山西省馬鈴薯化肥農(nóng)藥使用情況調(diào)查及分析

韓鵬杰張治家趙萍萍房雅麗*

（1山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，山西太原 030031；2山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所，山西太原 030031）

作物產(chǎn)量是國家和個人都非常關(guān)注的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)，并且諸多因素都可以影響作物的產(chǎn)量，其中肥料和農(nóng)藥的使用是提高產(chǎn)量和保護(hù)作物的主要手段。然而，農(nóng)藥和化肥的過量和不合理使用對人體健康、食品安全和環(huán)境造成諸多不利的影響。我國化肥施用強(qiáng)度逐年增加，呈現(xiàn)從西部向東部增強(qiáng)的趨勢，2015年我國化肥施用量達(dá)到6 022.6萬t，化肥施用強(qiáng)度達(dá)到361.99 kg·hm-2，是國際公認(rèn)安全上限的2.4倍（祝宏輝和王彥，2018）。我國農(nóng)藥的使用量自2001年逐年上升，2014年達(dá)到180.7萬t，農(nóng)藥單位面積使用量為世界平均水平的2.5倍（王佳新 等，2017）。化肥的過量施用和利用率低造成水體富營養(yǎng)化和土壤性質(zhì)改變等問題（楊連心 等，2018）。農(nóng)藥的過量使用造成害蟲和天敵種群失去平衡，破壞生態(tài)環(huán)境（楊在友 等，2018）。雖然農(nóng)藥在環(huán)境中會經(jīng)過一系列降解過程，但一些性質(zhì)穩(wěn)定的化學(xué)農(nóng)藥，例如有機(jī)氯農(nóng)藥和毒死蜱，在珠穆朗瑪峰高海拔地區(qū)和北極圈內(nèi)都能檢測到殘留痕跡（鄭永權(quán)，2013；薛南冬 等，2017），危害人類健康。為了減少化肥和農(nóng)藥給人類和環(huán)境帶來的負(fù)面影響，我國從2015年開始實施《到2020年化肥農(nóng)藥零增長行動方案》，成效顯著，化肥農(nóng)藥使用量第一次出現(xiàn)負(fù)增長（董峻 等，2017；楊杰，2018）。

馬鈴薯營養(yǎng)價值豐富，不僅可以作為蔬菜還具有糧食和飼料等功能。隨著2015年中央通過關(guān)于推進(jìn)馬鈴薯主糧化的決議，馬鈴薯的種植和產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)艿礁叨戎匾暎ǜ呖岛秃纹衙鳎?018）?；屎娃r(nóng)藥的使用有助于提高產(chǎn)量，馬鈴薯每年化肥施用量普遍在2 400～3 600 kg·hm-2，農(nóng)藥每生長季使用7～10次（仲乃琴 等，2018）。馬鈴薯的抗干旱、耐貧瘠和喜冷涼等特點使其成為山西省主要的糧食作物（馮耀斌和李曉娟，2015），本文通過對山西省馬鈴薯主要種植區(qū)的23個縣（村）規(guī)模化種植基地進(jìn)行化肥、農(nóng)藥抽樣調(diào)查和分析，以期明確山西省馬鈴薯種植基地化肥、農(nóng)藥的使用情況，為下一步減肥減藥提供參考依據(jù)。

1 調(diào)查方法

2018年9～12月，以山西省馬鈴薯主要種植區(qū)的種植基地為調(diào)查對象，開展化肥、農(nóng)藥的使用情況調(diào)查。山西省共11個地級市，本次調(diào)查了9個地級市，包括馬鈴薯北方一季作區(qū)的大同、呂梁、朔州、長治、晉中、忻州、太原以及中原二季作區(qū)的運(yùn)城、臨汾下屬的23個縣（村）。所選種植基地的面積為0.33～157 hm2，平均32 hm2，調(diào)查總面積740 hm2。根據(jù)地理特征將調(diào)查地點劃分為高寒山區(qū)、呂梁山區(qū)、太行山區(qū)和中條山區(qū)，基本覆蓋了山西省馬鈴薯的主要種植區(qū)，其中商品薯種植基地17個，種薯種植基地5個，1個商品薯和種薯混合種植基地。

2 結(jié)果與分析

2.1 山西省馬鈴薯種植品種

山西省種植的馬鈴薯以中晚熟品種為主，主要有晉薯16號、冀張薯8號、冀張薯12號、青薯9號、克新1號等，其中晉薯16號占34.38%，種植面積210.67 hm2，為主要種植品種；其次為冀張薯8號和青薯9號，種植面積分別為160.67 hm2和123.67 hm2（表1）。山西中部以北的一季作區(qū)多種植中晚熟品種，中南部地區(qū)二季作區(qū)除種植早熟品種費烏瑞它外，也種植克新1號、晉薯16號、青薯9號和冀張薯8號等中晚熟品種。

