农药与植物健康——纪念第四个“国际植物健康日”
发布日期:2025-05-12 作者:生态环境部南京环境科学研究所研究员 单正军

 

       植物健康关乎粮食安全、农业生产安全、生态环境安全和人体健康。2022年5月12日,联合国宣布设立“国际植物健康日”,标志着全球对植物健康的关注已从农业议题上升为人类命运共同体的核心命题。植物不仅是地球生态系统的基石,更是人类文明的守护者。

1  植物健康的意义

       (1)保障粮食安全:植物为人类提供了80%的食物,是全球粮食系统的核心。健康的植物能够保证农作物的产量和质量,满足不断增长的人口对粮食的需求。

       (2)维持生态平衡:植物是生态系统的重要组成部分,为众多生物提供食物和栖息地。健康的植物能够保持生态系统的稳定性和多样性,促进生态循环。植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,调节气候,为其他生物创造适宜的生存环境;同时,它们也是许多动物的食物来源和栖息场所。

       (3)促进经济发展:农业是许多国家经济的基础,而健康的植物是农业生产的关键。良好的植物健康状况可以提高农作物产量和质量,增加农民收入,推动农村经济发展。此外,园艺、林业等产业也与植物健康密切相关,健康的观赏植物和木材等产品具有更高的经济价值,能够促进相关产业的繁荣。

       (4)保护人类健康:植物通过吸收有害物质、净化空气等方式,为人类创造健康的生活环境。一些植物能够吸收空气中有害气体,起到净化空气的作用。此外,植物还具有调节心理情绪、缓解压力等功能,对人类的心理健康也有积极作用。

2  植物健康的评价指标

2.1  病虫害发生

       病虫害是植物健康的直接威胁源,病原微生物和害虫通过破坏植物组织、掠夺养分或分泌毒素,直接导致植物生长受阻、产量下降甚至死亡。我国重大农作物病虫疫情发生达100多种,常年发生面积60亿亩次以上,特别是草地贪夜蛾、粘虫、水稻“两迁”害虫、小麦条锈病、赤霉病等迁飞性、暴发性、流行性、检疫性病虫害发生危害呈加重趋势,严重威胁粮食及重要农产品生产安全。

2.2  植物生长状态

       植物生长状态是评估植物健康状况的重要依据,包括形态指标(株高、叶片大小、根系发育、开花/结果率等)和生物量(植物干重或鲜重)。形态指标是植物健康状态的“可视化语言”,可提供直观预警信号;生物量是植物能量转化的“终极裁判”,可量化表征生理功能损伤程度。形态指标与生物量二者结合可精准判别胁迫类型(如缺素症与病害的鉴别),为定向干预提供科学依据。

2.3  生理生化指标

       生理生化指标包括光合作用效率、防御酶系统、毒素代谢、水分状况(叶片含水量、蒸腾速率)、营养元素平衡等。生理生化指标如同植物“体检报告”,光合参数反映能量工厂状态,酶活性揭示防御能力,代谢物波动预警胁迫程度,为精准健康管理提供分子级依据。

2.4  土壤指标

       植物健康与土壤健康密切相关,土壤健康是植物健康的基础,为植物提供稳定且适宜的生长环境和必需的营养元素,保证植物能正常进行生长、分化、繁殖等生理过程;疏松多孔的土壤结构有利于植物根系的伸展和呼吸,维持其正常的生理功能,减少根部病害的发生;土壤中的微生物群落也是影响植物健康的重要因素,有益微生物与植物根系形成共生关系,为植物提供营养,增强植物对病原菌的抵抗力。同时,植物对土壤健康也有积极的作用,植物的根系活动能够改善土壤的物理性质,增加土壤的通气性和透水性;根系分泌的黏液等物质可促进土壤颗粒的团聚,增强土壤的稳定性,防止土壤被水蚀或风蚀。

2.5  遗传多样性

       植物遗传多样性与植物健康之间存在密切的关系,尤其是植物的抗病性和抗逆性。在抗病方面,遗传多样性赋予植物抵抗不同病原体的能力,植物基因组中存在各种抗病基因,这些基因编码的蛋白质可以识别特定的病原体,并触发植物的防御机制,从而使整个种群对多种病害具有更强的抵御能力。在抗逆性方面,遗传多样性同样发挥着重要作用,环境各种逆境条件,如干旱、盐碱、高温、低温等,会对植物的生长和健康造成胁迫,遗传多样性高的植物种群中存在具备不同抗逆性状的个体,使得种群整体能够在不利的环境条件下保持一定的生长和繁衍能力,维持种群的健康和稳定。

