一、化肥对环境的影响
目前，农业上施用的化肥主要是氮（N）、磷（P）、钾（K）三种，它们都是农作物必不可少的要素。一般土壤里这三种元素的含量不能满足植物生长的需要，其余30种微量元素如铁、铜、锌、镁等都可由土壤供给。
自本世纪中叶，世界化肥施用量趋势可划分为三个明显的阶段：从1959～1984年，化肥年施用量由1400万吨增加到1.26亿吨，增长了9倍，即每年增加7％。从1984年起，化肥施用量继续增长，到1989年达到1.46亿吨，但增长速度较慢，大约每年以3％的速度增长。然后从1989年到1993年，化肥施用量逐年下降，到1993年下降到1.2亿吨。化肥的大量施用，虽然提高了农作物的产量，但由于施用量不当以及施肥不合理，常使很多化肥浪费掉，而且随水土流失进入水体，从而加剧了环境污染，导致生态系统多方面失调。在三种化肥中，磷肥的施用量最大，但利用率也很低，如美国仅为30-50％，日本50-60％，原苏联30-40％，由此可见，世界上每年施用的磷肥中，一半以上排放江河湖泊和海洋中，造成水体富营养化。
我国是化肥使用大国，1996年我国化肥施用量3800万吨，居世界第一位，单位面积用量居世界中等水平，但我国化肥利用率平均只有30-35％。也就是说，每年有1100多万吨的肥份流入水体，其中氮肥损失率最高。这不仅造成了巨大的经济损失，而且对环境产生了严重污染，对水体、土壤、大气、生物及人体健康造成严重危害。其主要表现为：
造成江河湖及地下水源的污染。据有关资料表明，农田径流带入地表水体的氮占人类活动排入水体氮的51％，施氮肥地区这种氮流失比不施地区高3-10倍。据1983-1987年城市地表水的环境监测资料，氨氮增加了2.1倍，亚硝酸盐增加了1.4倍。据调查，全国532条河流中，82％受到不同程度的氮污染，大江大河的一级支流污染普遍，支流级别越高则污染越重。这些河湖水域中氨氮和硝酸盐都是主要污染物，富营养化日趋严重，同时造成地下水污染。
威胁近海生物。大量氮肥流失为“赤潮生物”的迅猛增殖提供了丰富的氮营养条件，己成为赤潮的主要诱发因素之一。赤潮的发生，使海域生态系统遭到破坏，鱼类、贝类中毒或死亡，并通过食物链危害人类健康。我国天津近海渤海湾、连云港近海海域、大连湾海区及南海珠江口入海处等一些海域氮污染比较严重，已达到富营养化程度。近几年屡有赤潮发生，已引起人们普遍关注。
影响人类健康。原苏联科学家发现，施氮过多的蔬菜中硝酸盐含量是正常情况的20-40倍。人或牲畜食用硝酸盐含量的植物后，硝酸盐在体内转化生成硝酸盐与各种胺类反应，会产生亚硝酸胺，同时亚硝酸盐容易与血红素中的铁离子结合，导致高铁血红素白血症，使人们出现行为反应障碍、工作能力下降、头晕目眩、意识丧失等症状，严重的还危及生命。饮用水、食物中硝酸盐超过一定含量，人食用后会受到很大毒害。在人体内硝酸盐易转化成亚硝酸盐与仲胺合成产生毒害性很强的亚硝胺类致癌物，硝酸盐、亚硝酸盐对人体健康具有致癌、致畸、致突变的严重危害性。因此，世界卫生组织建议饮用水硝酸盐不得超过11.3毫克/升。在我国华东沿海等一些肝癌高发区调查发现，当地及其附近区域的土壤、地表水、地下水因大量施用氮肥，污染比较严重。
