王思威，孫海濱，段勁生，高同春，逯 州

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)試驗(yàn)室，廣東 廣州 510640；2.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（合肥），安徽 合肥 230031；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部參茸產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，吉林 長(zhǎng)春 130118）

【研究意義】中國(guó)是世界上水稻生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，水稻年種植面積2 860萬(wàn)～3 000萬(wàn) hm2，約占糧食作物種植面積的1/3，稻谷產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的45%，有65%以上的人口以水稻產(chǎn)品即稻米為主食，水稻是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要糧食作物，具有不可替代的重要戰(zhàn)略地位［1-2］。我國(guó)水稻病害有約61種、蟲(chóng)害約78種，每年因病蟲(chóng)害造成的糧食損失仍然較高［3］。因此，必須提高水稻安全生產(chǎn)中病蟲(chóng)害的有效防治水平。農(nóng)藥在水稻產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用可防控病蟲(chóng)害、節(jié)約勞動(dòng)投入和提高水稻經(jīng)濟(jì)效益；然而未科學(xué)、合理、有效應(yīng)用農(nóng)藥不僅會(huì)導(dǎo)致病蟲(chóng)為害頻發(fā)、抗性增強(qiáng)，而且嚴(yán)重影響稻米的食品安全和加速產(chǎn)地環(huán)境污染，對(duì)消費(fèi)者健康產(chǎn)生影響。【前人研究進(jìn)展】我國(guó)水稻生產(chǎn)中的主要病蟲(chóng)害包括稻飛虱、稻縱卷葉螟、三化螟、二化螟、稻瘟病、紋枯病、稻曲病、細(xì)菌性條斑病等，均嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量。水稻病蟲(chóng)害的防治是保證農(nóng)業(yè)增產(chǎn)豐收的重要環(huán)節(jié)，化學(xué)防治則是水稻病蟲(chóng)害防控最有效的措施，科學(xué)、合理、安全地使用農(nóng)藥，不僅能有效防治病蟲(chóng)害，最大限度確保糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的穩(wěn)定和豐收，最重要的是可保障稻米、產(chǎn)地環(huán)境、非靶標(biāo)生物的安全［4-6］。因此，在我國(guó)稻區(qū)使用高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥防控病蟲(chóng)害，并確保稻米優(yōu)質(zhì)安全尤為重要。目前已報(bào)道關(guān)于水稻上病蟲(chóng)害的化學(xué)防治藥劑較多，如戊唑醇、乙酰甲胺磷、吡蟲(chóng)啉、殺蟲(chóng)雙、呋蟲(chóng)胺等［7-9］，但研究?jī)?nèi)容主要為防治效果和殘留動(dòng)態(tài)終殘結(jié)果，未有機(jī)結(jié)合稻區(qū)病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律、藥劑特性等生產(chǎn)實(shí)際參數(shù)，綜合評(píng)價(jià)農(nóng)藥的高效和低風(fēng)險(xiǎn)特性?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】針對(duì)水稻產(chǎn)區(qū)病蟲(chóng)害化學(xué)防治有效利用率低、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性高等突出問(wèn)題，研究14種農(nóng)藥在稻區(qū)的殘留歸趨特性，并結(jié)合病蟲(chóng)害為害規(guī)律，綜合建立14種高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥的準(zhǔn)入譜?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)研究14種農(nóng)藥在稻區(qū)的歸趨特性，明確藥劑的持效期，同時(shí)結(jié)合稻區(qū)病蟲(chóng)害的災(zāi)變規(guī)律，建立高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥準(zhǔn)入譜，確保在有效防治病蟲(chóng)害的同時(shí)，保證稻米的優(yōu)質(zhì)安全和產(chǎn)地環(huán)境無(wú)污染，為實(shí)現(xiàn)稻區(qū)農(nóng)藥使用的高效化、標(biāo)準(zhǔn)化、安全化和數(shù)據(jù)化提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為Y兩優(yōu)1928、粵香粘、增城絲苗、鹽豐47、岡優(yōu)363、番桂絲苗，試驗(yàn)地點(diǎn)為廣東、安徽、四川、山東等地，防治對(duì)象為水稻二化螟、三化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱、稻薊馬、稻瘟病、稻曲病、紋枯病、細(xì)菌性條斑病等，供試農(nóng)藥見(jiàn)表1。

