第六章綠色農(nóng)業(yè)與綠色食品

1、第六章 綠色農(nóng)業(yè)與綠色食品在目前全球經(jīng)濟(jì)一體化的背景下，迫切需要一種既能保證糧食產(chǎn)量，又能維護(hù)食物安全和生態(tài)環(huán)境，并且具有完整、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)體系，用市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律來推動(dòng)農(nóng)業(yè)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的更加科學(xué)的農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式。綠色農(nóng)業(yè)，是指以可持續(xù)發(fā)展為基本原則，充分運(yùn)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)、先進(jìn)工業(yè)裝備和先進(jìn)管理理念，以促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品安全、生態(tài)安全、資源安全和提高農(nóng)業(yè)綜合效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一為目標(biāo)，把標(biāo)準(zhǔn)化貫穿到農(nóng)業(yè)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條中，推動(dòng)人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，概括起來講，就是“三個(gè)確保、一個(gè)提高”。確保農(nóng)產(chǎn)品安全確保生態(tài)安全確保資源安全提高農(nóng)業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益確保農(nóng)產(chǎn)品

2、安全。農(nóng)產(chǎn)品安全主要包括數(shù)量安全和質(zhì)量安全。它能夠有效解決資源短缺與人口增長的矛盾，這就要求綠色農(nóng)業(yè)必須以科技為支撐，利用有限的資源保障農(nóng)產(chǎn)品的大量產(chǎn)出，滿足人類對農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量的需求。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，綠色農(nóng)業(yè)要加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化全程控制，滿足人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平的要求。 確保生態(tài)安全。生態(tài)平衡最明顯的表現(xiàn)就是系統(tǒng)中的物種數(shù)量和種群規(guī)模相對平穩(wěn)。綠色農(nóng)業(yè)通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)環(huán)境，強(qiáng)調(diào)植物、動(dòng)物和微生物間的能量自然轉(zhuǎn)移，確保生態(tài)安全。 確保資源安全。農(nóng)業(yè)的資源安全主要是水土資源的安全問題。一方面，受多種因素制約(例如：氣候、土壤、水、地形等自然條件，動(dòng)植物品種的產(chǎn)量水平，要素投入的多

3、少以及科技水平和經(jīng)營管理水平等)，單位面積的土地產(chǎn)出率是有一定的限度的。另一方面，工業(yè)化、城市化也需要占用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地、用水和用能等。綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展要滿足人類需要的一定數(shù)量和質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品，就必然需要確保相應(yīng)數(shù)量和質(zhì)量的耕地、水資源等生產(chǎn)要素。 提高農(nóng)業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益農(nóng)業(yè)連接的是社會(huì)的弱勢群體農(nóng)民，而且農(nóng)業(yè)擔(dān)負(fù)著人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)食物的生產(chǎn)，因此，農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的提高對于國家安全、社會(huì)發(fā)展的作用十分重要。提高農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益，必然成為綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)之一。同時(shí)，綠色農(nóng)業(yè)由于倡導(dǎo)農(nóng)產(chǎn)品加工和農(nóng)產(chǎn)品的國際流通等，提高農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益也是必然結(jié)果。6.1 綠色農(nóng)藥綠色農(nóng)藥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染 農(nóng)

4、業(yè)生產(chǎn)則多數(shù)還是個(gè)體經(jīng)營的方式，加上部分農(nóng)民環(huán)境意識薄弱，造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的面源污染非常嚴(yán)重。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年全國農(nóng)藥使用達(dá)120萬噸，受農(nóng)藥污染的農(nóng)田面積達(dá)億畝，既污染了農(nóng)作物，也污染了大氣、水體；魚藥的不合理使用，也是水體污染的原因之一；畜牧業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的畜禽糞便，每年約17億噸，多數(shù)不作處理，隨水進(jìn)入河流、湖泊；大量使用化肥，則造成水質(zhì)富營養(yǎng)化。 指用于預(yù)防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病蟲草害和其他有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)植物、昆蟲生長的化學(xué)合成的或者來源于生物、其他天然物質(zhì)的一種或幾種物質(zhì)的混合物及其制劑.主要包括殺菌劑、殺蟲劑、除草劑。農(nóng)藥殺菌劑殺菌劑的歷史可追溯到20世紀(jì)

5、20年代波爾多液的發(fā)明。這是一種以3份硫酸銅、一份生石灰和100份水配成的藍(lán)色溶液，已公認(rèn)為世界上第一個(gè)合成殺菌劑。繼之，杜邦公司于1931年合成第一個(gè)有機(jī)殺菌劑福美雙。20世紀(jì)60年代，咪唑類殺菌劑合成成功并投入使用，如苯菌靈、甲基托布津、噻菌靈等，有的至今仍在使用。殺蟲劑20世紀(jì)40年代問世的第一代殺蟲劑是有機(jī)氯、有機(jī)磷殺蟲劑，其代表化合物為DDT、666、艾氏劑、七氯等有機(jī)氯，對硫磷、特丁磷等有機(jī)磷。第二代殺蟲劑為氨基甲酸酯類農(nóng)藥，如西維因等。第三代殺蟲劑為除蟲菊酯，它源于植物除蟲菊，但光穩(wěn)定性差。20世紀(jì)70年代，化學(xué)家們對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，生產(chǎn)出一批在當(dāng)時(shí)為高效低毒的擬除蟲菊酯，如：氰

