农药残留何时休?
赵保路
中国科学院生物物理研究所
农作物病虫害严重威胁农业可持续发展。据联合国粮农组织统计,全球每年因病虫害导致农作物产量损失高达20%-35%。农药作为现阶段农作物防治科学应用不仅直接影响农业生产安全,是保障国家粮食安全与农产品质量的重要措施。但农药残留像毒瘤一样伤害人们的健康。尽管党和国家十分重视,采取了很多措施,科学家也付出了巨大的努力,但农药残留始终没有得到真正解决,人们不仅要问农药残留何时休?
一、农药是与病虫害的斗争的重要手段
农作物要生长就会有病虫害,这是自然规律。历史上多次病虫害导致农民颗粒无收。例如蝗灾侵袭整个非洲大陆,1平方公里的蝗群一天的进食量与3.5万人的进食量相当。成批蝗虫遮天蔽日,把农作物和棕榈树叶啃光。再如小麦条纹锈病是世界许多地区小麦的严重疾病在中国爆发,造成数千万公斤产量损失 [1-2]。
农作物的病虫害防止的重要手段就是农药。人类使用农药的历史可追溯至公元前1200年,古人用盐和灰除草。1761年利用硫酸铜处理小麦种子防治黑穗病 [2]。20世纪有机氯、氨基甲酸酯等广谱农药快速发展。21世纪拟除虫菊酯类等高效低毒农药成为主流。为了保证农业丰收,可以说是全民动员。我国农药从业人员就多达100万。通过农药应用,农作物病虫害确实得到一定控制,保障了农业丰收[3]。
二、农药残留严重影响人类的健康
农药应用保障了农业丰收,但农药残留也对人类健康造成了巨大伤害。因此农药残留必须解决,已成为全球食品安全领域关注的焦点。农药使用不当损伤人类健康,农药中毒轻者表现为头痛、头昏、恶心、腹痛等,重者出现呼吸困难、昏迷、甚至死亡。长期食用受污染蔬菜导致癌症、动脉硬化、胎儿畸形、早衰等疾病。农药流逝到环境,造成严重的环境污染。农药飘到大气中被空气中的尘埃吸附住,并随风扩散,又通过降雨流入水里,从而造成水环境的污染,对人、畜,特别是水生生物造成危害。在那段时间几乎是食物无法吃、水无法喝、空气无法呼吸[4-6]。
三、如何减少农药残留对人体损伤?
国家食品安全标准体系建设是减少农药残留的关键,居民对食物的处理也可以进一步减少农药残留。
1、制定严格的标准既可以保证农作物丰收又可以减少农药残留
农药残留问题既是我国食品安全标准体系建设的关键,也是全球食品安全领域持续关注的焦点。农药残留造成的危害引起我国党和政府严重的关切,把环境治理纳入了国家安全的大战略。习近平主席对加强食品药品安全监管提出“四个最严”要求:“最严谨的标准、最严格的监管、最严厉的处罚、最严肃的问责”。《十四五全国农药产业发展规划》对农药的科学合理应用与监督管理体系提出了新的要求,为农药安全使用和居民健康膳食提供科学支撑[7-9]。
自2015国家开展农药使用量零增长行动以来,农药使用量比10年前降幅超过17%;农药利用率比10年前提高了近6个百分点。禁止使用的农药56种,建立了对80余种农药的分析方法。2016年发布106项农药残留检测方法国家标准。2018年制定8项食品中农药残留检测方法标准,检测范围覆盖10大类植物源性食品。例如通过生物农药与诱剂结合使用,建立了豇豆全生育期蓟马绿色防控体系,豇豆蓟马发生率降低80%,化学农药用量降低60%,豇豆产量提高 10% [10]。
2、对食物的处理可以进一步减少农药残留
居民在食用前对食物的处理可以进一步减少农药残留。对食物的处理需要知道不同施药方式和农药代谢物特征对农药残留的影响。不同可食部位残留特征差异研究表明:芹菜叶上吡虫啉、啶虫脒、苯醚甲环唑、噻虫嗪的原始沉积量可高达28.6mg/kg,远大于茎(≤6.1mg/kg)和根(≤0.4mg/kg)。茎降解半衰期: (0.3-11.5d) 、根(0.3-8.6d) 、叶(1.2-8.2d)。芹菜叶中残留浓度最高(0.02-9.1mg/kg),其次是茎(<0.005-1.6mg/kg)和根(<0.005-0.2mg/kg)。青蒜上异丙隆和仲丁灵降解半衰期相对较长,为11.5-19.4d。食用前清洗、炒制、腌制等加工过程对大蒜农药残留的去除率因农药理化性质而异。如异丙隆:大蒜 (30.8%~74.5%) > 青蒜、蒜薹 (14.7%~70.1%) ;仲丁灵:青蒜 (43.1%~90.9%) > 蒜薹、大蒜 (18.2%~90.6%)(图1)。温水清洗5min去除率达到71.4%,添加5%醋酸显著提升仲丁灵的去除率至91.1%[11]。


图1蔬菜的不同部位。
四、农药残留何时休?
