豫北平原玉米高產(chǎn)區(qū)農(nóng)藥施用狀況調(diào)查分析

趙梓蕓,王玉姝,柴 汕,韓燕來,李青松

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院/河南省土地整治與生態(tài)重建工程技術(shù)研究中心,河南 鄭州 450002)

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)藥施用是提高作物產(chǎn)量的常用措施[1]。但在目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,我國農(nóng)藥過量施用問題突出[2],農(nóng)藥的利用率僅有30%左右[3]。農(nóng)藥的不合理使用(尤其是過量使用)不僅造成了生產(chǎn)成本的增加,也給生態(tài)環(huán)境和糧食安全帶來了嚴(yán)重的危害[4-6]。因此,提高農(nóng)藥的利用效率,減少農(nóng)藥資源的投入已成為保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。

摸清農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)藥施用狀況,并對農(nóng)藥減施潛力進(jìn)行分析,是推進(jìn)區(qū)域農(nóng)藥減施技術(shù)體系建立的基礎(chǔ)性工作。前人在農(nóng)戶施藥行為等方面[7-11]進(jìn)行了相關(guān)研究；王慶海[12]和鐘珍梅等[13]依據(jù)農(nóng)業(yè)部和《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)對全國范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)農(nóng)藥施用狀況進(jìn)行了分析;韋竹立[14]和楊萌等[15]針對農(nóng)藥施用狀況進(jìn)行了探索；陸劍飛[16]和劉建華[17]從地域的角度對農(nóng)藥使用狀況進(jìn)行了調(diào)查分析。而迄今針對農(nóng)藥減施潛力分析的調(diào)查研究尚未見報(bào)道。

玉米是我國重要的“糧、經(jīng)、飼”作物,在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和糧食生產(chǎn)中有著重要的地位[18]。河南省是我國糧食生產(chǎn)核心區(qū)和全國第一糧食生產(chǎn)大省,豫北平原是河南省玉米主產(chǎn)區(qū)和高產(chǎn)區(qū),因此筆者調(diào)查了豫北平原典型糧食高產(chǎn)區(qū)玉米生產(chǎn)中農(nóng)民的農(nóng)藥施用狀況,并分析了農(nóng)藥減施的潛力,以期為玉米生產(chǎn)中農(nóng)藥減施技術(shù)體系的建立提供基礎(chǔ)性依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究于2018年,采用面訪式問卷調(diào)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(chǎn)區(qū)(安陽、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作4市)為研究區(qū)域。根據(jù)各市所轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)的數(shù)量,按30%的比例抽取有代表性的鄉(xiāng)鎮(zhèn)共81個(gè),具體為安陽28個(gè)、鶴壁7個(gè)、新鄉(xiāng)29個(gè)、焦作17個(gè)；按抽樣原則,選代表性農(nóng)戶,對其玉米生產(chǎn)過程中的用藥狀況進(jìn)行調(diào)查。共發(fā)放調(diào)查問卷408份,得到有效問卷406份。以GB/T 8321《農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則》規(guī)定的農(nóng)藥用量作為推薦用藥量對玉米生產(chǎn)中農(nóng)藥的減施潛力進(jìn)行分析。

1.2 分析方法

由于玉米生產(chǎn)中農(nóng)藥種類及名稱繁雜,為了便于數(shù)據(jù)分析與研究,筆者按照所用農(nóng)藥的功能和用途,并結(jié)合吳文君和羅萬春[1]的方法,將調(diào)查農(nóng)藥分為除草劑、殺蟲殺菌劑和生長調(diào)節(jié)劑3種類型。按照農(nóng)藥的有效成分,采用GB/T 8321《農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則》規(guī)定的農(nóng)藥中文通用名稱,進(jìn)行規(guī)范化命名。

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

2 結(jié)果與分析

2.1 施藥類型

按照中國農(nóng)藥急性毒性分級標(biāo)準(zhǔn)[1],將調(diào)查區(qū)域玉米生產(chǎn)中所用農(nóng)藥的毒性分為劇毒、高毒、中等毒、低毒4個(gè)等級(表1)。由表1可知,玉米生產(chǎn)中所用農(nóng)藥共有41種,其中除草劑類農(nóng)藥有15種,殺蟲殺菌劑類農(nóng)藥有21種,生長調(diào)節(jié)劑類農(nóng)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(nóng)戶施用禁用農(nóng)藥和高毒性農(nóng)藥；在生長調(diào)節(jié)劑類施用方面,所用農(nóng)藥均為低毒性農(nóng)藥。

表1 豫北平原玉米生產(chǎn)中施用農(nóng)藥的狀況

續(xù)表1:

農(nóng)藥類型農(nóng)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(diào)節(jié)劑胺鮮·乙烯利胺鮮酯3%+乙烯利27%30低蕓苔素內(nèi)酯蕓苔素內(nèi)酯0.01低矮壯素矮壯素50低多效唑多效唑15低縮節(jié)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(shù)

從表2可以看出,調(diào)查農(nóng)戶施藥次數(shù)最多為4次,其中43.60%的農(nóng)戶施藥2次,49.26%的農(nóng)戶施藥3次,這兩者占調(diào)查農(nóng)戶總數(shù)的92.86%,平均施藥次數(shù)為2.53次。