6、氯菊酯、溴氯菊酯、氰戊菊酯等。第四代殺蟲劑為生物殺蟲劑，如蘇云金桿菌，于20世紀(jì)70年代末進(jìn)入市場。 除草劑20世紀(jì)40年代，H.B. Tukey和Celia Kirby等成功地合成和生產(chǎn)苯氧乙酸類除草劑，從此，對雜草的防治由人工進(jìn)入化學(xué)防治階段。50年代，隨著氨基甲酸酯類殺蟲劑的出現(xiàn)，硫代氨基甲酸酯類除草劑也跟著進(jìn)入農(nóng)藥市場，如撲草滅、蘇達(dá)天、野麥畏、毒草胺、西瑪津、賽克津等，現(xiàn)在有不少產(chǎn)品仍占有一定的市場。60年代的除草劑有呋喃丹、涕滅威、氟滅靈、對草快、草滅平等，也出現(xiàn)二苯醚類除草劑。70年代出現(xiàn)磺酰脲類除草劑甲磺隆、嘧磺隆、醚苯磺隆及氟嘧磺隆。磺酰尿類除草劑活性高，用量少，每公頃只需要

7、15150克即可，目前仍為銷售量最高的除草劑。農(nóng)藥的作用農(nóng)藥的使用是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要因素，是解決世界上60億人口溫飽問題的有力措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界谷物生產(chǎn)每年因蟲害損失14%，病害損失10%，草害損失11%；我國的農(nóng)作物從種植到儲(chǔ)藏，因病、蟲、草、鼠的危害，糧食最少損失10%15%，棉花約15%，水果、蔬菜20%30%。農(nóng)藥的使用可以挽回大部分的損失，在農(nóng)業(yè)抵抗病蟲害方面起著積極的作用。歷史上曾經(jīng)發(fā)生過很多次大災(zāi)害，如1845年由于馬鈴薯晚疫病大流行所造成的震驚世界的愛爾蘭大饑荒，18701880年間由于葡萄霜霉病大流行所導(dǎo)致的法國葡萄種植業(yè)的崩潰以及葡萄酒釀造業(yè)的倒閉，我國歷史上十多次由于“南螟

8、北蝗”造成的全國大饑荒等，都是由于缺乏有效的防治手段的結(jié)果。由于世界人口激增，糧食生產(chǎn)仍低于需求，在一些貧困國家，仍有很多人在挨饑受餓。所以農(nóng)藥作為植物保護(hù)的重要手段，今后還是必要的。殺蟲劑在疾病載體控制以及健康和生命保護(hù)的衛(wèi)生項(xiàng)目中也起著決定性的作用，如瘧疾問題中的瘧蚊的防治，農(nóng)藥挽救了世界各地?cái)?shù)以百萬計(jì)人的生命，而且今后還將如此。所以，農(nóng)藥也是最重要的對付饑餓和保護(hù)人類生命的武器之一?？膳碌霓r(nóng)藥 據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)，1998年我國共發(fā)生農(nóng)藥引起的食物中毒事件14起，人數(shù)1317人；1999年發(fā)生31起，中毒1108人；2000年，農(nóng)業(yè)部組織北京、上海、重慶、山東、浙江等地的多家農(nóng)藥鑒定所對50多

9、個(gè)蔬菜品種、1293個(gè)樣品的農(nóng)藥殘留量進(jìn)行抽樣檢測，發(fā)現(xiàn)22不合格。劇毒農(nóng)藥問題已成為一個(gè)影響人民身體健康的重大問題，引起了普遍的關(guān)注。高濃度農(nóng)藥噴灑大面積噴灑農(nóng)藥農(nóng)藥隨處可見令人觸目驚心的農(nóng)藥 農(nóng)藥的殘留施藥后對作物(或食品)的直接影響從污染環(huán)境中吸收農(nóng)藥通過食物鏈與生物富集作用而產(chǎn)生間接污染其中生物富集與食物鏈?zhǔn)谴偈故称分修r(nóng)藥殘留與富集的一個(gè)重要原因！農(nóng)藥的生物積累 化學(xué)品會(huì)在生物體內(nèi)產(chǎn)生生物積累過程，雖然在環(huán)境中它們的濃度不大，但能通過食物鏈被濃集。農(nóng)藥使用會(huì)產(chǎn)生生物積累，通過生物積累過程農(nóng)藥滲透到食物鏈中各個(gè)臺階。典型例子 非生物降解有機(jī)氯殺蟲劑（如滴滴涕，狄氏劑和艾氏劑）。 這種殺蟲