破坏土壤结构。长期大量地使用氮肥特别是大量施用铵肥，铵离子进入土壤后在其硝化作用的过程中释放出氢离子，使土壤逐渐酸化。铵离子能够置换出土壤胶体微粒上起联结作用的钙离子，造成土壤颗粒分散，从而破坏了土壤团粒结构。大量施用氮肥，给土壤引入了大量非主要营养成分或有毒物质，如硫铵中的硫酸根离子和氯铵中氯离子，或尿素中的有毒物质缩二脲，它们对土壤微生物的正常活动有抑制或毒害作用。土壤酸化不仅破坏土壤性质，而且会促进土壤中一些有毒有害污染物的释放迁移或使之毒性增强，使微生物和蚯蚓等土壤生物减少，还加速了土壤一些营养元素的流失。我国东北地区一些农场长期使用氮肥，根据调查，50年代初土壤有机质含量约5%-8％，现在已降到1％-2％。江西红壤上施用两年铵态氮肥后，表土PH值由5.0降到4.3，土壤板结普遍严重。一些地处热带的农田中长期大量施用氮肥而不用有机肥，致使土壤严重板结，最终丧失了农业耕种价值。
二、推广科学的施肥技术
要控制化肥（主要是氮肥）对环境的不良影响，既要控制其施用量，又要严格执行使用规程。目前国外实施一系列法定的一般预防性措施和农业技术措施：前者的方向是消灭不合理地使用化肥，控制其在环境中的积累，如利用有机肥在最佳时期按规定用量、用适合当地的方法施肥，在轮作中栽培过渡性作物，施用长效肥料等。一般预防性措施包括对肥料的正确运送、保存和施用等。
1．科学施用钾肥
钾是作物生长发育所必需的营养元素之一，科学、合理地施用各种钾肥，不仅能够大幅度提高产量，而且对作物品质有明显的改善作用。
钾肥肥源广阔，常见的化学钾肥有硫酸钾、氯化钾等，生物钾肥有草木灰和作物秸秆。合理施用钾肥，要因地制宜，综合多种因素进行考虑，并与氮、磷肥和微肥等进行配合施用。
一般说来，喜钾的作物，如棉花、苎麻、黄红麻、晚稻、杂交稻、水果、瓜类、蔬菜、烟叶等，应多施钾肥，其它作物则可少施或不施。对忌氯作物，如烟叶、茶叶、瓜果、麻类等不应施用氯化钾，宜施硫酸钾。若能将化学钾肥与生物钾肥配合施用，则肥效更为明显。
对酸性土应多施草木灰，砂土、粘土应多施秸杆等有机肥。草木灰、桔秆一般用作底肥，而氯化钾、硫酸钾既可作底肥也可作追肥，一般多年生作物底肥占1／3，茎叶生长时期和开花结果时，冉各追施1／3；两年生和生育期长的作物按底追各半；一年生和生育期短的作物，底肥可占2／3或全部底肥，追施1／3或不追肥，底肥可在整田时一次性施入，追肥应采取条施、穴施或根外喷施。追肥多在返青、拔节期和现蕾、开花、结果时施用，特别是作水稻分蘖肥、小麦拔节肥、油菜抽薹肥、棉花现蕾肥、果树抽条肥的追施最为重要。追施钾肥，应注意宜早不宜迟，前期多施，后期少施。但在化学钾肥施用时，应注意不要直接与作物根系、种子接触，以免发生烧伤现象。
2．科学施用磷肥
磷肥施入土壤后有两个特点：一是在土壤中移动性很小，其移动半径多在0.5-1厘米以内；二是容易被土壤中两价阳离子固定。这就造成作物根系吸收利用的团难，降低了肥效。其利用率只有12％－15％，提高磷肥利用率主要注意以下技术环节。
（1）集中施用，尽量减少与土壤的接触面。这是减少磷肥中有效磷被钙、镁或铁、铝固定的最有效的施肥方法。如在冬小麦播种时用两台耧子，第一台播磷肥深7－10厘米，第二台播种，磷肥与种子间相距1－2厘米。也有在小麦孕穗期，叶面喷施磷肥溶液，也是降低和杜绝磷肥被土壤固定的好办法。
（2）与有机肥料混合施用。磷肥与有机肥混合施用，不但可以减少磷肥与土壤的接触面，而且有机酸类物质有助于提高钙镁磷肥的有效性。1与10倍于磷肥量的优质厩肥、堆肥混合施用效果甚好，若先堆沤后施用，效果更佳。
（3）重点施在前茬豆科作物上。实践证明，将过磷酸钙或钙镁磷肥直接施在前茬豆科作物上，比施在后茬禾本科作物上经济效益高，增产幅度大。豆科作物对磷有特殊的吸收利用能力，并可起到以磷增氮，以小肥养大肥和以无机肥换有机肥的目的。具体施肥方法是种大豆时，每亩施磷肥30公斤，种小麦时，每亩施30公斤，实施证明，这种施肥方法，两季作物都增产，比把磷肥全部施在小麦上，效果要好。
