茶園農藥的合理選用和使用

周利，郭明明

中國農業科學院茶葉研究所，浙江 杭州 310008

茶葉是世界公認的健康飲品，我國茶葉產量占世界茶葉產量的近一半。由于茶樹多生長在熱帶和亞熱帶地區，且常連片單一種植，因此茶園易發病蟲草害。茶園有害生物的綠色精準防控包括化學生態防治、農業防治、生物防治、物理防治、科學用藥等措施[1]。化學防治一直是茶園病蟲草害防治的手段之一，尤其在害蟲爆發期，化學防治對于保障茶葉的產量和質量至關重要，但化學防治是一柄雙刃劍。化學農藥的使用，尤其是不合理選用和使用，引起了茶葉中農藥殘留超標、生態環境的污染及非靶標生物的毒性等問題。我國茶園有害生物的化學防治是隨著世界農藥的發展而演變的。在該過程中，人們一直在尋求如何既能起到防治有害生物的目的，又能達到保證茶葉質量安全、生態安全的效果。本文在綜述茶園病蟲害化學防治發展歷程的基礎上，提出解決上述問題的關鍵在于選擇茶園適宜的化學農藥并規范使用，同時介紹了目前我國茶園適用和禁限用農藥品種，提出了存在的問題，為茶葉質量安全研究提供參考。

1 茶園有害生物化學防治概述

化學防治是指使用化學農藥防治有害生物危害的方法。農業生產中的化學農藥可分為殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、除草劑、殺鼠劑等。根據茶園中有害生物發生的種類，茶園中使用的農藥多為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑。由于農藥具有高效、速效、低成本、受地區和季節限制小、適合于大面積機械化應用等優點，能以小劑量在短時間內將有害生物密度控制在防治閾值以下。

我國茶園有害生物化學防治的用藥種類隨著世界農藥的發展而演變。隨著我國茶園病蟲草害防治的需求和茶園有機化學合成農藥的廣泛應用，我國茶葉用藥種類經歷了有機氯、有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯及新煙堿類農藥等階段。在20世紀50年代以前，茶園中多使用植物性殺蟲劑和礦物性農藥，如魚藤精、石灰硫磺合劑、波爾多液等。20世紀50年代起，有機氯農藥在我國農田中廣泛應用。由于有機氯農藥的高殘效期，其使用嚴重破壞了生態平衡，也造成了我國茶葉中較嚴重的六氯環己烷（六六六）和1,1,1-三氯-2,2-雙（對氯苯基）乙烷（DDT）殘留。20世紀60年代至80年代，有機磷、氨基甲酸酯和擬除蟲菊酯農藥在我國茶園有害生物化學防治中廣泛應用。由于農殘問題，1999年和2002年，農業部發布了在我國茶園中停止使用氰戊菊酯的公告，聯苯菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯等擬除蟲菊酯類農藥成為我國茶園病蟲害防治的主要農藥品種；由于有機磷農藥的高毒性，在世界范圍內部分有機磷農藥已被禁止在農業中使用。1991年，吡蟲啉上市，開啟了新煙堿類農藥在全球的推廣應用。雖然該類農藥具有低毒、高效、廣譜的優點，但是由于吡蟲啉、啶蟲脒在茶葉中的高檢出率、高浸出率和高出口通報率，使其在茶園中的使用備受關注。近年來，隨著新煙堿農藥替代品種的推廣及綠色防控技術的應用，我國茶葉中吡蟲啉和啶蟲脒的檢出率和超標率逐漸下降。

2 茶園化學農藥的選用原則

據統計，全球農藥的活性成分超過900 種[2]。為了快速從大量的活性成分中篩選出適合在茶園中應用的農藥，有必要建立茶園化學農藥的適用評價體系和選用原則。該原則的建立主要依據農藥在茶葉中的轉移路徑評價其可能被消費者攝入的數量，依據農藥的毒理學性質評價殘留農藥的攝入風險和生態風險，制定出茶園農藥選用的參數指標，指導茶園農藥的篩選。