10、劑具有較大的脂溶性和較強(qiáng)的持久性，甚至在停止使用了17年之后，某些農(nóng)田土壤可能仍然保持原來殘留量的39%，因此對人體健康和生態(tài)環(huán)境特別有害?？茖W(xué)家研究了水生生態(tài)系統(tǒng)中各種水平生物體內(nèi)的農(nóng)藥濃度，發(fā)現(xiàn)，沿食物鏈的每一層臺階，農(nóng)藥的濃度都在增加。農(nóng)藥與土壤 土壤是農(nóng)藥在環(huán)境中的“貯藏庫”與“集散地”，研究表明，使用的農(nóng)藥有80%左右將最終進(jìn)入土壤。農(nóng)藥在土壤中的命運(yùn) 各類農(nóng)藥在土壤中的殘留期長短的大致次序是： 含重金屬的農(nóng)藥有機(jī)氯農(nóng)藥取代脲類、均三氯苯類和大部分磺酰脲類除草劑擬除蟲菊酯農(nóng)藥氨基甲酸酯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥。農(nóng)藥對土壤的污染 影響因素農(nóng)藥的理化性質(zhì) 施藥地區(qū)的環(huán)境條件 農(nóng)藥使用的歷史 農(nóng)藥

11、進(jìn)入土壤的途徑： 農(nóng)藥直接進(jìn)入土壤,包括土壤中施用的一些除草劑，防治地下害蟲的殺蟲劑及防治土傳病害和線蟲的拌種劑等； 為防治地上部分病蟲草害而噴灑與農(nóng)田的各內(nèi)農(nóng)藥落入土壤表面或水面而進(jìn)入土壤，或附著在作物上的農(nóng)藥落入土壤； 隨著大氣沉降、灌溉水和動(dòng)植物殘?bào)w而進(jìn)入土壤。農(nóng)藥與水體 頻繁地向鄰近小溪和河流的農(nóng)田使用農(nóng)藥，棲居水生生物的水體將被污染。漫不 經(jīng)心地將農(nóng)藥排放到水渠中，水生生態(tài)系統(tǒng)會(huì)受到傷害。使用農(nóng)藥期間，徑流，直接的反復(fù)噴灑和漂流物都可能造成水域內(nèi)農(nóng)藥濃度升高，以致毒死某些水生生物。水體農(nóng)藥污染的主要來源：直接向水體施藥；農(nóng)田施用的農(nóng)藥隨雨水或灌溉水向水體的遷移；農(nóng)藥生產(chǎn)、加工企業(yè)廢水

12、的排放；大氣中殘留農(nóng)藥隨降水進(jìn)入水體；農(nóng)藥使用過程中，霧滴或粉塵微粒隨風(fēng)漂移沉降進(jìn)入水體，以及施藥工具和器械的清洗等。農(nóng)藥與水體，農(nóng)藥滲透進(jìn)入食物網(wǎng) 農(nóng)藥對大氣的污染 有些農(nóng)藥帶有揮發(fā)性，在噴撒時(shí)可隨風(fēng)飄散，落在葉面上可隨蒸騰氣流逸向大氣，在土壤表層時(shí)也可日照蒸發(fā)到大氣中，春季大風(fēng)揚(yáng)起裸落農(nóng)田的浮土也帶著殘留的農(nóng)藥形成大氣顆粒物，飄浮在空中。例如北京地區(qū)大氣中就檢測出揮發(fā)性的有機(jī)污染物70種；半揮發(fā)性的有機(jī)污染物60種，其中農(nóng)藥25種之多，包括艾氏劑，狄氏劑，滴滴涕，氯丹，硫丹，多氯聯(lián)苯等。其它南方農(nóng)業(yè)地區(qū)，因氣溫高，問題更為嚴(yán)重?？膳碌臒焿m大氣中農(nóng)藥污染的主要來源：地面或飛機(jī)噴灑農(nóng)藥時(shí)，藥劑

13、的微粒在空中漂??；農(nóng)藥生產(chǎn)、加工企業(yè)排放的廢氣；殘留于水體、土壤表面農(nóng)藥的揮發(fā)等。一般情況下農(nóng)藥的揮發(fā)存在以下規(guī)律：農(nóng)藥品種結(jié)構(gòu)：農(nóng)藥蒸汽壓越高，其揮發(fā)能力越強(qiáng)，使用后通過揮發(fā)作用進(jìn)入到大氣中的農(nóng)藥量就越大。農(nóng)藥劑型：農(nóng)藥揮發(fā)、漂移污染大氣的程度表現(xiàn)為煙劑粉劑與水劑乳油粒劑。施藥方式：飛機(jī)噴施地面噴施地面撒施穴施。環(huán)境狀況：風(fēng)速越大，氣溫越高，揮發(fā)量也越大。農(nóng)藥的環(huán)境毒性一、農(nóng)藥對環(huán)境有益生物的影響二、農(nóng)藥對植物的影響三、農(nóng)藥對土壤微生物的影響四、農(nóng)藥對人體健康的影響一、農(nóng)藥對環(huán)境有益生物的影響 使用農(nóng)藥，特別是廣譜性殺蟲劑，不僅能殺死許多害蟲，同時(shí)也殺死了大量非靶標(biāo)生物，包括傳粉昆蟲蜜蜂、家

