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    加利福尼亞州是美國農業生產和出口的第一大州，是美國現代化農業發展的縮影，也是美國現代化農業發展的先進代表。通過對加州近年來各大類農藥在農業生產中的使用情況進行分析，有助于我國植保和農藥行業從業人員科學進行農藥使用，為病蟲害綠色防控提供指導。此外，及時了解世界上發達國家和地區農藥使用動態，對制定我國農藥管理和發展戰略具有重要的參考價值和指導意義……

    加利福尼亞州（以下簡稱加州）是美國農業生產和出口的第一大州，也是美國農業科技最發達的州。2017年，加州的農業產值超過了500億美元，占美國總產值的13.4%，農產品出口額達205.6億美元。加州具有得天獨厚的自然條件，占據了美國西海岸2/3的廣袤版圖，跨越10個緯度，包含了溫帶、亞熱帶等多個氣候帶，并且具有海洋性氣候特征，使得農業產區光照充足、土壤肥沃、水源充沛，適合多數作物的種植，輔之以先進的農業現代化配套措施，使得加州農業雄踞世界前列。全面了解加州農藥的使用現狀和未來趨勢，對我國農藥市場具有重要的指導意義。

    本文根據美國加州農藥管理局統計發表的數據，對加州2012-2018年各大類農藥在農業生產中的使用情況進行了較為詳細的分析，包括農業生產中的使用量（有效成分的用量，以下簡稱使用量）、農業生產中的農藥的累計使用面積（以下簡稱使用面積）和單位使用面積（農業生產中的使用量除以使用面積）。

    本文主要以農藥的使用面積為依據，結合2018年農藥的使用數據，對美國加州農藥的使用情況進行闡述，以期對我國農業生產用藥帶來參考價值和借鑒作用。

    2000-2018年之間，美國加州各類農藥使用的整體使用情況如圖1、2所示，按照農藥的使用量，由多到少依次為殺蟲/殺菌劑（同時兼具殺菌、殺蟲活性的同一種農藥）、熏蒸劑、殺蟲劑、除草劑、殺菌劑和其他（主要包括植物生長調節劑、殺鼠劑、殺螨劑、殺軟體動物劑等）。按照農藥的使用面積，由多到少依次為殺蟲劑、除草劑、殺菌劑、殺蟲/殺菌劑、其他和熏蒸劑。自1990年有數據統計以來，農藥的使用量和使用面積每年都有不同程度的波動。其原因包括種植面積的變化、作物病蟲害的流行、氣候條件的變化、作物經濟價值的波動和相應法規發生變動等。對過去二十余年農藥使用量的回歸分析表明，農藥總使用量沒有明顯增加或減少。2018年使用量排前十的農藥品種分別為硫磺、礦物油、1,3-D、N-甲基硫代氨基甲酸鉀、機油乳劑、氯化苦、草甘膦鉀鹽、草甘膦異丙胺鹽、氫氧化鈣和威百畝。

    同時兼具殺菌、殺蟲活性的殺蟲/殺菌劑是使用量最大的農藥，其使用量近年來保持穩定，基本維持在2500噸左右。硫磺是使用面積最大的殺蟲/殺菌劑，其使用面積約占殺蟲/殺菌劑總使用面積的93%。2018年，硫磺的使用量約占前100種農藥使用量總和的24.9%，位居榜首。

    使用面積最大的農藥是殺蟲劑，自2009年起，殺蟲劑、除草劑、殺菌劑的使用面積均有不同幅度的增長，其中殺蟲劑增長速率最快，相比于2009年增長了約86.5%，除草劑與殺菌劑分別增長了30.3%，78.1%。

    熏蒸劑是單位面積用藥量最大的農藥類型，2018年單位面積用藥量達10.6千克/畝，是近年單位面積用藥量的最大值。2000-2018年，熏蒸劑的總使用量位居第二，但2015年開始，熏蒸劑的使用量逐年減少，截至2018年，與2015年相比使用量減少了15.7%。熏蒸劑防治譜較廣，對大多數的生物具有毒殺或抑制作用。熏蒸劑主要在密閉空間內使用，可以有效減少農藥的飄移，避免環境污染。如倉庫等場所使用較多，也廣泛應用于土壤熏蒸消毒，可以有效地防治地下害蟲和土傳植物病原線蟲、真菌和細菌等。

    除草劑的使用量基本保持穩定，約為1200噸，但使用面積自2009年開始，逐年增長，截至2018年，增長了約30.3%。綜合近年使用數據，廣泛使用的除草劑有草甘膦、乙氧氟草醚、百草枯、二甲戊樂靈、草銨膦、苯嘧磺草胺等，其中苯嘧磺草胺2009年才投入使用，為原卟啉原氧化酶抑制劑，主要用于防治闊葉類雜草，屬于滅殺性除草劑，對草甘膦等已經產生抗性的雜草也具有良好的防除效果。