儀器和試劑：Agilent LC-1200高效液相色譜串聯(lián)AB Sciex 4000Q Trap 質(zhì)譜儀，配電噴霧離子源（ESI）；島津2010plus，配電子捕獲檢測(cè)器（ECD，日本島津公司）；Milii-Q超純水機(jī)（美國(guó)Millipore公司）；LD5-2A離心機(jī)（雷勃爾醫(yī)藥公司）；OA-SYS氮吹儀（美國(guó)）；XW-80A渦旋儀（上海精科有限公司）。乙腈（色譜純，美國(guó)Fisher公司）；甲酸（色譜純，美國(guó)Fluka公司）；無(wú)水MgSO4、NaCl（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；十八烷基鍵合硅膠吸附劑 （C18）、乙二胺N-丙基硅烷吸附劑 （PSA，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司）。

表1 14種供試農(nóng)藥及使用量Table 1 Fourteen tested pesticides and their dosage in the experiment

1.2 殘留試驗(yàn)

供試藥劑14種，每種藥劑設(shè)高劑量、低劑量和清水空白對(duì)照3個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，施藥2次，施藥間隔10～15 d，處理間設(shè)隔離保護(hù)行。

樣品預(yù)處理：在收獲期間，每個(gè)處理小區(qū)隨機(jī)多點(diǎn)割取地上部分水稻植株，進(jìn)行脫谷粒，谷粒晾干后，脫殼，并將脫殼米和谷殼粉碎過(guò)篩；將脫谷后的植株切碎，最后分別取處理后的各類(lèi)樣品0.5 kg貯存在-20 ℃低溫冰箱中待測(cè)。

樣本分析：糙米、稻殼、稻稈樣品經(jīng)樣品前處理后，供超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜和氣相色譜測(cè)定農(nóng)藥含量。

1.3 藥效試驗(yàn)

供試藥劑14種，每種藥劑設(shè)高劑量、低劑量和清水空白對(duì)照3個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積50 m2，施藥2次，施藥間隔10～15 d。采用背負(fù)電動(dòng)式噴霧器，每667 m2兌水45 kg。

蟲(chóng)害防效調(diào)查：分別調(diào)查藥前、藥后水稻二化螟、三化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱、稻薊馬活蟲(chóng)數(shù)，計(jì)算蟲(chóng)口減退率和防治效果［8，10-12］。

病害防效調(diào)查：分別調(diào)查稻瘟病、稻曲病、紋枯病、細(xì)菌性條斑病各級(jí)病葉數(shù)，計(jì)算病情指數(shù)和防治效果［13-16］。

2 結(jié)果與分析

2.1 14種農(nóng)藥的消解及終殘結(jié)果

2%阿維菌素水乳劑、70%噻嗪酮水分散粒劑、0.4%氯蟲(chóng)苯甲酰胺顆粒劑、5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑、25%噻蟲(chóng)嗪可濕性粉劑、10%烯啶蟲(chóng)胺水劑、25%吡蚜酮可濕性粉劑、20%呋蟲(chóng)胺水分散粒劑、25%殺蟲(chóng)單·毒死蜱可濕性粉劑等9種殺蟲(chóng)劑和50%苯醚甲環(huán)唑水乳劑、5%稻瘟靈展膜油劑、40%嘧菌酯可濕性粉劑、75%肟菌酯可濕性粉劑、20%噻森酮懸浮劑等5種殺菌劑在水稻上使用后，其相關(guān)降解速率、半衰期等參數(shù)見(jiàn)表2。氯蟲(chóng)苯甲酰胺顆粒劑藥后5～6 d，藥劑濃度在植株體內(nèi)達(dá)到最高，因此，建議在鉆蛀性害蟲(chóng)發(fā)生高峰期前5～6 d施藥，以達(dá)到理想的防治效果。

2.2 14種農(nóng)藥的防治效果

2.2.1 蟲(chóng)害防治效果 稻縱卷葉螟：通過(guò)卵孵盛期用藥1次，藥后3 d、7 d或14 d調(diào)查殺蟲(chóng)效果、藥后13～16 d調(diào)查保葉效果，篩選出氯蟲(chóng)苯甲酰胺、阿維菌素等單劑及復(fù)配劑防治效果較好的藥劑，殺蟲(chóng)、保葉防效均達(dá)90%以上。

表2 13種農(nóng)藥在水稻上的降解速率、半衰期等參數(shù)Table 2 Dissipation rate, half-life and other parameters of 13 pesticides in rice