14、蠶以及害蟲的天敵等。農(nóng)藥對蜜蜂的毒性農(nóng)藥對家蠶的毒性農(nóng)藥對寄生性天敵昆蟲的影響農(nóng)藥對捕食性天敵昆蟲的影響（一）農(nóng)藥對蜜蜂的毒性 蜜蜂是自然界中有益昆蟲，它能幫助多種植物植物授粉，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)有著重要作用。同時(shí)蜜蜂又能釀蜜，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。農(nóng)藥的廣泛使用不可避免的對蜜蜂的安全形成威脅，因此，農(nóng)藥對蜜蜂的毒性已是農(nóng)藥環(huán)境安全性評價(jià)中不可缺少的一部分。農(nóng)藥對蜜蜂危害的途徑主要有：農(nóng)田噴藥時(shí)，藥?；蛩幰号c蜜蜂直接接觸造成的危害；蜜蜂采蜜時(shí)攝入了受農(nóng)藥污染的花粉；某些揮發(fā)性農(nóng)藥經(jīng)氣門被吸入蜜蜂體內(nèi)。（二）農(nóng)藥對家蠶的毒性農(nóng)藥對家蠶污染的主要途徑有：桑園或附近農(nóng)田使用農(nóng)藥，造成桑葉污染，通過食物鏈危害家

15、蠶；蠶室、蠶具的消毒藥劑以及防治蠶病藥物使用不當(dāng)，直接影響家蠶；某些家用衛(wèi)生殺蟲劑在蠶室附近使用不當(dāng)造成間接污染危害。二、農(nóng)藥對植物的影響 農(nóng)藥能夠防治業(yè)病蟲害，調(diào)節(jié)植物生長抑制雜草繁殖。但施用不當(dāng)，也會(huì)造成污染。 農(nóng)藥及其降解產(chǎn)物對植物產(chǎn)生的藥害，主要是農(nóng)藥所產(chǎn)生的化學(xué)作用和物理作用造成的。植物受農(nóng)藥危害的癥狀為：葉發(fā)生葉斑、穿孔、焦灼枯萎、黃化、失綠、褪綠、卷葉、厚葉、落葉、畸形等；果實(shí)發(fā)生果斑、果瘢、褐果、落果、畸形等 ；花發(fā)生花瓣枯焦、落花等；植株發(fā)生矮化、畸形等；根發(fā)生粗短肥大、缺少根毛、表面變厚發(fā)脆等；種子發(fā)芽率低。受到農(nóng)藥危害的植物三、農(nóng)藥對土壤微生物的影響 農(nóng)藥對土壤微生物的影

16、響，涉及與土壤肥力、植物生長發(fā)育和植物病理相關(guān)聯(lián)的微生物的各個(gè)方面，影響有直接的或間接的、抑制的或促進(jìn)的、暫時(shí)的或持久的各種類型。 農(nóng)藥對土壤微生物的影響是多方面的，包括農(nóng)藥對土壤呼吸強(qiáng)度、硝化和氨化作用。以及農(nóng)藥對根際微生物群落、共生固氮菌的活性等方面，通過影響土壤微生物區(qū)系，進(jìn)而影響土壤營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，改變農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)循環(huán)的效率和速率。四、農(nóng)藥對人體健康的影響 由于農(nóng)藥的化學(xué)性質(zhì)不同，在環(huán)境中的溶解度不同，對人體的影響也不同。環(huán)境中的農(nóng)藥，可通過消化道、呼吸道進(jìn)入人體。農(nóng)藥對人類的危害主要是由于其毒性強(qiáng)、殘留量大、殘毒期和生物學(xué)半衰期長、能經(jīng)過食物鏈（網(wǎng)）濃集，并且能在環(huán)境中循環(huán)和積

17、蓄等緣故所造成的惡果。由于它們難溶于水，脂溶性高，難降解能在人體的脂肪、肝臟內(nèi)積蓄導(dǎo)致中樞神經(jīng)中毒，有肝、腎壞死或損害，致癌和造成遺傳缺陷等。農(nóng)藥主要由三條途徑進(jìn)入人體內(nèi)：一、偶然大量接觸，如誤食；二、長期接觸一定量的農(nóng)藥，如農(nóng)藥廠的工人和使用者農(nóng)民；三、日常生活接觸環(huán)境和食品中的殘留農(nóng)藥 后者是大量人群遭受農(nóng)藥污染的主要原因。環(huán)境中大量的殘留農(nóng)藥可通過食物鏈經(jīng)生物富集作用，最終進(jìn)入人體。空氣呼吸道皮膚接觸飼料 家畜 乳、肉、蛋等出產(chǎn)品農(nóng)藥土壤糧食、水果、蔬菜、油料等作物江、河、湖泊魚、蝦、水禽浮游生物飲水水禽消 化 道人 體環(huán)境中農(nóng)藥進(jìn)入人體的主要途徑急性中毒慢性危害致癌、致畸、致突變危害。