（4）重点施在旱作物上。磷肥应掌握“旱重水轻”的施用原则，在水旱轮作区，应重点将磷肥施在旱作物上，再利用旱作田磷肥后效，供应后茬水稻利用，实践证明将有限的磷肥重点施在旱作物上，对旱作物和水稻都有好处。
（5）因土施肥。水溶性的过磷酸钙最好施在中性和石灰质的碱性土壤上。钙镁磷肥、钢渣磷肥、脱氟磷肥属弱酸溶性磷肥，应施入中性或酸性土壤。磷矿粉、骨粉等难溶性磷肥，只有在酸性土壤中施用才能发挥肥效。
3．广泛施用有机肥
我国是农业大国，不论过去、现在和将来，都必须重视有机肥的使用，即使化肥供应充足，也不能放弃有机肥。这是因为，有机肥具有的优越性是任何一种化肥所代替不了的，这些优越性包括：
（1）有机质是作物营养元素的主要来源。作物吸收的大部分氮，1／2至1／5的磷，大部分的钾都是由土壤有机物质分解矿化后提供的。同时，有机物质也是作物所需的各种微量元素的源泉。故称有机肥为“完全肥料”。
（2）有机质是作物碳素营养的源泉。绿色植物的光合作用，就是利用光能将二氧化碳和水合成碳水化合物。而空气中的二氧化碳含量仅0.03％，作物对二氧化碳的需求量要高于空气中的1-4倍，这主要靠土壤微生物分解有机质所产生的二氧化碳来满足作物生长的需求，据研究，一般通过有机物质分解出来的二氧化碳，能使作物增产40％左右。
（3）有机质能促进土壤有益微生物的活动。土壤有机质是微生物的“粮食”，而微生物好比农作物的“炊事员”，通过它们的“烹调加工”，能把有机质中作物不能吸收的东西，变成“可口”的食物，源源不断地供应给农作物。其中固氮微生物本领更大，它们能将大气中的氮固定下来，供给作物吸收利用。
（4）有机质能形成土壤团粒结构。有机质中的腐殖质，是一 种很好的胶结剂，它能使土壤形成团粒结构，改善土壤物理性能，合理调节土壤水分、养分、空气和温度情况，因而能提高土壤肥力。
（5）有机质能提高土壤保水、保肥和缓冲能力。因为腐殖质属于有机胶体，它恰似作物养分的“储藏库”，能吸咐大量水分和养分，既可减少肥分流失，又能把储藏在土壤溶液中过剩的一些养分源源地供应作物的目的。
由此可见，提高土壤有机质含量，既能使作物高产稳产，又能提高土壤能力。我们必须提倡增施有机肥料、种植绿肥作物、推行秸秆还田、合理轮作等，才能达到种地养地相结合。
4．积极推广微生物肥料
在土壤地表下30－40厘米的土层里，有一个庞大的天然“肥料厂”，它就是微生物群落。众所周知，贫瘠的土地是种不好庄稼的，但如果种大豆、银合欢等豆科植物则生长良好。这是因为豆科植物可以通过生物固氮来为自己提供氮肥。在豆科植物的根部，有许多圆鼓鼓的小“疙瘩”，它就是固氮微生物根瘤菌。根瘤菌中有一种物质叫固氮酶，它能够使根瘤菌直接利用空气中的氮气，合成氮肥，为植物提供氮素营养。资料表明，1亩地1年中根瘤菌所产生的氮素有10～15公斤，相当于100－120公斤硫酸铵的含氮量。
微生物有一种磷细菌，能分解一些含磷有机物，使磷变成可溶性磷，为植物提供可利用的磷肥。钾肥则可由硅酸盐细菌来提供，因为硅酸盐细菌能把含钾丰富的石块“咬烂”，把钾从石块中分解出来，溶解于水中，供植物吸收利用。
土壤中的有机物质以及施用的厩肥、人粪尿和绿肥等，很多营养成分在未分解前作物是不能吸收利用的，也要通过微生物将它们分解，变成可溶性物质，才能被作物吸收利用。
在不同性质的土壤中，微生物的数量和种类分布是不均匀的。粘重土壤中和偏酸偏碱性土壤中微生物的数量和种类较少，而肥沃、土壤团粒结构好的土壤中则多。因此，可以人为地制取优良的菌种培养成微生物肥料，施到地里，从而提高土壤肥力，增加作物产量。例如，花生用根瘤菌拌种，每亩可增产15％左右。
