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摘 要 药肥是现代农业两大标志性技术——平衡施肥法和植物保护较为完美的集合体,对当代省力化农业的可持续性发展具有巨大的推进作用,具有广阔的开发前景。基于此,综述目前药肥的优缺点,并对国内外药肥的研究进展和国内的市场现状进行了分析论述。
关键词 药肥;农业;可持续发展;研究进展
中图分类号:S143.92 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.32.036
药肥是通过一定的工艺过程将肥料和农药按特定的比例配方相混合,形成具有特定的稳定复合体系的新型肥料。它是现代农业两大标志性技术——平衡施肥法和植物保护较为完美的集合体,是目前新兴的研究领域。一般将具有物理性质稳定、施用量大和使用方便等特点的肥料作为农药的载体,将化肥与农药结合起来,使药肥发挥肥田和植保的双重效果,将田间施肥和施药两个步骤合二为一,使药肥成为一个综合农药、肥料两类农资的跨界功能集成的产品,达到节约资源、省工省力的目的,对当代农业的可持续性发展具有巨大的推进作用。
1 药肥的优缺点
1.1 药肥的优点
药肥是高产、高质量、高效益农业,低耗生产的有益措施。
1.1.1 按需配肥、营养均衡、广谱高效
药肥可根据土壤本身养分状况和各作物的需肥规律调整配方,通过田间试验实践验证,选出合适的药肥配方,亦可加入各种中微量元素,从而实现营养均衡,通过调整各成分还可达到广谱、高效的防治病虫害效果。
1.1.2 肥药结合、前控后促、互作增效
药肥是集成农药和肥料的跨界产品,同时具有农药和肥料的双重功能。药肥释放肥料营养成分提供作物生长所需,同时也在释放具有杀虫、除草、杀菌等作用的农药成分,且二者还可互相增效,从而促进作物生长,增强抗病抗逆性,增強效果。
1.1.3 省工节本、使用安全、增产增收
药肥将田间施肥和施药两个步骤合二为一,操作简便,既节省了工作时间、也降低了劳动强度和成本。药肥将肥料和农药复合,降低了农药的浓度,也方便了施用,在施用安全上有了进一步的保障。农药集成在肥料中也可达到一定的缓释效果,效果更持久,多方面共同作用,从而促进增产增收。
1.2 药肥的缺点
1.2.1 使用有局限
药肥中的农药一般是针对特定作物的特定病虫害,对不同种属的作物效果不太一致,有可能在某一种作物上效果很明显,而在另一类作物上却效果全无,因此要求指导农户不能胡乱套用。此外,对于部分植株感染了病虫害而大部分是正常的情况,不严格按照技术要求合理使用药肥也会造成一定的浪费。
1.2.2 应用技术高
药肥集合了农药功能,虽然降低了浓度,但依然存在药肥一体大量施用带来的残留和污染风险。因此,药肥的科学用量和合理轮换使用,恰到好处地施用药肥防病杀虫,避免害虫造成交互抗性,又能严格控制作物药剂残留和環境污染,这对开发单位和农技推广人员要求甚高。
2 国外药肥的研究进展
国外药肥研究在20世纪60年代初就开始了。为降低劳动成本,节约劳动力,本谷耕一 等众多研究人员通过将除草剂五氯苯酚(PCP)和肥料混合成复合剂,并当作作物基肥进行施用,期望在肥料提供营养成分的同时还能兼具除草作用的功能。田间试验结果证明,在NH3-氮肥中混合加入五氯苯酚后,由于五氯苯酚对土壤中硝化细菌代谢的抑制作用,从而阻碍了硝化细菌的硝化作用,很大程度上防止NO3-氮的损失,不但可以延长其药效,并能抑制土壤硝化细菌的硝化作用和产生延缓肥效的功效,此次复合尝试也验证了肥料和农药集成复合的可能性。