18、農(nóng)藥對人體的危害主要表現(xiàn)為三種形式：急性中毒 據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國環(huán)境署報(bào)告，全世界每年有100多萬人農(nóng)藥中毒，其中2萬人死亡。美國每年發(fā)生萬起農(nóng)藥中毒事故，在發(fā)展中國家情況更為嚴(yán)重.我國每年農(nóng)藥中毒事故達(dá)10萬人次，死亡約1萬多人。數(shù)十村民噴灑農(nóng)藥中毒吃過晚飯6人上吐下瀉可怕的農(nóng)藥中毒事件慢性危害 長期接觸或食用含有農(nóng)藥的食品，可使農(nóng)藥在體內(nèi)不斷蓄積，對人體健康構(gòu)成潛在威脅。 有機(jī)氯農(nóng)藥已被歐共體禁用30年，而聯(lián)邦德國一所大學(xué)對法蘭克福、慕尼黑等城市的262名兒童進(jìn)行檢查，其中17名新生兒體內(nèi)脂肪中含有聚氯聯(lián)苯，含量高達(dá)毫克/千克脂肪。1975年美國研究機(jī)構(gòu)從各州任意挑選出150所醫(yī)院，采

19、集乳汁樣品1436份，經(jīng)檢測大多數(shù)都含有狄氏劑、環(huán)氧七氯等。1983年我國哈爾濱市醫(yī)療部門對70名30歲以下的哺乳期婦女調(diào)查，發(fā)現(xiàn)她們的乳汁中都含有微量的六六六和DDT。 致癌、致畸、致突變 國際癌癥研究機(jī)構(gòu)根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)確證，18種廣泛使用的農(nóng)藥具有明顯的致癌性，還有16種顯示潛在的致癌危險(xiǎn)性。據(jù)估計(jì)，美國與農(nóng)藥有關(guān)的癌癥患者數(shù)約占全國癌癥患者總數(shù)的10。越戰(zhàn)期間，美軍在越南噴灑了大量植物脫葉劑，致使不少接觸過脫葉劑的美軍士兵和越南平民得了癌癥、遺傳缺陷及其它疾病。據(jù)最近報(bào)導(dǎo)，越南因此已出現(xiàn)了5萬名畸形兒童。19891990年，匈牙利西南部僅有456人的林雅村，在生下的15名活嬰中，竟有11名

20、為先天性畸性，占，其主要原因就是孕婦在妊娠期吃了經(jīng)敵百蟲處理過的魚。 畸形兒童綠色農(nóng)藥的提出綠色農(nóng)藥的特點(diǎn)有很高的生物活性，即控制農(nóng)業(yè)有害生物藥效高，單位面積使用量少選擇性高，包括對農(nóng)業(yè)有害的自然天敵和非靶標(biāo)生物無害或毒性小對農(nóng)作物無害使用后在農(nóng)作物體內(nèi)外，農(nóng)產(chǎn)品及在土壤、大氣、水體中無殘留，即使有微量殘留也可以在短期內(nèi)降解，生成無毒物質(zhì)完全融入大自然超高效低毒化學(xué)藥指新開發(fā)的農(nóng)藥對靶標(biāo)生物活性高，每公頃耕地施用量僅10克100克，且對人畜基本上無毒，對害蟲天敵和益蟲無害，易在自然界中降解、無殘留或低殘留的農(nóng)藥?；瘜W(xué)農(nóng)藥的毒性及對環(huán)境的污染在20世紀(jì)70年代就引起各界特別是發(fā)達(dá)國家的重視。美國

21、在1972年就停止生產(chǎn)和使用DDT等毒性大、高殘留的農(nóng)藥，我國則在1983年開始禁止生產(chǎn)和使用有機(jī)氯農(nóng)藥。然而，由于化學(xué)農(nóng)藥見效快 、能耗低及容易大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn)，至今仍是防治病蟲害的主要手段。專家預(yù)測，21世紀(jì)50年代以前，化學(xué)合成農(nóng)藥仍是農(nóng)藥的主體。所以，超高效、低毒害、無污染的農(nóng)藥就成為目前綠色農(nóng)藥的主攻方向之一。氮雜環(huán)農(nóng)藥 在雜環(huán)化合物中，超高效的農(nóng)藥很多。有些超高效的農(nóng)藥用量為10100克/公頃,甚至有的僅僅為510克/公頃。這樣的超高效農(nóng)藥的使用，不但使用成本低，更重要的是對環(huán)境的影響就會(huì)降低到很小的程度。雜環(huán)化合物的另一個(gè)特點(diǎn)，是大多數(shù)的雜環(huán)化合物新農(nóng)藥對溫血?jiǎng)游锏亩拘孕?，對鳥類

