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历史悠久的土壤熏蒸剂氯化苦的前世今生
来源:农药市场信息新媒界    2021-12-3 7:46:00
    

    已有100年应用历史的氯化苦,在我国目前已成为生姜、草莓、人参、三七等作物防治土传病害必不可少的农药品种,且使用技术成熟,无残留、对地下水无污染,是溴甲烷被禁用后一种难得的高效和环境友好型土壤熏蒸剂。相关生产企业通过对氯化苦生产、流通、使用等环节严格管控,使氯化苦成为我国高毒农药管理成功的典范。目前,我国剩余的几种高毒农药品种的淘汰已进入倒计时,氯化苦目前也被列入再评价程序或终将被淘汰。然而,无论是专家学者还是使用氯化苦的种植户,都对其药效、安全性以及严格规范的管理给予了充分肯定;此外氯化苦被淘汰的背后是挡不住的农业需求,特别是氯化苦淘汰后的替代品也成为了农业科研人员和广大种植户关注的焦点。为此,本传媒和相关单位联合举办氯化苦科普宣传系列活动,以通过不同角度并以文章、短视频等形式进行深度调研和系列报道,从而让大家客观认识和科学评价氯化苦。

历史悠久的土壤熏蒸剂氯化苦的前世今生

    近年来,随着土地利用率及复种指数越来越高,根腐病、青枯病、线虫等土传病害的发生日益严重,而且病菌随着人的种植行为等因素在更广的范围内不断传播扩散,给土壤处理带来了日益严峻的挑战。特别是在溴甲烷(甲基溴)淘汰后的新形势下,土壤熏蒸剂替代品种的发展成为农业科研人员和广大种植户关注的焦点。

    由于溴甲烷易破坏臭氧层,被《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》列为受控物质,发达国家于2005年淘汰,发展中国家也于2015年淘汰使用溴甲烷。我国于2003年4月23日批准了蒙特利尔议定书哥本哈根修正案,自2019年1月1日起,将含溴甲烷产品的农药登记使用范围变更为“检疫熏蒸处理”,禁止含溴甲烷产品在农业上使用。一直以来,溴甲烷的替代品是各个国家和相关机构研究的热点。我国是《蒙特利尔议定书》的缔约国,为此专门成立了中国农业行业甲基溴淘汰项目办公室,由国家环保部和农业部共同领导。在国际项目的支持下,我国进行了溴甲烷替代技术的筛选,最后认为氯化苦是溴甲烷首选的替代品。

    此外,联合国环境规划署甲基溴技术选择委员会(UNEP MBTOC)也发布了对所有替代品的评估结果,认为氯化苦是一种优良的土壤熏蒸剂,是甲基溴重要的替代品。目前,氯化苦已在美国、加拿大、澳大利亚、日本、西班牙等发达国家和中国、墨西哥、阿根廷、南非等发展中国家广泛使用。

    氯化苦发展概况

    拥有2个世纪左右历史的氯化苦,其化学名称为三氯硝基甲烷,由苏格兰化学家Stenhouse合成,作为土壤熏蒸剂于1848年被首次报道。1920年,Russell负责的一个农业试验站发现,氯化苦可有效防治番茄上未知的土传病害,并具有使作物显著增产的效果。1934年,氯化苦作为一种作物种植前的土壤熏蒸剂面市,被广泛地应用于土壤熏蒸消毒领域。1950年代开始与溴甲烷混合使用,其应用更加广泛。溴甲烷在土壤熏蒸领域被淘汰后,氯化苦的使用量与使用面积增速尤为迅猛,成为目前熏蒸药剂的主要品种。

    氯化苦可有效杀灭土壤中的病菌、线虫、杂草等,其中杀菌效果尤为突出。据有关资料介绍,氯化苦的杀菌能力是溴甲烷的数倍以上,对细菌、放线菌、真菌的杀灭率均在98%以上。氯化苦作为最主要的土壤熏蒸剂,在发达国家应用历史悠久,美国、日本、英国、比利时、西班牙、澳大利亚、新西兰、以色列等国家都大规模使用氯化苦用于土壤熏蒸。目前美国年使用量超过1万吨,日本年使用量达到9000吨。

    此外,由于氯化苦在土壤中具有良好的扩散移动性,可在其周围15.0~ 30.0厘米范围的土壤中发挥作用,在砂质土壤中甚至可以扩散到周围1.2米的距离。之后经过最长4.5天的降解半衰期,通过几种假单胞杆菌的连续脱氯作用,陆续生成CHCl2NO2、CH2ClNO2和CH3NO2,其最终分解产物二氧化碳、氯化物和硝酸盐不仅可作为植物的养分物质,而且可以作为土壤中微生物的营养来源。不仅如此,氯化苦还可显现“肥料效应”,可在短期内明显提高土壤中微量元素及矿质态氮含量,非常有利于植物吸收和利用。

    目前世界上主要的氯化苦生产厂家有美国Trical公司,年生产氯化苦10000~20000吨;日本南海化学(株)公司,年生产氯化苦4000~5000吨;日本三井化学(株)公司,年生产氯化苦3000吨;日本化药(株)公司现已不生产,主要从中国进口氯化苦后分装;中国是大连绿峰化学股份有限公司生产,年生产能力为10000吨。

