農藥過度使用的危害及綠色植物保護技術創新路徑研究

我國傳統農耕文明以農為本，農產品培育環節為提升蟲害防控效能并保障作物產量與品質，必然大規模應用化學制劑，致使土壤與作物中殘留物持續累積，構成生態安全隱患。本文系統探討化學農藥引發的環境與公共衛生問題，聚焦生態友好型植物保護體系的實踐路徑。

全球農業系統面臨雙重壓力，食品供給能力提升需求同化學藥劑負面效應并存。農藥施用顯著抑制病蟲害并穩定糧食產出，這類化合物引發生態系統失衡、威脅人體健康的現象已引發廣泛關注。社會環保意識與健康風險認知的持續深化，促使農業領域必須探尋新型生產模式，以此降低化學農藥依存度、重構生態協調機制成為關鍵研究方向。

一、農藥的危害性

1、農藥對環境的影響

① 土壤污染

農藥應用有效遏制害蟲與雜草生長，過量施用卻直接引發土壤顯著污染，主要歸因于殘留物質蓄積與生態體系受損。農藥殘留物于土壤中持續積累，導致微生物多樣性降低、種群數量縮減。微生物作為土壤健康核心要素，承擔有機物分解與養分循環職責，過量施用藥劑打破這種平衡機制，直接抑制植物發育進程、削弱土壤肥力基礎。

部分農藥組分顯現持久性殘留特征，難以通過自然過程分解。殘留物沿食物鏈逐級富集，最終危害人類及高等生物健康。以有機氯類農藥DDT為例，遭全球范圍內禁用，其極難降解的特性使部分區域土壤仍存在殘留檢出。持久性污染不僅抑制植被正常生長，可能引發農作物毒性反應，威脅人類食品安全體系，這類隱性風險在特定農耕區域已形成跨代際生態影響。此外，農藥在土壤環境中的遷移與轉化過程還會受溫度、濕度、pH值以及土壤質地等因素影響，這使得部分地區的污染呈現長期性與不可預測性。殘留農藥可能與土壤顆粒緊密結合，形成難以降解的化學鍵，導致修復成本高昂且周期漫長。持續的農藥積累不僅破壞了土壤生態系統的自我調節功能，還可能改變土壤理化性質，如增加酸化趨勢、降低有機質含量，從而進一步削弱土壤的生產力。更嚴重的是，這種退化會影響區域農業的可持續性，使后續作物種植對化肥和農藥的依賴性增強，形成惡性循環。長此以往，農田生態系統將面臨生物多樣性流失、生產成本上升以及環境風險加劇等多重挑戰。

② 水源污染

農藥使用引發的水源污染存在多重成因：農藥借助地表徑流和滲透等路徑滲入水域。包括河流、湖泊及地下水，這種遷移直接威脅水體安全；殘留物在液態介質中的富集過程引發連鎖反應，飲用水源質量面臨持續性風險。

第一，水生生態系統失衡現象與污染物介入存在強關聯，特定敏感生物（如藻類、浮游動物及魚類）的生長抑制和群體性死亡尤為典型。生物放大效應使得污染物沿營養級逐級富集，最終威脅高位捕食者（包含人類）的生命活動。

第二，農藥污染的水源突破多重防護屏障，經飲水或食物鏈傳遞進入人體循環系統，其病理學作用涉及急性毒理反應、神經功能損傷直至致癌風險。特別是具有生物放大效應的污染物，其毒性在食物鏈傳遞過程中呈指數級攀升，處于營養級頂端的人類面臨不可忽視的暴露風險。

2、農藥對人類健康的影響

① 長期暴露的健康風險

農藥對人類健康的威脅多源于持續性接觸，涵蓋慢性病癥演變、免疫功能衰退及生育系統異常。長期低劑量攝人農藥易引發復合型健康損害，農業從業者、農村居民與農田毗鄰地帶人口面臨更高風險。研究證實，特定農藥品種以有機磷制劑為例，其與帕金森病、阿爾茨海默病發病率存在顯著關聯；這類化合物還能引發呼吸道病變、表皮炎癥以及視網膜功能退化。