22、、魚類的毒性也很低。近20年來，雜環(huán)化合物中不但出現(xiàn)了超高效的除草劑、殺菌劑，也有殺蟲劑。*磺酰脲類除草劑1982年杜邦公司研制出第一個(gè)磺酰脲類除草劑（綠黃?。撕?，經(jīng)過結(jié)構(gòu)改造與修飾，開發(fā)出一系列品種。目前有關(guān)磺酰脲類除草劑的專利有400多項(xiàng)，已商品化的有30多種。這類除草劑有很高的除草效力。用量一般為2100克/公頃，比傳統(tǒng)除草劑的除草效率提高1001000倍。該類除草劑對動(dòng)物低毒，在非靶生物體內(nèi)幾乎不積累，在土壤中可通過化學(xué)和生物過程降解，滯留時(shí)間不長。含氟農(nóng)藥由于氟原子具有模擬效應(yīng)、電子效應(yīng)、阻礙效應(yīng)、滲透效應(yīng)等特殊性質(zhì)，因此它的引入，有時(shí)可使化合物的生物活性倍增。雖然含氟化合物價(jià)格

23、昂貴，但可從其高效的性能（生物活性）中得到彌補(bǔ)，且近幾年公認(rèn)含氟化合物對環(huán)境影響最小，因此無論在農(nóng)藥或醫(yī)藥創(chuàng)制中對含氟化合物的開發(fā)研究十分活躍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超高效農(nóng)藥中有70為含氮雜環(huán)，而含氮雜環(huán)農(nóng)藥中又有70為含氟化合物。目前，正式商品化的含氟農(nóng)藥有67種。美國Dow-Science公司與佛羅里達(dá)大學(xué)昆蟲學(xué)教授蘇南堯合作發(fā)明含氟的殺白蟻藥榮獲美國總統(tǒng)2000年綠色化學(xué)獎(jiǎng)。氨基酸類農(nóng)藥作為農(nóng)藥用的氨基酸衍生物由于具有毒性低、高效無公害、易被生物全部降解利用、原料來源廣泛等特點(diǎn), 因此一出現(xiàn)就顯示出強(qiáng)大的生命力。從已發(fā)表的研究論文及專利來看,對氨基酸類農(nóng)藥的研究幾乎涉及到所有常見氨基酸,其衍生物如氮

24、取代、碳取代酸、酯、酰胺、酰肼、鹽及金屬配合物的生物活性都被廣泛研究, 目前已有部分轉(zhuǎn)化為商品而應(yīng)用到農(nóng)業(yè)中。 氨基酸類草甘膦(N-膦羧甲基-甘氨酸)是美國孟山都公司1971年開發(fā)出的一種氨基酸除草劑, 它能夠有效控制世界上危害最大的78種雜草中的76種, 其衍生物及一些基本結(jié)構(gòu)與之相仿的物質(zhì)也常具有除草功能。Large等人以草甘膦為原料合成的N-膦羧甲基季銨鹽：可以100%控制一年生牽牛花的生長, 每公頃45千克可將幾種草類在其生長、成苗期除去, 同時(shí)該類化合物對甜高粱類植物的生長也有調(diào)節(jié)作用.有學(xué)者認(rèn)為既然農(nóng)藥對靶標(biāo)動(dòng)物、植物、微生物有殺滅或抑制作用，就很難避免對其他動(dòng)物、植物、微生物和人

25、類的傷害。20世紀(jì)5060年代廣泛使用的有機(jī)氯農(nóng)藥，經(jīng)過美國在越南戰(zhàn)爭中使用之后，各國從70年代起陸續(xù)禁止使用和生產(chǎn)。而取而代之的是有機(jī)磷農(nóng)藥和除菊酯類各種系列的新農(nóng)藥。新的農(nóng)藥被認(rèn)為是“對人畜無害”的。但可以斷言，再經(jīng)過若干年月，也將會(huì)發(fā)現(xiàn)新農(nóng)藥的新的危害。因此，最好的辦法是加快淘汰化學(xué)合成農(nóng)藥的步伐，力爭盡早全部停止生產(chǎn)和使用化學(xué)農(nóng)藥；發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，開發(fā)生物技術(shù)，實(shí)施生物治蟲、生態(tài)防病和生態(tài)治雜草，才是根本出路所在。生物農(nóng)藥 生物源農(nóng)藥是指利用生物資源開發(fā)的農(nóng)藥。生物包括動(dòng)物、植物和微生物。因而生物源農(nóng)藥相應(yīng)地分為動(dòng)物源農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥和微生物源農(nóng)藥三大類。 1、 直接利用生物產(chǎn)生的天然活