在20世纪60年代中期,美国Bakalivanov D.等研究人员通过在肥料中加入常规使用剂量的二苯醚类除草剂,验证了在保证肥效的情况下,还能对土壤微生物的增殖产生显著抑制效果。Salam将吠喃丹和甲拌磷和氮肥复合做成药肥,通过水稻试验证明这两种杀虫剂与氮肥相互作用是增效的,促进了水稻对氮素的吸收。Ibrahim也研究不同氮肥和杀虫剂混用对棉花的作用效果。相关的研究还有许多,对药肥的研究也在不断深入,并研发了各种不同功能、不同用法的药肥。
1948-2015年,日本登录适用部在药肥、颗粒剂登记证共3 083个,其中除草剂1 997个,杀虫杀菌复配剂614个,杀虫剂245个,杀菌剂110个,明确登记为的药肥76个,杀虫除草剂9个,其他类别32个。杀虫类药肥登记成分较多,以苯基吡唑类、酰胺类、新烟碱类、有机磷类和氨基甲酸酯类为主,登记作物多数为水稻或水稻育苗箱,少数为经作,杀虫类防治对象蚜虫、粉虱、蝇类、潜叶蛾、蓟马、金龟子幼虫(蛴螬)为主。可见该新兴交叉领域在研究和应用都备受关注。
3 国内药肥的研究进展
我国对药肥的研究比国外稍晚,开始于20世纪80年代。研究初期国内药肥发展缓慢,主要原因是农村劳动力充足、劳动力成本低廉,药肥性价比不突出。直到最近十余年,国家对农药、肥料双减的要求越来越高,农村劳动力进城务工增加,劳动力成本持续上涨,药肥的省力省工化优势得以体现,农药和肥料结合的药肥混剂产品在国内登记的数量不断增加,其研究及应用技术再次引起关注。
最早的报道是以尿素为载体,将除草剂包衣包裹在载体颗粒外表,并用作追肥施用,但由于是单一的除草剂和肥料成分,造成作物营养失衡、单一除草剂综合杀草谱窄、农户施用效果不佳,终端市场应用推广不成熟。福建晋安农业局通过将五氯酚钠与尿素或碳酸氢铵混用,研制出一种稻田除草与追肥相结合的除草剂尿素药肥,该药肥能抑制土壤的硝化作用。江苏绿陵集团研制出的新型水稻专用药肥通过田间实验结果表明,该产品杂草防效在98%以上,与相同栽培条件下施用等量复混肥加药剂相比,可增产3.52%,能获得更高的经济效益。广东中迅农科股份有限公司、广西田园生化股份有限公司等均研制将噻虫胺、噻虫嗪等杀虫剂和肥料经过一定生产工艺制成的甘蔗专用药肥,这些杀虫剂成分多是新烟碱类,存在长期使用的抗性风险,且残留期较长。
整体来看,我国药肥混剂市场以甘蔗田杀虫药肥和水稻田的除草药肥为主,且药剂组分分别以新烟碱类化合物和磺酰脲类或酰胺类为主,但技术还需进一步优化提升。近几年,药肥发展速度持续加快,市场关注度持续提高,截至2016年11月,国内登记下证的低于1%含量农药颗粒剂杀虫类47个,杀菌剂33个,除草剂29个,杀线虫剂12个,拟进行登记下并下试验批准证号的有227个,登记为害对象以旱地地下害虫如蛴螬、蔗龟、根蛆,作物地上害虫如蚜虫、木虱、稻飞虱、二化螟等,经作根结线虫、根腐线虫、枯萎病,水稻田一年生杂草为主。
4 前景展望
药肥以其巨大的优势不断飞速发展,但在良好的市场发展和高工效省力增产省工的需求形势下,技术体系完善也有诸多问题。在生产技术上,更加要求混合均匀,对各项技术指标要合格,同时加强管理。在研究上,研究药和肥的混配,提高药物在肥料中的稳定性,确保肥效和药效的共同优异表达;既要强调药肥的针对性,也要有一定的广谱性,开发营养全面均衡、具有广谱性的药肥;而且还应深入研究农药和肥料在物理性质、化学性状、生物活性、生物效应上的相互作用。在产品开发上,开发出液体药肥、缓/控释药肥等各种高效新型药肥。药肥是顺应时代发展的跨界产品,具有众多无可比拟的优异性,对当代农业的可持续性发展具有巨大的推进作用,具有广阔的开发前景。