農藥危害的核心在于其生物蓄積特征與慢性毒理作用，部分農藥成分代謝周期長達數月，逐步堆積后將擾亂人體內分泌系統，造成激素分泌失衡，這是多系統健康損害的重要誘因。

農藥急性中毒往往源自誤操作、過量噴灑或防護缺失，臨床表現為突發性呼吸衰竭、神經性震顫、嘔吐昏迷直至死亡。職業暴露特性使農耕群體成為這類中毒事件的高發人群。中毒烈度取決于農藥化學類別、攝入濃度與個體代謝差異，值得注意的是：有機磷與氨基甲酸酯類物質在微克級接觸量時即可引發致命性反應。

② 急性中毒與非常規接觸

農藥的破壞效應在緊急毒性反應和非計劃接觸場景中尤為明顯。農藥急性中毒常源于意外暴露、操作失誤或劑量超標，這些因素直接觸發呼吸窘迫、眩暈、反胃、意識障礙等健康危機，嚴重時導致生命體征消失，農業從業者因職業暴露風險承受更高威脅；中毒程度受制劑特性、接觸濃度和受體生理狀態三重因素制約，以有機磷和氨基甲酸酯類農藥為例，微量接觸即可造成神經系統嚴重損傷。

3、農藥的生態擾動效應

① 生物多樣性損耗

這類化學制劑顯著改變生態系統的物種構成，農藥主要針對害蟲雜草控制，卻同時對非靶標生物造成危害。授粉昆蟲（尤其是蜜蜂群體）禽類、水體生物及土壤微生物均受波及，特定制劑會損傷蜜蜂的磁場感知與繁殖功能，間接導致傳粉鏈斷裂，作物授粉率降低直接影響植株繁衍，最終威脅區域生物多樣性。

持續的農藥干預引發生態群系重構，脆弱物種因敏感度較高逐漸消亡，抗性物種則呈指數級增殖，該失衡狀態持續削弱生態自我調節機制，典型現象表現為：害蟲抗藥性增強引發數量激增，迫使人類提高農藥施用強度，形成劑量攀升與抗性進化的正反饋環。

② 生態系統功能的破壞

農藥侵蝕生態系統的內在運作機制，具體表現為：

生物與非生物因子的動態關聯構成生態平衡基礎，化學制劑介入打破這類精密互動，土壤中分解有機質、維持養分循環的關鍵生物群落活性被抑制、多樣性遭削弱，由此引發的物質代謝停滯不僅降低土地肥力，更動搖整個系統的生產鏈條。

水體環境對農藥侵入尤為敏感，地表徑流攜帶著藥物殘留滲入河流湖泊，藻華頻現與溶解氧銳減形成惡性循環，魚群洄游路線阻斷、兩棲類繁殖周期紊亂標志著生物群落的坍塌，這種退化過程削弱水域自凈機制，更觸發以水體為紐帶的陸生生物鏈式反應，候鳥遷徙模式改變、沿岸農作物灌溉危機接踵顯現。

二、綠色植保技術的概述

1、技術內涵解析

綠色植保技術是環境友好型植物保護體系，其理論根基在于作物保護與生態安全的協同。維護農作物免受生物脅迫損傷，同步降低生產活動對生態環境及公共衛生的潛在威脅，實際操作需整合農田生態系統要素，關注土壤理化性質、作物生理特征、害蟲消長規律以及天敵種群的互作關系。

