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农药使用技术与应用工艺概述
http://www.lvdun.com   2014年6月12日   阅读1061次
       农药及其应用是当今世界保障粮食和果菜生产的重要物资和措施。农药是一类特殊化学物质,包含许多不同类型的化合物。这些化合物分别具有不同性质的生物活 性,对于农业生产的有害生物分别发挥相应的杀伤、抑制、行为调控等作用,或直接对作物发生化学调控作用,调控植株高度和株型、生长方向和生育期等。保护或 促进作物健壮生长,从而达到夺取农业增产丰收的目的。但农药是一把双刃剑,如果选择的种类或使用不当,也可能会伤及非靶标生物和有益生物,甚至人类及其生 存环境。联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(wHO)、各国政府颁布实施了各种农药管理监控法规和条约,例如著名的国际环境保护条约、美国的 FIFRA法(杀虫剂杀菌剂除草剂杀鼠剂管理法)、我国的农药管理条例和环境保护法等。

        发达国家农药使用历史较长管理 较规范,农药的使用者必须具有一定资质,其用药器械和用药方法不断随着其科学研究的深入而发展,虽然这些国家的农药使用总量并不比我国少甚至更多,但因为 农药使用带来的不利影响比我国小的多,农药的利用率更高药效更好成本更低操作更简便。从1950年代开始就已经逐步采用对靶喷洒、可控雾滴喷洒、导流喷 洒、带电雾滴喷洒等药剂沉积率60%以上甚至90%的高功效施药技术。1970年代之后发展到机械化+电子化时期,1980年代之后就开始包括利用GPS 技术的信息化和智能化的探索与实施。而我国,至今依然有80%以上的喷雾器械还是1900年前后欧洲人生产使用过的压缩式、背负式甚至单管式手动喷雾器, 虽然近几年部分区域已经改手动为电动,但喷雾器械的基本构成原理没有改变,依然是切向离心式喷头喷出的空心圆锥形粗雾,加上农民随心所欲般的使用方法,还 是沉积效率不到10%的喷雾质量。低沉积率意味着高流失和土壤污染,低药效低功效高成本,药害不断,土壤、水资源不断被污染,环境恶化加剧。

       农药的使用,除去要考虑药效和成本问题,更要兼顾农药的使用环境。这包括施药田本田及其周边地区两个方面。

       农药施药本田的环境包括作物的小生境及其中的空气、地表水(水田)、土壤、地下水等。所用药剂的品种、剂型、使用时间、使用剂量和方法方式等,都会影响到 施药本田中的作物、有害生物、有益生物、土壤环境和地表水地下水等。过量或过度的农药使用,就容易造成对这些环境因素的破坏。所以,使用农药时,不但要选 择合适的药剂种类、剂型等,还要注意单位面积的使用剂量、用药频率、复配程度、喷洒范围等。生产中,农民为了控制住肆虐的病虫害往往一两天就打一次多种药 剂混配在一起的药,这样会对施药本田环境形成很大的冲击。

       农药对施药田的田外环境的影响不容忽视。田外环境的延伸宽度决定于农药使用之后的扩散能力和扩散距离。我国的农田大多是小块分散型的,农田周围的地表和植 被往往高低参差不齐,使近地面气流的水平摩擦力增大,气流极易发生剧烈波动,造成农药雾流和粉尘流的强烈扰动而逸出田外。逸出的药剂可能会对邻近的敏感作 物造成药害、对敏感的生物形成伤害。例如逸出很少量的杀虫双就可以引起家蚕中毒。甲黄隆、绿黄隆等磺酰脲类除草剂尽管其逸出的量可能很少,但因其化学稳定 性很强,就可能由于反复积累而对敏感作物产生不良后果。虽然DDT因为杀虫功勋卓著,但因其强稳定性和在生物体内的富集性会使其在生物体内积累并在食物链 内传递,最终不得不被禁止使用。农药的剂型同田外漂移有关,烟剂和粉尘剂的微粒极易随气流漂移扩散,当今有的区域农民使用电子脉冲烟雾机喷药防治大田作物 病虫害是极不科学的愚蠢行为;飞机喷药、果园内大功率机械喷药以及背负式弥雾喷粉机在分散农田、山区梯田及水网地区的农田中使用,也非常容易因为机具产生 的强大气流受到谷地气流强烈扰动而扩散到田外环境中。废弃的农药包装物和施药机具清洗液随意倾倒,也必然会使农药进入施药环境之外。