26、性物質(zhì)，經(jīng)提取加工作為農(nóng)藥。 2、鑒定生物產(chǎn)生的天然活性物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)之后，用人工合成方法生產(chǎn)的農(nóng)藥，或以天然活性物質(zhì)作先導(dǎo)化合物的模型，進(jìn)行衍生物的類似物合成，開發(fā)出比天然活性物質(zhì)性能更好的仿生合成。 3、直接利用生物活體作為農(nóng)藥。 因?yàn)樯镌崔r(nóng)藥一般在環(huán)境中較易降解，其中的不少品種具有靶標(biāo)專一的選擇，使用后對人畜和非靶標(biāo)生物相對安全。某些生物源農(nóng)藥的作用方式是非毒殺性的，包括引誘、驅(qū)避、拒食、絕育、調(diào)節(jié)生長發(fā)育、寄生、捕食、感染等，比化學(xué)合成農(nóng)藥的作用更為廣泛。目前，國際上已商品化生物農(nóng)藥有30多種。生物農(nóng)藥按其來源可分為微生物源、植物源、抗生素源、生物化學(xué)源等四大類。微生物農(nóng)藥在微生物農(nóng)

27、藥中，最常用的真菌殺蟲劑為白僵菌和綠僵菌，能防治200多種害蟲。最廣泛使用的細(xì)菌農(nóng)藥為蘇云金桿菌，用于防治柿、蘋果等的150多種鱗翅目及其他多種害蟲。由蘇云金桿菌發(fā)酵得到的生物殺蟲劑BT，具有高效殺菌能力，無殘存，不污染環(huán)境，對人畜安全，不傷害天敵，能有效控制一些當(dāng)前比較難控制的病害，如小菜蛾等，可代替劇毒的甲胺磷，在“放心菜”工程中將起重要作用，是目前應(yīng)用最廣、效果最穩(wěn)定的生物殺蟲劑。植物源農(nóng)藥由木本植物苦楝中提取的印楝素已經(jīng)引起了人們的興趣。該藥劑具有抑制攝食外的昆蟲生長調(diào)節(jié)劑的活性，對多種害蟲有效。Chlorophenapil為1996年登記的可抑制害蟲呼吸系統(tǒng)的藥劑，對鱗翅目、薊馬目害

28、蟲及葉螨有效。覆蓋于昆蟲的氣門，使之窒息而死的表面活性劑油酸鈉對蚜蟲、粉虱類和薊馬類等小型害蟲有效。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)20世紀(jì)80年代以來，已發(fā)現(xiàn)6000種以上的植物生物堿，其中發(fā)現(xiàn)多種具有使害蟲拒食和殺蟲的活性。大概有1389種植物有可能作為殺菌劑，其中包含了許多不同類型的化合物，如植物抗霉素、類黃酮、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸和酚類化合物等。抗生素類農(nóng)藥我國開發(fā)生產(chǎn)的抗生素類農(nóng)藥有瀏陽霉素、春雷霉素、公主嶺霉素、阿維霉素，中生霉素、武夷霉素、井崗霉素等，其中上海農(nóng)藥所研制的井崗霉素質(zhì)量及生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。生物化學(xué)農(nóng)藥生物化學(xué)農(nóng)藥是模擬生物有效成分的分子結(jié)構(gòu)合成的農(nóng)藥，由于對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，因而比

29、天然農(nóng)藥具有更高的活性、穩(wěn)定性和環(huán)境相容性，在自然界中可分解、無殘留。如70年代合成的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥、90年代開發(fā)的煙堿類殺蟲劑等。特性農(nóng)藥昆蟲生長調(diào)節(jié)劑 昆蟲生長調(diào)節(jié)劑主要攻擊昆蟲的生長發(fā)育系統(tǒng)，使昆蟲的繁殖能力下降，能殺死對有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯等具有抗性的害蟲的化合物。植物激活劑植物激活劑是指本身并無殺蟲作用，但能激發(fā)植物免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生對病蟲害抗性的化合物。如汽巴-嘉基公司的第一個(gè)商品化植物活化劑Bion，雖無殺菌作用，但能起到抗病、防病的目的，且對人畜幾乎是無毒的。轉(zhuǎn)基因作物使農(nóng)作物自身就具備抗蟲害能力一直是科學(xué)家的夢想。80年代末，基因工程在農(nóng)藥領(lǐng)域的應(yīng)用取得突破性