随着科学技术的发展及遗传工程的应用，科学家正在研究把豆科作物的遗传基因，移植到禾本科作物上。有朝一日，如水稻、小麦、玉米等禾本科作物，也和花生、大豆等豆科作物一样，根部能长上根瘤，能有效地利用空气中的氮素，不用施用很多肥料，就能获得稳定高产。到那时，根瘤微生物将给人类作出重大的贡献。
我国农业生产上现已应用根瘤菌、固氮菌、磷细菌和钾细菌等微生物肥料，对提高作物产量，促进土壤改良，都起到了不小的作用。我国近几年又推广了增产菌，对促进农业生产发展有着重要作用。
5．积极推广垃圾堆肥
垃圾堆肥和垃圾复合肥是经过工厂处理后的垃圾肥料。它的产生，是近年来我国科技发展的新事物，既处理了城市垃圾，防止了污染，又生产出能够满足农业需要的高质量的有机质的肥料，具有积极的社会效益和经济效益。
垃圾堆肥和垃圾复合肥的主要原料是环卫工人所收集的城市生活垃圾。首先将垃圾进行分类筛选，除去塑料、金属、玻璃等不易发酵的物料后，所剩部分中60％是厨房垃圾、烂蔬菜、烂水果、树叶、纸类、草木、灰土等有机物，40％是灰土，掺入适量的大粪，然后送入发酵车间堆积起来进行好氧发酵。
经过两次发酵后的堆肥呈黑褐色，无臭味，松散，实现了无害化指标。再经过烘干、筛分后制成细、中、粗三种适于不同作物使用的熟化精堆肥，有机质含量为25％以上，并含少量速氮、速磷、速钾及微量元素。施用熟化堆肥可以防止土壤板结，土壤透气性、通水性、保水性将明显改善。堆肥PH值在6－7之间，偏酸性，还有改良碱性土壤的作用。据有关部门种植试验证明，适量施用垃圾堆肥可使农作物增产11％左右，而对农作物无不良影响。
近年来环卫科研部门经过多次实验，又研制出垃圾复合肥。它是以熟化堆肥为基础适当掺入无机速效氮、磷、钾肥料而制成的。其中堆肥的含量占50％－70％，有机质含量占12.5％-19％左右，为了让农作物逐步吸收养分，复合肥做成颗粒状有一定的抗压强度。氮、磷、钾的含量可根据谷物、果木、蔬菜、花草的不同需求而进行配比。
三、农药对环境的影响
农药是消灭对人类和植物的病虫害的有效药物，在农牧业的增产、保收和保存以及人类传染病的预防和控制等方面都起很大的作用。例如在日本，稻米产量由于大量使用化学农药，每公顷自1945～1950年的3.2吨提高到1966～1968年的4.2吨。又如在菲律宾、巴基斯坦和巴西的示范农场中，利用除莠剂使稻米增产约46％。第二次世界大战期间，诺贝尔奖金获得者默勒发明了滴滴涕，使蚤子受到控制从而防止了欧洲斑疹伤寒病的传播。滴滴涕还能消灭蚊子，因而对防止疟疾和脑炎病的传染也起重要作用。例如印度在1952年，疟疾发病率达7500万病例；使用滴滴涕控制后，到1964年就减少到10万病例。
随着化学工业的发展和农药使用范围的扩大，化学农药的数量和品种都在不断增加，现在世界化学农药总产量（以有效成分计）超过200万吨，预计到2000年，世界农药的使用量在300万吨左右。但农药有其利也有其害。由于长期大量使用农药，空气、水源、土壤和食物受到污染，毒物累积在牲畜和人体内引起中毒，造成农药公害问题。因此，如何正确地使用农药，农药的发展方向如何，都引起了人们的普遍关注。
1．农药和杀虫剂
一般所谓农药包括有许多种类，除了最常见的杀虫剂外，还有除莠剂、灭真菌剂、熏剂和灭鼠剂等。造成环境污染并对人体有害的农药主要是一些有机氯农药和含铅、砷、汞等重金属制剂，以及某些除莠剂。某些有机磷农药对牲畜和人体有剧毒，使用不慎会引起急性中毒。
2．农药对环境的影响
农药一旦进入环境，其毒性、高残留特性便会发生效应，造成严重的大气、水体及土壤的污染。
