14種高效低風險農藥在水稻安全生產中的應用

王思威，孫海濱，段勁生，高同春，逯 州

（1.廣東省農業科學院植物保護研究所/廣東省植物保護新技術重點試驗室，廣東 廣州 510640；2.安徽省農業科學院植物保護與農產品質量安全研究所/農業農村部農產品質量安全風險評估實驗室（合肥），安徽 合肥 230031；3.農業農村部參茸產品質量監督檢驗測試中心，吉林 長春 130118）

【研究意義】中國是世界上水稻生產和消費大國，水稻年種植面積2 860萬～3 000萬 hm2，約占糧食作物種植面積的1/3，稻谷產量占糧食總產量的45%，有65%以上的人口以水稻產品即稻米為主食，水稻是關系國計民生的重要糧食作物，具有不可替代的重要戰略地位［1-2］。我國水稻病害有約61種、蟲害約78種，每年因病蟲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中病蟲害的有效防治水平。農藥在水稻產業中應用可防控病蟲害、節約勞動投入和提高水稻經濟效益；然而未科學、合理、有效應用農藥不僅會導致病蟲為害頻發、抗性增強，而且嚴重影響稻米的食品安全和加速產地環境污染，對消費者健康產生影響?！厩叭搜芯窟M展】我國水稻生產中的主要病蟲害包括稻飛虱、稻縱卷葉螟、三化螟、二化螟、稻瘟病、紋枯病、稻曲病、細菌性條斑病等，均嚴重影響水稻的產量和質量。水稻病蟲害的防治是保證農業增產豐收的重要環節，化學防治則是水稻病蟲害防控最有效的措施，科學、合理、安全地使用農藥，不僅能有效防治病蟲害，最大限度確保糧食生產和農業產量的穩定和豐收，最重要的是可保障稻米、產地環境、非靶標生物的安全［4-6］。因此，在我國稻區使用高效低風險農藥防控病蟲害，并確保稻米優質安全尤為重要。目前已報道關于水稻上病蟲害的化學防治藥劑較多，如戊唑醇、乙酰甲胺磷、吡蟲啉、殺蟲雙、呋蟲胺等［7-9］，但研究內容主要為防治效果和殘留動態終殘結果，未有機結合稻區病蟲害發生規律、藥劑特性等生產實際參數，綜合評價農藥的高效和低風險特性。【本研究切入點】針對水稻產區病蟲害化學防治有效利用率低、環境風險性高等突出問題，研究14種農藥在稻區的殘留歸趨特性，并結合病蟲害為害規律，綜合建立14種高效低風險農藥的準入譜?！緮M解決的關鍵問題】通過研究14種農藥在稻區的歸趨特性，明確藥劑的持效期，同時結合稻區病蟲害的災變規律，建立高效低風險農藥準入譜，確保在有效防治病蟲害的同時，保證稻米的優質安全和產地環境無污染，為實現稻區農藥使用的高效化、標準化、安全化和數據化提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試水稻品種為Y兩優1928、粵香粘、增城絲苗、鹽豐47、岡優363、番桂絲苗，試驗地點為廣東、安徽、四川、山東等地，防治對象為水稻二化螟、三化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱、稻薊馬、稻瘟病、稻曲病、紋枯病、細菌性條斑病等，供試農藥見表1。

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

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

1.2 殘留試驗

供試藥劑14種，每種藥劑設高劑量、低劑量和清水空白對照3個處理，每個處理3次重復，施藥2次，施藥間隔10～15 d，處理間設隔離保護行。

樣品預處理：在收獲期間，每個處理小區隨機多點割取地上部分水稻植株，進行脫谷粒，谷粒晾干后，脫殼，并將脫殼米和谷殼粉碎過篩；將脫谷后的植株切碎，最后分別取處理后的各類樣品0.5 kg貯存在-20 ℃低溫冰箱中待測。

樣本分析：糙米、稻殼、稻稈樣品經樣品前處理后，供超高效液相色譜串聯質譜和氣相色譜測定農藥含量。

1.3 藥效試驗

供試藥劑14種，每種藥劑設高劑量、低劑量和清水空白對照3個處理，每個處理3次重復，隨機區組排列，小區面積50 m2，施藥2次，施藥間隔10～15 d。采用背負電動式噴霧器，每667 m2兌水45 kg。

蟲害防效調查：分別調查藥前、藥后水稻二化螟、三化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱、稻薊馬活蟲數，計算蟲口減退率和防治效果［8，10-12］。

病害防效調查：分別調查稻瘟病、稻曲病、紋枯病、細菌性條斑病各級病葉數，計算病情指數和防治效果［13-16］。

2 結果與分析

2.1 14種農藥的消解及終殘結果

2%阿維菌素水乳劑、70%噻嗪酮水分散粒劑、0.4%氯蟲苯甲酰胺顆粒劑、5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑、25%噻蟲嗪可濕性粉劑、10%烯啶蟲胺水劑、25%吡蚜酮可濕性粉劑、20%呋蟲胺水分散粒劑、25%殺蟲單·毒死蜱可濕性粉劑等9種殺蟲劑和50%苯醚甲環唑水乳劑、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，其相關降解速率、半衰期等參數見表2。氯蟲苯甲酰胺顆粒劑藥后5～6 d，藥劑濃度在植株體內達到最高，因此，建議在鉆蛀性害蟲發生高峰期前5～6 d施藥，以達到理想的防治效果。

