徐煒楓

(江蘇省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心,江蘇 南京 210036)

江蘇是農(nóng)業(yè)大省，自古以來的魚米之鄉(xiāng)。隨著農(nóng)業(yè)綠色化發(fā)展的新要求，江蘇省原來粗放式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式造成的問題也日益突出。十九大報告中明確要推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，必須加強農(nóng)業(yè)環(huán)境突出問題治理和進行農(nóng)藥肥料減量施用等，本文通過對江蘇省水稻田農(nóng)藥面源污染的調(diào)查分析，得出水稻田農(nóng)藥面源污染的規(guī)律，對水稻田農(nóng)藥面源污染提出對應的防控措施。

1 江蘇省水稻田農(nóng)藥面源污染的情況

農(nóng)業(yè)面源污染是指由沉積物、農(nóng)藥、廢料、致病菌等分散污染源引起的對水層、湖泊、河岸、濱岸、大氣等生態(tài)系統(tǒng)的污染，其中化學農(nóng)藥過量使用與不當利用造成的面源污染是農(nóng)業(yè)面源污染一大方面。中國是一個農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國，農(nóng)藥產(chǎn)量居世界第1。江蘇省是我國農(nóng)藥生產(chǎn)和消費大省，國內(nèi)31家農(nóng)藥上市公司，江蘇省占了32%，產(chǎn)業(yè)地位舉足輕重。江蘇省農(nóng)藥施用強度遠高于全國平均水平，部分地區(qū)達全國平均水平3.57倍[10]。在農(nóng)藥使用中有效利用率低，僅20%～30%的農(nóng)藥有效利用，而70%～80%的農(nóng)藥直接散落到環(huán)境中[1]，對土壤、地表水、地下水和農(nóng)產(chǎn)品造成污染，并進一步進入生物鏈，這些直接形成了農(nóng)藥面源污染的主要來源。

江蘇是水稻種植大省，水稻種植面積在2.2×106hm2以上。由于水稻的生長環(huán)境中水環(huán)境充足，條件溫熱，因此病蟲草害也會比其它農(nóng)作物多，所施用的化學農(nóng)藥也相應增多。且水稻生產(chǎn)地為河網(wǎng)地區(qū)，生產(chǎn)采用漫灌模式，大量農(nóng)藥等會滲入底泥及排出至河湖江海，水稻農(nóng)藥造成的面源污染已經(jīng)不容小覷。

1.1 水稻生產(chǎn)中主要農(nóng)藥種類

江蘇水稻田上經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的病害有水稻紋枯病、水稻稻瘟病、水稻稻曲病。江蘇水稻田上經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的蟲害有稻飛虱、稻螟蟲。

水稻紋枯病防治的主要藥劑有井岡霉素等生物源農(nóng)藥，持效期較短，多和唑類殺菌劑復配制劑；己唑醇、戊唑醇、烯唑醇、苯甲·丙環(huán)唑等唑類殺菌劑，防治效果較好，成本較為適中，農(nóng)戶選用的較多；噻呋酰胺、肟菌酯、烯肟菌胺等藥劑成本高，但防效好。

水稻稻瘟病防治的主要藥劑有三環(huán)唑、稻瘟靈、異稻瘟凈、咪鮮胺等，前3種有良好的內(nèi)吸傳導性，施藥后1～2h內(nèi)不下雨即不影響防效，三環(huán)唑只有保護效果，沒有治療效果，但病菌對該藥沒有抗性，破口期用藥宜優(yōu)先選用該藥。肟菌酯、烯肟菌胺，作為新藥在江蘇的推廣力度比較大。

水稻稻曲病防治的主要藥劑有己唑醇、戊唑醇、烯唑醇等唑類殺菌劑；井岡霉素、肟菌·戊唑醇、烯肟·戊唑醇等復配制劑。

稻飛虱防治的主要藥劑有噻嗪酮、吡蟲啉等殺蟲劑。

稻螟蟲防治的主要藥劑有噻嗪酮、速滅威、吡蚜酮、噠螨靈等殺蟲劑。

2016年，水稻田使用的農(nóng)藥統(tǒng)計數(shù)據(jù)(按商品量計)[2]，殺蟲劑占41.66%、殺菌劑占40.67%、除草劑占17.66%、植物生長調(diào)節(jié)劑占0.01%，其中低毒微毒農(nóng)藥占總量的90.33%。

1.2 農(nóng)藥在水稻及其環(huán)境中的消解規(guī)律

不同土壤類型以及pH值會影響農(nóng)藥的降解規(guī)律[3-5]，不同溫度條件也會影響農(nóng)藥的降解規(guī)律[6,7]。但不同農(nóng)藥在水稻及其環(huán)境中的分布、遷移與殘留規(guī)律類似，一般為在土壤中降解速率最慢，其次為在植株中降解速率，田水中降解速率最快。2015—2016年，在江蘇、湖南和黑龍江3地選擇水稻試驗點，進行丙環(huán)唑在水稻上的消解動態(tài)試驗。施藥2h后進行殘留檢測，發(fā)現(xiàn)丙環(huán)唑在各介質(zhì)中的分布規(guī)律為：植株殘留量>土壤殘留量>田水殘留量。施藥7d后進行殘留檢測，發(fā)現(xiàn)丙環(huán)唑在各介質(zhì)中的分布規(guī)律為：土壤殘留量>植株殘留量>田水殘留量。