30、的進(jìn)展。進(jìn)入90年代，基因工程在農(nóng)藥行業(yè)顯示出強(qiáng)大的生命力。自從1994年美國環(huán)保局將轉(zhuǎn)基因作物列入農(nóng)藥范疇，并建立相應(yīng)的法規(guī)和登記程序以來，至今已登記了數(shù)百種轉(zhuǎn)基因作物，并開始進(jìn)入商品化。轉(zhuǎn)基因作物種植面積有30個(gè)國家先后批準(zhǔn)了3000多例田間試驗(yàn), 涉及的植物種類有40多種。1999年已有12個(gè)國家種植了商品化的轉(zhuǎn)基因植物, 種植面積1996年約280萬公頃, 1997年增加到1100萬公頃,1999年增加到3993萬公頃, 比1996年增加了13倍。 各國種植情況轉(zhuǎn)基因作物大部分種植在發(fā)達(dá)國家,其中美國種植的面積最大,1999年為2870萬公頃,占全球的72%,其次為加拿大。發(fā)展中國家以

31、阿根廷和中國較多轉(zhuǎn)基因作物及其性狀目前，各國所種植的作物主要為大豆、玉米、棉花、馬鈴薯以及南瓜等。轉(zhuǎn)基因作物的性狀主要為耐除草劑，其次為抗蟲和抗病毒。我國轉(zhuǎn)基因工程的進(jìn)展中國的農(nóng)業(yè)基因工程研究于20世紀(jì)80年代初啟動(dòng)，并于80年代中期開始將生物技術(shù)列入國家高科技發(fā)展規(guī)劃，即863計(jì)劃。據(jù)中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國正在研究的轉(zhuǎn)基因植物種類達(dá)47種，包括糧食作物7種，經(jīng)濟(jì)作物5種，油料作物4種，蔬菜、水果等31種，涉及各類基因103個(gè)。目前已有6種轉(zhuǎn)基因植物批準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，其中轉(zhuǎn)Bt基因的抗蟲棉的總面積有33萬公頃，其他多處于制種階段。雜交水稻“秈優(yōu)63”，在我國種植面積達(dá)700萬公頃以上

32、，但與其他水稻一樣受螟蟲侵害。據(jù)湖南省的調(diào)查,在二化螟和三化螟嚴(yán)重發(fā)生的田塊,水稻產(chǎn)量損失分別達(dá)到98%和50%。范云六院士、張啟發(fā)教授領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)多年合作,把Bt殺蟲基因成功地轉(zhuǎn)化至秈稻,并獲得了高抗蟲的“明恢63”恢復(fù)系及由它配制而成的“秈優(yōu)63”雜交稻。實(shí)驗(yàn)室結(jié)果表明,其抗蟲率為100%，大田示范抗蟲效果也極為顯著。該項(xiàng)成果于1999年通過農(nóng)業(yè)部主持的鑒定。質(zhì)疑轉(zhuǎn)基因作物？帝王蝶事件1999年美國康奈爾大學(xué)Losey等報(bào)道在實(shí)驗(yàn)室以拌有轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲玉米花粉的馬利筋草喂養(yǎng)帝王蝶幼蟲可導(dǎo)致死亡，這一結(jié)果被解釋為轉(zhuǎn)基因威脅非目標(biāo)昆蟲?！碍h(huán)境主義”組織據(jù)此提出應(yīng)限制轉(zhuǎn)基因玉米的生產(chǎn)與銷售。當(dāng)

33、年夏天，美國環(huán)境保護(hù)局(EPA)組織昆蟲專家們對帝王蝶問題進(jìn)行了專題研究。結(jié)論是，抗蟲玉米花粉在田間對帝王蝶并無威脅。其原因是：(1)玉米花粉大而重，擴(kuò)散不遠(yuǎn)，在田間所有花粉只落在10碼以內(nèi)，在距玉米5米的馬利筋雜草上，每平方厘米葉子上只發(fā)現(xiàn)一粒玉米花粉；(2)帝王蝶通常并不吃玉米花粉，它們在玉米散完粉后才大量產(chǎn)卵；(3)在經(jīng)調(diào)查的美國中西部轉(zhuǎn)Bt基因玉米占玉米面積的25%，但田間的帝王蝶數(shù)量卻很大。美國環(huán)境保護(hù)局在最近的一個(gè)報(bào)告中指出，評價(jià)轉(zhuǎn)基因作物對非目標(biāo)昆蟲的影響，應(yīng)以野外實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn)，而不能僅僅依靠實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)。但這一事件也表明，抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米還存在有待改進(jìn)的地方，如可以讓花粉不產(chǎn)生Bt殺蟲蛋白，這樣就可使得花粉對非目標(biāo)昆蟲完全沒有威脅。農(nóng)藥劑型的發(fā)展20世紀(jì)90年代，國際農(nóng)藥的開發(fā)已從高效低毒向環(huán)境安全、無公害轉(zhuǎn)化，環(huán)境第一的呼聲越來越高，通過劑型提高藥效、降低毒性、減少污染，已成為劑型研究的重要出發(fā)點(diǎn)。液態(tài)制劑水性化 水乳劑、微乳劑、水懸劑、水可溶性液劑等是具代表性的水性化新劑型，其共同特點(diǎn)是以水代替有機(jī)溶