科普| 田间“药”事(4)——农药的前世今生

引言

“从田间的一撮硫磺，到今天能够精准识别靶标、控制剂量的现代植保产品，农药走过了漫长而复杂的道路。它曾是人类对抗虫害、病害和杂草的“猎手”，也曾因广谱、持久和滥用而带来环境与健康风险。如今，农药正在从单纯追求“杀得快、杀得多”，转向更加精准、低风险和生态友好的“卫士”角色。”

01

农田里的古老战争

人类开始种植作物之后，农田便不再只是植物生长的地方，也成为昆虫、病原微生物和杂草争夺资源的战场。害虫啃食叶片，病原菌破坏根、茎、叶和果实，杂草则与作物争夺阳光、水分和土壤养分（图1）。历史上，一场严重的虫灾或病害，足以使粮食减产，甚至引发社会危机。

图1. 农田里的古老战争

最初，依靠人工捕捉、清除病株、轮作和焚烧病残体来保护作物。后来，人们逐渐发现某些天然材料也能驱虫或抑制病害。例如，硫磺、烟草、鱼藤、除虫菊等植物或矿物材料，曾被用于防治害虫。它们可以看作农药的“前世”，来源相对简单，使用方式依赖经验，效果也常受天气和用量影响。

需要特别说明的是，“天然”并不等于“绝对安全”。植物中的某些活性物质同样可能对人、家畜或有益生物产生毒性。农药是否安全，不能只看它来自自然还是实验室，而要看其毒性、剂量、暴露途径、降解速度和实际使用方式。

02

从无机药剂到合成农药

农药的使用可以追溯到数千年前。中国早在公元前1000年就有使用莽草、盐、灰等天然物质防治害虫的记载，《周礼》、《山海经》、《本草纲目》中也记载了多种天然农药，如白砒、硫磺、牡菊等。古希腊和罗马也有用硫磺熏蒸和藜芦防治害虫的记录。17世纪，人们开始利用烟草、松脂、鱼藤等植物制成农药。19世纪以后，化学工业发展起来，硫、铜、砷等无机化合物开始较大规模地用于农业。波尔多液就是其中的代表，它由硫酸铜和石灰等材料配制而成，能够在植物表面形成保护作用，抑制多种病原。需要注意：农药并非只有杀虫剂一种。按照防治对象和用途，它通常包括杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、除草剂、杀线虫剂和植物生长调节剂等。不同类别的药剂，攻击的是不同的生物过程。

图2. 波尔多液

20世纪40年代起，有机化学推动了合成农药的快速发展。许多新产品具有高效、广谱和使用方便等特点，能够在短时间内控制大面积害虫和病害。农药因此成为现代农业增产的重要工具。研究表明，农药可以减少病虫草害造成的产量损失，保障粮食和经济作物的稳定供应。然而，早期的“高效”往往伴随着“广谱”。以滴滴涕（DDT）为代表的一些农药，不仅杀死目标害虫，也可能影响鸟类、鱼类和其他非靶标生物。澳大利亚联邦科学与工业研究组织指出，DDT早期防治效果显著，但其广泛和不加选择的使用带来了生态危害，也促进了害虫抗药性的演化。1962年，蕾切尔·卡森出版《寂静的春天》，进一步推动社会关注农药对生态系统的长期影响。

这段历史说明，农药不能只用“杀虫效果”一个指标评价。一个真正优秀的农药，还应当尽可能只作用于目标对象，在环境中合理降解，并将对人类、天敌和生态系统的影响降到较低水平。

03

农药的“敌人”：抗药性与不规范使用

农药使用一段时间后效果下降，并不一定是药剂“失效”，也可能是害虫、病原菌或杂草产生了抗药性（图3）。一个种群中原本就可能存在少数耐受个体。反复使用同一作用机制的药剂，相当于持续筛选这些个体，久而久之，耐受个体繁殖增多，药效便会降低。因此，抗药性管理不能简单理解为“换一个品牌”。不同商品可能含有相同有效成分，或者作用于同一生理靶点。国际杀虫剂抗药性行动委员会建议，轮换用药应以作用机制分组为基础，避免连续使用同一机制的药剂。

图3. 导致杀虫剂抗性的机制

不规范使用还可能造成药害、农产品残留风险和水土环境污染。农药标签不是广告，而是具有安全边界的技术说明。按照我国农药标签管理要求，标签应标明有效成分、登记作物、防治对象、用量、施药时期、最多使用次数、注意事项和安全间隔期等信息。安全间隔期是最后一次施药到允许采收之间的最低间隔时间，不能用经验估计，更不能用清洗代替。

04

从“猎手”到“卫士”

现代农业并不追求把田间所有生物都消灭，而是努力把有害生物控制在不会造成明显经济损失的水平。联合国粮食及农业组织提出的综合病虫害管理（IPM），强调综合利用农业防治、生物防治、物理防治、监测预警和必要的化学防治，以较小的生态代价保护作物。

例如，选择抗病品种、实行轮作、清除病残体、改善通风透光，可以减少病害发生；利用天敌、性诱剂和粘虫板，可以降低害虫数量；只有当监测结果表明危害达到经济阈值时，才选择登记合规的药剂精准施用。这种思路改变了农药的角色：它不再是遇到问题就全面出击的“猎手”，而是在科学诊断后定点出手的“卫士”。

过去的倾向

现代的转变

追求广谱和快速杀灭

追求选择性和精准防治

凭经验重复用药

依据监测、登记和作用机制决策

只看短期药效

同时评估残留、抗性和生态风险

依赖单一化学手段

与生物、农业和物理措施协同

05

结语

农药的前世，是人类在生存压力下寻找防治病虫草害办法的历史；农药的今生，则应当是科学、理性和生态文明共同塑造的结果。我们不必把农药妖魔化，也不能把它当作可以随意使用的“万能药”。 让农药从“猎手”成为“卫士”，关键不在于药剂本身拥有多强的杀伤力，而在于人类能否以科学知识约束使用，以生态思维重新定义农业生产的效率与安全。真正值得追求的，是更精准的靶标识别、更安全的活性成分、更严格的使用规范以及更完善的综合管理体系。

参考文献

1. Georghiou, G. P. (Ed.). Pest resistance to pesticides. Springer Science & Business Media, 2012

2. Hawkins, N. J., Bass, C., Dixon, A., & Neve, P. The evolutionary origins of pesticide resistance. Biological Reviews, 2019, 94(1), 135-155.

3. Khan, B. A., Nadeem, M. A., Nawaz, H., Amin, M. M., Abbasi, G. H., Nadeem, M., ... & Ayub, M. A. Pesticides: impacts on agriculture productivity, environment, and management strategies. In Emerging contaminants and plants: Interactions, adaptations and remediation technologies (pp. 109-134). Cham: Springer International Publishing, 2023.

4. Liang, J., Xiao, F., Ojo, J., Chao, W. H., Ahmad, B., Alam, A., Chen, R. Insect resistance to insecticides: causes, mechanisms, and exploring potential solutions. Archives of Insect Biochemistry and Physiology, 2025, 118(2), e70045.

5. 张洁, 樊志民, 张兴. 中国植物源杀虫剂发展历程研究. 西北农林科技大学出版社, 2017.

6. 岳宗. 中国土农药历史资料摘录. 昆虫知识, 1959, (1): 37.

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