表1 山西省馬鈴薯主栽品種名稱及種植面積

2.2 山西省馬鈴薯種植過程中農(nóng)藥使用現(xiàn)狀

圖1 山西省馬鈴薯種植過程中使用的殺菌劑和殺蟲劑成分類型

經(jīng)調(diào)查，山西省馬鈴薯種植過程中主要使用化學(xué)農(nóng)藥對早疫病、晚疫病、二十八星瓢蟲、地下害蟲和蚜蟲進(jìn)行防治，生物源農(nóng)藥使用率偏低?？傮w而言，農(nóng)藥使用次數(shù)和使用量在合理范圍內(nèi)，但種植基地之間用藥量和次數(shù)差異較大。在調(diào)查過程中有些種植基地還在使用禁用農(nóng)藥和中高毒農(nóng)藥，占比為17.9%。

2.2.1 化學(xué)農(nóng)藥使用率高 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，山西省馬鈴薯種植過程中使用的農(nóng)藥產(chǎn)品有28種，包括10種殺蟲劑、14種殺菌劑、4種除草劑；其中化學(xué)農(nóng)藥使用率偏高，占比為97.26%，而生物源農(nóng)藥只占2.74%。

2.2.2 主要用于防治馬鈴薯早疫病、晚疫病、二十八星瓢蟲和地下害蟲 將調(diào)查得到的農(nóng)藥產(chǎn)品按成分類型劃分為13種，主要以有機(jī)硫類、擬除蟲菊酯類、煙堿類、氨基甲酸酯類和吡啶酰胺類為主（圖1），生物源農(nóng)藥只有甲維蘇云菌和丁子香酚2種。有機(jī)硫類殺菌劑主要是代森錳鋅，單獨使用或者以復(fù)配農(nóng)藥的形式進(jìn)行噴施，比如霜脲氰·代森錳鋅等；氨基甲酸酯類和吡啶酰胺類殺菌劑主要是霜霉威和氟吡菌胺，多用兩者的復(fù)配制劑進(jìn)行噴施；酰胺類殺菌劑主要是霜脲氰和甲霜靈，大多以復(fù)配制劑形式使用；以上殺菌劑主要用于防治馬鈴薯晚疫病。擬除蟲菊酯類殺蟲劑主要是高效氯氰菊酯，用于防治二十八星瓢蟲；辛硫磷、毒死蜱和煙堿類殺蟲劑吡蟲啉，用于防治蠐螬、金針蟲和螻蛄等地下害蟲（表2）。

2.2.3 用藥次數(shù)和使用量在種植基地之間差異較大

商品薯種植基地一個生長季最低使用農(nóng)藥0次，最高5次，平均為2.28次；而種薯種植基地一個生長季最低使用農(nóng)藥1次，最高達(dá)到15次，平均為4.67次，高于商品薯種植基地的用藥次數(shù)。根據(jù)有效成分含量折算，商品薯種植基地農(nóng)藥使用量為0～4.54 kg·hm-2，平均1.61 kg·hm-2；種薯種植基地農(nóng)藥使用量為0.36～2.96 kg·hm-2，平均1.55 kg·hm-2（表3、4）。農(nóng)藥使用量＜2 kg·hm-2的種植基地占比為74.0%，雖然平均量較低，但種植基地之間用藥量和次數(shù)差異較大，例如臨汾蒲縣的種薯種植基地一個生長季用藥次數(shù)高達(dá)15次，使用12種殺菌劑和殺蟲劑對早疫病、晚疫病、二十八星瓢蟲和蚜蟲等進(jìn)行防治。用于防治地下害蟲的殺蟲劑辛硫磷和毒死蜱的使用量較大，高于平均水平。

2.2.4 中高毒農(nóng)藥和禁用農(nóng)藥還在使用 在農(nóng)藥毒性方面，低毒環(huán)保農(nóng)藥占比為82.1%，中高毒農(nóng)藥占比為17.9%。一些種植基地還在使用已經(jīng)禁用的百草枯和毒死蜱、高毒的滅多威以及中毒的敵敵畏。

2.3 山西省馬鈴薯種植過程中肥料使用現(xiàn)狀

山西省馬鈴薯種植基地施用的肥料以化學(xué)肥料為主，氮肥和磷肥施用量偏多而鉀肥施用量偏少，種植基地之間的施用量差異較大?？傮w而言，缺乏氮磷鉀的合理配施。

2.3.1 以施用化學(xué)肥料為主 商品薯種植基地施用的肥料以復(fù)合肥為主，占比為54.55%，其次為有機(jī)肥，占比為27.27%，單質(zhì)肥以尿素為主，占比為18.18%。種薯種植基地施用的肥料也以復(fù)合肥為主，占比為68.00%，其次為24.00%的有機(jī)肥，單質(zhì)肥以尿素為主，占比為8.00%。有31.82%的種植基地只施用化肥，不施用有機(jī)肥。調(diào)查結(jié)果顯示，山西省商品薯和種薯種植基地施用的肥料均以復(fù)合肥和尿素為主，有機(jī)肥施用偏少。

