豫北平原玉米高產區農藥施用狀況調查分析

趙梓蕓,王玉姝,柴 汕,韓燕來,李青松

(河南農業大學 資源與環境學院/河南省土地整治與生態重建工程技術研究中心,河南 鄭州 450002)

在現代農業生產中,農藥施用是提高作物產量的常用措施[1]。但在目前農業生產中,我國農藥過量施用問題突出[2],農藥的利用率僅有30%左右[3]。農藥的不合理使用(尤其是過量使用)不僅造成了生產成本的增加,也給生態環境和糧食安全帶來了嚴重的危害[4-6]。因此,提高農藥的利用效率,減少農藥資源的投入已成為保障農業可持續發展的重點。

摸清農業生產中的農藥施用狀況,并對農藥減施潛力進行分析,是推進區域農藥減施技術體系建立的基礎性工作。前人在農戶施藥行為等方面[7-11]進行了相關研究；王慶海[12]和鐘珍梅等[13]依據農業部和《中國統計年鑒》的數據對全國范圍內農業農藥施用狀況進行了分析;韋竹立[14]和楊萌等[15]針對農藥施用狀況進行了探索；陸劍飛[16]和劉建華[17]從地域的角度對農藥使用狀況進行了調查分析。而迄今針對農藥減施潛力分析的調查研究尚未見報道。

玉米是我國重要的“糧、經、飼”作物,在我國經濟建設和糧食生產中有著重要的地位[18]。河南省是我國糧食生產核心區和全國第一糧食生產大省,豫北平原是河南省玉米主產區和高產區,因此筆者調查了豫北平原典型糧食高產區玉米生產中農民的農藥施用狀況,并分析了農藥減施的潛力,以期為玉米生產中農藥減施技術體系的建立提供基礎性依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本研究于2018年,采用面訪式問卷調查的方法,主要選取黃淮海流域的豫北平原典型的玉米高產區(安陽、鶴壁、新鄉、焦作4市)為研究區域。根據各市所轄鄉鎮的數量,按30%的比例抽取有代表性的鄉鎮共81個,具體為安陽28個、鶴壁7個、新鄉29個、焦作17個；按抽樣原則,選代表性農戶,對其玉米生產過程中的用藥狀況進行調查。共發放調查問卷408份,得到有效問卷406份。以GB/T 8321《農藥合理使用準則》規定的農藥用量作為推薦用藥量對玉米生產中農藥的減施潛力進行分析。

1.2 分析方法

由于玉米生產中農藥種類及名稱繁雜,為了便于數據分析與研究,筆者按照所用農藥的功能和用途,并結合吳文君和羅萬春[1]的方法,將調查農藥分為除草劑、殺蟲殺菌劑和生長調節劑3種類型。按照農藥的有效成分,采用GB/T 8321《農藥合理使用準則》規定的農藥中文通用名稱,進行規范化命名。

農藥減施潛力指農戶實際用藥量超出國家推薦用藥量(最大值)的百分率，其計算公式為: 農藥減施潛力(%)=[(實際用藥量-推薦用藥量)/實際用藥量]×100。

2 結果與分析

2.1 施藥類型

按照中國農藥急性毒性分級標準[1],將調查區域玉米生產中所用農藥的毒性分為劇毒、高毒、中等毒、低毒4個等級(表1)。由表1可知,玉米生產中所用農藥共有41種,其中除草劑類農藥有15種,殺蟲殺菌劑類農藥有21種,生長調節劑類農藥有5種;在除草劑類和殺蟲殺菌劑類施用方面仍有少量農戶施用禁用農藥和高毒性農藥；在生長調節劑類施用方面,所用農藥均為低毒性農藥。

表1 豫北平原玉米生產中施用農藥的狀況

續表1:

農藥類型農藥名稱有效成分有效成分含量/%毒性殺蟲殺菌劑甲維鹽1.6%甲氨基阿維菌素+0.4%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油2低辛硫磷辛硫磷40低吡蟲啉吡蟲啉70低蘇云金桿菌蘇云金桿菌見備注低多菌靈多菌靈90低高氯甲維鹽高效氯氰菊酯4.2%+甲維鹽0.1%4.3低氯蟲噻蟲嗪氯蟲苯甲酰胺20%+噻蟲嗪20%40低多酮三唑酮5%+多菌靈35%40低蟲酰肼蟲酰肼20低氯蟲苯甲酰胺氯蟲苯甲酰胺20低生長調節劑胺鮮·乙烯利胺鮮酯3%+乙烯利27%30低蕓苔素內酯蕓苔素內酯0.01低矮壯素矮壯素50低多效唑多效唑15低縮節胺甲哌鎓25低

注:蘇云金桿菌的有效成分含量為8000 IU/μL,表示1微升蘇云金桿菌有8000 IU的殺傷力。

2.2 施藥次數

從表2可以看出,調查農戶施藥次數最多為4次,其中43.60%的農戶施藥2次,49.26%的農戶施藥3次,這兩者占調查農戶總數的92.86%,平均施藥次數為2.53次。

表2 調查農戶的施藥次數及所占比例

由表3可見：99.17%的農戶施用除草劑1次;93.85%的農戶施用殺蟲殺菌劑2～3次(其中,58.72%的農戶施用2次,35.13%的農戶施用3次);97.73%的農戶施用生長調節劑1次。說明不同農戶間用藥習慣不同,用藥次數差異較大,三類農藥用藥次數均可以優化。

表3 不同農藥類型施藥次數及所占比例

2.3 農藥種類及頻次

本文根據帕累托(Peroto)圖分類原則,得到農戶用藥頻次累積百分比曲線；將用藥頻次百分數累計構成比在0%～90%區間的農藥種類視為玉米生產中主要的農藥施用種類。

2.3.1 除草劑類農藥的施用頻次 在玉米生產中,施用除草劑(包括交叉施用)的農戶有373戶次,占調查總戶數(406戶)的91.87%。說明農戶在玉米生產中對除草劑的施用有一定的普遍性,但仍有相當比例的農戶對除草劑的施用和認識不足,需要加強推廣和普及。

由圖1可知,在玉米生產中所用除草劑類農藥主要為煙嘧·莠去津、異丙草莠、苯磺隆、莠去津和煙嘧磺隆5種,其施用頻次占比分別為45%、14%、12%、12%和8%,累計占比為91%；其余10種除草劑施用頻次占比總和僅為9%。

2.3.2 殺蟲殺菌劑類農藥的施用頻次 在玉米生產中,施用殺蟲殺菌劑(包括交叉施用)的農戶有449戶次,占調查總戶數(406戶)的110.59%。說明農戶在玉米生產中普遍施用殺蟲殺菌劑，已將殺蟲殺菌劑的施用視為玉米生產技術體系中的必要環節。

由圖2可知,玉米生產中所用的殺蟲殺菌劑類農藥主要為氯氰菊酯、聯苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲維鹽、辛硫磷、氧樂果和吡蟲啉7種,其施用頻次占比分別為40%、16%、16%、7%、5%、4%和3%,累計占比為91%；其余14種殺蟲殺菌劑的施用頻次占比總和僅為9%。

2.3.3 生長調節劑類農藥的施用頻次 在玉米生產中,施用生長調節劑(包括交叉施用)的農戶僅有139戶次,占調查總戶數(406戶)的34.24%。說明農戶在玉米生產中極不重視生長調節劑的施用，沒有認識到生長調節劑對玉米生產的重要性。

圖1 農戶施用除草劑類農藥的頻次

圖2 農戶施用殺蟲殺菌劑類農藥的頻次

由圖3可見,在玉米生產中所用生長調節劑類農藥主要為胺鮮·乙烯利、蕓苔素內酯和矮壯素3種,其施用頻次占比分別為47%、26%和22%,累計占比達95%；其余2種生長調節劑的施用頻次占比總和僅為5%。

