黄瓜生产中农药应用过程控制技术研究

农药残留污染是影响食用农产品安全的最重要因素。我国鲜食蔬菜产品中的农药残留污染尤其严重。本文以鲜食蔬菜．黄瓜为主要研究对象，回顾我国黄瓜生产中农药污染的现状，遵循危害分析和关键控制点原理，分析我国黄瓜生产中的农药危害和关键控制点，建立农药风险指数评价技术，评价农药控制效果，提出农药应用监控技术，构建我国黄瓜生产中农药应用过程控制体系的框架。通过以上相关研究，本文主要得出以下结果： 第一，调查了国内黄瓜生产中农药控制现状。综合分析我国黄瓜农药危害控制的两个现行体系一无公害黄瓜生产和绿色食品黄瓜生产中存在的不足，系统调查了我国典型农户的农药控制现状和北京、山东两地农药安全使用现状。发现我国农药应用过程控制体系中主要问题为：产地环境中农药控制措施彰显薄弱；农药安全技术指标与实际生产差距大，使用不规范，施用安全风险大；农药的标准限量值和检测方法的数量偏少，缺乏有效的过程监督措施；农药品种结构不合理。采集北京和山东两地土壤和黄瓜样品，监测发现多菌灵和甲基硫菌灵残留污染普遍存在，两种药剂残留总量在土壤中最高达1.982mg／kg，在黄瓜中最高达0.696mg／kg。 第二，建立了农药风险指数评价技术。以科学数据为基础，建立了黄瓜生产田间农药浓度预测和风险指数评价模型。通过运用农药吸附等式、农药一级动力学降解方程等公式，运用农药基本理化参数，预测了农药在环境和植物体的浓度。结果表明，氢氧化铜等29种农药施用后在土壤中残留浓度较高，超过0.01mg／kg；噻虫嗪等8种农药项地下水中的渗漏浓度较高，超过0.1μg／L。结合农药对环境生物和人类的毒理学参数，评价了农药的生态环境风险、人类健康安全风险和登记用量下的实际风险。总体来说，多种杀虫剂实际风险相对较高，阿维菌素、高效氯氰菊酯、毒死蜱、异丙威风险指数均在50-500范围内；杀菌剂中，硫酸铜、敌磺钠、代森锰等农药风险指数均大于1.0。土壤施用的药剂中，恶霉灵、五氯硝基苯风险指数较高，分别为3.496、4.962。与实际检测结果对比证明，农药风险指数评价模型准确性较高，与检测结果偏离不大，许多农药的偏移程度在20％以内。 第三，设定了农药安全技术指标。以风险评价为依据，研究建立了黄瓜生产中农药应用过程控制的技术指标体系。根据环境和健康风险指数，排除高风险药剂，在现有登记成分选择了烯酰吗啉、醚菌酯等31种风险较小的农药。结合药效评价，设立了烯酰吗啉、霜脲氰、乙霉威、百菌清、氟硅唑、醚菌酯、福美双、啶虫脒、吡虫啉、顺式氯氰菊酯、抗蚜威、灭蝇胺12种农药用于防治目标病虫害(黄瓜霜霉病、灰霉病、白粉病、枯萎病、蚜虫、白粉虱、潜叶蝇)的安全用药技术指标(单次用量、生长季节用药次数、收获前间隔期)和最高残留限量推荐值。以气相色谱分析烯酰吗啉和凝胶渗透层析／反相高效液相色谱分析霜脲氰的技术为研究重点，建立了上述12种农药在黄瓜中的配套检测方法。设立了黄瓜生产中农药使用过程八个环节的标准操作程序(SOP)，提出了区域规划、以生产基地带动散户、建立农药使用认证和记录制度以及建立农药使用检查制度四位一体的农药应用过程控制监督机制。 第四，构建了我国黄瓜生产中农药应用过程控制体系框架。对我国黄瓜生产中农药控制过程进行危害分析，针对有机磷、有机氯及其它杀虫剂和多菌灵、代森锰锌、异菌脲等传统杀菌剂等主要危害因子，确立了无公害黄瓜中产地环境选择、土壤处理、棚室消毒和病虫害防治是造成农药危害的四个关键环节。在此基础上，结合美国蔬菜农药应用过程控制体系的先进经验，构建了以黄瓜生产作物和有害生物综合治理模块(Integrated Crop and Pest Management Module，ICPMM)；黄瓜生产农药使用和监控模块(Pesticide Control Module，PCM)为主体的黄瓜生产中农药应用过程控制技术框架。ICPMM从作物管理和有害生物综合治理出发，参照无公害黄瓜生产技术，以更为详细的技术操作为支撑，建立了病虫害防治的具体方案。PCM整合产地环境、农药选择、使用安全指标、最大残留限量、检测技术、监督机制的研究，设定了处理规则，构成了农药使用过程控制技术的框架。 本研究对于黄瓜生产中农药的源头控制提供了技术支持，更为农药的过程控制技术提供模式。通过风险指数评价技术、农药使用技术和监督监控技术研究，构建我国农药应用过程控制框架，对于农产品质量安全学科的发展具有一定意义。