转基因作物增加了除草剂的使用吗?

来自专家的回应格雷厄姆·布鲁克斯

英国PG Economics有限公司农业经济学家

周一，31/07/2017 13:51

为了回答这个问题，首先要弄清楚什么是转基因生物，其次要讨论与除草剂使用有关的复杂问题。

什么是转基因生物?

假设这个问题指的是转基因作物。自上世纪90年代中期以来，转基因作物技术已被广泛应用，2015年全球种植了约1.75亿公顷。GMO的主要特征是:

• 玉米、棉花、油菜籽(春季油菜)、大豆、甜菜和苜蓿对特定除草剂(尤其是草甘膦)的耐受性。这种转基因耐除草剂(转基因HT)技术允许对转基因HT作物“过度”喷洒这些除草剂，这些除草剂针对杂草，但不伤害作物本身——该技术的目的是为农民提供比传统作物可能更好(通常更便宜)的杂草控制;
• 对玉米、棉花、大豆和茄子的特定害虫具有抗性。这种转基因抗虫(GM IR)或“Bt”技术为农民提供了植物对这些作物主要害虫的抗性——该技术的目的是比传统作物更有效地控制这些害虫，传统作物最常见的控制方式是使用杀虫剂。

这两种主要转基因生物的性质特征意味着转基因IR作物技术对除草剂的使用完全没有影响——其与农药有关的主要影响与杀虫剂的使用有关。因此，转基因HT作物是唯一一种影响除草剂使用的转基因作物。

除草剂的用途是什么?

杂草给农民带来了重大问题——它们与作物争夺土壤中的水分和养分，并可能对作物产量产生显著的负面影响。农民花费大量的时间和金钱试图控制杂草，使用的主要方法是使用除草剂。需要仔细地瞄准这些杂草，并将其用于杂草，以免损害或杀死作物本身。与传统种植相比，转基因HT作物使杂草控制更容易、更便宜和更有效，主要是因为有效地消除了除草剂对作物的损害风险。

增加除草剂的使用有害吗?

不一定。这些问题很复杂，需要了解具体情况。

一个关键的背景是农业对环境的影响。首先，所有形式的农业，转基因，传统或有机都不是自然的，因此所有的农民都参与了一场“与自然战斗”以确保他们的生产。这意味着，如果人类要养活自己，就必须控制害虫和杂草。平衡是要尽可能有效地确保和最大化生产，与此同时，尽量减少杂草和虫害控制方法对环境的负面影响。

如上所述，除草剂是农业杂草控制的主要形式。因此，如果要以最小的环境影响最大化农业生产力，除草剂的使用需要有尽可能小的环境“足迹”。然而，这并不一定意味着更少的除草剂=更少的环境足迹或更多的除草剂=更大的环境足迹，因为除草剂的施用量不一定是对环境影响的良好衡量标准，因为每种除草剂的毒性与施用量(重量)没有直接关系。例如，在土地上施用一公斤二恶英对环境的影响远远大于施用一公斤盐。

其次，害虫和杂草对人类试图强加于它们的所有控制方式产生了抵抗力。这对所有形式的农业都是不可避免的后果，无论是使用转基因、常规还是有机生产形式。这意味着农民必须改变和调整他们的病虫害和杂草控制措施，以最大限度地减少抗药性的发展，并保持病虫害和杂草控制的有效水平。这种抗药性管理的一个共同特点是采用混合控制措施，其中可能包括使用更广泛的除草剂或混合杀虫剂。

第三，在观察除草剂在作物上的使用趋势时，重要的是要考虑替代方案是什么——这意味着可能会看到使用一种生产系统的除草剂使用量增加的趋势，而如果使用一种替代的和不同的生产系统，使用量会更高。

这些背景因素对于理解转基因HT作物使用除草剂的变化非常重要。

转基因HT作物的使用是否增加了除草剂的使用?这对环境意味着什么?

转基因HT作物使用的一个关键影响是通常使用的除草剂的概况发生了变化。一般来说，一种或两种“广谱”或通用除草剂(主要是草甘膦——针对草和阔叶杂草)与一种或两种其他(互补的)除草剂联合使用，取代了范围相当广泛、大多是选择性的针对草杂草或阔叶杂草的除草剂。这导致了:

·在一些国家，与使用常规(非转基因)作物相比，除草剂使用量(按有效成分的重量计算)和相关环境影响(按毒性计算)的合计减少，表明对环境的净改善;

·在其他国家，施用于转基因HT作物的除草剂活性成分的平均用量相对于传统作物的使用量是净增加的。然而，即使有效成分的使用量增加了，就相关的环境影响而言，转基因HT作物使用的除草剂的环境概况通常优于其传统同类产品;

·在转基因HT作物广泛种植的地方(如美国)，发生了杂草对草甘膦的抗性。这可以归因于草甘膦最初是如何与转基因HT作物一起使用的，由于它在控制杂草方面的高效，它经常被用作杂草控制的唯一方法。这种杂草控制方法有助于杂草种群的进化，使其对草甘膦产生抗药性。因此，越来越多的人建议转基因HT作物的种植者将其他除草剂(对草甘膦具有不同和互补的作用模式)与草甘膦结合使用，并在某些情况下在更综合的杂草管理系统中采用栽培方法(如机械杂草控制)。在国家层面，这些变化影响了过去10年用于转基因高温作物的除草剂的混合、总量和总体情况。与十年前相比，在许多地区，除草剂有效成分的使用量和用于转基因HT作物的除草剂数量都有所增加，而相关的环境状况则有所恶化。与几年前相比，除草剂使用量的增加经常被反转基因技术的支持者们引用为该技术在环境方面的失败。然而，这些作者没有承认的是，与几年前相比，传统作物上使用的除草剂数量也有所增加，而且与传统替代品相比，转基因HT作物使用的环境状况继续提供了更好的环境状况。还应注意到，在1990年代中期，传统生产系统中使用的许多除草剂本身就有严重的抗药性问题。例如，这就是为什么转基因HT大豆在20世纪90年代末迅速被采用的原因之一，因为草甘膦能很好地控制这些杂草。

参考

Brookes G和Barfoot P(2017)《1996-2015年转基因作物使用的环境影响:农药使用和碳排放的影响》，《转基因作物与食品学报》2017 8,2,p117-147http://dx.doi.org/10.1080/21645698.2017.1309490

格雷厄姆·布鲁克斯是英国分析公司PG Economics的农业经济学家。www.pgeconomics.co.uk)．他一直在研究农作物的影响生物技术近20年来，他撰写了24篇关于作物生物技术对经济和环境影响的同行评议论文