    01、殺蟲/殺菌劑

    2012-2018年，殺蟲/殺菌劑使用面積總體情況如圖3所示。使用面積最大的農藥品種依次是硫磺、機油乳劑、高嶺土、石硫合劑和印楝油，硫磺的使用面積居首位，約占年總使用面積的93%。2018年，硫磺的使用量達到2.2萬噸，占2018年農藥總使用量的23.2%。硫磺同時兼具殺蟲、殺菌、殺螨等農用活性，當硫磺作為殺菌劑時，屬于多位點保護性殺菌劑，即在植物體未發病前，將藥物噴涂于植物表面，形成致密的保護膜，保護植物免受病原菌的侵染。硫磺殺菌劑對病原菌沒有選擇性，對植物體不具有治療活性，且作用靶標位點不單一，故不容易產生抗性，這是硫磺制劑至今大面積使用的重要原因。

    苦楝油，是萃取自苦楝樹的生物源農藥，具有強效的抗微生物活性和殺蟲活性，施用苦楝油的植物，可以有效地阻止昆蟲取食，對取食昆蟲的產卵和脫皮等生理活動產生干擾，使害蟲種群因無法完成正常的生命周期而減少蟲口密度與危害程度。苦楝油來源于生物，與環境相容性好，對環境以及人和動物無害無毒。但是由于其作用時間較長，防治效果不穩定，于2015年開始，使用面積逐年下降，至2018年，下降了約46.4%。石硫合劑在農業生產中的應用歷史悠久，自其被應用以來，以價錢低廉、制作方便、防治譜廣、藥效持效期長等優勢深受種植戶的青睞。近年來，石硫合劑使用面積逐年上升，截至2018年，使用面積達到47萬畝左右，使用量達到770余噸，占前100種農藥使用總量的0.92%。

    02、殺菌劑

    殺菌劑使用概況如圖4所示。使用面積前五的農藥分別為銅制劑、唑菌胺酯、嘧菌酯、啶酰菌胺和代森錳鋅。銅制劑的使用面積逐年增加，2017年達到近年使用面積的最高值，約為103萬公頃，占年總殺菌劑使用面積的42.4%；2018年使用面積有下降趨勢，相比于2017年，下降了約4.9%，同年銅制劑的使用量占年總農藥使用量的3.7%。銅制劑已有百余年的使用歷史，在19世紀初被人們發現并運用于農作物病害的防治，如波爾多液、氧氯化銅等無機殺菌劑對霜霉病、炭疽病等具有良好的防治效果。銅制劑被噴施附著于植物表面時，形成一層致密的保護膜，病原菌孢子萌發時產生的分泌物可以促進制劑中銅離子的釋放，釋放的銅離子進入病原菌細胞，與帶有巰基的蛋白螯合，從而抑制或阻斷病原菌的正常生理代謝，達到抑菌或殺菌目的。由于銅離子的作用靶標位點較多，不易產生抗藥性，這也是銅制劑沿用至今的原因。無機銅制劑是目前農藥市場的主流，但是大多數的無機銅制劑顯堿性，不能與其他酸性農藥混配，且在作物幼苗期容易產生藥害，由于無機銅制劑弊端的存在，為有機銅制劑的發展提供了充足的空間，有機銅類殺菌劑防治譜廣、低殘留、與環境相容性好、可以與大多數農藥混配，具有較大的市場潛力。2018年使用量前100的農藥中，有機銅農藥的使用量占銅制劑使用量的19.6%，同年殺菌劑氫氧化鈣、氫氧化銅、硫酸銅、代森錳鋅、百菌清等品種，因為優異的防治效果而同樣占據殺菌劑的主要市場。

