吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺等新烟碱类农药,是继有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类之后的第四代杀虫剂,自20世纪80年代推出后,直至今日仍然是世界上使用最广泛的一类杀虫剂。新烟碱类农药中部分品种因对蜜蜂等非靶标生物存在风险性而受到关注,欧盟为此对吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺采取了禁限用措施。我国是新烟碱类农药的主要生产国和出口国。梳理新烟碱类农药研究进展情况和国外管理动态,总结我国新烟碱类农药登记和最大残留限量标准制定现状,分析欧盟禁用吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺等3种新烟碱类农药对我国农药产业和农产品出口等的影响,提出相关对策建议,具有现实意义和指导意义。
1 研究进展情况
1.1 作用机理
新烟碱类农药作用靶标是昆虫神经系统中的烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs),其在神经信号传递中起着关键作用。新烟碱类农药与nAChRs结合后,会持续激活受体,导致神经通道持续开放、钠离子内流,引发神经细胞过度兴奋,昆虫出现痉挛、麻痹,直至死亡。由于哺乳动物的nAChRs结构与昆虫存在差异,且这类农药在哺乳动物体内不易穿透血脑屏障,因此对哺乳动物的急性毒性相对较低。
1.2 作用对象
新烟碱类农药作用机制独特,具有高效、广谱及良好的根部内吸性、触杀和胃毒作用,对防治刺吸式口器害虫表现出卓越效果,同时对鞘翅目、鳞翅目和双翅目等昆虫目害虫也有良好活性。施药方式既可用于茎叶喷雾,也可用于土壤和种子处理等。
1.3 主要品种
目前全球已开发登记新烟碱类农药品种10多个,根据化学结构和登记时间可分为三代。第一代为氯代烟碱类,其结构特点是含有氯代吡啶,以吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺为代表。第二代为硫代烟碱类,其结构特点是含有氯代噻唑,以噻虫嗪、噻虫胺为代表。第三代为呋喃型烟碱类,其结构特点是含有四氢呋喃,以呋虫胺、环氧虫啶为代表。
1.4 毒理学特性
根据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)农药残留联席会议(JMPR)、欧盟食品安全局(EFSA)、美国环保署(EPA)等机构农药登记及登记后再评价相关评估报告,以及我国相关农药登记资料,吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺急性毒性为中等毒至低毒,无遗传毒性、生殖发育毒性及致癌性,综合评估对人类无致癌作用。
1.5 生态环境影响
根据EFSA登记后再评价相关评估报告,新烟碱类农药不同有效成分,因具体化学结构不同,对生态环境影响呈现明显差异。对蜜蜂,吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺经口、接触均高毒。对鸟类,噻虫嗪低毒、噻虫胺中等毒、吡虫啉高毒。对鱼类、溞类,均为低毒。在土壤降解方面,吡虫啉、噻虫胺较难降解至难降解,噻虫嗪中等降解至难降解。在土壤吸附方面,吡虫啉、噻虫胺难吸附至较难吸附,噻虫嗪难吸附。在水解方面,噻虫嗪在酸性条件下难水解、碱性条件下易水解,吡虫啉、噻虫胺难水解。在生物蓄积方面,均不具有生物蓄积性。
2 欧美等国家管理情况
2.1 欧盟
2.1.1 禁限用方面
