电解水助力农业生产过程中的化学农药减量

肖伟 张祥辉 肖圣国 杨琼英

“十四五”规划纲要提出，坚持农业农村优先发展，全面推进乡村振兴。在新的时期下，三农工作的重点需放在农业提质增效上，注重绿色发展、科技研发、质量提升与效益提高。当前在保证稳定生产的同时，要求逐步减少化学农药、化肥的使用量。2021年12月29日，海南省政府率先印发了《海南省化学农药化肥减量实施总体方案（2021-2025年）》，力争到2025年，化学农药使用量较2020年减少15%，每年减量幅度不低于3%。海南省是全国第一个明确提出化学农药化肥减量目标的省份。因地制宜推广化学农药化肥减量增效技术，打造一批绿色蔬菜、绿色水果、有机茶、有机大米等农产品品牌，促进农业生产提质增效，使种植业基本实现从数量型向质量型转变。如何才能有效地实现化学农药减量？笔者认为电解水农业技术在其中大有可为。电解水技术是2021年全国农技中心大力推广的7类绿色防控技术之一，其对作物多数病害均具有较好的防治效果。农业生产过程中，施用电解水（使用电解水农业技术）实现化学农药减量一般体现在如下几个方面。

1 有机生产模式下使用电解水农业技术

1.1 酸性电解水的应用

酸性电解水含有次氯酸等有效杀菌成分，具有较高的氧化还原电位以及较低的pH值，在农业生产中常常用来防治植物病害。播前利用酸性电解水对种子进行消毒处理，可有效杀灭种子携带的病菌（酸性电解水5～10倍稀释液）[1]。可大面积喷施酸性电解水防治农作物病害，如其对叶霉病、灰霉病和晚疫病等病害具有较好的防效（酸性电解水5～10倍稀释液）[2～5]。 通过浇灌（或滴灌）50倍左右的酸性电解水稀释液（或溶解有壳聚糖的酸性电解水）对栽培土壤具有一定的杀菌消毒作用，对防治土传病害具有积极作用。喷施添加了一定量有机硅的酸性电解水能促进作物对硅的吸收，增强作物抗性[6，7]；喷施酸性电解水溶解的壳聚糖可对作物生产过程中的虫害进行防治（壳聚糖含量参照0.1%～0.4%）（图1），如对蚜虫和白粉虱等均具有防治效果[8，9]。

图1 喷施酸性电解水溶解的壳聚糖

1.2 碱性电解水的应用

碱性电解水在电解水农业技术体系中具有重要作用[10，11]。碱性电解水具有小分子团特性，因此具有更好的渗透性。碱性电解水中含有丰富的溶解氢，大田生产过程中已经证明施用碱性电解水能有效地提高作物对营养物质的吸收，抑制植物的氧化应激程度，提高作物自身的抗氧化能力，从而有效提高作物抗性。对于土传病害的防治，碱性电解水也具有举足轻重的作用。在大田生产过程中浇灌（或滴灌）碱性电解水在控制马铃薯粉痂病和十字花科蔬菜根肿病等上已得到有效利用[12]。碱性电解水自身具有一定的杀虫效果，喷施用碱性电解水乳化后的植物油对杀虫具有增效作用，并且该措施对作物真菌性病害也具有较好的防效（植物油含量参照0.025%）[13，14]。

电解水农业技术是以酸性电解水和碱性电解水的施用为核心，并有机地结合包括生物防治在内的其他农事操作措施，达到有机生产过程中病虫害防治的目的。在有机生产过程中，必要时可选择喷施白僵菌或除虫菊素等对虫害进行有效防治；喷施多抗霉素等对病害进行有效防控；采用蜜蜂、熊蜂或壁蜂等授粉等；以这些措施作为电解水农业技术的有效补充。总而言之，电解水农业技术体系能充分满足有机蔬菜生产的要求，实现蔬菜的有机生产，达到在农业生产过程中的零化学农药的使用，有效提高农产品的品质（图2）。

图2 电解水农业技术应用于示范农场

2 绿色生产模式下使用电解水农业技术减少化学农药施用量

2.1 使用电解水农业技术减少化学农药的单次施用量

以电解水为助剂进行化学农药的配制，可以减少化学农药的施用量。从大量的生产实践结果看，使用电解水农业技术能有效减少化学农药的单次施用量，可较容易地使化学农药使用量减少30%～50%。在该操作过程中一般以酸性电解水进行呈酸性农药的配制，以碱性电解水进行呈碱性农药的配制；酸性电解水的使用浓度参照10倍稀释液，碱性电解水的使用浓度参照20～30倍稀释液进行处理。此时，化学农药的使用量可以参照常规的50%～70%。从大量的试验和大田应用结果看，利用电解水进行化学农药的配制，能有效减少单次化学农药的施用量，且防治效果相当或者优于常规配制方式[15～17]（图3）。

2.2 使用电解水农业技术减少化学农药的施用次数

在电解水农业技术体系中，酸性电解水常用于病害的防治，碱性电解水常用于促进农作物生长、提高作物抗性和提高农产品品质等方面。电解水农业技术也常用在农产品的绿色生产（和常规生产）过程中，电解水本身具有的防治病虫害的作用可以有效地减少化学农药的施用次数。也就是说，在绿色生产（和常规生产）过程中，可喷施酸性电解水和碱性电解水对病害进行预防，或作为轻微病害发生时的防治措施；当病虫害较大面积发生时，采取喷施化学农药的方式进行有效防治。化学农药的施用浓度参照说明书。该过程中因化学农药施用次数的减少从而减少化学农药施用量，达到在整个生产过程中有效减少化学农药的施用量。一般讲来，化学农药的喷施次数可以减少1/3及以上[11，18]（图4）。

图3 绿色生产农场

图4 番茄生产过程的化学农药减量

3 其他

利用酸性电解水来调节配制化学农药用水的pH值是一个较为特殊和针对特定水体的用法。新疆、青海等西北地区的农业用水普通偏碱，利用这些水体进行化学农药的配制往往会影响化学农药的作用效果，由于大部分农药是偏酸性的，因此在实际生产过程中可以采用添加酸性电解水的方式来降低水体的pH值至5～6，一般参照每20 L水体添加酸性电解水原液1～2 L进行操作。该措施能有效地发挥化学农药防治病虫害的作用，从而减少化学农药的使用量（部分所涉及的内容将在以后的电解水农业专栏中进行论述）。