农药对大气的污染：农药微粒和蒸汽散发空中，随风飘移，污染全球。据世界卫生组织报告，伦敦上空1吨空气中约含10微克滴滴涕。北极地区的格陵兰，估计在1500万平方公里的水区里每年可能沉积295吨滴滴涕。其原因除了化学稳定性和物理分散性外，滴滴涕还具有独特的流动性；它能随水汽共同蒸发到处流传，使整个生物圈都受到污染。
农药对水体的污染：农药对水体的污染也是很普遍的。全世界生产了约150万吨滴滴涕，其中有100万吨左右仍残留在海水中。英美等发达国家中几乎所有河流都被有机氯杀虫剂污染了。据报告，伦敦雨水中含滴滴涕70～400PPt。
农药对土壤的污染：主要由于在其使用过程中，约有一半药剂下落在土壤中。由于农药本身不易被阳光和微生物分解，对酸和热稳定，不易挥发且难溶于水，故残留时间很长，尤以对粘土和富于有机质的土壤残留性更大。以我国为例，虽然从1983年起已全面禁用有机氯农药，但以往累积的农药仍在继续起作用。据调查，DDT的用量仅及六六六的十分之一，但因其高残留特性，在土壤中积累比六六六还多；我国目前土壤中积累的DDT总贮量约8万吨，贮存的六六六约5.9万吨。这些累积的农药，还将在相当长的时间内发挥作用。
3．农药对人体健康的影响
农药主要是通过食物进入人体，在脂肪和肝脏中积累，从而影响正常的生理活动。它对人体的危害目前认为有以下几个方面：
①对神经的影响。有机氯农药具有神经毒性。滴滴涕大量进食会危害神经中枢，以致痉挛而死，但使用时人体的吸入量不大，不致引起急性中毒。有机磷农药最近也认为具有迟发性神经毒性，人类对此毒性特别敏感。
②致癌作用。用动物实验证明，滴滴涕等农药有明显的致癌性能。虽然动物实验不能完全外推到人类，但可反映出它对人的危险性。
③对肝脏的影响。有机氯农药能诱发肝脏酶的改变，从而改变了体内的生化过程，使肝脏肿大以致坏死。此外还能侵犯肾脏，并引起病变。
④诱发突变。滴滴涕和除莠剂245－涕等是一种诱变物质，即具有遗传毒性，能导致畸胎，影响后代健康和缩短寿命。
⑤慢性中毒。有机氯农药慢性中毒时，引起倦乏、头痛、食欲不振、肝肾损害等。
农药污染食品的途径有二：一是农药残留在作物上，使其直接受到污染；二是通过食物链的富集作用间接地污染食物。当有毒农药施用在农作物、蔬菜和果树上时，残留在作物表面上的农药，由于脂溶性强，很容易渗人表皮的蜡质层，以致很难完全清洗掉。如果以这些受污染的粮食、蔬菜作饲料，则残留的农药就会转移到肉类、乳类和蛋品中引起污染，最终随食物进入人体。据有关资料，日本人体中六六六含量达12.11ppm，
人乳中也检出六六六，而滴滴涕对人类的污染，有96.6％是通过动物性食物进入人体的，其中蛋类占32.4％，鱼类占3.0％。
种子中脂肪含量高的农作物对农药的吸收量也高，如花生、块茎和薯类等食用部分埋在土中的作物，也可能由土壤中的残留农药而受到污染。
图6－1 滴滴涕在全球环境中的迁移、转化和富集过程简图
在使用农药时，有一部分农药会散发到空气中，引起空气的污染。还有一部分农药会随农田的灌溉水排入江河，引起水域的污染，如在水域中直接使用农药灭蚊，则危害更大。
一般说来，水生昆虫、蟹、虾等节肢动物对有机氯农药较敏感；而蚌、螺等软体动物的抗药力则较强。水生植物对除莠剂以外的农药，一般耐药性都强，以致农药存留于这些植物中，随后经过复杂的生物化学循环而在鸟类、鱼类和水禽体中积累起来。例如，滴滴涕在水中的溶解度为0.002ppm，但在脂肪中则为10万ppm，相差5000万倍。因此，它会积累在生物体的脂肪中，随着食物链的营养层次逐渐富集和转移，最终进入人体，引起慢性中毒，甚至引起癌症。图6-1表明滴滴涕在全球环境中的迁移、转化和富集过程。