    03、熏蒸劑

    土壤熏蒸劑的使用狀況如圖5、圖6所示。土壤熏蒸是保障高附加值作物正常生產的一項成熟技術，在國內外得到了廣泛的推廣與應用，并取得了顯著成效。保護地和高附加值作物在生產過程中，由于多年連作導致土壤中病原菌、害蟲蟲卵等大量積累，使得作物土傳病害頻發，導致作物減產甚至絕收，經濟損失巨大，同時也為糧食安全生產產生巨大隱患。采用土壤熏蒸消毒處理，是當前防控土傳植物病蟲害防治效果最好且防效最穩定的植保措施。熏蒸劑在密閉空間內氣化為有毒氣體，通過與病原菌的結合或進入昆蟲體內進行毒殺作用，從而產生良好的防治效果。溴甲烷曾是使用效果最好的熏蒸劑，可有效的防治多種雜草、地下害蟲以及土傳植物病原細菌、真菌和線蟲等，但由于其破壞臭氧層，被《蒙特利爾議定書》列為受控物質，現已在農業生產中被禁用；隨著溴甲烷被淘汰，1,3-D的使用面積和使用量逐年增加，2018年使用面積達2.7萬公頃，使用量達到了5700噸左右，相比于2009年，其使用量增加了1.95倍，是使用量增加最多的熏蒸劑。1,3-D與其他熏蒸劑混配可以擴展防治譜，如與氯化苦混合使用，可以顯著地增強其殺菌和殺蟲活性。氯化苦是最常見的熏蒸劑之一，隨著1,3-D和N-甲基二硫代氨基甲酸鉀的大量使用，氯化苦的使用面積呈逐年下降趨勢，與2012年相比，其使用面積減少了37.2%，使用量近年來保持平穩，但在2018年出現了小幅度的下降，使用量減少了613噸。磷化鋁主要用于糧倉熏蒸，當磷化鋁吸水后產生高毒的磷化氫氣體，通過昆蟲的呼吸系統進入體內，作用于細胞線粒體呼吸鏈相關的酶類，從而抑制昆蟲的正常呼吸而達到殺蟲效果，磷化鋁具備廣譜高效性，因殺卵效果良好、操作簡單、低殘留等優點而得到了廣泛的使用，但是因為其具有高毒性，對身體健康有巨大安全隱患，使用面積近年來急劇下降，截至2018年，使用面積約為2.9萬公頃，僅為2012年使用面積的44.2%。

    04、除草劑

    除草劑使用面積最多的五種農藥分別是草甘膦、乙氧氟草醚、百草枯、草銨膦和二甲戊樂靈。2018年除草劑使用量位居前五的分別為草甘膦鉀鹽、草甘膦異丙胺鹽、二甲戊樂靈、敵稗和草銨膦。草甘膦是使用面積和使用量最多的除草劑，使用面積保持平穩，維持在220萬公頃左右，約占除草劑總使用面積的27%。草銨膦的使用面積逐年平穩上升，相比于2012年，使用面積增長了近5倍，并且有持續增長的趨勢，草銨膦是非選擇性葉面噴施的有機磷類除草劑，主要通過葉片吸收后，在植物體內傳導，由葉片基部向端部轉移，紊亂植物體銨代謝，使細胞毒劑銨離子在細胞內積累，最終導致植物因中毒而死亡，同時抑制植物光合色素的合成，阻斷植物體內的能量轉換，達到鏟除雜草的效果。但對未出土的幼芽和種子沒有毒性作用，當草銨膦接觸土壤后便失去活性，只適宜用作苗后莖葉噴霧。草銨膦經常被用作果園、馬鈴薯田、苗圃、牧場和免耕地等場所滅生性除草，對一年生和多年生禾本科雜草、闊葉雜草具有良好的防除效果，對莎草科和蕨類植物也具有一定的防效。乙氧氟草醚的使用面積位居除草劑第二，且有逐年上升趨勢，截至2018年，使用面積約為84萬公頃，用量達到390噸；乙氧氟草醚是含氟苯醚類除草劑，具有強效的除草活性，可做選擇性芽前或芽后除草劑，殺草譜廣，對稗草、千金子、鴨舌草、節節菜等一年生禾本科雜草和闊葉類雜草具有良好的防效，持效期長，可以與多數除草劑混配以增強防治效果。

    05、殺蟲劑

    殺蟲劑近年使用概況如圖8所示。殺蟲劑使用面積最大的是機油乳劑，其次為阿維菌素、高效氯氟氰菊酯、甲氧蟲酰肼和吡蟲啉。阿維菌素和高效氯氟氰菊酯的使用面積逐年小幅度上升，吡蟲啉的使用面積幾乎保持穩定，維持在53萬公頃左右。機油乳劑在2018年使用量約為3500噸，占前100種農藥使用量的4.2%；使用面積達169萬公頃，約占2018年殺蟲劑總使用面積的13%，且有逐年上升趨勢。機油乳劑主要應用于杏仁、橘子、釀酒葡萄和桃子等作物上，以物理的方式達到殺蟲目的，當機油乳劑接觸到昆蟲后，在昆蟲體表形成一層油膜，封閉氣孔，使昆蟲窒息死亡；當與其他殺蟲劑混配使用時，機油乳劑可以溶解昆蟲表皮，有助于殺蟲藥物滲透進入昆蟲體內增強防治效果；機油乳劑防治譜廣，對蟲卵具有較好的殺滅作用，同時兼具持效期長，不易產生抗藥性等優勢，被廣大的種植者所選擇。甲氧蟲酰肼屬于雙酰肼類昆蟲生長調節劑，為蛻皮激素激動劑，可以引起鱗翅目幼蟲停止取食，加快蛻皮，導致害蟲因過早蛻皮而死亡；對鱗翅目昆蟲具有高度選擇性殺蟲活性，主要以胃毒的作用方式防除害蟲，同時也具有一定的觸殺及殺卵活性；甲氧蟲酰肼的使用面積呈逐年上升趨勢，2018年達到了89萬公頃，相比于2012年，增漲了2.4倍。