2.4 農藥施用量

本文以懸浮柱狀圖(Floating column)表示推薦用藥量(懸浮柱的上下邊界分別為推薦用藥量的最大值和最小值),以垂線圖(Vertical drop line)上的點表示實際用藥量,通過兩者的圖示,直觀地判斷農藥實際用量是否超過推薦值。

2.4.1 除草劑施藥量狀況 由圖4可知,在玉米生產中除草劑類農藥僅有煙嘧·莠去津和苯磺隆這2種農藥的施藥量超過了推薦施藥量的最大值,具有減施潛力；其他13種除草劑的用量均未超過推薦值,沒有減量施用潛力。

圖3 農戶施用生長調節劑類農藥的頻次

圖4 除草劑類農藥的施用量狀況

2.4.2 殺蟲殺菌劑施藥量狀況 如圖5所示,在玉米生產中殺蟲殺菌劑類農藥僅有氯氰菊酯、聯苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲維鹽、氧樂果、吡蟲啉、氯蟲苯甲酰胺、蘇云金桿菌、阿維菌素、克百威和殺滅菊酯等11種農藥的施用量超過了推薦施藥量的最大值,具有減施潛力；其他10種殺蟲殺菌劑的用量均未超過推薦值,沒有減藥潛力。

圖5 殺蟲殺菌劑類農藥的施用量狀況

2.4.3 生長調節劑施藥量狀況 由圖6可見,在玉米生產中生長調節劑類農藥僅有胺鮮·乙烯利、蕓苔素內酯、多效唑和縮節胺等4種農藥的施用量超過了推薦施藥量的最大值,具有減施潛力；僅有矮壯素的用量未超過推薦值,沒有減藥潛力。

2.5 農藥減施潛力分析

以最高推薦用藥量為標準,對有節約潛力的農藥進行農藥減施潛力分析,具體結果見表4。由表4可知：在玉米除草劑類過量施用的農藥中，其減施潛力范圍是3.23%～75.28%,其中苯磺隆和煙嘧·莠去津是常用農藥；在玉米殺蟲殺菌劑類過量施用的農藥中，其減施潛力范圍是10.36%～91.43%,其中氯氰菊酯、聯苯菊酯、甲維鹽、氧樂果和吡蟲啉是常用農藥；在玉米生長調節劑類過量施用的農藥中，它們的減施潛力范圍是41.00%～79.76%,其中胺鮮·乙烯利和蕓苔素內酯是常用農藥。

3 結論與討論

本文以豫北平原糧食高產區玉米生產用藥調查數據為依據,對豫北平原玉米生產中所用農藥的種類、頻次、施用量及減施潛力進行了分析，得到如下主要結果:

在豫北地區玉米生產中使用的農藥共有41種,其中除草劑類、殺蟲殺菌劑類和生長調節劑類農藥分別為15、21和5種。百草枯、甲胺磷等禁用農藥,以及氧樂果、克百威等高毒農藥在玉米生產中仍有施用現象。

表4 在玉米生產中各類農藥的減施潛力

圖6 生長調節劑類農藥的施用量狀況

被調查農戶的施藥次數為1～4次,多習慣于2～3次,平均施藥次數為2.53次；施用除草劑、殺蟲殺菌劑和生長調節劑類農藥的次數分別多為1次、2～3次和1次。

在玉米生產中,施用頻次較高、累積占比達90%以上的除草劑類農藥包括5種,為煙嘧·莠去津、異丙草莠、苯磺隆、莠去津和煙嘧磺隆;殺蟲殺菌劑類農藥包括7種,為氯氰菊酯、聯苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、甲維鹽、辛硫磷、氧樂果和吡蟲啉;生長調節劑類農藥包括胺鮮·乙烯利、蕓苔素內酯和矮壯素3種。

在玉米生產中，針對除草劑類、殺蟲殺菌劑類和生長調節劑類農藥，分別有57%、92%和78%的農戶的施藥量超過了推薦施藥量的最大值,這三者具有減施潛力，減施潛力分別為18.45%、53.22%和69.82%。