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转基因生物与农药

抗转基因杂草
1996年,当转基因生物(GMOs)被引入农民的农田时,主要卖点之一是这些新的作物品种将减少农药的使用。毕竟,如果作物本身能产生一种杀死主要害虫的毒素——就像Bt作物的情况一样——那么减少杀虫剂的需求量似乎是合乎逻辑的。如果一种转基因作物能够耐受一种特定的除草剂——一种“抗农达作物”,也就是我们熟知的“抗农达”品种——能够在一种杀死田间所有其他植物的杀虫剂的使用下存活下来,那么农达将是唯一需要的除草剂,而且用量会更少,这似乎是合乎逻辑的。

有一段时间,这些假设似乎正在成为现实。美国农业部2006年的一项研究引用了1997年的数据说:

“尽管大豆上的除草剂用量略有增加,但玉米、大豆和棉花上的农药使用量总体下降了约250万磅。此外,用于HT作物的草甘膦(农达)对人类的毒性不到它的三分之一,而且不像它所取代的除草剂那样可能在环境中持续存在。”

与引进转基因作物之前相比,1997年的农药用量减少了6.2%。

2008年,一个生物技术产业游说团体,国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)声称,仅2007年一年,转基因作物的使用就减少了超过77000公吨的有效成分的农药使用量。该组织表示,这相当于减少了18%的农药用量。

然而,倡导组织“有机中心”2009年对美国农业部数据进行的一项调查反驳说,转基因作物导致农药使用量显著增加,尤其是在过去几年里:

“与没有HT和Bt种子的情况下,转基因作物的农药使用量相比,在商业化使用的前13年里,农药使用量增加了3.184亿磅。”

有机中心认为,许多转基因作物的田地正被对农达产生抗性的新杂草所侵占。这个问题似乎在南部和中西部地区最为严重,在那里,抗药菌株帕尔默苋菜、马草、巨型豚草、普通水麻和其他六种杂草已经在16个州的田地里肆虐。因此,农民要么使用更多的农达,要么重新使用更高比例的传统除草剂,要么手工减少杂草,要么用拖拉机种植,要么雇佣工人用锄头和砍刀修剪杂草。

这是截然相反的结论。那么,谁是对的呢?

真相存在于细节中,以及如何解读细节。首先,我们需要区分HT技术和Bt技术。

抗除草剂作物,当然,是为了在农达或自由等除草剂的使用下存活下来而设计的,这些除草剂通常会杀死所有接触到的植物。在转基因高温疗法技术出现之前,农民可以用一种能杀死阔叶杂草的除草剂来处理他的玉米田。这是相当有效的,但它并没有杀死其他可以与玉米竞争的草物种。或者,如果农民种植像大豆这样的阔叶植物,他或她可以选择一种影响草的除草剂。同样,这并没有杀死其他阔叶杂草。现在,HT技术意味着除了你种植的特定作物之外的每一种杂草都会被杀死——每一种杂草,也就是说,直到大自然发展出自己的抗除草剂植物。

2008年,美国农业部农业研究服务处认识到,“由于一些棉花种植者完全依赖草甘膦(农达)来控制杂草,杂草对草甘膦的抗性将不可避免地产生。”该报告建议农民使用作物和除草剂轮作系统,以避免抗性杂草的发展。他们还建议在种植棉花之前种植黑麦等冬季覆盖作物,手工除草,或者使用传统的孕前和孕后除草剂来控制任何发芽并存活下来的杂草。

到目前为止,Bt转基因作物品种的问题比HT转基因作物少。Bt品种结合了一种常见细菌的基因苏云金杆菌变成各种各样的杂交作物。Bt生物有多种菌株,可以为各种害虫产生天然毒素。我们统称为“Bt棉花”的棉花实际上可能含有几种不同版本的Bt基因,这些基因被整合到杂交棉花中,从而使植物能够制造出杀死不同害虫的化学物质。

因此,印度的Bt棉花含有杀死环虫、红毛毛虫和带刺棉铃虫的基因。美国的Bt棉花含有杀死棉花叶穿孔虫、盐沼毛虫、棉铃虫和其他六种在北美常见的昆虫的基因。

由于侵害棉花的害虫是如此特殊,而且转基因科学家已经能够找到攻击这些特定物种的细菌菌株,因此广谱杀虫剂的使用比HT技术减少得更多。2008年由美国农业部研究员Steven E. Naranjo领导的一项研究发现:

“据估计,1996年至2005年部署Bt棉花的体积减少了杀虫剂活性成分用于由9450万公斤棉花害虫防治和农业收入通过降低成本和提高产量增加了75亿美元,与大多数发展中国家的农民收益的…这是减少了19.4%,最大的减少杀虫剂的使用提供任何转基因作物Bt棉花种植的11年之后,在现场条件下尚未发现由于电阻引起的控制故障。”

但这组作者警告说,对Bt基因有抗性的昆虫物种仍有可能发展。他们说,至关重要的是,农民继续种植20%的传统非bt品种。田地的这些部分被称为“避难所”。理论是,如果任何抗bt的昆虫进化,它们将与避难所的昆虫交配,然后抗性基因就没有很好的机会建立起来。

作者:比尔·甘泽尔Ganzel集团。首次出版于2009年。来源的部分参考书目是在这里


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照片和主要来源,内布拉斯加州研究网站。
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