从近30年农药用量变化看趋势：农药不会随着农业科技的发展而淘汰
2023-10-24
在全球农业快速发展的背景下，随着生活水平和环境意识的提高，人们越来越重视农作物和农产品的安全，从而更关注农药在农业中的使用情况，在病虫草害的抗药性、食品安全性、环境污染等方面存在诸多说法，其中存在许多不科学、不正确的农药观。例如：认为施用农药后的作物不安全、发达国家农药使用量远比我们国家少 、农药弊大于利、国家要尽快全面禁用农药等观点。因此，笔者分析了世界农药使用总量 、发达国家和发展中国家农药使用总量及单位面积农药用量情况 ，旨在得出真实的科学数据，对于引导人们理性认识农药 ，正确看待农药发展 ，树立科学的农药观，促进农业的可持续发展具有重要的意义。
根据联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）数据统计，1990—2020年30年间 ，世界农药总用量整体呈上升趋势 ，2020年达到200多万t，相比较1990年的168万t，增加了90万t左右 ，总增长率达到57.9%，其中，增长速率最快的是2005—2010年，增加了32万t左右，增长量最多（见图1） 。
图1 1990-2020年世界农药总用量变化
近30年，农业得到了迅速发展，病虫草害的防控技术也得到多样化发展，但是从30年世界农药的使用量来看，现代农业技术的发展并未淘汰或大幅度降低农药的使用量。农药在保护全球作物健康及增产丰收中仍起着重要的作用 ，全世界的农药使用量仍处于增长的趋势，一定程度上，农药的发展与农业技术的发展呈现正相关性。有关研究表明，随着全球人口增长和气候变化，将导致未来全球的农药使用量仍然会持续增加。其中 ，气候变化对作物和杂草的生长影响较大。当气温、降水量和CO2浓度升高时 ，杂草可能会快速生长，从而引起农药的大量使用。
据FAO预计，全球因病虫害造成的年粮食减产率为20%～40% 。同时 ，世界人口仍在持续增长 ，粮食的需求也随之大幅增加，但耕地面积却逐年减少，因此 ，在有限的耕地上产出更多的粮食，病虫害的防治显得极为重要。研究表明，如果农业生产中不使用农药 ，水果、蔬菜和谷物产量的损失将分别高达12%、78%和54%。除此之外，农药不仅在世界农业活动中发挥着重要作用 ，在公共卫生方面也同样带来了巨大的收益，在公众健康方面 ，农药被用来消灭日常生活中如房屋、工作室、商业街道等地点的一些蚊虫、虱子、老鼠 ，在很大程度上缓解或消除了在公共卫生中由这些病媒可能引起的蚊虫传播疾病的风险和负担 。因此，农药对降低公共卫生蚊虫病害、农业病虫草害，增加全球粮食产量起到了至关重要的作用，在减轻饥荒和供应优质农作物方面做出了重要的贡献 。
随着农业的快速发展和病虫草害的侵入蔓延，世界农药的使用和管理也在不断地完善稳定。目前，国际农药市场已逐渐步入了稳定与成熟的阶段 ，其市场增速日趋平稳并趋于饱和，年平均增长率在2%～3%之间，并且正朝着不断淘汰高毒 、低效农药的趋势发展 ，通过提升农药的研发及市场营销的标准，以及制订相关的法律法规来规范和管理农药市场的走向。
为说明农药使用情况与国家发达程度的相关性 ，本文选取农药使用大国中的发达国家美国、日本，发展中国家中国 、巴西、阿根廷进行农药使用总量及单位面积用量对比分析。
2.1 发达国家与发展中国家农药年使用量及变化
根据FAO数据统计，近30年间 ，美国、中国、巴西、日本 、阿根廷均为农药使用大国。其中，美国农药年使用量总体平稳，年使用量始终位居世界第一；中国农药年使用量在2010年前位居世界第二 ，从2015年开始逐渐递减，使用量位居第三；巴西农药年使用量整体增长迅速，1994年前位居第四 ，1994—2008年使用量一直处于第三，2009年后超越中国 ，年使用量位居第二；阿根廷农药年使用量在2000年超过日本 ，位居第四 ；日本农药年使用量整体呈现出平稳下降的趋势 ，在2000年以后用量下降至第五（见图2） 。
图2 1990-2020年5国农药年使用量变化
2.2 发达国家与发展中国家单位面积农药用量及变化
根据FAO数据统计 ，近30年 ，日本的单位面积农药用量远远超过其他国家 ，日本2001年单位面积农药用量达到最高 ，为16.43 kg/hm2。截至2020年，中国 、美国 、巴西、阿根廷、日本的单位面积农药用量分别为0.52、1.00、1.59 、2.23 、11.9 kg/hm2，日本的单位面积农药用量位居第一 ，中国的单位面积农药用量最少（见图3） 。