    06、前20位農藥品種的變化

    2018年使用量前20的農藥分別有硫磺、礦物油、1,3-D、N-甲基二硫代氨基甲酸鉀、機油乳劑（未分類）、氯化苦、草甘膦鉀鹽、草甘膦異丙胺鹽、氫氧化鈣、威百畝、高嶺土、磺酰氟、α-（對壬苯基）-Ω-聚羥基（氧乙烯）、二甲戊樂靈、甲酯化大豆油、敵稗、五水硫酸銅、石硫合劑和溴甲烷。硫磺以2萬余噸的使用量位居年度農藥使用量榜首，在使用量前20位的農藥中，殺蟲/殺菌劑、殺菌劑、除草劑、熏蒸劑的占比分別為25%、15%、20%和30%，助劑α-（對壬苯基）-Ω-聚羥基（氧乙烯）和甲酯化大豆油也入圍前20。隨著農藥應用范圍和使用量的增加，農藥助劑的安全性和生物降解性也備受關注，其中甲酯化大豆油助劑能夠顯著降低溶液的表面張力，具有良好的增效作用，且與環境相容性好，對有益生物低毒、易降解，具有較好的應用前景。

    2012~2018年使用面積一直位于前20的農藥品種有銅制劑、唑菌胺酯、嘧菌酯、硫磺、機油乳劑、阿維菌素、高效氯氟氰菊酯、吡蟲啉、甲氧蟲酰肼、聯苯菊酯、氯蟲苯甲酰胺、乙基多殺菌素、螺蟲乙酯、草甘膦、乙氧氟草醚、百草枯和二甲戊樂靈。2015年，草銨膦和肟菌酯分別以33萬公頃和26萬的使用面積位列第19和20位，將原有的吡草醚與丙環唑淘汰出局；2017年，氟吡菌酰胺使用面積增加，最終以37萬公頃的使用面積進入前20，替換了原有的肟菌酯；到2018年，肟菌酯的使用面積又發生了增長，以35萬公頃的使用面積再次回到第20位，苯嘧磺草胺最終以33萬公頃的使用面積出局。

    07、與我國農藥使用情況對比分析

    我國農藥的使用與美國加州存在顯著的差異，根據農藥有效成分統計數據，2015年我國農藥使用量29.95萬噸，到2018年使用量為26.84萬噸，2015至2018年我國農藥使用量減少3.16萬噸，減幅10.6%。2015年我國農作物總播種面積1.668億公頃，單位面積農藥使用量1.795千克/公頃，2018年農作物總播種面積1.659億公頃，單位面積農藥使用量1.618千克/公頃，單位面積農藥使用量減幅9.9%。據公開數據顯示，2018年美國加州地區農藥使用量9.48萬噸，農藥使用覆蓋面積為0.427億公頃，單位面積使用量為2.22千克/公頃，通過數據看出我國農藥單位面積使用量顯著低于美國加州地區。

    自2015年以來，我國農藥使用總量呈下降趨勢，其中殺蟲劑總量總體下降，主要是有機磷類殺蟲劑的用量降低，雙酰胺類、新煙堿類等新型殺蟲劑的用量大幅上升；除草劑總量持平略增，殺菌劑用量基本持平，農藥助劑用量在顯著增加，種衣劑增長速度較快。此外生物農藥，特別是微生物農藥的用量持續增長，我國生物農藥的使用趨勢與加州一致，截至2018年，加州生物農藥的使用量約為3800噸，是2000年使用量的4.6倍。生物農藥具有安全、無毒副作用、與環境相容性好等化學農藥所不能媲美的優勢，在其不斷的創新與進步中，未來將迎來更加廣闊的發展空間。

    08、結語

    加州是美國農業第一大州，是美國現代化農業發展的縮影，也是美國現代化農業發展的先進代表，通過對加州農藥使用情況的分析，有助于我國植保和農藥從業人員科學開展農藥使用，為病蟲害綠色防控提供指導；此外及時了解世界上發達國家和地區農藥使用動態，對制定我國農藥管理和發展戰略也具有重要的參考價值和指導意義。