué)合成農(nóng)藥的里程碑。借助于這一時(shí)期有機(jī)化學(xué)在合成技術(shù)方面的長足發(fā)展，有機(jī)合成農(nóng)藥開發(fā)得以迅速發(fā)展。1947年對(duì)硫磷發(fā)明，世界農(nóng)藥進(jìn)入了有機(jī)磷農(nóng)藥時(shí)代。我國農(nóng)藥工業(yè)起步較晚，1950年開始有機(jī)氯農(nóng)藥工業(yè)生產(chǎn)。1957年在天津農(nóng)藥廠開始生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥，標(biāo)志著我國進(jìn)入了有機(jī)磷農(nóng)藥時(shí)代，當(dāng)時(shí)我國生產(chǎn)力低下，糧食供應(yīng)量少，農(nóng)藥需求量大，主要生產(chǎn)有機(jī)氯類、有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類農(nóng)藥，相對(duì)于無機(jī)農(nóng)藥時(shí)代，具有殺蟲譜廣、應(yīng)用范圍大、見效快、殺蟲效果好、使用成本低等顯著特點(diǎn)，甲胺磷等高毒農(nóng)藥品種，風(fēng)靡近20年，為我國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收做出了巨大貢獻(xiàn)［1］。但是，由于甲胺磷、甲基對(duì)硫磷、對(duì)硫磷、久效磷和磷胺等農(nóng)藥毒性高，常常會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生污染而且對(duì)環(huán)境生態(tài)影響較大，使用者也時(shí)常發(fā)生中毒事件，因此，世界各國紛紛采取嚴(yán)厲管理措施來禁止或限制此類高毒農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用。

1．3 高效低毒農(nóng)藥

1949年第一個(gè)人工合成的擬除蟲菊酯烯丙菊酯的誕生，標(biāo)志著人類仿制天然殺蟲劑的首次成功，也使農(nóng)藥的發(fā)展方向由單純注重農(nóng)藥的“高效”向“高效、低毒”延伸和轉(zhuǎn)變。所謂“低毒”，主要是指對(duì)人、畜急性口服毒性低，隨后人們意識(shí)到對(duì)農(nóng)藥施用人員而言，急性經(jīng)皮毒性與吸入毒性更為重要。毒性問題開始強(qiáng)有力地左右了農(nóng)藥新品種開發(fā)的取舍和已有生產(chǎn)品種的市場(chǎng)壽命。菊酯類農(nóng)藥是一類比較理想的殺蟲劑，殺蟲毒力高，殺蟲譜廣，而且對(duì)人畜低毒，因此該類農(nóng)藥至今仍是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥應(yīng)用的重要品種。但是擬除蟲菊酯類農(nóng)藥比較容易產(chǎn)生抗性，且多數(shù)品種殺螨效果較差，對(duì)蜜蜂和水生生物毒性高，多數(shù)原藥不易溶于水，多數(shù)加工成乳油，易造成環(huán)境污染，諸如此類缺陷也嚴(yán)重限制了菊酯類農(nóng)藥的長期發(fā)展和應(yīng)用。因此，農(nóng)藥品種的低風(fēng)險(xiǎn)化要求逐漸被認(rèn)識(shí)和關(guān)注。

1．4 高效低毒低殘留農(nóng)藥

我國自從加入世界貿(mào)易組織（WTO），許多發(fā)達(dá)國家通過提高農(nóng)產(chǎn)品的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)來制造綠色技術(shù)壁壘阻止我國農(nóng)產(chǎn)品的對(duì)外出口。加之國內(nèi)消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品提出了更高的質(zhì)量要求，外貿(mào)和內(nèi)需共同要求我國全面停產(chǎn)高毒高殘留農(nóng)藥，導(dǎo)致我國農(nóng)藥工業(yè)重新洗牌和農(nóng)藥品種的全面升級(jí)，政府也頻頻出臺(tái)政策，積極推廣高毒替代農(nóng)藥品種的開發(fā)和使用。同時(shí)提出農(nóng)藥要滿足“高效、低毒、低殘留”的要求。植物、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑等非直接殺傷型農(nóng)藥得到了迅速的發(fā)展。如幾丁質(zhì)合成抑制劑類的苯甲酰脲類產(chǎn)品除蟲脲、滅幼脲等和噻二嗪類的噻嗪酮，保幼激素類烯蟲酯等、蛻皮激素類的蟲酰肼等產(chǎn)品。該類產(chǎn)品已經(jīng)成為當(dāng)前農(nóng)藥市場(chǎng)不可小覷的重要品種。