图3 1990-2020年5国单位面积农药用量变化
由此可见，虽然中国在农药年使用量上比日本多，但是单位面积农药用量远远低于日本，同时中国的单位面积农药用量也低于美国、巴西、阿根廷。
各国农药的使用量与国家经济发展水平、农业发展水平、人口数量 、耕地面积 、农药管理水平等因素密切相关 。
3.1 美国农药使用量变化分析
美国是粮食出口大国，农产品主要有小麦 、玉米 、大豆等粮食作物 ，据2005—2012年有关数据统计，美国每年使用的农药（除生物农药和抗菌剂外）在4亿～4.5亿kg左右，农业用途超过其他用途 ，约占除草剂用量的90%，杀菌剂用量的85%，杀虫剂用量的60%。由FAO数据可知 ，2012—2020年 ，美国农药的使用量达到了40.8万t ，与1990年相比，虽然总增长率为1.7%，但是平均每年稳定在40多万t，农药使用量位居全球第一 。
美国是世界上最早对农药进行规范和管理的国家之一。1910年通过的《联邦杀虫剂法》规定了杀虫剂和杀菌剂，侧重于在农药交易中对产品的品质进行保障；1936年的《美国联邦法典》（U.S. Code of Federal Regulations ，CFR）对农药注册过程中的注册程序 、文件要求 、数据保护等问题进行了详细的阐述；1947年的《联邦杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂法》（Federal Insecticide Fungicide & Rodenticide Act，FIFRA），第一次提出要对农药进行登记，对农药的登记和标签内容作出了明确的规定 ，是一部非常重要的农药法规。此外，美国环保署（Environmental Protection Agency，EPA）规定 ，若一种产品进口到美国并在美国国内使用，除EPA认定的某些对人类健康和环境为低风险的″最低风险农药″中指定的有效和惰性物质之外，其他都需要按照法规规定进行登记注册才可以进口到美国。CFR《农药资料要求》（CFR 40-158）中指出，若初级农产品中的农药残留在加工时存在浓缩效应 ，则需提供加工农产品中的农药残留物质及含量数据，而且需要为加工农产品制定一个更高的农药最大残留限量（MRL）的标准 。同时 ，美国对部分农药实施零残留（zerotolerance）制度 ，即″不得检出″，美国一般在检测中使用0.1 mg/kg作为判定标准。
从农药年使用量及颁布的多项农药法规及政策来看，农药在美国农业领域中的重要性不言而喻，农药在美国农业生产中占据重要的位置 ，美国对农药的使用 、管理、进出口贸易 、农药残留限制等方面都具有较稳定成熟的管理体系，即使是农业现代化水平位居世界前列的美国 ，在农业科技日新月异的今天 ，农业生产依旧离不开农药。
3.2 日本农药使用量变化分析
日本属于农业现代化水平较高的发达国家 ，2020年农药总用量为51,970 t，与1990年的79,821 t相比，下降了34.9%。
据报道，日本在不施药防治病虫害的情况下 ，可导致水稻产量损失达到28% 、小麦36% 、大豆30%、桃子100%、甘蓝63%、胡萝卜24%、黄瓜61%等。而日本的农药年使用量呈现下降的趋势，主要是因为日本国土面积小，可利用的农业耕地面积随着人口发展也越来越少，除此之外 ，还与日本大力发展绿色 、有机农业和提倡减药、减化肥政策有关。在日本发展绿色农业的60年中，化肥与农药的应用一直是农业管理中的2个重点。为了解决因过度追求农业产量而造成的农药对环境造成的污染和农产品质量降低等问题 ，日本1948年制定了《农药取缔法》 ；在随后的发展过程中，从源头上对农业生产中所使用的农药的种类与质量进行控制，并对农产品中化学残留物的含量进行限制，以保证农产品的安全性，持续强化对农药安全性的审核和评估 。日本也是较早对农药进行管理和规范的国家之一，拥有较完整成熟的制度体系。在把控食品的农药残留的控制方面，日本实施了肯定列表制度，对已经确立了最大残留限量值（MRL）的农药，其在食物中的含量不能高于MRL值，而对尚未确立MRL值的农药，其在食物中的含量不能高于统一标准（0.01 mg/kg），被规定可免除MRL值的农药则不受此限制 ，该制度同样适用于加工农产品。此外，日本大力鼓励农户积极参与到环境保全型农业和有机农业中，减少由于技术转换而导致的生产运营成本，提出了″环境保全型农业直接支援对策″ ，对生态农户和有机农户进行直接补贴 ，并在减农药、减化肥方面取得较好的效果 。早期实施的农业支持政策，也提高了作物产量 、保障了食品安全 、大量减少了农药化肥的使用。