在江蘇試驗點，丙環(huán)唑在水稻田水上施藥后21d后降解率為96%，水稻田水中丙環(huán)唑平均半衰期T1/2為4.9d；丙環(huán)唑在水稻植株上施藥后21d后降解率為93%，水稻植株丙環(huán)唑中平均半衰期T1/2為7.7d；丙環(huán)唑在水稻土壤上施藥后21d后降解率為77%，水稻土壤中平均半衰期T1/2為8.2d。

通過半衰期比較得出，丙環(huán)唑在土壤中降解速率最慢，其次為在植株中降解速率，田水中降解速率最快。馬新生等人試驗表明三唑磷在水稻田中也符合此規(guī)律[8]。

1.3 重要生產(chǎn)基地環(huán)境(土壤、水)中殘留狀況

為了解農(nóng)業(yè)環(huán)境中農(nóng)藥殘留狀況，2010—2013年，農(nóng)業(yè)部針對使用農(nóng)藥進行了農(nóng)藥安全性監(jiān)測與評價項目。2010年安評對象是噻嗪酮、硫丹、三唑磷；2011年選擇噻嗪酮、多菌靈；2012年選擇多菌靈、百菌清；2013年選擇苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑。試驗地點選擇了水稻面積較大的4個縣——興化、姜堰、東臺、大豐，為樣品采樣點，當年大面積施用對象農(nóng)藥的稻田臨近有地表水體的區(qū)域作為采樣區(qū)域進行取樣。采樣時期選擇了4個時期，分別為第1次施藥前(本底)、第1階段施藥高峰結(jié)束后2d、第1階段施藥高峰結(jié)束后3d、本季稻最后1次施藥結(jié)束后2d。采集樣品為稻田土、稻田水、地表水、底泥。

安評結(jié)果總體狀況為，多年常用的農(nóng)藥會有殘留，稻田土中農(nóng)藥殘留相對較高，稻田水、底泥中、地表水中相對低。不同農(nóng)藥的降解速率不同，半衰期不同，會出現(xiàn)不同的殘留量。

硫丹是禁用農(nóng)藥，自2018年7月1日起撤銷所有硫丹產(chǎn)品的農(nóng)藥登記證，在江蘇省早就停用，施藥最早可以追溯到2009年。在項目采集的稻田土、稻田水、地表水、底泥中均未檢測出殘留。

三唑磷是有機磷類殺蟲劑，由于用藥時間較長，藥效明顯下降，且刺激稻飛虱的增殖，江蘇省基本停用三唑磷。在項目采集的稻田土、稻田水、地表水、底泥中均未檢測出殘留。

多菌靈是苯并咪唑類殺菌劑，百菌清是有機氯類殺菌劑，都是易降解農(nóng)藥，在項目采集的稻田土、稻田水、地表水、底泥中均未檢測出殘留。這部分原因是因為這2種農(nóng)藥的半衰期較短，還有可能是因為試驗期近幾年，小麥、水稻的病害較輕，單劑或復配制劑的使用次數(shù)相對減少，在防治上，實施交替使用殺菌劑，有效減少了環(huán)境中的殘留。如，輪換使用氰烯菌酯、咯菌腈等不同作用機制、無交互抗性的殺菌劑等，嚴禁同一作用機理藥劑在水稻生長期內(nèi)連續(xù)多次使用[11]。

噻嗪酮是噻二嗪類殺蟲劑，各地的用藥習慣有差別，不同地區(qū)稻田土、稻田水、地表水和底泥中噻嗪酮的殘留量表現(xiàn)不等，但均能檢測出。其中稻田土殘留檢出量最高，底泥中其次，稻田水、地表水中相對較低。隨著施藥次數(shù)的增加和時間的推移，稻田土中噻嗪酮的殘留量明顯成遞增趨勢。在稻田水、地表水和底泥中相對穩(wěn)定。部分地區(qū)地表水中檢測濃度高于稻田水中殘留濃度，說明施用噻嗪酮對水生生態(tài)系統(tǒng)有一定影響。第2年，部分縣的稻田水、地表水本底中含有噻嗪酮，說明多次施用噻嗪酮，高頻率使用會導致噻嗪酮在環(huán)境中的污染。因此對于噻嗪酮使用上，需要注意輪換使用，減少施藥次數(shù)，降低施藥劑量。

苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑是三唑類殺菌劑，在江蘇是主力藥劑，雖然在地表水、稻田水、底泥中均未檢出苯醚甲環(huán)唑和丙環(huán)唑，但在稻田土中大部分均檢出苯醚甲環(huán)唑和丙環(huán)唑，部分縣的稻田土的本底中就有檢出。說明苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑會大部分殘留在土壤中。