1．5 高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥

隨著高效與持效除草劑品種的出現(xiàn)，形成復(fù)雜的殘留藥害、累積藥害、二次藥害等問題，當(dāng)前開發(fā)磺酰脲類除草劑新品種趨勢(shì)之一即是不具有殘留藥害。很多植物生長調(diào)節(jié)劑品種對(duì)使用劑量要求十分嚴(yán)格，稍有不慎即會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品外形外觀、營養(yǎng)成分、口感風(fēng)味等質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)造成損害?？梢?，“低毒、低殘留”未必真“安全”，僅是“安全用藥”的必要條件。因此，現(xiàn)代農(nóng)藥，不僅要“高效、低毒、低殘留”，還應(yīng)該涵蓋對(duì)作物保護(hù)對(duì)象的安全（低藥害）、對(duì)養(yǎng)殖業(yè)對(duì)象的安全、對(duì)農(nóng)業(yè)有害生物天敵的安全（有利于與生物防治協(xié)調(diào)，有利于發(fā)揮綜合防治的作用）等。簡言之，可以用“高效、低風(fēng)險(xiǎn)”來界定。如當(dāng)前魚尼丁受體抑制劑就是近年來成功開發(fā)的具有獨(dú)特作用機(jī)制的新農(nóng)藥，由于其廣譜、高效、低毒和低風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)已經(jīng)成為新農(nóng)藥創(chuàng)制的重要領(lǐng)域。

2 高效低風(fēng)險(xiǎn)是現(xiàn)代農(nóng)藥發(fā)展的要求

20世紀(jì)70年代是人類將環(huán)境保護(hù)意識(shí)和農(nóng)藥科技創(chuàng)新相結(jié)合的新紀(jì)元，農(nóng)藥學(xué)家陳萬義先生對(duì)我國的農(nóng)藥發(fā)展與環(huán)境安全的關(guān)系曾經(jīng)做過精辟的論述，他認(rèn)為我國自20世紀(jì)70年代后已經(jīng)由“農(nóng)業(yè)——農(nóng)藥”之間的兩極關(guān)系演變?yōu)椤稗r(nóng)業(yè)——農(nóng)藥——環(huán)境”的三極關(guān)系［4］。于是出現(xiàn)了“高效、低毒、低殘留、與環(huán)境相容”的提法。誠然，在新世紀(jì)里“與環(huán)境相容”肯定是一項(xiàng)必不可少的條件。那么，這里的“低殘留”可以理解為重點(diǎn)是指農(nóng)、畜、水產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留問題，而因環(huán)境中的農(nóng)藥殘留所釀成的環(huán)境影響，包括對(duì)地球整個(gè)大氣圈、水圈、生物圈的任何不良影響問題，則都包含在“與環(huán)境相容”的要求里。德國拜耳公司的殺蟲劑氟蟲腈，即通稱的“銳勁特”，為中等毒性、易降解的低殘留農(nóng)藥，對(duì)水稻、玉米等作物上的害蟲如稻縱卷葉螟、二化螟為特效藥，當(dāng)初用它取代對(duì)人體有劇毒的甲胺磷。然而，后來發(fā)現(xiàn)它對(duì)水生動(dòng)物毒性極強(qiáng)，特別是對(duì)蜜蜂可以起到滅絕作用。未當(dāng)場(chǎng)死亡的蜜蜂把帶有氟蟲腈的花粉采回蜂巢，會(huì)讓巢內(nèi)的幼蟲食用后斬草除根達(dá)到全群死光［5－6］。法國農(nóng)業(yè)部發(fā)現(xiàn)大量蜜蜂被氟蟲腈滅絕性毒死，馬上就禁止使用該農(nóng)藥。2009年2月初，農(nóng)業(yè)部辦公廳發(fā)出關(guān)于印發(fā)“第八屆全國農(nóng)藥登記評(píng)審委員會(huì)第四次全體會(huì)議紀(jì)要”的通知，要求自2009年7月1日起，除衛(wèi)生用、部分旱田種子包衣劑外，在我國境內(nèi)停止銷售和使用用于其他方面的含氟蟲腈成分的農(nóng)藥制劑［7］?？梢?，“高效、低風(fēng)險(xiǎn)”是現(xiàn)代農(nóng)藥的要求。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，隨著分離技術(shù)的提高，對(duì)化合物的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)從原來的消旋體水平已經(jīng)發(fā)展到對(duì)映體水平，而往往對(duì)映體生物活性和毒性差別懸殊，因而，常導(dǎo)致手性農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不準(zhǔn)確，給人類健康和環(huán)境安全帶來潛在威脅。如曾經(jīng)廣為使用的除草劑異丙甲草胺，其S體具有很好的除草活性，而其R體非但沒有除草活性，還具有很強(qiáng)的致突變作用。于是，國內(nèi)外農(nóng)藥行政管理部門紛紛出臺(tái)政策，要求只登記認(rèn)可有效的單一光學(xué)活性異構(gòu)體，不允許將無效的異構(gòu)體施放到環(huán)境中去，以免污染環(huán)境。因而在農(nóng)藥工業(yè)的合成工藝上大力開發(fā)單一光學(xué)活性異構(gòu)體的合成技術(shù)成為一種趨勢(shì)，目前已開發(fā)了一批以單一光學(xué)活性異構(gòu)體形式出現(xiàn)的除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)藥的“高效、低風(fēng)險(xiǎn)”奠定了技術(shù)儲(chǔ)備和物質(zhì)基礎(chǔ)。

