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全球新煙堿類農藥監管十年觀察 跨國公司調整戰略緩解風險
責任編輯:左彬彬 來源:世界農化網 日期:2023-04-15
 
新煙堿類農藥是繼有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類殺蟲劑之后第四代殺蟲劑,這類化合物的分子結構決定了其與昆蟲nAChRs的結合具有極強的特異性,對高等動物毒性較低。然而在新煙堿類殺蟲劑的使用過程中,很快發現其可能與對蜜蜂種群危害性極大的蜂群崩潰綜合征的發生密切相關。近年來不斷有國家或組織傳來限制新煙堿類產品使用或者登記的禁令。為遏制蜜蜂種群衰退,滿足現代農業的可持續發展,各國農藥監管機構都將農藥對蜜蜂的影響列為農藥產品登記過程中的重要考察因素之一。

 

2013年歐盟就已發布禁令,禁止吡蟲啉、噻蟲嗪及噻蟲胺這三種新煙堿類農藥用于由蜜蜂進行授粉的作物。如今,距離該禁令已過去十年,我們觀察在此期間歐美和我國對于新煙堿農藥的監管動態,發現歐盟在該領域的監管愈發嚴格,每年不斷重復并更新生物學實驗結果,為監管提供證據支持。與此同時,跨國公司為了盡可能地延長產品壽命,持續在新煙堿類產品風險緩解方面進行研究和投入,包括對產品進行全面測試、在監管條件下進行生產制造,為蜜蜂等有益昆蟲和環境可持續負責。在此我們探索煙堿類農藥對于環境影響的有效解決措施,以及未來可替代性產品的發展趨勢。


全球監管趨于嚴格 歐美及時更新修訂法規 

 

近年來隨著噻蟲嗪等新煙堿類農藥在全球大量使用,此類殺蟲劑對蜜蜂等非靶標生物造成的負面影響受到了人們的高度關注,相關研究引發了是否需要限制新煙堿類農藥使用的廣泛討論。多個國家和組織對部分新煙堿類殺蟲劑的環境風險進行再評級或限制使用,甚至禁用。

 

列舉2013年以來這十年間,歐美和我國對于新煙堿類農藥的監管政策,總體發現,對蜜蜂的急性毒性為高毒或劇毒的新煙堿農藥在部分國家幾乎被禁止,歐美十分重視農藥對環境的影響,因此對新煙堿農藥的禁令和監管政策的出臺普遍早于我國,并通過生物學實驗不斷更新修訂,我國同時也在積極跟進。歐盟新煙堿類農藥限用措施的實施,勢必對我國對歐洲的農藥出口貿易,以及出口歐盟的代加工農藥的生產產生較大沖擊,參考各國禁令有助于我們判斷新煙堿類農藥的貿易動向。


  • 歐洲:

 

目前全球對重要媒介昆蟲蜜蜂的高毒問題高度重視,歐盟從2013年7月1日起對新煙堿類殺蟲劑實施限用政策,以降低或避免對蜜蜂等傳粉昆蟲的危害。歐盟成員國于2018年5月通過投票,確定于2018年后禁止戶外施用對蜜蜂有害的吡蟲啉、噻蟲胺和噻蟲嗪3種新煙堿類殺蟲劑。2019年3月歐盟委員會授權 EFSA 對2013年版″PPP蜜蜂環境風評導則″進行更新,此次更新將把利益相關方的意見納入考量,修訂的重點為:蜜蜂自然死亡率、暴露途徑(噴霧、種子處理和顆粒劑)、吸引蜜蜂的植物列表以及蜜蜂高階風評的方法,預計修訂稿于 2021年完成。

 

2022年10月歐盟委員會宣布,從2026年起將禁止進口含有新煙堿類有害殺蟲劑殘留的產品,此舉為″從農場到餐桌″戰略增加了極大的全球政治影響力。這項禁令涵蓋對蜜蜂及其他授粉昆蟲構成高風險的兩款殺蟲劑:噻蟲胺和噻蟲嗪。這兩款殺蟲劑在歐盟已被禁止使用,歐盟委員會承諾,將在2023年之前根據歐盟化學制品戰略禁止這兩種新煙堿類農藥的生產和出口。

 

過去由于新煙堿類農藥沒有非常適合的替代品,歐洲曾開放緊急授權使用,歐盟食品安全局(EFSA)也曾評估成員國在2020年授予在甜菜中使用新煙堿類農藥的若干緊急授權。例如,這一年英國的甜菜種植者獲得一項緊急授權,可在春季使用一款即將被禁用的農藥,來保護作物免遭″嚴重的病害侵襲″。該緊急授權將有助于以有限和針對性的方式抵御病毒性黃化病的威脅,到期后該產品將繼續被禁用。