（續(xù)表2）

二化螟：通過(guò)低齡幼蟲(chóng)高峰期用藥1次，藥后3 d、7 d分別調(diào)查殺蟲(chóng)效果，藥后18～20 d調(diào)查保苗或保穗效果，篩選出殺蟲(chóng)單、氯蟲(chóng)苯甲酰胺等單劑及復(fù)配劑防治效果較好的藥劑，殺蟲(chóng)、保葉防效均達(dá)90%以上。

稻飛虱：在若蟲(chóng)盛期施藥1次，藥后1 d、2 d或3 d調(diào)查殺蟲(chóng)速效性和藥后7 d、10 d、14 d或21 d調(diào)查殺蟲(chóng)可持效性，篩選獲得殺蟲(chóng)速效性較好的噻蟲(chóng)嗪，防治效果達(dá)87%以上；殺蟲(chóng)可持效性較好的藥劑有新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑噻蟲(chóng)嗪、烯啶蟲(chóng)胺呋蟲(chóng)胺等，防治效果達(dá)90%以上。

2.2.2 病害防治效果 水稻紋枯?。悍乐芜m期選擇水稻破口前施藥1次、間隔7～10 d后即水稻齊穗期再施藥1次。嘧菌酯單劑及其復(fù)配劑是當(dāng)前防治水稻紋枯病效果較好的藥劑，藥后14 d防治效果可達(dá)85%以上。

稻瘟?。亨拙?、稻瘟靈等單劑及復(fù)配劑是防治稻瘟病的主要代表性藥劑，藥后15 d防治效果達(dá)79%以上。

稻曲?。汉Y選出嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑等單劑及復(fù)配劑是防治稻曲病效果較理想的藥劑，嘧菌酯防治效果較突出、持效性較好，藥后28 d防治效果達(dá)85%以上。

2.3 水稻上高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥準(zhǔn)入譜的建立

針對(duì)水稻不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期、病蟲(chóng)害的為害特征和發(fā)病規(guī)律［17-23］，結(jié)合農(nóng)藥的作用方式、施藥方法、殘效期等特征，制定出防治病蟲(chóng)害的關(guān)鍵適期、農(nóng)藥最大使用劑量、最多施藥次數(shù)、施藥間隔期、以及采收間隔期等關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)建立高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥準(zhǔn)入譜（表3）［24-28］。高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥準(zhǔn)入譜是以高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥的安全使用技術(shù)為核心的參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。

表3 14種高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥準(zhǔn)入譜Table 3 Access spectrum of 14 pesticides with high-efficiency and low-risk

3 討論

水稻病蟲(chóng)害是限制水稻種植產(chǎn)量與品質(zhì)的重要因素，年發(fā)生面積超過(guò)6 667萬(wàn)公頃次，損失率達(dá)15%～30%，嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，生產(chǎn)上病蟲(chóng)害防控仍主要依賴化學(xué)農(nóng)藥，然而農(nóng)藥是把雙刃劍，在挽回?fù)p失的同時(shí)，也會(huì)給農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境安全帶來(lái)影響。針對(duì)我國(guó)水稻自身生長(zhǎng)發(fā)育、生理結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合農(nóng)藥的作用方式、持效期等參數(shù)，篩選出田間防治效果突出、稻米質(zhì)量安全，且易降解，降解產(chǎn)物安全的高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥品種14個(gè)，14種農(nóng)藥在水稻生產(chǎn)上具有重要應(yīng)用價(jià)值。

防治稻飛虱單劑產(chǎn)品中效果較好的以新煙堿類(lèi)產(chǎn)品為主，第一代新煙堿類(lèi)產(chǎn)品烯啶蟲(chóng)胺在田間對(duì)稻飛虱有較高的防治效果；噻蟲(chóng)嗪作為第二代新煙堿類(lèi)高效低毒殺蟲(chóng)劑，對(duì)害蟲(chóng)具有胃毒、觸殺及內(nèi)吸活性，用藥量較低但防治效果速效性和持效性均較好；作為第三代新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑呋蟲(chóng)胺對(duì)稻飛虱的防治效果雖不比第一、二代新煙堿類(lèi)高［29］，但廣譜性和內(nèi)吸性好。