表2 調(diào)查農(nóng)戶的施藥次數(shù)及所占比例

由表3可見：99.17%的農(nóng)戶施用除草劑1次;93.85%的農(nóng)戶施用殺蟲殺菌劑2～3次(其中,58.72%的農(nóng)戶施用2次,35.13%的農(nóng)戶施用3次);97.73%的農(nóng)戶施用生長調(diào)節(jié)劑1次。說明不同農(nóng)戶間用藥習(xí)慣不同,用藥次數(shù)差異較大,三類農(nóng)藥用藥次數(shù)均可以優(yōu)化。

表3 不同農(nóng)藥類型施藥次數(shù)及所占比例

2.3 農(nóng)藥種類及頻次

本文根據(jù)帕累托(Peroto)圖分類原則,得到農(nóng)戶用藥頻次累積百分比曲線；將用藥頻次百分?jǐn)?shù)累計(jì)構(gòu)成比在0%～90%區(qū)間的農(nóng)藥種類視為玉米生產(chǎn)中主要的農(nóng)藥施用種類。

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

由圖1可知,在玉米生產(chǎn)中所用除草劑類農(nóng)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(jì)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(nóng)藥的施用頻次 在玉米生產(chǎn)中,施用殺蟲殺菌劑(包括交叉施用)的農(nóng)戶有449戶次,占調(diào)查總戶數(shù)(406戶)的110.59%。說明農(nóng)戶在玉米生產(chǎn)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(chǎn)技術(shù)體系中的必要環(huán)節(jié)。

由圖2可知,玉米生產(chǎn)中所用的殺蟲殺菌劑類農(nóng)藥主要為氯氰菊酯、聯(lián)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(jì)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(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥的施用頻次 在玉米生產(chǎn)中,施用生長調(diào)節(jié)劑(包括交叉施用)的農(nóng)戶僅有139戶次,占調(diào)查總戶數(shù)(406戶)的34.24%。說明農(nóng)戶在玉米生產(chǎn)中極不重視生長調(diào)節(jié)劑的施用，沒有認(rèn)識到生長調(diào)節(jié)劑對玉米生產(chǎn)的重要性。

圖1 農(nóng)戶施用除草劑類農(nóng)藥的頻次

圖2 農(nóng)戶施用殺蟲殺菌劑類農(nóng)藥的頻次

由圖3可見,在玉米生產(chǎn)中所用生長調(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥主要為胺鮮·乙烯利、蕓苔素內(nèi)酯和矮壯素3種,其施用頻次占比分別為47%、26%和22%,累計(jì)占比達(dá)95%；其余2種生長調(diào)節(jié)劑的施用頻次占比總和僅為5%。

2.4 農(nóng)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(diǎn)表示實(shí)際用藥量,通過兩者的圖示,直觀地判斷農(nóng)藥實(shí)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(chǎn)中除草劑類農(nóng)藥僅有煙嘧·莠去津和苯磺隆這2種農(nóng)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(nóng)戶施用生長調(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥的頻次

圖4 除草劑類農(nóng)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(chǎn)中殺蟲殺菌劑類農(nóng)藥僅有氯氰菊酯、聯(lián)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(nóng)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(nóng)藥的施用量狀況

2.4.3 生長調(diào)節(jié)劑施藥量狀況 由圖6可見,在玉米生產(chǎn)中生長調(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥僅有胺鮮·乙烯利、蕓苔素內(nèi)酯、多效唑和縮節(jié)胺等4種農(nóng)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(nóng)藥減施潛力分析

以最高推薦用藥量為標(biāo)準(zhǔn),對有節(jié)約潛力的農(nóng)藥進(jìn)行農(nóng)藥減施潛力分析,具體結(jié)果見表4。由表4可知：在玉米除草劑類過量施用的農(nóng)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(nóng)藥；在玉米殺蟲殺菌劑類過量施用的農(nóng)藥中，其減施潛力范圍是10.36%～91.43%,其中氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、甲維鹽、氧樂果和吡蟲啉是常用農(nóng)藥；在玉米生長調(diào)節(jié)劑類過量施用的農(nóng)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(nèi)酯是常用農(nóng)藥。

3 結(jié)論與討論

本文以豫北平原糧食高產(chǎn)區(qū)玉米生產(chǎn)用藥調(diào)查數(shù)據(jù)為依據(jù),對豫北平原玉米生產(chǎn)中所用農(nóng)藥的種類、頻次、施用量及減施潛力進(jìn)行了分析，得到如下主要結(jié)果:

在豫北地區(qū)玉米生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥共有41種,其中除草劑類、殺蟲殺菌劑類和生長調(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥分別為15、21和5種。百草枯、甲胺磷等禁用農(nóng)藥,以及氧樂果、克百威等高毒農(nóng)藥在玉米生產(chǎn)中仍有施用現(xiàn)象。

表4 在玉米生產(chǎn)中各類農(nóng)藥的減施潛力

圖6 生長調(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥的施用量狀況

被調(diào)查農(nóng)戶的施藥次數(shù)為1～4次,多習(xí)慣于2～3次,平均施藥次數(shù)為2.53次；施用除草劑、殺蟲殺菌劑和生長調(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥的次數(shù)分別多為1次、2～3次和1次。

在玉米生產(chǎn)中,施用頻次較高、累積占比達(dá)90%以上的除草劑類農(nóng)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(nóng)藥包括7種,為氯氰菊酯、聯(lián)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(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥包括胺鮮·乙烯利、蕓苔素內(nèi)酯和矮壯素3種。

在玉米生產(chǎn)中，針對除草劑類、殺蟲殺菌劑類和生長調(diào)節(jié)劑類農(nóng)藥，分別有57%、92%和78%的農(nóng)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%。