2.1 茶葉中農藥殘留的來源

茶園中噴施的農藥，部分會滲入茶樹組織內部，成為茶葉中農藥殘留的主要來源。鮮葉中的農藥殘留水平一般高于其他茶樹組織。此外，茶鮮葉中的農藥還可能來自空氣飄移和水體污染，如我國茶園禁用六六六后的幾年中，由于水稻田中施用的六六六的空氣飄移[3]，茶葉中六六六的總體殘留水平仍在0.3～0.5 mg/kg；水體污染也是茶葉中農藥殘留的來源，如內吸性農藥樂果可通過根系吸收形成茶鮮葉中的農藥殘留[4]。茶鮮葉中的部分農藥最后進入干茶中，即形成茶葉中的農藥殘留。

2.2 茶葉中農藥殘留的轉移路徑和影響因素

殘留在茶鮮葉表面的農藥會在種植過程和加工過程發生變化，并隨茶葉沖泡進入茶湯，最后隨飲茶進入人體，因此厘清殘留農藥在上述轉移路徑中的轉移規律和影響因素是篩選茶園適用農藥的基礎。

2.2.1 殘留農藥在茶園中的降解

沉積在茶樹表面的農藥在環境和茶樹生長因素的影響下發生消解，消解率還受農藥性質的影響。茶園環境因素主要包括光照和降雨兩個方面。日光可顯著影響茶葉中的農藥殘留量[5]，其影響機理是紫外光的光解作用。降雨的影響主要體現在雨水對農藥的淋洗和溶解。生長稀釋作用是農藥在茶樹上的消解半衰期短于其他作物的重要原因。茶樹葉片比表面積較大[6]，因此在同樣的施藥量下，茶葉中農藥殘留量較高。由于茶芽的生長速度快，由萌動的茶芽生長到一芽三葉時，質量和表面積均增長了2 倍以上，大大降低了單位質量茶鮮葉中的農藥殘留量。農藥本身的物理化學性質是影響其在茶園降解的內在因素。蒸氣壓低、光穩定性好的農藥，如擬除蟲菊酯類農藥，茶芽的生長稀釋作用在其降解中占主導地位；蒸氣壓高、光穩定性好的農藥以熱消解為主；辛硫磷、二溴磷等光敏感性農藥則以光分解為主；水溶性好的農藥，易被雨水淋失[4]。

因此，殘留農藥在茶園的消解是一個多因素影響的過程，該動態降解過程的快慢通常以農藥殘留濃度降低一半時所需的時間，即半衰期（DT50）表示。大部分農藥的DT50在0.2 d到接近10 d[7-11]。

2.2.2 殘留農藥在茶葉加工過程中的降解

茶葉加工工藝各步驟對茶葉中農藥殘留降解均有一定貢獻，如微波殺青可降低55%的農藥殘留[12]，可能是由于微波能引起物質內部的熱運動，使得植物組織內殘留的農藥得以釋放；殺青對烏龍茶加工過程中三唑磷殘留量的降解顯著[13]。在紅茶和烏龍茶萎凋過程中，吡蟲啉、啶蟲脒[14]、克百威和胺甲萘[15]的降解率在16%～41%。各加工工序中干燥對農藥降解的貢獻最為顯著，主要的原因是高溫引起的農藥揮發和分解。不同農藥品種間的降解差異主要與其蒸氣壓相關。蒸氣壓愈大的農藥品種，在加工過程中的揮發性愈大，降解率愈高。在CTC 紅茶的干燥過程中，十三嗎啉的總降解率高達46%～57%，而己唑醇、丙環唑、多菌靈的蒸氣壓相對較低，總降解率為12%～22%[16]。因此，蒸氣壓是影響加工過程中農藥消解程度的主要因素。

2.2.3 殘留農藥在泡茶過程中的浸出

對于傳統茶葉泡飲方式，只有在泡茶過程中進入茶湯中的農藥才可能隨飲茶進入人體，因此農藥在茶湯中的浸出率是評估農藥殘留對人體危害水平的重要因子。

農藥在茶湯中的浸出率與農藥性質、沖泡次數、沖泡溫度等條件密切相關。農藥水溶解度是影響農藥水浸出率的關鍵物化參數[8,17-18]，農藥水浸出率隨農藥水溶解度的增大而增大。低水溶解度的有機氯農藥，如DDT、六六六、三氯殺螨醇和硫丹的浸出率低于7%[8,17,19]，遠低于高水溶解度新煙堿類農藥噻蟲嗪、吡蟲啉和啶蟲脒的水浸出率（62.2%～81.6%）[10]。根據浸出率和水溶解度的正相關關系，可預測農藥在泡茶時的水浸出率[20]。多菌靈[21]在泡茶過程中的浸出率隨沖泡次數的增加而增加，在高溫（80～100 ℃）下的浸出率是常溫沖泡的3 倍，且茶葉越碎其浸出率越高。因此在相同的害蟲防效下，應選擇低水溶解度的農藥品種。