欧盟基于新烟碱类农药对传粉昆虫的影响,2006年,停止吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺农药喷雾使用。2010年,仅允许吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺用作种子处理剂,并要求采用技术措施,确保种子在储存、运输和播种过程中最大限度地减少粉尘释放。2013年,发布吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺用作种子处理剂和颗粒剂对蜜蜂的风险评估报告,认为其可通过飘尘、花粉、露水等途径对蜜蜂形成急性毒害,并可能对蜜蜂种群的生存和发展带来不可接受的影响,建议除用于温室和冬季谷物外,禁止将含有吡虫啉、噻虫嗪和噻虫胺农药用于蜜源作物和谷物进行种子处理及土壤处理,继续补充评价资料。2018年,更新2013年风险评估报告结论,彻底禁止吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺3种农药除温室以外的所有户外使用。2022年,撤销噻虫嗪登记,并计划禁止进口含有微量禁止使用的新烟碱类农药产品。但为应对突发农业虫害,批准超过200项农药紧急授权申请使用中,近半数涉及新烟碱类农药。针对欧盟成员国(如奥地利、比利时、西班牙等)批准含有已禁用农药的制剂用于种子处理的紧急授权,2023年,欧盟最高法院裁决终止吡虫啉、噻虫嗪和噻虫胺3种禁用物质的紧急授权。
2.1.2 残留限量方面
2005年,欧盟统一农药残留限量标准,制定食品和饲料中农药最大残留限量(MRLs)。对于被禁止使用的农药,MRLs设定在最低检测限(通常为0.01 mg/kg),技术上实现“零残留”管控。2022年,修订噻虫嗪、噻虫胺在农产品中残留限量为检测限,从2026年起执行。2024年,将吡虫啉等纳入32种重点再评审农药,进一步抬高其登记准入门槛。
2.1.3 允许使用方面
新烟碱农药作为包含多个品种的一大类杀虫剂,不同品种环境归趋和生态毒性方面有很大差异。欧盟除禁限用吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺等农药外,同为新烟碱类农药的啶虫脒等仍在登记使用。此外,如呋虫胺等部分新烟碱类农药虽未在欧盟批准用于农业用途,但被批准登记用于卫生用途。
2.2 美国
2.2.1 联邦层面
美国未对新烟碱类农药实施全面禁令,吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺、啶虫脒等新烟碱类农药仍在美国登记使用,但仅限于非蜜源或粉源作物。2020年,EPA发布对吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺4个新烟碱类农药的评估报告,认为在油菜、番茄、辣椒、西瓜、柑橘、苹果等作物花期使用,对蜜蜂存在风险;在部分作物花后使用,对蜜蜂存在风险,但证据较弱;在非蜜源叶菜类蔬菜使用,对蜜蜂低风险。2022年,发布吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺对濒危鱼类、鸟类和哺乳动物等物种的评估报告,认为对3/4的濒危物种产生不利影响,后续可能对上述农药采取更严格禁限用措施。2024年,EPA延长了噻虫嗪、噻虫胺在甜菜等作物中的临时最大残留限量至2027年底。目前,噻虫嗪等农药在美国处于再评审状态。
2.2.2 州级层面
对新烟碱类农药管理政策差异显著,加州限制叶面喷施,但豁免种子处理;纽约州“鸟类与蜜蜂保护法案”2029年生效后,将禁止用于玉米、大豆等作物;佛蒙特州则通过“种子处方”制度规范使用。
2.3 其他国家
加拿大,2019年取消噻虫嗪在观赏作物、浆果作物、果树等作物上使用。2021年,取消噻虫嗪在马铃薯土壤灌根和低丛蓝莓叶面喷施使用。2022年,评估认为,吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺在葫芦上使用对南瓜蜂接触后的潜在环境风险可接受。印度,允许使用吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺、啶虫脒和噻虫啉6种新烟碱类药物,要求在产品标签上注明“不得在作物开花期喷洒”。另外,澳大利亚、阿根廷、新西兰、智利、日本、韩国、肯尼亚和以色列等国,正在对噻虫嗪等新烟碱类农药进行再评价审查,目前尚无最终结论。
3 我国新烟碱类农药有关情况
3.1 产业情况
3.1.1 从登记产品看