3.3 巴西农药使用量变化分析
巴西是南美洲的农业大国，世界上主要的农药使用大国 ，也是发展中国家中对农药管制最严格和最具代表性的国家之一。近30年 ，巴西农药总用量整体呈明显的上升趋势，1990年农药用量近5万t，到2020年农药用量超过37万t，与1990年相比，增加了30多万t ，总增长率高达659%，农药年使用总量仅次于美国。研究表明 ，2020年巴西施用农药的耕地面积继续扩大，较2019年增加1.07亿hm2，增幅为6.9% ，造成这种情况的主要原因之一是多种作物的种植面积增加，另一个原因是由于农作物上的病虫害草带来的压力。截至到2023年第1季度，巴西的农药处理面积比上年同期增长了13.4% ，主要是由豆类作物的虫害导致；油籽在巴西总农药处理面积中所占比例为37% ，较2022年前3个月的33%上升了4个百分点。这说明 ，巴西农药使用总量在现代农业社会仍在不断增长。
在农药管理方面，巴西1989年颁布的第7802号法规是一部较为完备的农药管理法规 ，对农药的研究、试验 、进出口、登记等都作出了规定，在农药的其他成分（惰性成分 、添加剂和特殊原料）管理 ，农药包装回收等方面也存在着一些具体的监管措施 ；并且在农药登记方面 ，巴西的农药制剂登记条件相对比较严格 ，需要大量的登记信息和漫长的审核过程。
3.4 阿根廷农药使用量变化分析
阿根廷主要以农牧业为主，是全球主要的粮食作物和肉制品生产基地 ，素有″全球粮仓、肉库″之称 ，同时也是全球农药使用大国之一。阿根廷近30年农药总用量整体呈上升趋势，增长速度较快，1990年农药用量2.6万t，2020年农药用量超过24万t，总增长率高达822.5%，用量增长较快。
在阿根廷改变了对进口农药的严格控制政策之后 ，使得农产品的生产成本变低，并取消了主要粮食出口税以及减轻了大豆出口税，使得阿根廷的人们更加愿意使用农药。在阿根廷，农药市场主要由除草剂组成，其中草甘膦、莠去津和2,4-滴的使用频率最高。一些研究人员对阿根廷圣地亚哥德尔埃斯特罗的2个农业地区的部分水源进行了测试，结果显示，在测试样品中发现最常用的农药是除草剂，莠去津和异丙甲草胺含量最高 ，草甘膦和氨甲基膦酸的浓度最高。2019年7月24日起 ，阿根廷禁止使用2,4-滴丁酯及其异丁酯制剂，阿根廷国家农业食品卫生与质量服务局（Senasa）将严格管控农药市场并对违法行为进行处罚。2023年起，Senasa将禁止使用含有乙基毒死蜱和甲基毒死蜱作为活性成分的植物保护产品。
3.5 中国农药使用量变化分析
中国是农业大国，30年间农药的用量变化可分为2个阶段：1990—2014年，农药用量呈稳步上升的趋势；2015—2020年 ，中国实行了农药和化肥的双减政策 ，农药使用量逐年减少。2020年农药的使用量超过27万t，较1990年的15万t增加了11万t左右，总增长率76.9%。
从2015实施农药零增长行动以来，我国农药呈稳步下降趋势 。在农药管理方面，我国颁布的《中华人民共和国食品安全法》明确了不能在国家规定的农作物中使用剧毒和高毒农药，并加速淘汰剧毒、高毒农药。2022年9月1日起 ，撤销甲拌磷、甲基异柳磷、水胺硫磷 、灭线磷原药及制剂产品的农药登记 ，禁止生产；已合法生产的产品在质量保证期内可以销售和使用 ，自2024年9月1日起禁止销售和使用 。此外，自2023年12月1日起，氧乐果、克百威、灭多威、涕灭威制剂产品的登记或将撤销，禁止生产，已经合法生产的可以在质量保证期内销售和使用，自2025年12月1日起禁止销售和使用；仅保留原药生产企业的原药生产出口 。除此之外，我国不断地提高新型农药制剂的创新能力和竞争力 ，致力于低毒新型农药的研发 。