2、主要技術體系

① 生物防治。部署自然界天敵資源調控害蟲種群，寄生蜂類釋放、致病菌劑施用均屬典型生物控害手段。

② 物理防治。建立物理隔離體系干預害蟲行為模式，防護網覆蓋、信息素誘捕裝置設置等技術已形成標準化操作流程。

③ 農藝措施。優化田間管理策略打破害蟲生存周期，輪作制度實施、節水灌溉技術推廣、雜草防控時效性控制具有顯著抑蟲效應。

④ 植物抗性培育。利用分子標記輔助選擇技術提升作物免疫能力，抗蟲轉基因品種選育、基因編輯技術應用開拓了作物自衛的新路徑。

⑤ 綜合管理。多技術模塊集成構建防控體系，生物防治協同物理阻隔、抗性品種配套農藝調控形成多維治理格局。

三、綠色植保技術的應用實踐

1、生物防治與害蟲自然控制

依托生物防治優勢，實現害蟲自然控制成為綠色植保應用的核心方向，這種技術通過天敵關系調控害蟲種群規模，顯著降低化學農藥使用頻率。作為綠色植保技術的關鍵組成，生物防治依賴天敵關系調控害蟲種群，降低化學農藥依賴，該方法不僅具備環保、可持續的特征，還能維持農田生態平衡，對害蟲進行高效管控。

田間實踐多采用天敵增量策略，瓢蟲等捕食性昆蟲控制蚜蟲、寄生蜂抑制害蟲繁殖等手段被廣泛應用，這些天敵與害蟲形成天然制約關系，在動態平衡中保護作物免受大規模侵害。微生物資源同樣發揮關鍵作用，蘇云金桿菌、綠僵菌等病原體對特定害蟲具有強致病性，這類生物農藥在抗性害蟲治理中展示顯著效果，其靶向作用機制避免對非目標生物造成影響。

植物與生俱來的抗蟲特性被深度開發，部分植物能分泌化學物質驅趕害蟲或吸引天敵，大蒜、馬鞭草等驅蟲植物被用作天然屏障，這類伴生種植模式構建起立體的作物保護體系，其釋放的揮發性有機物形成持續防護效應，有效阻斷害蟲侵染路徑。

2、應用物理防治，降低化學依靠

綠色保護植物技術中，物理防治技術可被應用，其主要使用非化學性的物理方法，阻止、管理作物病蟲害，此技術的核心優點是環境友好性，對自然環境影響最少，并顯著降低了對農用化學品的依靠。

① 網罩和障礙物。物理防治中，常規實踐之一是使用網罩、其他物理阻隔物隔離蟲害，遮蓋阻蟲網能成功阻擋蝴蝶、蛾等空中蟲害觸碰農物，從而防止其孵卵、幼體對農物的破壞，這種方法在大棚種植、某些野外農物中尤其有效。

② 光和聲波誘捕。利用蟲害對光線或音波的敏感程度，是另一種物理防治方法，特定頻率的誘光器可招引、捕獲夜間蟲害，音波裝置則可擾亂、驅逐蟲害，這對某些特定的蟲害群體非常有效。

③ 溫度和濕度調控。在大棚種植中，調整周圍環境的溫度、濕度，能形成妨礙蟲害存活、繁衍的條件，降低大棚溫度或調整濕度，可削減某些蟲害的活躍度，降低其繁衍能力。

④ 機械除草和培土。雜草清除中，機械化除草、培土等物理方法亦是關鍵手段，其能顯著減少雜草，削減蟲害的食物基礎、居住地，進而間接管理蟲害數目。

⑤ 粘性陷阱和性誘劑。黏性捕蟲器、信息素誘劑也是物理防治的常用方法，黏性捕蟲器招引蟲害并使其粘附，信息素誘劑則借助蟲害的繁衍習性，吸引它們落入陷阱。

3、實施農藝措施，優化種植環境

在實施農藝措施時，需從調整種植環境開始，改善作物生長條件與管理農田生態系統，間接降低害蟲與病原的發生概率。具體方法如下：

① 作物輪作。這一常見農業方法在同一塊土地交替種植不同作物以打斷害蟲與病原的生命周期，有效減少特定有害生物積累并提升土壤結構與養分平衡，促進作物自然抵抗力的提升。

② 合理施肥和灌溉。適當的水肥供給是保障作物健康生長的關鍵，過量或錯誤操作可能增加病蟲害風險。科學的施肥加強植物對病蟲的防御能力，合理灌溉抑制偏好濕潤環境的有害生物繁殖，降低發生概率。

③ 改善土壤管理。采用有機耕作、綠肥種植與覆蓋作物等方法提升土壤狀態，促進有益微生物的活躍度，間接控制病原與害蟲的繁殖。良好土壤管理還能提高肥力水平，使作物生長更健壯從而具備抗病蟲害優勢。