3  农药与植物健康

3.1  农药对植物健康的积极作用

       防治病虫害:农药能够有效防治各种病虫害,减少病虫害对植物的危害,保护植物的健康生长。杀菌剂可以预防和治疗植物的真菌病害,如小麦锈病、水稻稻瘟病等;杀虫剂能够控制害虫的数量,防止害虫对植物叶片、茎干、果实等部位的啃食和破坏,如防治棉铃虫、蚜虫等害虫。

       提高植物抗逆性:一些农药具有诱导植物产生抗逆性的功能,能够增强植物对病虫害、干旱、低温等逆境的抵抗力。某些植物生长调节剂类农药可以调节植物的生长发育过程,提高植物的抗逆能力,使植物在不利的环境条件下更好地生长。

       增加产量和改善品质:通过有效防治病虫害和促进植物生长,农药的合理使用可以提高农作物的产量和品质。使用除草剂可以清除田间杂草,减少杂草与农作物争夺养分、水分和光照,从而提高农作物的产量;同时,农药的使用还可以使果实更加饱满、色泽鲜艳、口感更好,改善农产品的品质。

3.2  农药对植物健康的潜在风险

       抗药性产生:长期、频繁地使用农药,会使病虫害逐渐产生抗药性,导致农药的防治效果下降,增加了病虫害的防治难度,形成恶性循环。近年来,病虫对农药的抗性不断加剧,导致传统的化学防治方法难以奏效。这不仅造成了农业生产成本的上升,更威胁着粮食和环境安全。

       残留污染:农药在植物体内的残留可能会对人体健康和环境造成危害。长期摄入含有农药残留的植物产品,可能会对人体健康产生不良影响。同时,农药残留还会对土壤、水源等环境造成污染,影响生态平衡。

       药害:如果农药使用不当,如剂量过大、使用频率过高、用药时期不合适等,会对植物产生药害。药害会导致植物叶片发黄、枯萎、脱落,生长受阻,甚至死亡。

3.3  植物健康对农药行业发展提出了更高要求

       在农药新产品开展方面,近20年来,随着我国高毒农药的替代,并加大绿色农药创制投入,建立一批国家级、省部级的农药科技创新平台,创制出一批具有自主知识产权的高效低风险化学农药新品种及生物农药,农药制剂也朝着更加绿色环保方向发展,悬浮剂、水剂、水分散粒剂、水乳剂等环保剂型比例逐年提高。虽然我国农药绿色化取得了显著进展,但在技术创新、标准体系和产业成熟度等方面仍与发达国家存在一定差距,我国新农药创制能力还不强,对环境具有一定影响的传统农药剂型(如乳油),虽然在新增登记农药品种比例显著下降,但在农药使用量中仍占最大比重,据某省相关调查表明,乳油剂型占使用总量达40%,农药产品的绿色化还任重而道远。

       在农药应用方面,我国加强绿色防控技术的建立和应用,加强主要作物重点病虫害的监测和预报,形成集成农业防治、物理防治、生物防治、化学防治等构建病虫害综合防治技术体系。绿色防控实施区域内化学农药使用显著减少,保障了农药安全使用和农产品质量安全,但与《农作物病虫害防治条例》提出的推进农作物病虫害防治的智能化、专业化、绿色化仍存在一定差距,一些作物尤其是设施农业,病虫害绿色防控还存在一定的技术瓶颈。

       长期以来,我国的农药企业主要来自原化工部门,农药的研发和生产是企业的优势。植物健康为农药企业提出了全新的理念,正在重塑农药行业的底层逻辑,需要从“病虫害灭杀”转向“生态系统健康管理”,表现在产品研发方面,要从“化学依赖”到“绿色精准”,在服务模式方面,从“卖产品”到“卖健康管理方案”,在产业协同方面,从“单兵作战”到“生态共建”。植物健康理念正在改写行业规则,未来成功的农药企业必须是“植物医生”而非“化学杀手”。

       植物健康是人类健康、生态环境安全和社会可持续发展的基础。2025年国际植物健康日提醒我们,守护植物健康不仅是农业生产的需要,更是人类文明可持续发展的必然选择。通过科学评价植物健康状况,合理使用农药,发展绿色农业技术,可以更好地保护植物健康,推动农药行业的健康发展。

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