在我国已登记的新烟碱类杀虫剂有14种、5,238个产品,约占我国登记农药总数的10.1%。其中,原药264个、制剂4,974个。吡虫啉登记产品数量最多,占新烟碱类登记总数的28%;噻虫嗪、啶虫脒、噻虫胺分别占比17.9%、15.5%和14.9%。登记范围除用于大田食用作物,也有用于观赏花卉、烟草、林木和卫生害虫等。施药方式主要为喷雾,吡虫啉、噻虫嗪和噻虫胺等还有种子处理、撒施、沟施、穴施或投放等。
3.1.2 从生产情况看
我国是新烟碱类农药产品的主要生产国,目前相关产品总产能7.2万t,总产量5.1万t。国内拥有新烟碱类农药登记证的企业984家。
3.1.3 从市场产值看
据统计,新烟碱类农药全球年销售约30亿美元,占全球杀虫剂市场份额26%左右,是目前占比最大的杀虫剂类别。我国是新烟碱类农药产品的主要出口国,2023、2024和2025年我国吡虫啉、噻虫胺、噻虫嗪等新烟碱类农药出口量(折百量)分别为4.11万、4.71万和4.91万t,出口金额(人民币)分别为57.16亿、52.02亿和49.2亿元。
3.2 残留限量标准情况
《食品中农药最大残留限量》国家标准中,新烟碱类农药的限量指标分别有吡虫啉128项、噻虫嗪96项、噻虫胺56项,限量标准值基本与国际食品法典标准一致,大部分高于欧盟标准值(欧盟绝大部分为检测限,通常为0.01 mg/kg)。
4 对我国相关领域的影响
4.1 对农药产业的影响
我国是新烟碱类农药的生产大国,吡虫啉、噻虫嗪等品种在国内农药产能中占比较大。欧盟全面禁限用吡虫啉、噻虫嗪等品种后,短期内,部分依赖单一品种的中小企业面临生产与转型压力,可能导致直接经济损失。长远来看,将倒逼产业加速转型升级,部分头部企业或将加大研发投入,加快技术创新,提前布局替代品种,有利于行业集中度提高和产业结构优化。
4.2 对农药产品出口的影响
从统计情况看,近年来我国对欧盟的新烟碱类农药出口量占比不大,2023—2025年该类农药出口欧盟量占出口全球量的比重分别为5.42%、3.72%和4.64%。欧盟全面禁限用吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺后,部分国家可能参照欧盟标准调整管控政策,这类产品的海外市场有可能逐步萎缩,部分中小企业面临订单流失、产能闲置问题。
4.3 对农产品出口的影响
欧盟是我国农产品出口目标市场。近年来,欧盟不断收紧新烟碱类农药管理使用政策,降低农药残留限量,导致输欧农产品因农药残留问题受阻且呈加重趋势。据中国农业国际合作促进会统计,2024年我国对欧出口茶叶9,952.46万欧元。目前欧盟茶叶中吡虫啉、噻虫嗪和噻虫胺的残留限量分别为0.05、20、0.7 mg/kg。2022年欧盟通报将噻虫嗪、噻虫胺残留限量分别由20、0.7 mg/kg降至0.05 mg/kg,新规于2026年3月正式实施。新规实施后,噻虫嗪和噻虫胺限量将远低于我国限量和国际食品法典限量,这两种农药残留限量标准调整还涉及蔬菜、水果和粮食等其他重要农产品,将对我国相关农产品出口欧盟造成不利影响。
5 对策建议
5.1 强化农药风险管控
通过宣传培训加强新烟碱类农药科学安全合理用药指导,对超范围用药、不遵守安全间隔期要求用药的行为依法依规处理。跟踪国际禁限用管理动态,及时发布相应预警信息,指导农产品出口种植基地合理安全用药,推广使用替代农药和绿色防控技术。
5.2 强化环境风险评估
完善我国农药环境试验准则、评估方法和模型,组织开展吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺等新烟碱类农药的专项风险评价,筛选确认对蜜蜂、鸟类等非靶标生物的风险管理措施,保护生态平衡和生物多样性。
5.3 强化农药科技创新
鼓励通过改变吡虫啉、噻虫嗪和噻虫胺等新烟碱类农药的剂型、使用方法,或通过复配减少药剂使用量、提高防效降低风险。鼓励基于以靶标为导向的农药创制,研发筛选、登记和推广使用低毒、低残留环境友好的替代农药。
5.4 强化法典标准制定
近几届国际食品法典农药残留委员会会议上,欧盟代表多次提出降低噻虫嗪、噻虫胺残留限量建议,该建议未被大会采纳,但目前吡虫啉已经被列入JMPR再评估列表。在继续争取暂缓修订上述限量的同时,积极引导并鼓励企业参与法典标准制修订工作,保护我国利益。