尽管国家建立了严格的减少农药残留和食品安全标准体系,居民在食用前对食物进行了各种处理,但是食物中还是有农药残留。百姓不仅要问,农药残留何时休?经过广大群众和科学工作者在与农药斗争过程已经研究和积累了不少解决农药残留像的技术和方法,可以生产出无农药残留的安全食品。例如有机农作物、激发农作物的免疫功能、物理手段杀伤病虫害和无害农药的使用等等。
1、有机农作物
有机农业是遵照一定的有机农业生产标准,在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂等物质,遵循自然规律和生态学原理,协调种植业和养殖业的平衡,采用一系列可持续发展技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种生产方式。中国有机农业始于20世纪90年代,2003年《认证认可条例》实施推动认证体系市场化发展,2010年认证面积达260万公顷。目前,中国有机产品以植物类产品为主,动物性产品相当缺乏。植物类产品中,有机茶、有机大豆和有机大米等已经成为主要中国有机产品。随着城乡人民收入的增长和生活水平的不断提高,人们更加关注自己的生活质量和身心健康,发展有机农业、生产开发有机农产品和食品将来有可能满足这一要求[12]。
2、激发农作物的免疫功能
植物和动物一样也有免疫系统,主要是通过活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)发挥免疫作用。单独ROS还不足以导致细胞死亡,NO的介入和协调才可引起植物感染部位细胞的死亡,从而免疫力。我们通过喷洒NO提高小麦免疫力,可以有效杀伤小麦条锈病,取得了很好的效果。NO渗透小麦叶组织后接种致病小种条中29号后,随NO剂量的增加和诱导时间的延长叶面坏死呈现减小的总趋势。通过使用益生菌提高也能农作物的免疫力。乳酸菌群摄取光合细菌酵母菌产生的糖类等物质产生乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力,能有效抑制有害微生物的活动,以及有机物的急剧腐败分解。革兰氏阳性放线菌群从光合细菌中获取氨基酸、氮素等产生出各种抗生物质、维生素及酶,可以直接抑制病原菌,并创造出有益微生物增殖的生存环境[6,13-15]。
3、物理手段杀伤病虫害
利用天敌可以消灭农作物害虫。如蚜虫的天敌有七星瓢虫、食蚜蝇和蚜霉菌等。捕食螨可以消灭柑桔红蜘蛛等。利用一些害虫趋光性可以使用灯光诱杀成虫。在有电源的地方可以设置黑光灯诱杀,灯下可搁加少许煤油或农药的水盆杀灭害虫[16]。
4、无残留农药的使用
无残留农药是在环境中残留期短或无明显残留的农药。易被微生物分解或通过水解、光解、大部分进入空气、水或土壤中。在自然过程消除毒性,减少对生态系统的污染,如除虫菊素、鱼藤精、烟草碱等植物性农药。我国环境法规倡导发展无污染农药[17]。
5、研发转基因抗病农作物
抗病转基因农作物是通过基因工程技术导入外源基因,使作物获得抗病能力的现代化农业产物。其核心特征包括抗病性增强、产量提升及环境适应性改善,已经广泛应用于全球农业生产。如病毒外壳蛋白基因可以使作物自身产生抗病毒物质,直接抵御病虫害等等[18]。
相信在党和国家的坚强领导下和广大科技工作者的不懈努力,农药残留问题一定会得到解决,广大消费者可以吃上放心的农副产品,保持健康的体魄。
参考文献