④ 及時除草和清園。通過及時清除雜草與農田殘留物減少有害生物棲息地，重點治理以雜草為寄主的害蟲與病原體。該措施能有效阻斷其傳播途徑并抑制種群擴張。

4、發展植物抗性，減少外界干預

① 自然和傳統育種，舊式育種法篩選并交配自帶抗性的品種，培養出新穎的抗病蟲害植物，此法取決于植物基因變異，優選繁殖可增強某些抗性表現，從而抗蟲或抗病毒的作物品種降低對某些病蟲害的敏感度。

② 現代生物技術，生物技術進步，基因編輯及轉基因手段使得科研人員可以更準確地創造出抗病蟲害作物品種，此類手段能夠在植物基因組中嵌入或調整特定基因，提升其對某些害蟲或病原的抗御力，轉基因Bt作物便能生成一種天然的殺蟲蛋白，良好抵抗某些害蟲的攻擊。

③ 抗性機制的多樣性，植物的抗性機制形態各異，包含物理防護（變厚的葉片）化學防護（生成驅蟲或殺蟲的化學物）生物防護（引誘天敵）等，了解這些抗性機制使科研人員能夠更佳地培養出抗病蟲作物品種。

5、綜合病蟲害管理，構建可持續生態系統

整體的蟲害管理（IPM）為完整的病蟲害防治對策，意在融合不同的植物保護方法，對環境影響極小地高效管理蟲害與病害，此方法著重考量病蟲害的實時控制，并注重長期生態環境的良好與持續性，具體如下：

① 監測和識別。IPM的首要環節是對農田蟲害與病害進行定時檢查和精確辨識，其中包括掌握蟲害類別、數目、生長周期和活動規律，有效的監控，農民可以知曉何時以及在何處實施防治手段最為奏效。

② 閾值設定。IPM不是意在完全清除蟲害，而是在蟲害達到經濟損害臨界值之前抑制其數目，經濟損害臨界值即為蟲害密度達到可能對莊稼產生經濟損失的水平，此種方式可以避免多余的農藥使用，降低環境影響。

③ 多種控制策略。IPM聯合運用多種防治對策，包括生物防治、物理防治、農事手段和化學防治，運用生物防治和物理防治方法，如引入自然敵人或運用防蟲網，然后按需適量運用化學藥劑。

④ 環境友好的化學控制。盡管IPM側重削減化學農藥的使用，但在特定情形下，運用化學防治仍有必要，此種情形下，選用對環境影響最微小的化學農藥，并準確掌控運用劑量與時機，最大程度降低對環境和非目標生物的影響。

⑤ 持續評估和調整。IPM屬于動態過程，需依據蟲害與病害的真實情況以及環境變動持續調整管理方案，持續評測防治手段的成效，能夠即時調整方案，保證病蟲害管理產生實際效果。

6、推廣綠色防控技術的政策與機制保障

綠色植保技術的應用推廣有賴于技術創新和農戶參與，憑借政策制度的體系化支持，農業綠色轉變中，政策框架是技術深化發展的主要推動力。

促進技術落地需加強宏觀規劃，政府應健全綠色植保發展藍圖，農業農村部、生態環境部共同制定專門政策，將綠色防控體系包含進國家持續發展方略，地方層面依據地域種植方式和害蟲病害特點，形成不同技術應用計劃，具體辦法上，設立“綠色防控示范區”“化肥農藥減量增效試點縣”等形式鼓勵各地開展綠色防控實踐，形成易于推廣、易于傳播的綠色植保技術方式。

總而言之，面對農藥帶來的各種困境，綠色植保技術展現出主要價值和寬廣前景，生物防治、物理防治和綜合病蟲害管理等方式能有效控制病蟲害，明顯減少對環境的不利影響，并推動作物的良好生長，這些技術的應用與發展，為實現農業生產的持續性與生態平衡提供了可行途徑。

（作者單位：237200安徽省六安市霍山縣農業技術推廣中心）