 

  • 美國:

 

美國環保署(EPA)取消了12種會傷害蜜蜂的新煙堿類農藥產品登記,已于2019年5月20日起生效,其中包括先正達、拜耳旗下的產品,取消包含噻蟲胺、噻蟲嗪的7項種衣劑產品登記。EPA于2022年6月16日發布了針對噻蟲胺、吡蟲啉和噻蟲嗪這3種新煙堿類殺蟲劑的最終生物學評估報告(Biological Evaluations,BEs),發現這些廣泛使用的殺蟲劑可能會對近四分之三的瀕危物種產生不利影響。結果顯示:新煙堿類殺蟲劑不僅對蜜蜂和其他昆蟲有害,而且對絕大多數瀕危物種均會造成危害,包括所有兩棲動物,大多數已經瀕臨滅絕的魚類、鳥類和哺乳動物,以及授粉昆蟲和它們授粉的植物。后續需要通過降低新煙堿類農藥的施用率和限制施用時間來降低使用風險。

 

2022年,紐約州環境保護部(DEC)準備將某些含新煙堿類農藥產品重新分類為″限制使用″農藥,該措施已在2023年1月1日起生效。含吡蟲啉、噻蟲嗪和啶蟲脒的產品,如果標簽聲明是戶外、葉子表面或種子處理用途的都將重新歸類為″限制使用″,以確保在特定情況下僅限于有經驗的農藥施用者正確使用。

 

  • 中國:

 

截至2022年10月30日,在我國登記有效期內的新煙堿類殺蟲劑產品共3714個,涉及12種主要品種,分別為吡蟲啉、噻蟲嗪、啶蟲脒、噻蟲胺、呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲啉、氟啶蟲胺腈、哌蟲啶、氯噻啉、環氧蟲啶和氟吡呋喃酮。近年來國內研究者們也發現,部分新煙堿類殺蟲劑(如吡蟲啉、噻蟲嗪、噻蟲胺、呋蟲胺等)對蜜蜂的急性毒性為高毒或劇毒,且具有亞致死效應。此外,吡蟲啉、啶蟲脒、烯啶蟲胺、噻蟲胺、噻蟲啉等還對土壤生態系統代表生物蚯蚓高毒。我國農業部農藥檢定所于2013年7月召開新煙堿類殺蟲劑風險分析研討會,探討了新煙堿類殺蟲劑的具體管理方案,此后我國在農藥登記評審工作中更加關注農藥對蜜蜂的影響。

 

十四、五期間,隨著我國最后10種高毒農藥的全面禁用,高毒農藥的替代品數量將會上升。隨著轉基因作物逐步放開,殺蟲劑用藥量會進一步下降,但總體而言再減量的空間不會很大。新煙堿類殺蟲劑擁有優異的性質和龐大的市場容量,用藥量與過去相比有所增加,吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲嗪、烯啶蟲胺占據較大份額,噻蟲啉、噻蟲胺、呋蟲胺增幅明顯。禁止新煙堿類殺蟲劑于我國而言還有很長一段時間,以稻飛虱為例,從當前防治稻飛虱登記農藥產品數量上看,已過專利保護期的新煙堿類殺蟲劑仍是現階段稻飛虱化學防控的絕對主力,雖然還有其他抗性治理方案,但在未來,該系列殺蟲劑仍將在我國化學防治中存在。


跨國公司積極采取措施 復配法和呋喃煙堿成為有效替代

 

拜耳2022可持續發展報告中,討論了有關新煙堿類農藥的研究及緩解措施,為減少蜜蜂接觸新煙堿類殺蟲劑產生的進一步風險,確定了合適的緩解措施或產品更新,改變了研發中對于新產品的風險評估。我們以拜耳為參考,觀察跨國公司鑒于保護環境和有益昆蟲對新煙堿類殺蟲劑實施的改進措施,其中包括:

 

  • 更新產品標簽,以提高授粉昆蟲的安全性。含有噻蟲胺和/或吡蟲啉的產品(葉面和種子處理)的所有標簽都改進了對授粉昆蟲安全性的使用說明。這些標簽包括國際作物生命組織(CropLife International)開發的授粉昆蟲安全圖標,該圖標已獲聯合國糧食及農業組織(FAO)的批準。

 