2.3 農藥的毒理學和生態毒理學性質

評價茶葉中殘留農藥可能引起的飲茶者健康風險是在毒理學和殘留化學評估的基礎上進行的，農藥毒理學閾值是表征農藥健康風險的重要因素。對于慢性風險評估而言，一般用每日允許攝入量（Accepted daily intake，ADI）評價，也稱慢性毒性參考劑量（Chronic reference dose，CRfD），指的是終生每日攝入農藥殘留，而不產生明顯有害作用的劑量。對于急性風險的評價，陳宗懋[6]的研究中采用化學農藥對大白鼠的口服急性致死中量（LD50）反映對高等動物的急性毒性。

目前國內外對農藥的環境生態效應主要考量其對指示生物的安全性，如蜜蜂、魚、家蠶、鳥、寄生蜂、土壤微生物、蚯蚓、水蚤和藻類等。茶園多連片種植，是聯系非茶園生態系統的重要紐帶，而蜜蜂的傳粉等功能對大生態環境具有重要作用。茶區多丘陵高山，其水土沖刷對當地水體生態影響較大。因此選擇蜜蜂和魚作為茶園環境的指示生物，以其LD50參數作為茶園農藥施用的生態毒性效應指標。對于大多數商品化的農藥而言，其毒理學ADI 和大鼠LD50值，以及生態毒理學參數均可通過數據庫或工具書查找。

2.4 茶園化學農藥的選用原則

基于農藥在茶園的DT50是表征農藥在茶園環境變化的重要參數，蒸氣壓為表征農藥在加工過程消解的關鍵參數，農藥的每日允許攝入量ADI值和大鼠急性致死中量LD50是農藥急慢性健康風險的指標，魚類和蜜蜂的毒理學是農藥生態毒性的指標，優化完善了原5個參數4個等級的茶園農藥選用原則[6]，建立了農藥DT50、蒸氣壓、水溶解度、大鼠的急性致死中量LD50、ADI、對魚和蜜蜂的急性毒性7 個參數作為茶園用藥安全性評價指標的茶園農藥安全選用準則[22]。每個指標按照分級標準進行1～5 分評分，乘以對應因素的權重獲得累計值，7個指標的累計值（S）＜25的化學農藥可推薦茶園應用。其中農藥水溶解度、DT50和ADI 是茶園安全選藥中最重要的3 個評價因素，因此高水溶性、長殘效期和高毒農藥不適于茶園應用[23]。

依據選用原則，篩選出蟲螨腈、茚蟲威、唑蟲酰胺等多種茶園高效低風險化學農藥，并經田間藥效結果驗證，可用于替代新煙堿類等高風險農藥品種，但以上原則不適用于產生高度代謝物的化學農藥和除草劑等種類。需要強調的是，選擇出的農藥是否可真正在田間施用，還必須通過田間藥效試驗，明確農藥對防治對象的活性。

3 茶園農藥合理使用規范和技術

根據防治指標，掌握茶園化學農藥的合理使用技術，嚴格執行化學農藥合理使用準則，是減少茶葉中的農藥殘留量，保障茶葉質量安全的重要方面。在農藥的使用過程中，應嚴格按照農藥合理使用準則國家標準中規定的農藥施藥量（濃度）、施藥方法、施藥次數、安全間隔期的規定，適時使用農藥，不使用國家規定的禁限用農藥。對于特殊茶葉要求，如有機茶或出口茶，則應根據具體需求使用農藥。

3.1 農藥合理使用準則

為了加強農藥管理，我國制定了農藥合理使用準則國家標準，嚴格規定了不同農藥制劑的使用濃度、使用次數和安全間隔期等參數。1987年農牧漁業部批準發布了《農藥合理使用準則（一）》（GB 8321.1—1987），其中包括溴氰菊酯、氰戊菊酯和喹硫磷3 種農藥制劑的使用量、施藥方法、使用次數和安全間隔期等參數。2000年，國家質量技術監督局修訂并發布《農藥合理使用準則（一）》（GB/T 8321.1—2000）、《農藥合理使用準則（二）》（GB/T 8321.2—2000）、《農藥合理使用準則（三）》（GB/T 8321.3—2000）和《農藥合理使用準則（六）》（GB/T 8321.6—2000），增加順式氰戊菊酯、聯苯菊酯、氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、順式氯氰菊酯、噻嗪酮、硫丹、滅多威8 種農藥的使用規范。至2018年，GB/T 8321 已陸續規定了24 種農藥制劑在茶葉中的使用準則，部分茶園適用農藥品種的使用準則見表1。在預防茶園害蟲發生期或靶標害蟲未達防治指標時，搭配使用微生物農藥、植物源農藥等生物農藥[24]。