表2 山西省馬鈴薯種植基地普遍使用的農(nóng)藥

表3 山西省馬鈴薯種植基地農(nóng)藥的使用次數(shù)和使用量

表4 山西省馬鈴薯種植基地農(nóng)藥和化肥平均使用量和使用次數(shù)

2.3.2 氮肥和磷肥施用偏多，而鉀肥偏少 調(diào)查結(jié)果表明，商品薯種植基地氮肥施用量為90.00～343.80 kg·hm-2，平 均 為235.17 kg·hm-2；磷肥施用量為0～270.00 kg·hm-2，平均為129.28 kg·hm-2；鉀肥施用量為0～240.00 kg·hm-2，平均為144.83 kg·hm-2。種薯種植基地氮肥施用量為98.81～545.10 kg·hm-2，平 均 為308.82 kg·hm-2；磷肥施用量為0～225.00 kg·hm-2，平均為105.81 kg·hm-2；鉀肥施用量為0～615.00 kg·hm-2，平均為214.31 kg·hm-2（表4、5）。因不同地域的土壤基礎(chǔ)肥力不同，一般推薦氮、磷、鉀的施用量也不同，根據(jù)霍曉蘭等（2011）在山西地區(qū)的試驗結(jié)果，推薦馬鈴薯施肥的最佳組合為氮肥120.00 kg·hm-2、磷肥67.50 kg·hm-2、鉀肥210.00 kg·hm-2。以這一推薦量為標(biāo)準(zhǔn)，有78.26%的種植基地氮肥施用量大于推薦用量，有73.91%的種植基地磷肥施用量大于推薦用量，有82.61%的種植基地鉀肥施用量小于推薦量。調(diào)查結(jié)果表明，山西省商品薯和種薯種植基地肥料施用量沒有顯著性差異，施肥習(xí)慣相似，而種植基地間肥料施用量差異較大，氮肥和磷肥的施用較多，忽略了氮、磷、鉀肥的合理配施。

表5 山西省馬鈴薯種植基地氮、磷、鉀肥施用量及氮肥偏生產(chǎn)力

3 結(jié)論與討論

合理使用農(nóng)藥和肥料是提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施，而對農(nóng)藥和肥料的認(rèn)識是合理使用的前提。然而，在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)有些種植戶對化肥的有效含量和農(nóng)藥的有效成分不能辨識，更不了解農(nóng)藥的作用機(jī)理類型以及毒性等。化肥、農(nóng)藥的使用多依賴習(xí)慣或者農(nóng)資公司的宣傳，這樣就造成一些禁用農(nóng)藥和中高毒農(nóng)藥在田間使用，并且個別種植基地的農(nóng)藥和化肥使用頻繁，使用量大。

在農(nóng)藥種類方面，化學(xué)農(nóng)藥的使用率較高，達(dá)到97.26%，而生物源農(nóng)藥使用量低于在水稻和蔬菜上的用量（趙麗穩(wěn) 等，2017；?？?等，2018）。這種現(xiàn)象有可能是種植戶對生物源農(nóng)藥的認(rèn)識不夠或者化學(xué)農(nóng)藥的效果優(yōu)于生物源農(nóng)藥。

在肥料施用方面，有機(jī)肥的施用可以改善土壤結(jié)構(gòu)，養(yǎng)分全面并且持久，但在本次調(diào)查中有機(jī)肥的施用只占27.27%，更多的種植基地依賴化肥，缺少對有機(jī)肥和化肥的正確認(rèn)識。另一方面，化肥中氮、磷、鉀的合理配比極為重要，不但能提高肥料利用率，還能提高馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)（楊麗輝 等，2013）。本次調(diào)查中有70%以上的種植基地氮肥和磷肥施用量大于推薦用量。根據(jù)張朝春等（2005）的研究結(jié)果，將氮肥施用量從300 kg·hm-2降低到180 kg·hm-2，對馬鈴薯的干物質(zhì)積累量沒有顯著影響，因此氮肥的大量施用增加了成本，造成環(huán)境的富營養(yǎng)化。從氮肥偏生產(chǎn)力來看，＞200 kg·kg-1的種植基地有3個，其氮、磷、鉀肥的施用量基本在合理的范圍內(nèi)，氮肥的施用量低于平均水平，更進(jìn)一步說明氮、磷、鉀配比施用的重要性。