       综上所述,不合理使用农药会使农药的坏处非常严重,以至于这把双刃剑会很容易的伤害到我们自己以及我们的生存环境。防弊兴利,发挥农药的积极作用,是农药使用技术以及应用工艺研究的主要任务,不能忽视。

       要达到合理使用农药的目的,除去要选择好性能优良对环境无害的农药品种之外,在使用过程中必须研究如何把农药有效地输送到目标作物(有效靶区)上。有害生 物在田间和作物共同组成了特殊的农田生物群落,这就需要使农药具有一定的物理形态和运动性能,以提高对隐藏在农田生物群体中的病虫草的命中率,减少农药在 环境中的流失量以及向田外环境的漂移扩散。

       实现这一目标需要三个必要条件:第一,农药的喷洒物的制备及其形态和理化性质的设定;第二,农药分散分布方式的设计以及喷洒器械的选择和雾化分散性能的设计;第三,对农药的雾滴、粉粒、烟、颗粒等分散物的运动规律的调控、对病虫草和作物的活动行为的掌控。

       这就是农药使用技术和应用工艺的研究内容。

       科学的农药使用技术和应用工艺可以大幅度提高农药的有效利用率,取得很高的防治效果。例如,加拿大利用飞机在空中喷洒30~60微米粒径的磷胺细雾,枞树 卷叶蛾成虫有夜间在树冠上方200米高处群集飞行的习性,能够在空中飘浮50分钟的这种杀虫剂细雾,使通过药雾的每只飞蛾能沾附上足够的剂量而中毒死亡。 采用这种方法,每分钟可以处理2500公顷枞树林,每公顷只需要2克的药剂,这仅为地面施药药剂用量的1%!泰国在棉田中设置无人操作的超低容量细雾定时 喷洒装置,利用棉花叶片的向光性,在夜间喷药提高农药雾滴在棉花叶片背面的沉积率,从而提高对伏蚜的防治效果。

       现状是,我国的农药使用器械非常落后。围绕当今使用数量最大的喷雾器械讨论如何提高药剂的沉积率和防治效果,尽量减少药剂的损失以及对田内和田外环境的破坏性影响,也很有实际意义。下一篇,将开始分析农药的靶标和靶区等相关内容,敬请继续关注。

附表1,我国农药使用与发达国家的异同

中国
发达国家
药剂选择

经销商及农民的经验

专业人员
用药量

过量使用很普遍

不允许过量
施药次数

有规定无监管,随意性很强

严格监管,限制每季最大使用次数
缓冲区


地下水污染

基本不考虑

设有可能污染地下水源的禁区


附表2,农药的购买和使用


中国

发达国家

高毒农药、危险品

有监管

严格监管

一般农药

任何人

需要资质,多为公司

农药价格

药剂+少量的服务,一般不承担责任

服务+药剂,必须承担责任



附表3,植保机械的使用


中国

发达国家

施药人员

农民,无任何资质要求

有资质认证的专业人员

地上施药及土表施药

背负式小型喷雾器

大型喷雾机

土壤处理

人工或小型机械

大型专用机械


附图11868年的施药器械

附图21920年代的喷药器械

附图3,最早的喷雾器,和我们现在大多使用的有何区别?

附图4,现代中国人的喷雾创举!

附图5,至今依然还有这种喷药法

附图6,最常见的喷雾器

附图7,比较先进的弥雾喷粉机

附图8,已经在规模化种植区域开始应用的喷雾机

附图9,果园最常用的三缸压力泵喷雾机

附图10,看看老外怎么喷除草剂:利用红外线识别杂草智能对靶喷药

附图11,智能自动施药系统
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