因此，通過安評項目調(diào)查分析后，發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥面源污染主要殘留于土壤，農(nóng)藥造成的水體環(huán)境的污染相對較好。

2 防控措施

治理農(nóng)藥面源污染，要從源頭減少農(nóng)藥使用，要進行農(nóng)藥污染修復。源頭減少農(nóng)藥使用，要在生產(chǎn)中進行合理科學有效的防治，要提供農(nóng)藥合理使用方案以及農(nóng)藥減量使用方案。

2.1 有效防治

在水稻生產(chǎn)過程中通過農(nóng)業(yè)防治、生物防治、物理防治、化學防治相結(jié)合，目的是減少化學農(nóng)藥的使用量[9]。農(nóng)業(yè)防治，品種選擇采用高產(chǎn)抗病優(yōu)質(zhì)品種，在耕種方式上合理輪作，有效控制水肥；生物防治，利用天敵防治，稻鴨共育等，多采用生物農(nóng)藥如蘇云金桿菌等；物理防治，利用殺蟲燈、殺蟲板等；化學防治，采用環(huán)保農(nóng)藥組合施用，統(tǒng)防統(tǒng)治，減少施藥次數(shù)，混配用藥、交替用藥等。2018年如皋市進行水稻農(nóng)藥減量技術(shù)集成與推廣，建立了水稻化學農(nóng)藥減量控害集成技術(shù)體系，集成了預警系統(tǒng)、生態(tài)調(diào)控、理化誘控、生物防治、科學化防等技術(shù)，取得很好成效。2019年化學農(nóng)藥年使用量比2011年減少28.90%，統(tǒng)計2016—2019年由于減藥節(jié)省成本5000多萬，新增經(jīng)濟效益總計達10000多萬元。水稻農(nóng)藥減量控害，既改善了生態(tài)環(huán)境，也減少了農(nóng)業(yè)面源污染，使水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

2.2 技術(shù)規(guī)范

農(nóng)業(yè)部門應制定合理農(nóng)藥使用的規(guī)范準則等技術(shù)規(guī)范，可以讓農(nóng)戶簡潔明了使用農(nóng)藥。對于登記農(nóng)藥，除了宣傳農(nóng)藥安全間隔期等農(nóng)藥的使用準則外，還應在目前的防治條件下，提供有效的優(yōu)化減量方案，可以根據(jù)農(nóng)藥殘留的特性進行方案制定。如，使用植保無人機施藥可以達到減量增效的作用，利用了無人機可以更好地附著在作物的優(yōu)勢，而可較少的殘留在環(huán)境中，因此可以減量增效。陳豪明[16]等人發(fā)現(xiàn)使用植保無人機全程解決水稻病蟲草害，農(nóng)藥使用量明顯少于常規(guī)用藥處理，減量達42.80%。

目前大多對農(nóng)藥毒性研究較多，而對農(nóng)藥在環(huán)境行為考慮較少。農(nóng)藥可否使用主要看毒性，應該將環(huán)境行為納入風險考慮，如，有些農(nóng)藥在水環(huán)境中殘留較長，那么在進行風險評估時應該提高風險值，以保護地下水，降低面源污染。

加大對環(huán)境行為的研究，除了研究環(huán)境降解的原理有助于污染修復手段研發(fā)，還可以通過了解農(nóng)藥在各種介質(zhì)中的殘留狀況，根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境推薦農(nóng)藥，如，有些農(nóng)藥在酸性土壤中降解較快，在確保藥效的情況下，更推薦在酸性環(huán)境下施用。

2.3 土壤修復

目前發(fā)現(xiàn)，農(nóng)藥殘留集中在土壤中，水環(huán)境中相對較低。在使用科技污染修復中，可以先將重點關(guān)注在土壤環(huán)境修復上。目前進行農(nóng)藥污染土壤修復的技術(shù)手段，如，微生物降解農(nóng)藥技術(shù)[12]、表面活性劑強化微米Cu/Fe雙金屬還原降解技術(shù)[13]。表面活性劑強化微米Cu/Fe雙金屬還原降解技術(shù)是一種有效的有機氯農(nóng)藥污染土壤修復技術(shù)。2018年，習近平總書記指出，要全面落實土壤污染防治行動計劃，推動制定和實施土壤污染防治法。突出重點區(qū)域、行業(yè)和污染物，強化土壤污染管控和修復，有效防范風險，讓老百姓吃得放心、住得安心。因此要重視土壤污染修復。

我國土壤修復技術(shù)于2006年左右開始。相比較于國外，我國起步較晚，且土壤修復技術(shù)水平也偏低，在關(guān)鍵性的修復藥劑上，也多依賴進口，目前情形下，需要投入研發(fā)及研究人員[14]。

了解水稻農(nóng)藥面源污染的情況，從污染源頭和技術(shù)源頭進行污染控制和污染修復。水稻生產(chǎn)良性循環(huán)，可持續(xù)發(fā)展，保障了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，是農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之路。