Global atlas of pesticide use

想象一下，地球是一个巨大的、充满生机的花园。为了防止这个花园被饥肠辘辘的昆虫、杂草和真菌吞噬，农民们使用了一种被称为农药的特殊化学工具。把这些化学品想象成园丁手中的喷雾瓶：有些是用来除草的，有些是用来阻止昆虫的，还有些是用来对抗真菌疾病的。但就像真正的园丁需要知道该用多少药量、在哪里喷洒以及何时喷洒一样，全世界都需要了解这些化学品是如何在大规模范围内被使用的。如果我们使用过度，或者使用方式不对，就会伤害土壤、水源，甚至危害我们自身的健康。长期以来，想要准确计算出这些化学品的使用量、使用地点以及用于哪些作物，就像是在多云的天空中数星星一样——我们知道它们在那里，但细节模糊不清、缺失或隐藏在世界各地不同的笔记本中。

正是在这种情况下，一个全新的、宏大的项目介入了，旨在拨开这层迷雾。一个由大学和工业合作伙伴组成的科学家团队构建了史上第一个“全球农药使用图谱”。请不要把这个图谱仅仅看作是一张道路和城市的地图，而要把它看作是一个关于世界农场的高清、超详细的视频游戏地图。它不再只是简单地说“X国使用农药”，而是通过缩放功能，精确显示出哪种化学品被用于哪种作物、在植物生命的哪个阶段以及是如何喷洒的。他们处理了2016年至2020年的数据，结合了政府官方报告、市场研究和专家评估，勾勒出了世界农业习惯的轮廓。他们的目标是将一张模糊、破碎的图片转化为一幅清晰、锐利的图像，以便我们能看清化学品使用的“热点”在哪里，并研究如何让农业变得更安全、更可持续。

伟大的农药地图

那么，当这个团队打开灯光并观察他们的新地图时，究竟发现了什么呢？首先，他们发现世界正在使用数量惊人的化学品。在2016年至2020年间，全球每年平均施用290万吨农药。为了让你有个直观的概念，这足以填满一条长长的卡车车队，并环绕地球一周。

地图显示，这种使用情况并不是像在曲奇饼干上撒糖粉那样均匀分布，而是集中在特定区域。仅三个国家——中国、美国和巴西——就承担了全球近一半（45%）的农药总质量。更有趣的是，这三个国家仅处理了约25%的总耕地面积，这意味着他们在相对较小的世界作物份额上使用了大量的化学品。紧随其后的是阿根廷、印度、澳大利亚、日本、西班牙和加拿大，它们共同贡献了总量的22%。

当科学家们观察使用的是哪类化学品时，他们发现除草剂（杀灭杂草的药剂）是最大的赢家，占总质量的53%。杀菌剂（用于对抗真菌）和其他类农药各占约17%，而杀虫剂（杀灭昆虫的药剂）占13%。在这份名单中最著名的名字是草甘膦，其使用量为每年79万吨。紧随其后的是硫磺、代森锰锌和阿特拉津。

“如何”使用与“在哪里”使用同样重要

这个图谱最酷的地方之一在于，它不仅统计了化学品，还解释了它们是如何被使用的。科学家发现，所需的喷洒量会根据任务的不同而产生巨大差异。这就像是用一小滴胶水修复纸上的小伤口，与用一整桶胶水来密封屋顶之间的区别。

施用率（每公顷土地使用的化学品量）在幅度上跨越了六个数量级。

• 轻触式： 一些处理方式，比如在种子发芽前进行种子处理（施用杀虫剂），使用的量极少，中位值仅为0.07千克/公顷。
• 重击式： 在另一端，像是在种植前进行土壤熏蒸，则可能高达80千克/公顷。

地图还显示，作物的类型也非常关键。多年生作物（如果树等存活多年的植物）每公顷获得的农药量大约是谷物（如小麦或玉米）的2.5倍。气候也发挥了作用；在更热、更潮湿的地方，农民往往需要使用更多样化且剂量更重的农药，因为害虫非常喜爱温暖潮湿的天气。

热点与惊喜

该图谱充当了一个“热力图”，点亮了农药使用强度最高的“热点”区域。

• 大豆是最大的目标，吸收了全球**14.4%**的农药质量，主要集中在巴西、美国和阿根廷。
• 玉米、小麦和水稻也是主要参与者，在许多国家都有广泛应用。
• 一些国家有着非常特定的习惯。例如，日本拥有最高的“年负荷”（每公顷作物面积的农药量），因为其对根茎类作物大量使用氰胺。以色列则因在水果和坚果上使用高含量的甲醛及其他化学品而显得格外突出。

研究人员还发现了一些令人担忧的细节。尽管在世界许多地方，一些化学品已被禁止或受到严格限制，但地图显示它们仍在被使用。具体而言，73种被禁止或受到严格限制的化学品仍在使用于48个国家，每年总量达2420万千克。这表明，虽然规则存在，但在某些地方并不总能得到遵守。

他们是如何构建这张地图的

你可能会问：“他们是怎么得到这些数据的？”这并不容易。他们从三个主要来源收集信息：

1. 官方面板数据 (71%)： 来自中国、美国、巴西和欧洲等地的农民调查。
2. 行业统计 (27%)： 来自市场专家的估算，特别是在官方数据缺失的拉美、亚洲和非洲部分地区。
3. 市场研究 (2%)： 来自加拿大和非洲部分地区的数据。

他们必须清理数据，因为存在错误（如负数或不可能出现的化学名称）而剔除了约10%的数据。对于完全没有数据的68个国家（主要是撒哈拉以南非洲地区），他们使用了智能计算机模型（机器学习），根据气候、种植作物和国家经济发展水平来推测可能使用的化学品。他们还填补了缺失的细节，比如喷洒发生的时间（作物生长阶段）以及如何喷洒（航空喷洒、喷杆喷雾器等）。

为什么这很重要

这个图谱是一个游戏规则的改变者，因为这是我们第一次拥有一个清晰、详细的全球农药景观视图。在此之前，我们大多只有粗略的估计，或者将数据混杂在一起，形成一些毫无用处的宏大类别。现在，我们可以准确看到问题出在哪里。

作者指出，这些数据对于制定更好的政策至关重要。如果我们确切知道农药在哪里以及如何使用，我们可以：

• 设定减少化学品使用的更好目标。
• 了解对蜜蜂、水源和人类健康的风险。
• 寻找在不如此依赖化学品的情况下保护作物的更好方法。

然而，论文也谨慎地指出，这是一个过去的快照（2016–2020年）。法规在变化，新的化学品也在不断被批准或禁用。例如，像代森锰锌这样的化学品在2020年仍被广泛使用，但此后已被欧盟禁用。因此，这张地图需要定期更新以保持准确性。

简而言之，这篇论文为我们提供了第一张高分辨率的“谷歌地球”视图，展示了世界是如何保护其食物的。它向我们展示了，虽然我们正在使用大量的化学品，但其模式是复杂的，并且因地而异。通过揭示这些模式，我们可以开始讨论如何为未来进行更聪明、更安全、更可持续的耕作。