針對上述問題，為改變馬鈴薯生產(chǎn)中使用化肥農(nóng)藥的不良習(xí)慣、促進(jìn)化肥農(nóng)藥的合理使用，對山西省馬鈴薯生產(chǎn)中使用化肥農(nóng)藥提出以下幾點建議和對策：① 加強(qiáng)對種植基地的培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)。首先，建議各級政府和相關(guān)部門建立化肥農(nóng)藥技術(shù)平臺，向種植戶普及化肥農(nóng)藥知識，鼓勵技術(shù)人員走訪基層，在課堂教學(xué)培訓(xùn)的同時，實地示范指導(dǎo)種植基地合理用藥用肥。幫助種植戶走出化肥多施才能增產(chǎn)的誤區(qū)，適時施肥，增加有機(jī)肥的同時控制氮磷鉀的合理配比。其次，做好馬鈴薯晚疫病的預(yù)報預(yù)警，指導(dǎo)農(nóng)民用藥，預(yù)防在前，治療在后，把握時機(jī)用藥事半功倍?？傊?，增強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)，提高化肥農(nóng)藥利用率。② 引導(dǎo)種植戶認(rèn)識到合理使用化肥農(nóng)藥的重要性。從宏觀角度科學(xué)認(rèn)識化肥農(nóng)藥與馬鈴薯增產(chǎn)的關(guān)系，增加有機(jī)肥的施用，合理使用化肥農(nóng)藥，提高利用率，是促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。讓種植戶認(rèn)識到合理使用化肥農(nóng)藥、優(yōu)化結(jié)構(gòu)，可以在降低生產(chǎn)成本的同時，提高馬鈴薯單產(chǎn)，提高生產(chǎn)效益。政府方面可以制定一些獎勵政策，比如開展化肥農(nóng)藥知識競賽或者設(shè)立減肥減藥模范獎等，鼓勵種植戶積極學(xué)習(xí)，改善用肥用藥習(xí)慣。另外，還可以對購買生物源農(nóng)藥和有機(jī)肥給予一定的優(yōu)惠補(bǔ)貼，引導(dǎo)種植戶形成使用有機(jī)肥和生物源農(nóng)藥的習(xí)慣。③ 制定化肥農(nóng)藥使用限量標(biāo)準(zhǔn)。由于化肥農(nóng)藥的過量使用，對環(huán)境造成諸多負(fù)面影響，很多國家采取措施進(jìn)行減肥減藥，成效顯著（?？?等，2018）。在肥料方面，美國、英國和荷蘭等發(fā)達(dá)國家制定了肥料和土壤改良劑等限量標(biāo)準(zhǔn)，明確使用時間和用量，推行“4R Principles”理念進(jìn)行植物營養(yǎng)管理（Reetz，2014）。在農(nóng)藥方面，對農(nóng)藥的生產(chǎn)、登記和使用有著嚴(yán)格的規(guī)定，并且制定了最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，目的是限制農(nóng)藥的使用（仲乃琴 等，2018），同時禁用高毒農(nóng)藥（郝靚，2016）。我國可以在借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗的同時，從實際國情出發(fā)制定限量標(biāo)準(zhǔn)。我國自2015年實施化肥農(nóng)藥零增長項目以來，農(nóng)藥實現(xiàn)了負(fù)增長，說明減藥減肥工作取得了一定成就（董峻 等，2017）。④ 研發(fā)低成本的新型技術(shù)替代或提高化肥農(nóng)藥利用率。現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)了一些提高或替代化肥農(nóng)藥的新技術(shù)，例如秸稈快速腐熟還田（胡洪濤 等，2018）、化肥深施技術(shù)（郭保國和曹霞，1995）、化肥緩釋技術(shù)和微生物增效肥的開發(fā)等。在農(nóng)藥方面，研發(fā)了苦參堿、蛇床子素和乙蒜素等生物源農(nóng)藥，并開發(fā)了利用昆蟲信息素防治害蟲的綠色防控技術(shù)。這些新技術(shù)和新產(chǎn)品有助于提高化肥利用率和降低化學(xué)農(nóng)藥的使用。雖然提高化肥利用率和生物源農(nóng)藥的研究有很多新的進(jìn)展，但在田間應(yīng)用上化肥和化學(xué)農(nóng)藥仍然占主導(dǎo)地位。主要原因是新技術(shù)成本較高以及化肥和化學(xué)農(nóng)藥見效快，因此政府一定程度的補(bǔ)貼可以促進(jìn)新技術(shù)的使用，使農(nóng)民在實踐中充分認(rèn)識到其優(yōu)勢，積極應(yīng)用新技術(shù)新產(chǎn)品。