目前，在农药品种不断优化的背景下 ，双酰胺类和新烟碱类杀虫剂、甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂、对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）类除草剂等高活性农药的用量不断增加，而化学农药的每公顷用量在明显下降。2020年，微、低 、中等毒农药的使用占比达到98.1%，而高毒农药使用的比例小于1% ，且生物农药的用量在同年上涨至8.3万t，年平均增长3.4%。在农药残留管理方面，我国的农药残留检测技术方面的发展已走在世界的前列，目前 ，我国已经制定出了400多项农药残留分析方法国家标准和7,107项农药残限量国家标准（GB 2763-2019） ，这些国家标准基本覆盖了我国已批准使用的常用农药以及居民日常消费的主要食品种类 。此外 ，在发展中国家，只有我国已建立起一套完整的农药风险评价体系，主要包含膳食风险评估、生态/环境风险评估以及健康风险评估内容，对农残风险进行严格把控，保障我国农产品的安全可食性。
作为发达国家的美国，农药使用总量位居全球第一，单位面积农药用量位居第四 ；日本的单位面积农药用量远远超过其他国家位居全球第一。这说明，发达国家也需要使用农药 ，用量不比发展中国家少，并且农药使用量不会因为农业科学技术的发展而降低 。中国 、巴西 、阿根廷作为发展中国家，农业的发展同样离不开农药 ，这些国家在早期出现了农药使用量增长速度较快的情况，可能与发展初期的农业管理水平较低和人口增长过快的原因有关系，但整体上这些发展中国家的农药总用量都低于美国，并且单位面积农药用量都远低于日本。
随着人口数量的增长和气候的变化无常，在未来 ，粮食的产量需求可能会再次提升，给农业生产带来巨大挑战，因此，农药依旧会是各国防治病虫害的重要武器，无法轻易退出历史舞台 。农药不会随着农业科技的发展而淘汰，而是农业科技的发展包含了更加环保 、高效 、低毒农药产品的研发与应用，每一种农药在登记前都要经过严格的生态毒理学 、环境毒理学试验 。日本的单位面积农药用量远超其他国家，但日本国民并不担心其食品安全 ，说明了食品安全与否的重点不在于使用农药本身，而是对农药的科学使用和管理上。美国和日本作为发达国家，对农药使用及农残限值管理等方面都比发展中国家发展得更早、更为完善 ，对食品中农残的限制标准也更为严格和复杂，发展中国家应该借鉴其优秀有效的措施，结合实际运用到本国农药管理体系中。未来 ，随着农业科技水平的快速进步 ，各国对农药使用及农残的管理会更严格、更规范，在农药制造创新方面会有更多质的飞跃，农药研发也会朝着更绿色、更创新、更安全、更高效的方向发展，因此需要正确、科学地看待农药的使用和发展。
5.1 加强农药科普力度
民众之所以对农药有恐慌感，根本原因是不了解农药的登记过程、农药的毒理数据、农药的科学使用、农药的残留限量、最低摄入量、国家对农药的管理法规、发达国家农药的使用情况等，所以要针对不同对象，采用不同方式方法宣传农药知识 ，加强对民众的农药知识科普。国家相关部门承担农药法规 、农药登记程序的宣传任务 ，让民众了解我国对农药的严格管理和农药产品的安全性；农药生产者承担对农药使用者传授农药使用对象、使用方法、安全间隔期等科学使用方法；科学研究者承担对学生和广大民众宣传农药发展历史、农药的作用及安全使用等知识。
5.2 严格管理农药市场，实现对农药的全面管控
有关农药监管部门应严格打击市面上违法售卖的高毒农药，查清源头 ，对于国家明令禁止的农药，不可再使用，违法者必究必惩，强化农药的市场监督管理，严格控制农药的流通环节，充分利用农业物联网技术，构建并健全农药的溯源系统，并对农药的生产环境展开监测，构建农药的追踪、清查功能，从而实现对农药的全面管控。此外，农药企业应更注重研发高效、低毒、低残留的新型农药，在追求对病虫害的高效性的同时也应该注重其低毒的安全性，为了减少农药污染，生物农药也应与化学农药一样，进行新型品种的更新 ；农业技术部门应提高农药的应用水平 ，加强病虫害综合治理技术的引进和试验示范 ，改善施药设备，改善施药水平，在农业生产中，将农药与高效的施药器具结合开展病虫害防治，提高农药利用率，减少漏药 、洒药等情况。
丨转自：世界农化网
丨来源：《农药》
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