2.2 14種農藥的防治效果

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

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

（續表2）

二化螟：通過低齡幼蟲高峰期用藥1次，藥后3 d、7 d分別調查殺蟲效果，藥后18～20 d調查保苗或保穗效果，篩選出殺蟲單、氯蟲苯甲酰胺等單劑及復配劑防治效果較好的藥劑，殺蟲、保葉防效均達90%以上。

稻飛虱：在若蟲盛期施藥1次，藥后1 d、2 d或3 d調查殺蟲速效性和藥后7 d、10 d、14 d或21 d調查殺蟲可持效性，篩選獲得殺蟲速效性較好的噻蟲嗪，防治效果達87%以上；殺蟲可持效性較好的藥劑有新煙堿類殺蟲劑噻蟲嗪、烯啶蟲胺呋蟲胺等，防治效果達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。嘧菌酯單劑及其復配劑是當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85%以上。

稻瘟病：嘧菌酯、稻瘟靈等單劑及復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79%以上。

稻曲?。汉Y選出嘧菌酯、苯醚甲環唑等單劑及復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85%以上。

2.3 水稻上高效低風險農藥準入譜的建立

針對水稻不同生長發育時期、病蟲害的為害特征和發病規律［17-23］，結合農藥的作用方式、施藥方法、殘效期等特征，制定出防治病蟲害的關鍵適期、農藥最大使用劑量、最多施藥次數、施藥間隔期、以及采收間隔期等關鍵性技術指標建立高效低風險農藥準入譜（表3）［24-28］。高效低風險農藥準入譜是以高效低風險農藥的安全使用技術為核心的參數數據庫。

表3 14種高效低風險農藥準入譜Table 3 Access spectrum of 14 pesticides with high-efficiency and low-risk

3 討論

水稻病蟲害是限制水稻種植產量與品質的重要因素，年發生面積超過6 667萬公頃次，損失率達15%～30%，嚴重影響水稻產業的綠色可持續發展，生產上病蟲害防控仍主要依賴化學農藥，然而農藥是把雙刃劍，在挽回損失的同時，也會給農產品質量和環境安全帶來影響。針對我國水稻自身生長發育、生理結構特征，結合農藥的作用方式、持效期等參數，篩選出田間防治效果突出、稻米質量安全，且易降解，降解產物安全的高效低風險農藥品種14個，14種農藥在水稻生產上具有重要應用價值。

防治稻飛虱單劑產品中效果較好的以新煙堿類產品為主，第一代新煙堿類產品烯啶蟲胺在田間對稻飛虱有較高的防治效果；噻蟲嗪作為第二代新煙堿類高效低毒殺蟲劑，對害蟲具有胃毒、觸殺及內吸活性，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殺蟲劑呋蟲胺對稻飛虱的防治效果雖不比第一、二代新煙堿類高［29］，但廣譜性和內吸性好。

稻瘟病是目前分布最廣泛、危害最嚴重的水稻病害之一, 我國幾乎所有水稻栽培地區都有該病害的發生, 為水稻三大病害之一，易引起區域性暴發流行［30］，水稻中后期穗頸瘟發生程度對產量影響較大，流行年份一般減產10%～20%，嚴重的減產40%～50%，甚至顆粒無收。

隨著水稻種植粳稻化和氮肥施用水平的提高，稻曲病在各地稻區均有發生，尤其是長江中下游地區發生較為普遍［31］，在安徽的沿淮地區發生較嚴重，病害逐年加重，由次要病害逐漸上升為主要病害，并常導致大流行，通常在中、晚稻上發生。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，一般產量損失約3%～5%，重的可達50%～70%；同時稻曲病可產生真菌毒素，對人、畜、禽的健康也有不良影響。化學藥劑防治是控制稻曲病發生發展的有效手段，但稻曲病的侵染循環目前還不清楚，有研究表明：在孕穗前和破口后噴藥進行防治幾乎沒有防治效果，而破口前10 d左右進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鍵時期。

“高效低風險農藥”是指在防治病蟲草害有效的基礎上，以合理的農藥使用量，既可保證產品質量安全，又能達到對非靶標生物、生態環境以及人類膳食暴露等安全的一類農藥。其特點表現為：對靶標生物活性高、易降解、降解產物安全、稻米中農藥殘留水平低于最大殘留限量標準、延緩抗性、對人畜低毒；對農作物本身安全，無藥害；對環境有益生物安全等。

“高效低風險”的界定是對農藥概念的最新演繹和發展，高效低風險農藥是現代農業發展的重要支撐。本研究篩選出的高效低風險農藥達到了既能有效地防治水稻病蟲草害，又可使稻米中農藥殘留量低于我國規定的最大殘留限量標準要求，為確保稻米質量安全提供技術支撐。

4 結論

水稻生產中存在病蟲草發生演變復雜、高效安全選藥依據缺乏、防效與農藥有效量脫節、精準防治技術不足、農藥利用率低等突出問題，本研究通過農藥在水稻上的殘留試驗、藥效試驗數據結果，結合水稻病害蟲害的發生規律、植保站的預測預報等信息，建立了水稻上高效低風險農藥準入譜14項，該準入譜包含農藥防效、有效作用量、持效期、降解率、K值等技術參數，有效地將水稻自身的生長發育特征、病蟲害發生規律與農藥使用技術參數三者有機結合起來，保障了農藥對水稻病蟲害防治的精準化、高效低風險化以及稻米產品安全化，確保了消費者食用的稻米優質安全。農產品質量安全關系公眾健康和生命安全、關系農民增收和農業發展，是農業現代化建設的重要內容，是我國綠色農業的重要目標，水稻上高效農藥準入譜未來可以擴展到水果、蔬菜等其他作物上，確保消費者食用的所有農產品均達到優質安全的標準。