    氯化苦在国外的应用情况

    氯化苦每年在农业上使用超过25000吨,是国际上最主流的土壤熏蒸剂,目前在美国、日本、加拿大、澳大利亚、新西兰、南非、墨西哥、肯尼亚、摩洛哥、埃及、黎巴嫩、土耳其、危地马拉、洪都拉斯、多米尼加共和国、尼加拉瓜、哥斯达黎加、巴拿马、阿根廷、智利、哥伦比亚、秘鲁等20多个国家取得农药登记许可,在欧盟为经批准使用。

    自美国淘汰溴甲烷后,氯化苦在美国土壤熏蒸方面发挥了重要作用。美国环境保护署(EPA)2018年9月发布人体健康风险评估草案,结论为无重大发现,因此氯化苦在美国加州通过评估后继续注册使用。氯化苦的申请及使用都有严格的规定,要求专业公司操作。根据EPA的人体健康风险评估结果表明,氯化苦易挥发,残留物在水面不能久留,不会移动到地表水(饮用水),对人体不会致癌,但必须由专业人士操作,并需做好防护措施。加州监测研究表明,大量使用氯化苦进行土壤熏蒸地区附近空气的风险处于可以接受的范围。

    在欧盟批准的活性物质目录1中,氯化苦正在被评估,2013年后按照紧急使用条款,在某些欧盟成员国中可以合法使用。获得批准使用的8个欧盟成员国包括意大利、西班牙、英国、马耳他、希腊、比利时、葡萄牙和匈牙利。欧盟年使用氯化苦量2000~3000吨。

    在加拿大,氯化苦于2018年被重新评估,加拿大卫生部决定,可以接受氯化苦继续注册和使用。经过现有的科学分析,加拿大卫生部认为,在采取了必要的防范措施条件下,氯化苦对于健康和环境的风险以及其本身的价值仍然是可以接受的。

    在日本,氯化苦使用量较大,已在黄瓜、番茄、韭菜等60多种作物的40多种病虫害上登记使用,其每年从中国大连绿峰化学股份有限公司进口2000吨以上,年用量约9000吨。

    在世界其他地区,氯化苦也得到广泛使用。如澳大利亚、新西兰年用量约1000吨;南非及周边国家年使用量1000余吨,与其他农药复配使用;在南美农业发达地区,氯化苦也与其他农药复配使用;此外,中东及东南亚地区也有使用。

    氯化苦在中国的应用情况

    20世纪50年代起,氯化苦在我国粮食熏蒸上得到广泛应用,年用量最高达到2000吨。由于缺乏合适的施用机械,在土壤熏蒸应用方面并不广泛。

    随着淘汰溴甲烷的国际履约工作的开展,氯化苦在土壤熏蒸方面的作用日益凸显。最初主要应用于草莓,随后在生姜、人参、三七、蔬菜等经济作物上被大量应用。使用氯化苦后,土传有害生物被有效杀灭,作物生长更加健壮,很少发生病虫害,因而减少了土壤上部农药的使用,并且使用氯化苦后作物有显著的增产效果。

    1984年,我国开始农药登记管理,氯化苦当年即取得登记(农药登记证号PD84129),毒性为高毒,并陆续在生姜、草莓、甜瓜、东方百合、烟草、非成品粮等10种作物及场所的14种病害上获得登记。氯化苦虽然是高毒农药,但它只用于种植前土壤消毒,并且在土壤和作物中无残留。2015年,修订后的《中华人民共和国食品安全法》规定禁止将剧毒、高毒农药用于蔬菜、瓜果、茶叶和中草药材等国家规定的农作物,为了保证氯化苦的继续使用,农业部发布了2289号公告,规定自2015年10月1日起,氯化苦的登记使用范围变更为土壤。在我国目前所登记的农药中,这是唯一一例。

    目前,氯化苦的防治对象为根结线虫、黄萎病菌、枯萎病菌、青枯病菌、疫霉菌等。由于氯化苦属高毒农药,2017年被农业部列为限制使用农药。

    2015年农业部颁布了由中国农科院植物保护研究所起草的《NY/T2725-2015氯化苦土壤消毒技术规程》,这是土壤熏蒸类第一个农业行业标准,自此氯化苦的使用走上了标准化的道路。

    伴随着“十三五”国家重点研发计划“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”重点专项“种子、种苗与土壤处理技术及配套设备研发”项目的推进,一批适用于我国的氯化苦施药机械被研发出来,很好地解决了氯化苦施用的难题,并且氯化苦施药人员持证上岗,按照氯化苦土壤消毒技术规程操作,从未出现任何人员中毒事故。

    目前氯化苦由危化品专用车辆运输,由专业公司在专用储备库中贮存,由取得资质的专业人员施药操作,不进入流通环节,有效降低和消除了氯化苦的应用风险。目前,我国尚无其他农药采用这种严格的管理措施。因此,氯化苦应是我国高毒农药管理成功的典范。

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