农药对食品和饮用水的污染是十分严重的。美国1984年在18个州的地下水中测出含量高的12种农药；1986年在23个州测出17种农药。结果，佛罗里达州封闭了1000多眼饮用水井，该州地下水二溴乙烷的污染程度高出最高允许量的64倍；在艾奥瓦州27％的居民受到农药污染水源的危害。
我国的情况也不容忽视。如1984年南昌市对市场小白菜、甘蓝等抽样检测，结果超标8倍；西安市黄瓜、番茄中有机磷农药残留有半数以上严重超标，据有关卫生部门调查检测，目前，市售蔬菜农药检出率达50～80％，其中绝大部分为剧毒农药中胺磷所污染。
4．农药对除虫害带来的问题
农药除了污染环境，危及人体健康外，在防治病虫害的固有功能方面也不是完善无缺的。它带来了两点十分不利的副作用：
①对害虫的天敌和其他益虫、益鸟有杀伤作用。日本长野县施用农药防治苹果红蜘蛛，短期内红蜘蛛被消灭了；但秋后又发现红蜘蛛的数量比用药前还要多，其原因就是天敌同时也被杀死。在农作物－农业害虫－害虫天敌这一简单的食物链中，使用农药对害虫天敌的影响常常比害虫为大，以致不能彻底消灭害虫，或旧害方除新害又至，问题仍然不能解决。究其原因大致有如下三点：第一是害虫的数目一般比天敌多，故少数害虫有较大的几率逃避死亡而幸存下来。其次是食物链中由于毒性的富集作用，营养层次越高的中毒剂量也越大，以致天敌中毒的程度比害虫严重，死亡的机会也越多。第三是农药大多具有广泛的毒性,
可能不只一种天敌受到无意的危害，以致意外地一害未除反而引起了新的虫害。
②使害虫产生抗药性。增加用药的次数和数量，更加重了环境的污染和危害。按照进化论中物竟天择、适者生存的原理,害虫的抗药性还会不断增加，最后使农药损失其除害的作用。当害虫在生理上受到农药的毒性作用时，它必然会产生一种抵抗这种毒性的反作用，从而少部分虫体有机会幸存下来并把抗药性遗传到下一代去，以免于种群的灭绝；另一方面，人们为了除恶务尽，常常因此增加用药量，甚至采用毒性更广泛的农药或扩大用药的范围。殊不知由于上述同样的道理，那些幸存的害虫抗药性越来越强，这无异于在选择性地培养一种能抗农药的“超级害虫”。再加上害虫密度的暂时降低和其他虫种的减少，使具有抗药性的害虫更容易繁殖成长。
四、农药污染的防治
1．防止农药污染的途径
适当地利用农药以保证农业的增产和消灭某些传染性疾病，从当前的趋势看来是十分必要的，不过，化学农药的大量施用确实也引起了不少严重的问题。目前为了防止农药的污染和危害，大致有下列几方面的措施：
①采取综合防治的方法，研究新的杀虫除害途径，联合或交替使用化学、物理、生物和其他有效方法，克服单纯依赖化学农药的做法。如选育和推广抗病虫害的优良品种，使用微生物农药，以菌治虫，以虫治虫以及推广冬季灭虫、诱杀、辐射处理等办法，以减少农药的使用量。
②搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作。对目前广泛使用的农药品种和剂型进行安全评价；并从急性、蓄积性和慢性的毒性，致突变性、致癌性、致畸性，联合毒性，对眼和皮肤刺激性和变态反应，农药代谢产物的毒性，农药的残留行为，对水生动物和益虫的毒性等等方面综合分析，全面比较。然后制定允许残留标准和安全间隔期。
③安全合理地使用现有的农药。搞好植物病虫害的预测预报工作，合理调配农药，改进喷洒方法和农药使用的性能，以便用药及时适量，提高药效，减少污染和防止产生抗药性，做到经济有效地消灭病虫害，并充分发挥农药的积极作用。
④发展高效、低毒、低残留的化学农药来代替剧毒和残留性高的农药。高效农药用量少，是减少环境污染的一个重要方面。改变农药的分子结构，大力发展低毒性，易分解的有机磷、氨基甲酸脂类农药、生物农药以及不孕剂、诱引剂、昆虫激素即所谓第三代农药，已成为化学农药的研究发展方向。