稻瘟病是目前分布最廣泛、危害最嚴(yán)重的水稻病害之一, 我國(guó)幾乎所有水稻栽培地區(qū)都有該病害的發(fā)生, 為水稻三大病害之一，易引起區(qū)域性暴發(fā)流行［30］，水稻中后期穗頸瘟發(fā)生程度對(duì)產(chǎn)量影響較大，流行年份一般減產(chǎn)10%～20%，嚴(yán)重的減產(chǎn)40%～50%，甚至顆粒無(wú)收。

隨著水稻種植粳稻化和氮肥施用水平的提高，稻曲病在各地稻區(qū)均有發(fā)生，尤其是長(zhǎng)江中下游地區(qū)發(fā)生較為普遍［31］，在安徽的沿淮地區(qū)發(fā)生較嚴(yán)重，病害逐年加重，由次要病害逐漸上升為主要病害，并常導(dǎo)致大流行，通常在中、晚稻上發(fā)生。稻曲病不但破壞病粒本身，而且使病粒附近的稻谷千粒重下降、秕谷、碎米增加，出米率降低，一般產(chǎn)量損失約3%～5%，重的可達(dá)50%～70%；同時(shí)稻曲病可產(chǎn)生真菌毒素，對(duì)人、畜、禽的健康也有不良影響?；瘜W(xué)藥劑防治是控制稻曲病發(fā)生發(fā)展的有效手段，但稻曲病的侵染循環(huán)目前還不清楚，有研究表明：在孕穗前和破口后噴藥進(jìn)行防治幾乎沒(méi)有防治效果，而破口前10 d左右進(jìn)行藥劑防治效果較好，孕穗期到破口期是稻曲病菌侵染的關(guān)鍵時(shí)期。

“高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥”是指在防治病蟲(chóng)草害有效的基礎(chǔ)上，以合理的農(nóng)藥使用量，既可保證產(chǎn)品質(zhì)量安全，又能達(dá)到對(duì)非靶標(biāo)生物、生態(tài)環(huán)境以及人類(lèi)膳食暴露等安全的一類(lèi)農(nóng)藥。其特點(diǎn)表現(xiàn)為：對(duì)靶標(biāo)生物活性高、易降解、降解產(chǎn)物安全、稻米中農(nóng)藥殘留水平低于最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)、延緩抗性、對(duì)人畜低毒；對(duì)農(nóng)作物本身安全，無(wú)藥害；對(duì)環(huán)境有益生物安全等。

“高效低風(fēng)險(xiǎn)”的界定是對(duì)農(nóng)藥概念的最新演繹和發(fā)展，高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支撐。本研究篩選出的高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥達(dá)到了既能有效地防治水稻病蟲(chóng)草害，又可使稻米中農(nóng)藥殘留量低于我國(guó)規(guī)定的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)要求，為確保稻米質(zhì)量安全提供技術(shù)支撐。

4 結(jié)論

水稻生產(chǎn)中存在病蟲(chóng)草發(fā)生演變復(fù)雜、高效安全選藥依據(jù)缺乏、防效與農(nóng)藥有效量脫節(jié)、精準(zhǔn)防治技術(shù)不足、農(nóng)藥利用率低等突出問(wèn)題，本研究通過(guò)農(nóng)藥在水稻上的殘留試驗(yàn)、藥效試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，結(jié)合水稻病害蟲(chóng)害的發(fā)生規(guī)律、植保站的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等信息，建立了水稻上高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥準(zhǔn)入譜14項(xiàng)，該準(zhǔn)入譜包含農(nóng)藥防效、有效作用量、持效期、降解率、K值等技術(shù)參數(shù)，有效地將水稻自身的生長(zhǎng)發(fā)育特征、病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律與農(nóng)藥使用技術(shù)參數(shù)三者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，保障了農(nóng)藥對(duì)水稻病蟲(chóng)害防治的精準(zhǔn)化、高效低風(fēng)險(xiǎn)化以及稻米產(chǎn)品安全化，確保了消費(fèi)者食用的稻米優(yōu)質(zhì)安全。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全關(guān)系公眾健康和生命安全、關(guān)系農(nóng)民增收和農(nóng)業(yè)發(fā)展，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重要內(nèi)容，是我國(guó)綠色農(nóng)業(yè)的重要目標(biāo)，水稻上高效農(nóng)藥準(zhǔn)入譜未來(lái)可以擴(kuò)展到水果、蔬菜等其他作物上，確保消費(fèi)者食用的所有農(nóng)產(chǎn)品均達(dá)到優(yōu)質(zhì)安全的標(biāo)準(zhǔn)。