農(nóng)藥控制農(nóng)業(yè)有害生物，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，為人類服務(wù)，具有積極的一面，但是又有不同程度的毒性、藥害、殘留、污染環(huán)境等不利于人類的消極一面，后者還可加上有害生物抗藥性、有害生物再增猖獗等對(duì)農(nóng)業(yè)有害生物可持續(xù)控制非常不利的重要內(nèi)容，這些都可以統(tǒng)稱為農(nóng)藥的副作用。副作用對(duì)于農(nóng)藥如影隨形，隨著時(shí)代的前進(jìn)，可以研制出越來越高效，而副作用越來越低的農(nóng)藥品種，但完全不存在任何副作用幾乎是不可能的，因?yàn)椋环峡陀^事物發(fā)展的規(guī)律。鑒于對(duì)農(nóng)藥副作用的認(rèn)識(shí)，我們可以把農(nóng)藥的發(fā)展方向歸納為“高效、低風(fēng)險(xiǎn)”?！案咝А笔腔A(chǔ)，而“低風(fēng)險(xiǎn)”是農(nóng)藥發(fā)展過程中的必要條件?！案咝?、低風(fēng)險(xiǎn)”農(nóng)藥概念更加完善，包含內(nèi)容更加廣泛，對(duì)高等生物和環(huán)境、膳食和暴露等等各方面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也納入了評(píng)價(jià)體系，是當(dāng)今對(duì)農(nóng)藥概念的最新演繹和發(fā)展?！案咝А⒌惋L(fēng)險(xiǎn)”農(nóng)藥是農(nóng)藥發(fā)展方向的高度概括，也是現(xiàn)代農(nóng)藥的必然要求。

3 高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥的開發(fā)

隨著人民生活水平的提高，人們?nèi)找嬷匾暽尜|(zhì)量，對(duì)糧、果、蔬、茶等食品不再要求簡單的高產(chǎn)，而提出了更高的商品屬性要求：口味佳，品質(zhì)高，富含微量元素，無污染，包括無農(nóng)藥、化肥殘留等，綠色消費(fèi)漸成氣候，無公害食品備受寵愛，綠色食品風(fēng)行，消費(fèi)量年年增加。這就要求更多的“高效、低風(fēng)險(xiǎn)”農(nóng)藥來保護(hù)作物的正常生長，保證農(nóng)作物的穩(wěn)產(chǎn)豐收，保證農(nóng)產(chǎn)品的食用安全，為農(nóng)業(yè)乃至國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供保障。同樣，在日益重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)的今天，開發(fā)“高效、低風(fēng)險(xiǎn)”綠色農(nóng)藥才能更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建立和恢復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和良性循環(huán)。

“高效、低風(fēng)險(xiǎn)”的提法不僅針對(duì)農(nóng)藥品種，同時(shí)也適合農(nóng)藥劑型、制劑與施藥器械。農(nóng)藥劑型應(yīng)該配藥簡易、施藥方便，省力、省工；應(yīng)該以水基液劑取代油基液劑，固體制劑取代液體制劑，固體粒狀直接使用（粒劑）或液用（如水分散性粒劑）制劑取代固體粉狀直接使用（粉劑）或液用（如可濕性粉劑）制劑，貯運(yùn)中避免易燃易爆、吸潮結(jié)塊、包裝破損或易滲易漏等。藥械應(yīng)多樣化發(fā)展，適應(yīng)不同農(nóng)作物及不同施藥目的之需要；施藥要與適當(dāng)劑型配合，提高施藥量的精準(zhǔn)性、對(duì)靶標(biāo)的覆蓋率及沉積比率；杜絕漏施、重施及藥械施藥時(shí)藥液的跑、冒、滴、漏等，均可分別納入農(nóng)藥“高效”與“低風(fēng)險(xiǎn)”的范疇。

4 結(jié)束語

農(nóng)藥發(fā)展的歷史就是不斷提高藥效、減少不良副作用的過程。在人類追求糧食產(chǎn)量和食品安全，實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的同時(shí)，高效、低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的必經(jīng)之路。同時(shí)，也要清醒地看到，發(fā)展高效、低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥，任重而道遠(yuǎn)。

［1］ 韓熹萊．農(nóng)藥概論［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1995．

［2］ 梁文平，鄭斐能，王儀，等．21世紀(jì)農(nóng)藥發(fā)展的趨勢(shì)—綠色農(nóng)藥與綠色農(nóng)藥制劑［J］．農(nóng)藥，1999，38（9）：1－2．

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