(责任编辑:赵中正)
关键词 药肥;农业;可持续发展;研究进展
中图分类号:S143.92 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.32.036
药肥是通过一定的工艺过程将肥料和农药按特定的比例配方相混合,形成具有特定的稳定复合体系的新型肥料。它是现代农业两大标志性技术——平衡施肥法和植物保护较为完美的集合体,是目前新兴的研究领域。一般将具有物理性质稳定、施用量大和使用方便等特点的肥料作为农药的载体,将化肥与农药结合起来,使药肥发挥肥田和植保的双重效果,将田间施肥和施药两个步骤合二为一,使药肥成为一个综合农药、肥料两类农资的跨界功能集成的产品,达到节约资源、省工省力的目的,对当代农业的可持续性发展具有巨大的推进作用。
1 药肥的优缺点
1.1 药肥的优点
药肥是高产、高质量、高效益农业,低耗生产的有益措施。
1.1.1 按需配肥、营养均衡、广谱高效
药肥可根据土壤本身养分状况和各作物的需肥规律调整配方,通过田间试验实践验证,选出合适的药肥配方,亦可加入各种中微量元素,从而实现营养均衡,通过调整各成分还可达到广谱、高效的防治病虫害效果。
1.1.2 肥药结合、前控后促、互作增效
药肥是集成农药和肥料的跨界产品,同时具有农药和肥料的双重功能。药肥释放肥料营养成分提供作物生长所需,同时也在释放具有杀虫、除草、杀菌等作用的农药成分,且二者还可互相增效,从而促进作物生长,增强抗病抗逆性,增強效果。
1.1.3 省工节本、使用安全、增产增收
药肥将田间施肥和施药两个步骤合二为一,操作简便,既节省了工作时间、也降低了劳动强度和成本。药肥将肥料和农药复合,降低了农药的浓度,也方便了施用,在施用安全上有了进一步的保障。农药集成在肥料中也可达到一定的缓释效果,效果更持久,多方面共同作用,从而促进增产增收。
1.2 药肥的缺点
1.2.1 使用有局限
药肥中的农药一般是针对特定作物的特定病虫害,对不同种属的作物效果不太一致,有可能在某一种作物上效果很明显,而在另一类作物上却效果全无,因此要求指导农户不能胡乱套用。此外,对于部分植株感染了病虫害而大部分是正常的情况,不严格按照技术要求合理使用药肥也会造成一定的浪费。
1.2.2 应用技术高
药肥集合了农药功能,虽然降低了浓度,但依然存在药肥一体大量施用带来的残留和污染风险。因此,药肥的科学用量和合理轮换使用,恰到好处地施用药肥防病杀虫,避免害虫造成交互抗性,又能严格控制作物药剂残留和環境污染,这对开发单位和农技推广人员要求甚高。
2 国外药肥的研究进展
国外药肥研究在20世纪60年代初就开始了。为降低劳动成本,节约劳动力,本谷耕一 等众多研究人员通过将除草剂五氯苯酚(PCP)和肥料混合成复合剂,并当作作物基肥进行施用,期望在肥料提供营养成分的同时还能兼具除草作用的功能。田间试验结果证明,在NH3-氮肥中混合加入五氯苯酚后,由于五氯苯酚对土壤中硝化细菌代谢的抑制作用,从而阻碍了硝化细菌的硝化作用,很大程度上防止NO3-氮的损失,不但可以延长其药效,并能抑制土壤硝化细菌的硝化作用和产生延缓肥效的功效,此次复合尝试也验证了肥料和农药集成复合的可能性。在20世纪60年代中期,美国Bakalivanov D.等研究人员通过在肥料中加入常规使用剂量的二苯醚类除草剂,验证了在保证肥效的情况下,还能对土壤微生物的增殖产生显著抑制效果。Salam将吠喃丹和甲拌磷和氮肥复合做成药肥,通过水稻试验证明这两种杀虫剂与氮肥相互作用是增效的,促进了水稻对氮素的吸收。Ibrahim也研究不同氮肥和杀虫剂混用对棉花的作用效果。相关的研究还有许多,对药肥的研究也在不断深入,并研发了各种不同功能、不同用法的药肥。