表1 茶園農藥安全使用標準

茶園農藥需嚴格按照農藥使用準則國家標準規定的使用參數用藥，不得隨意提高用藥的有效劑量和增加使用次數，長期來看，隨意提高用藥劑量或增加使用次數易加速抗藥性的產生，降低防治效果。藥后要達到采收間隔期的規定時間，才可采摘。在安全間隔期前采摘鮮葉，往往會造成茶葉中的農藥殘留超過最大殘留限量水平。

3.2 農藥的合理使用技術

除GB/T 8321 的規定外，在化學農藥的使用過程中，需注意以下幾點。

3.2.1 選擇恰當的用藥時期

根據防治對象的監測結果和防治指標，考慮茶樹生長狀況進行施藥，如小綠葉蟬應掌握在各代若蟲孵化盛期，茶毛蟲、茶黑毒蛾宜在3 齡幼蟲期前，蚧類、黑刺粉虱宜在孵化高峰期用藥；病害應掌握在發病初期用藥。在天敵高峰期或敏感期，應盡量不用或少用農藥，以保護天敵。

3.2.2 選擇恰當的施藥時間

氣溫、降雨等天氣因素會對藥劑的理化性質和活性造成影響，如敵百蟲屬正溫度系數藥劑，其防效隨氣溫的升高而提高，因此選用這些藥劑時，可選擇氣溫高一些時施藥。擬除蟲菊酯類農藥在氣溫較低時防效較好，應選擇在每天的早晨和傍晚用藥，雨前不宜施藥。

3.2.3 輪換用藥，減緩抗藥性的發生

長期連續使用單一農藥，害蟲易產生抗性，尤其對于菊酯類農藥和內吸性殺菌劑。因此，應在短期內不再使用該地區病蟲已經產生嚴重抗藥性的農藥，選擇防治機制不同的農藥進行輪換使用。對于由于抗性而停用多年的農藥，也可嘗試列入輪換名單，輪換周期不宜過短。

3.2.4 嚴禁使用國家規定的禁限用農藥

至2023年1月，我國將禁止60多種/類農藥和化學品在茶葉中的使用（表2）。另外，因吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲嗪、呋蟲胺等4 種煙堿類農藥具有高水溶性，對蜂高毒，茶湯中高殘留，建議茶葉生產中停用。

表2 我國頒布的茶葉中禁限用農藥和化學品名單

4 茶園農藥選用和使用中存在的問題

近年來已建立了茶園化學農藥選用準則，篩選出了多種高效低風險茶園適用農藥，制定了多種農藥的使用規范，化學防治是茶樹病蟲害防控技術的重要組成部分的理念逐漸被接受。茶園農藥的科學使用理念的接受度和使用技術水平進一步提升，但是仍存在高效低風險可替代農藥少、省力化施藥技術不成熟等問題。

4.1 持續挖掘高效低風險茶園適用農藥

持續使用同種或同類別農藥，易產生抗性問題；同種農藥在不同時期可能隨著（MRLs）的嚴格而不再適宜在部分茶園使用。因此，現有大規模使用的蟲螨腈、茚蟲威等農藥可能不再適用于未來茶園有害生物的防治。所以在農藥選擇方面，需持續挖掘高效低風險的農藥品種，制定相應農藥的使用規范。

4.2 加速省力化施藥技術的研發

省力化施藥技術可緩解茶區勞動力短缺問題。由于植保無人飛機具有作業效率高、機動靈活、復雜地形適應性好的優點[25]，已在我國主糧作物、森林有害生物防治中初步應用[26]。但是對于茶園無人機施藥而言，由于缺乏適宜茶園飛防的專用藥劑，導致霧滴沉積分布均勻性較差，茶葉中農藥殘留水平高等問題[27]。因此應加速研發適宜飛防的專用藥劑，配套形成飛防施藥技術標準。