2．现有农药的合理使用
要做到安全合理使用农药，首先必须调查研究各种病虫害的起因和发生的条件，做到能预测预报，对症下药。并防止由于措手不及而加大农药的浓度和用量，造成大面积作物的严重污染事件。
其次是混合和交替地使用不同的农药，以防止产生抗药性并保护害虫的天敌。长期单一地使用一种或一类农药，往往引起害虫对该农药的抗药性，从而使用药量和次数被迫增加，结果不仅增大防虫除害的费用，而且大量杀灭害虫的天敌。如果能摸清抗药性发生的规律，进行交互抗性试验，合理调配农药，至少可以控制抗性的发展，提高现有农药的使用效果。
农药的使用效果除了它本身的药效外，与所用的药械关系也很大。目前的趋势是向低量和超低量喷洒的方向发展，即要求喷雾和喷粉器械做到喷得快、喷得细而且喷得均匀。这样不但使用药剂的杀虫效率提高，而且能够耐热、耐光、耐雨和渗透力强。
在改进农药的使用性能方面，也有许多有效的办法。如在农药中掺杂一些辅助性的物质，可以改进其在使用中的某些缺点。我国农村往往因地制宜地利用当地的三废和土农药掺合使用，既节省农药又提高药效。又如采用玻璃微囊（直径约5微米）装1605等巨毒农药原液喷洒使用。害虫取食后微囊经消化道摩擦破裂，很快就中毒死亡。这样既能保护天敌，又能防止污染，延长残效的时间。再有将挥发性和水解性的农药（如敌敌畏）吸收在脂溶性物质内或包在塑料薄膜中，以延长农药的寿命和提高药效。对根部内吸剂如3911和21149等农药，为防止水分渗入和控制颗粒剂农药释放的速度，可将其包在胶质薄层内，也可延长其在土壤中的寿命并提高其残效。
1990年以来，我国开始实施绿色食品工程，其食品标准中即对农药的使用作了严格的规定，这是我国农药防治的一个重要措施。
3．加强生物防治并推广无公害的农药
利用害虫的天敌以虫治虫，是生物防治的一种行之有效的方法。这种方法经济简便，没有化学农药污染环境和产生抗药的缺点。
寻找能分解长效性农药的土壤微生物，使大部分落在土壤内的农药很快被分解，这对免除环境污染极为有利。
微生物农药是生物防治的重要组成部分，通常是利用微生物本身或其产物制成的农药。由害虫病原微生物制成的称为微生物杀虫剂，如白僵菌、杀虫冥杆菌等。由植物病害病原菌的抗体或微生物代谢产物抗菌素制成的称为药用抗菌素。微生物农药是60年代发展起来的一种新型农药，在国外发展很快。据估计，美国微生物杀虫剂占农药的1／4。日本着重研究农用抗菌素，如春日霉素、灭瘟菌素、多氧霉素、威大霉素等都已大量生产和全面使用。
微生物农药具有许多优点：杀虫效率高，可达80％以上，不产生公害，对人畜无毒，能增强植物的抗病性并刺激植物生长。生产简便成本低，可利用农副产品甚至工业废水做原料，也可以土法生产。许多农用抗菌素有内吸性、药效长，能充分发挥作用；与化学农药相比，对害虫不易产生抗药性。
现有微生物农药有细菌、真菌、病毒和抗菌素等四类，前三类用于杀虫，后一类用于防治病害。
此外，生物防治还包括昆虫农药、动物农药和植物农药等。植物农药如除虫菊、烟草、鱼藤根等均能用于杀虫，并已经得到广泛作用。
据统计，我国目前生物防治病虫害面积已由1972年的80万公顷发展到目前的2130万公顷。总之，生物防治前途远大，是今后研究发展的主要方向。
物理性防治害虫也是发展方向之一。例如：利用昆虫的趋性（趋光、趋热等特性），安装黑光灯诱杀成虫；利用糖醋液引诱害虫；利用扎草诱杀早期成虫等等。无论是农业害虫还是果树害虫，这种方法都能收到良好的效果。还可以利用昆虫的性信息特征，人工合成昆虫的性激素并利用昆虫的微波传播信息诱杀异性和同类。