1948-2015年,日本登录适用部在药肥、颗粒剂登记证共3 083个,其中除草剂1 997个,杀虫杀菌复配剂614个,杀虫剂245个,杀菌剂110个,明确登记为的药肥76个,杀虫除草剂9个,其他类别32个。杀虫类药肥登记成分较多,以苯基吡唑类、酰胺类、新烟碱类、有机磷类和氨基甲酸酯类为主,登记作物多数为水稻或水稻育苗箱,少数为经作,杀虫类防治对象蚜虫、粉虱、蝇类、潜叶蛾、蓟马、金龟子幼虫(蛴螬)为主。可见该新兴交叉领域在研究和应用都备受关注。
3 国内药肥的研究进展
我国对药肥的研究比国外稍晚,开始于20世纪80年代。研究初期国内药肥发展缓慢,主要原因是农村劳动力充足、劳动力成本低廉,药肥性价比不突出。直到最近十余年,国家对农药、肥料双减的要求越来越高,农村劳动力进城务工增加,劳动力成本持续上涨,药肥的省力省工化优势得以体现,农药和肥料结合的药肥混剂产品在国内登记的数量不断增加,其研究及应用技术再次引起关注。
最早的报道是以尿素为载体,将除草剂包衣包裹在载体颗粒外表,并用作追肥施用,但由于是单一的除草剂和肥料成分,造成作物营养失衡、单一除草剂综合杀草谱窄、农户施用效果不佳,终端市场应用推广不成熟。福建晋安农业局通过将五氯酚钠与尿素或碳酸氢铵混用,研制出一种稻田除草与追肥相结合的除草剂尿素药肥,该药肥能抑制土壤的硝化作用。江苏绿陵集团研制出的新型水稻专用药肥通过田间实验结果表明,该产品杂草防效在98%以上,与相同栽培条件下施用等量复混肥加药剂相比,可增产3.52%,能获得更高的经济效益。广东中迅农科股份有限公司、广西田园生化股份有限公司等均研制将噻虫胺、噻虫嗪等杀虫剂和肥料经过一定生产工艺制成的甘蔗专用药肥,这些杀虫剂成分多是新烟碱类,存在长期使用的抗性风险,且残留期较长。
整体来看,我国药肥混剂市场以甘蔗田杀虫药肥和水稻田的除草药肥为主,且药剂组分分别以新烟碱类化合物和磺酰脲类或酰胺类为主,但技术还需进一步优化提升。近几年,药肥发展速度持续加快,市场关注度持续提高,截至2016年11月,国内登记下证的低于1%含量农药颗粒剂杀虫类47个,杀菌剂33个,除草剂29个,杀线虫剂12个,拟进行登记下并下试验批准证号的有227个,登记为害对象以旱地地下害虫如蛴螬、蔗龟、根蛆,作物地上害虫如蚜虫、木虱、稻飞虱、二化螟等,经作根结线虫、根腐线虫、枯萎病,水稻田一年生杂草为主。
4 前景展望
药肥以其巨大的优势不断飞速发展,但在良好的市场发展和高工效省力增产省工的需求形势下,技术体系完善也有诸多问题。在生产技术上,更加要求混合均匀,对各项技术指标要合格,同时加强管理。在研究上,研究药和肥的混配,提高药物在肥料中的稳定性,确保肥效和药效的共同优异表达;既要强调药肥的针对性,也要有一定的广谱性,开发营养全面均衡、具有广谱性的药肥;而且还应深入研究农药和肥料在物理性质、化学性状、生物活性、生物效应上的相互作用。在产品开发上,开发出液体药肥、缓/控释药肥等各种高效新型药肥。药肥是顺应时代发展的跨界产品,具有众多无可比拟的优异性,对当代农业的可持续性发展具有巨大的推进作用,具有广阔的开发前景。
(责任编辑:赵中正)