Пространственно-явные наборы данных по внесению пестицидов, включающие 146 активных веществ в Китае с 2001 по 2022 год

Почему это важно для продовольствия и рек

Пестициды помогают защищать посевы и удерживать цены на продукты доступными, но они также могут попадать в почвы, реки и питьевую воду. В Китае, одном из крупнейших в мире потребителей пестицидов, было удивительно трудно точно знать, где и в каких количествах применяют те или иные вещества. В этом исследовании создан подробный картографический набор данных по применению пестицидов по всей территории Китая за два десятилетия, что дает политикам, учёным и широкой публике новый способ увидеть скрытый след современной сельскохозяйственной практики.

От одной общей цифры к детальной картине

До сих пор официальная статистика в Китае в основном указывала пестициды как единый суммарный показатель — сумму сотен различных ингредиентов с очень разной токсичностью и поведением в окружающей среде. Это похоже на ситуацию, когда известно общее количество потребляемых лекарств в стране, но неизвестно, какие именно препараты используются. Авторы поставили цель устранить этот пробел, создав национальный покомпонентный учёт пестицидов с разбивкой по типам культур и местоположению за период 2001–2022 гг. Их задача — предоставить бесплатный ресурс, который позволит оценивать экологические риски более реалистично и разрабатывать целевые меры контроля вместо универсальных правил.

Слушая фермеров и выявляя закономерности

Проект начался с полевых опросов более тысячи фермеров в ключевых сельскохозяйственных регионах Китая, охватывающих 12 важных культурных систем, таких как рис, пшеница, кукуруза, овощи, чай и фрукты. Фермеров спрашивали, какими продуктами они опрыскивают культуры, как часто, в каких дозах и на какой площади. По этим данным команда рассчитала количество каждого активного вещества, вносимое на единицу площади для каждой культуры. Они обнаружили, что внутри каждой культуры у фермеров сложилась довольно устойчивая «ранжировка» ингредиентов: несколько применяются интенсивно, остальные — в меньших количествах, формируя предсказуемый узор. Опираясь на идеи из экономики, экологии и системного мышления, авторы рассматривали эту ранжировку и относительные доли ингредиентов как своего рода отпечаток применения пестицидов в каждой культурной системе.

Преобразование разрозненной информации в национальные карты

Чтобы распространить эти «отпечатки» во времени и пространстве, исследователи объединили несколько типов данных. Они отслеживали, когда каждое вещество было официально одобрено или запрещено, и как рекомендованные дозы менялись со временем. Статистическими методами они связали эти временные линии с опросными «отпечатками», создавая ежегодные оценки внесения для 146 различных ингредиентов. Затем эти оценки скорректировали так, чтобы их суммы соответствовали национальной и провинциальной статистике по общему использованию пестицидов. Наконец, результаты наложили на подробные карты убранных площадей по каждой культуре с разрешением примерно 10×10 километров. В итоге получился набор карт высокого разрешения, показывающий, как использование различных групп пестицидов — например органофосфатов, неоникотиноидов и триазолов — изменялось в ландшафтах Китая в период с 2001 по 2022 год.

Проверка карт по данным рек

Поскольку Китай не публикует продажи или записи по применению по конкретным ингредиентам, команда не могла напрямую верифицировать карты по официальным данным об использовании. Вместо этого они проверили, могут ли оценённые ими внесения воспроизвести измеренные уровни пестицидов в реках. Используя широко применяемую модель стока, они перевели картированные данные о внесении в ожидаемые концентрации в речной воде с учётом осадков, уклонов, растительного покрова и простых допущений о смыве химикатов с полей. Затем эти прогнозы сравнили с сотнями реальных измерений из национальной сети мониторинга качества воды в бассейне Янцзы. Для большинства пестицидов и мест предсказанные и измеренные концентрации совпадали в пределах одного порядка величины, а модель правильно предсказывала присутствие конкретного ингредиента в реке примерно в двух третях случаев.

Что это означает для людей и политики

Для неспециалистов ключевой результат — не новый расчёт риска, а новый ракурс. Вместо одного национального итога теперь доступен поквартальный, постадийный по годам и картографический взгляд на то, где именно определённые пестициды, вероятно, попадают в окружающую среду Китая. Это позволяет выявлять «горячие точки», отслеживать переход от старых к новым веществам и гораздо конкретнее связывать практики земледелия с загрязнением рек. Авторы сделали свой набор данных и программный код пригодными для ежегодного обновления по мере поступления новых опросных данных. Это значит, что регуляторы, исследователи и местные власти могут использовать эту работу как живую основу для более безопасного управления пестицидами — с целью сохранить пользу для защиты урожаев и одновременно сократить скрытые издержки для экосистем и здоровья людей.

Цитирование: Zhang, B., Mu, H., Li, H. et al. Spatially explicit datasets of pesticide inputs integrating 146 active ingredients in China from 2001 to 2022. Sci Data 13, 380 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06704-7

Ключевые слова: пестициды, сельское хозяйство Китая, экологический мониторинг, загрязнение рек, пространственные наборы данных