  • 研發時測試并篩選新開發化合物早期階段對蜜蜂的毒性,從而優化建立對授粉昆蟲的安全模式,將其作為產品開發的組成部分。創新種衣劑以提高附著力,種衣劑可保護環境免受灰塵污染,還發明了種子處理終點(STEP)技術,通過避免磨損提高種子處理的質量。拜耳認為,在世界各地監管機構授權的條件下,繼續制造和銷售新煙堿類藥物是負責且有益的,符合聯合國的環境原則。


除跨國公司的戰略調整外,新煙堿類農藥還可通過復配解決方案和采用第三代煙堿類殺蟲劑來滿足替代需求。


復配解決方案例如以下:

 

新煙堿類殺蟲劑常與馬拉硫磷、毒死蜱、辛硫磷、乙酰甲胺磷、三唑磷、敵敵畏等有機磷類農藥復配組合,復配后的藥劑用量減少、防效提高,有效減輕了對生態環境的影響。目前新煙堿類殺蟲劑與擬除蟲菊酯類農藥復配技術相對成熟,在我國的病蟲害防治中廣泛應用,此外,通過新煙堿類殺蟲劑與溴氰菊酯、增效醚等聯合應用可防治耐擬除蟲菊酯類農藥的埃及伊蚊和岡比亞按蚊,對于全球范圍內衛生害蟲的防治具有指導性意義。

 

新煙堿類農藥與其他類別農藥復配的應用進展,明確了農藥復配優勢:① 延緩抗藥性;② 提高防效;③ 擴大防治譜;④ 增強持效期;⑤ 提高速效性;⑥ 調節作物生長;⑦ 減少農藥用量;⑧ 改善環境風險;⑨ 降低經濟成本;⑩ 改良化學農藥。同時,需要高度關注復配制劑聯合環境暴露問題,尤其對非靶標生物(例如害蟲天敵)和敏感作物不同生長階段的安全性,以及農藥化學特征改變引起的防效差異等科學問題。不同農藥合理復配或研制殺蟲增效藥劑是延緩抗藥性、減施增效的重要舉措,也是實際農業生產中該類農藥可持續應用的重大策略。


第三代煙堿類殺蟲劑:

 

以呋蟲胺為例,呋蟲胺是唯一不含氯原子和芳香環的煙堿類殺蟲劑,被稱為第三代煙堿類殺蟲劑,即″呋喃煙堿″。表現出的性能比起其他新煙堿類殺蟲劑更為優異,具有更卓越的內吸滲透作用,并在很低劑量下即可顯示出更多殺蟲活性。由于部分煙堿類殺蟲劑(吡蟲啉、噻蟲嗪、噻蟲啉、啶蟲脒)在歐盟禁用,以及日本三井化學公司對呋蟲胺大力開發和推廣應用,加上其高效、廣譜、內吸、滲透、毒性低、速效性好、持效期長、使用安全,與常規農藥無交互抗性等特點,呋蟲胺在農業上廣泛用于水稻、蔬菜、果樹、花卉等作物殺滅害蟲高效,且對蜚鐮、白蟻、家蠅等衛生害蟲用藥也高效。

 

呋蟲胺市場廣闊,劑型加工產品多樣化,能滿足用戶施藥需求,很可能成為取代第二代煙堿類殺蟲劑的主流品種,目前呋蟲胺銷售市場增長的唯一的阻力來源于原藥價格較高。呋蟲胺對蜜蜂的經口毒性只有噻蟲嗪的1/4.6,接觸毒性是噻蟲嗪的1/2,呋蟲胺對蜜蜂來說仍為高毒產品,但相對其他新煙堿類殺蟲劑而言,安全性要強得多。

 

總結

 

新煙堿類殺蟲劑由于其廣譜、高效、內吸好,且與常規農藥無交互抗性等特點,深受用戶喜愛,在殺蟲劑市場占據了主要地位,但是其暴露出來的風險也應引起高度重視。國家應該充分考慮新煙堿類農藥對蜜蜂和環境的影響,制定完善的監管政策,并及時修訂更新。企業下一步開發農藥新產品時,應盡量考慮可替代或交替使用的產品。

 

近年來復配產品的陸續上市,或許會給新煙堿類殺蟲劑帶來新的機會和活力,農藥復配作為一種有效替代措施,其合理、科學、規范的應用,不僅延長了農藥的應用周期,而且推動了有害生物防治良性循環,為生態環境的可持續發展提供了強有力的支撐。第三代煙堿類殺蟲劑在某種程度上,同時具有解決新煙堿類農藥負面影響的前景。

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