使用農藥防治農作物病蟲草害,目的是要用最少量的農藥取得最佳防治效果,并且不引起人畜中毒和環境污染等負面效應。可實際上,噴撒出去的農藥只有極少部分能達到要防治的靶標上,Metcalf(1980)做了個估算,從施藥器械噴撒出去的農藥只有25%~50%能沉積在作物葉片上,不足1%的藥劑能沉積在靶標害蟲上,只有不足0.03%的藥劑能起到殺蟲作用。因而,眾多學者都認為:“化學農藥是高效的,但使用手段卻是低效率的”。英國學者Brown 更是告誡農藥使用者:“使用農藥要像武士手中的利劍,而不應像農夫手中良莠不分的鐮”。農藥使用中的低效率,不僅浪費大量農藥,還使大量農藥流失到非靶標環境中,造成人畜中毒、環境污染。如何提高農藥的有效利用率,降低農藥在非靶標環境中的投放量,便成為農藥學科亟待解決的問題,這也構成了農藥使用技術在本世紀的主要研究內容。
目前,我國化學防治面積已達2.87億hm2次,并且還在以每年遞增0.13億hm2次的速度增長,每年,我國都有100萬噸農藥制劑、1億噸藥液噴撒到農田中。但我國在農藥使用的技術理論和技術措施上的研究嚴重不足,人們一直認為農藥使用只是個簡單的稱量、配制的藥物學問題,農藥使用技術仍停留在大容量、大霧滴噴霧技術水平上,噴霧機具仍是60年代的“老三樣”,工農-16型手動噴霧器年市場供應量一直穩定在1000萬臺上下。由于以上原因,我國農藥有效利用率只有10%~30%,遠低于發達國家50%的平均水平,噴撒的大部分農藥流失到環境中,造成了嚴重的環境污染和人畜中毒。
1、不重視農藥使用技術的研究
農藥使用技術涉及學科范圍很廣,其任務不僅是提高農藥有效利用率,還要保證操作者的安全性、環境的相容性。農藥學科和植保學科的研究和發展說明,農藥的使用并不是一個簡單的選擇農藥和藥量的藥物學問題,而是涉及農藥制劑、農藥行為、生物行為、施藥機具、作物生態、氣象因素等多方面和多學科的一門系統工程。屠予欽(1997)等把這樣一門有關農藥使用技術的綜合性系統的研究界定為“農藥應用工藝學”。我國植保工作中長期忽視農藥使用技術的研究,導致全國存在幾千萬臺噴霧器基本采用同一空心圓錐霧噴頭、不同作物病蟲草害防治中劑型和施藥方式單一化的現狀,不能適應不同作物病蟲草害防治的不同需要。
2、農藥使用者忽視農藥使用技術要求,不注意自我保護
我國在農藥使用過程中每年都發生大量農藥中毒事故,造成人員傷亡。1995年福建果農在對3m高的橘樹噴灑劇毒農藥時,由于采用背負手動噴霧器在樹下逆風操作,人在噴霧過程中完全處于霧云的籠罩下,再加上沒有安全防護,兩位果農不幸中毒死亡。類似事故每年在我國都發生多起。這主要與我國農藥使用技術落后,沒有采取正確的防護措施有關。
3、忽視靶標生物行為研究,農藥使用靶標針對性差
農藥使用的目標是害蟲、雜草或作物,這些生物靶標在農藥噴撒中并不是被動的接收者,而是有其主動選擇捕獲性。小麥、水稻葉片在農藥噴霧中有“葉尖優勢現象”,飛翔中的粘蟲對細霧滴捕獲能力是大霧滴的1.49倍,同樣的藥液在有些葉植物上的接觸角明顯大,而有些植物上的接觸角就小。以上這些研究說明在病蟲草害的防治中應選用不同大小的霧滴、不同的藥液特性等。總觀我國目前現狀,農藥使用技術中沒有考慮生物靶標的“特殊性”,不論植株高低,不論病蟲草害種類,一種空心圓錐霧噴頭包打天下;同一表面特性的藥液,既用于葉片潤濕性較好的棉花,也用于葉片很難濕潤的水稻,造成藥液流失嚴重,違背了“生物最佳粒徑原理”和“靶標適應性原則”。
4、普遍采用大容量噴霧技術,對水在農藥噴撒中的作用認識錯誤
在我國,對生物靶標與農藥行為之間的相關性研究做得很少,習慣于大霧滴、大容量噴灑藥液,強調藥液從植株葉片上開始流淌為噴霧均勻的指標,過分強調水的作用,稀釋倍數成為農藥使用說明的主要內容。實際上,水在農藥噴灑過程中主要起“載體”的作用,即把藥劑均勻地分散并運載到靶標生物體上。中國農業大學的研究表明,采用低容量噴霧技術噴施除草劑,施藥液量為60L/hm2,只是常規施藥液量的1/10,卻能夠取得同樣的防治效果。大量田間試驗研究說明,降低施藥液量,不會降低防治效果。根據農藥使用技術原理和噴頭霧化性能的差異,同一藥劑采用不同噴霧技術,配制的藥液濃度應該有差異。