RobertKremer博士是《雜草管理原則》(PrinciplesinWeedManagement)一書的合著者，他是一名備受認(rèn)可的土壤專家，并在密蘇里大學(xué)擔(dān)任土壤微生物學(xué)教授。最近，他從美國農(nóng)業(yè)部(USDA)退休，此前的32年間，他一直任職農(nóng)業(yè)部，是一名德高望重的微生物學(xué)家。
自1997年以來，他一直在開展有關(guān)轉(zhuǎn)基因(GE)作物的研究，在這篇采訪中，他指出了轉(zhuǎn)基因作物和草甘膦如何對土壤生態(tài)和生物造成影響的。
Roundup導(dǎo)致病原體在植物根系堆積
在轉(zhuǎn)基因作物出現(xiàn)之前，他的研究項(xiàng)目主要集中在土壤中植物和微生物的相互作用。
眾所周知，除了殺滅雜草以外，草甘膦的次要作用機(jī)制之一，就是它往往會導(dǎo)致植物被機(jī)遇性土壤病原體所感染。
1996年，當(dāng)?shù)谝环N轉(zhuǎn)基因植物問世之際，Kremer的團(tuán)隊(duì)決心開展調(diào)查，了解如果在轉(zhuǎn)基因大豆上使用草甘膦，是否會吸引某些土壤病原體，如鐮刀菌。雖然素來被人們視為病原體，但鐮刀菌屬的幾個物種其實(shí)對環(huán)境有益，因?yàn)樗鼈兛梢哉{(diào)節(jié)土壤中有機(jī)物質(zhì)的分解。其他種類則具有機(jī)遇性，如果條件適宜，它們會攻擊植物，在這種情況下，它們就搖身一變成為病原菌(具有傳染性)。
他們發(fā)現(xiàn)，在使用Roundup(其中的活性成分為草甘膦)之后，在當(dāng)季，大豆和玉米的根系中總是會積累大量鐮刀菌。“一旦你知道根系中積累的鐮刀菌的數(shù)量，你就會懷疑，如果條件適宜，它們很可能發(fā)展成病害。”Kremer表示，“結(jié)果，在大豆和玉米中，我們發(fā)現(xiàn)了4～5個主要的鐮刀菌物種。在化驗(yàn)的根系樣本中，我們只在10%～20%的樣本中發(fā)現(xiàn)了實(shí)際致病病原物種。其中一種就是導(dǎo)致大豆猝死綜合癥的病因，它會導(dǎo)致植物枯萎，根部腐爛，主要發(fā)生在土壤潮濕的環(huán)境中。
但是有趣的是，我們曾以為會持續(xù)地在經(jīng)過草甘膦處理的大豆根部發(fā)現(xiàn)這種病原菌，但是在多個生長季節(jié)中，這個病原菌從來沒有占據(jù)主導(dǎo)地位。我們發(fā)現(xiàn)的，是很多其他的鐮刀菌，有些可能是致病的，或者在某種條件下致病。
我們通過這些研究得出的主要結(jié)論就是，對于這些大豆物種，基因改造和草甘膦的使用形成了非常有助于鐮刀菌增殖的土壤環(huán)境，因而讓病害有了可趁之機(jī)，如果各項(xiàng)條件都適宜的話，便會快速形成病害。
原因就在于，病害形成所需要的接種體已經(jīng)在根部堆積，如果條件允許，便可能隨時(shí)受到感染。而非轉(zhuǎn)基因大豆則沒有出現(xiàn)這種趨勢。”
草甘膦如何阻礙植物生長
正如Kremer講到的，草甘膦的主要作用模式，就是阻止氨基酸合成，隨后抑制植物生長所必需的蛋白質(zhì)的合成。還有一種補(bǔ)充的作用模式便是，在這種情況下，它會讓植物更容易受到土壤中的微生物(以及任何一種病原體)的侵害。其主要原因就在于，植物需要合成能夠抵御土壤病原體的其他化合物，而在這些化合物中，氨基酸同樣也是不可或缺的基本成分。這樣一來(因?yàn)椴莞熟⒁种瓢被岷铣?，植物更容易受到土壤中多種微生物的攻擊和感染。
草甘膦還會充當(dāng)?shù)V物螯合劑，而對于多種植物和人體酶，鋅、銅、錳等礦物質(zhì)都是必不可少的輔助因子。在植物內(nèi)部螯合或去除這些礦物質(zhì)，很大程度上會損害植物的蛋白質(zhì)合成，因?yàn)閰⑴c合成的酶需要這些礦物質(zhì)才能正常工作。這無疑會讓植物面臨各種各樣的威脅。
草甘膦會對植物產(chǎn)生系統(tǒng)性影響，這只是問題的一部分
我們通常認(rèn)為，草甘膦只不過是一種局部使用的除草劑，但其實(shí)我們必須認(rèn)識到很重要的一點(diǎn)：草甘膦的特性之一，就是一旦它進(jìn)入植物內(nèi)部，就會產(chǎn)生系統(tǒng)的影響，它不能像很多其他除草劑一樣被沖洗干凈。它會滲透到植物的每一個細(xì)胞，尤其是快速生長的細(xì)胞。Kremer解釋道：“它會被輸送到植物的各個部位，主要進(jìn)入植物的生長點(diǎn)，也就是分生組織，而植物最活躍的生長點(diǎn)之一，就是稚嫩的根尖。人們?yōu)橹参飮姙⒌暮芏嗖莞熟?，都會貫穿整株植物。它會進(jìn)入分生組織，以及正在成形的種子。但大量草甘膦都會傳輸?shù)礁?，而其中大部分還會穿過根部，進(jìn)入土壤。一旦草甘膦在土壤中釋放，就會接觸土壤溶液中的營養(yǎng)成分，同時(shí)螯合或固化這些營養(yǎng)成分，讓它們結(jié)合在一起，以致無法被植物所吸收。這些營養(yǎng)成分也無法被根周的有益微生物所利用，它們完全無法獲取這種微量營養(yǎng)素，這樣就會產(chǎn)生雙向影響。首先會對植物產(chǎn)生影響，因?yàn)樗鼰o法利用這些基本的營養(yǎng)物質(zhì)來調(diào)節(jié)酶的各種反應(yīng)，這些反應(yīng)通常需要微量營養(yǎng)素才能進(jìn)行。同時(shí)，微生物擁有植物所需的酶，但它們無法完成自身的新陳代謝。”
一旦與草甘膦結(jié)合，微量營養(yǎng)素也將不能被您的身體吸收
有趣的是，如果您對轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行組織分析，尋找其中的微量營養(yǎng)素，化驗(yàn)結(jié)果可能顯示，其中含有足量的錳和其他礦物質(zhì)。但是，這種組織分析并不能告訴您，其中有多少錳已經(jīng)與植物中含有的草甘膦結(jié)合，而無法被您的身體所利用。
此外，如果礦物質(zhì)與植物中的草甘膦結(jié)合，您的身體將無法將其分離，就算食用這些植物，也無法獲得其中的營養(yǎng)物質(zhì)。相反，這些礦物質(zhì)會被直接排出體外，或者更糟——它們還可能與草甘膦一起在您的體內(nèi)堆積。
而更糟糕的是，草甘膦配方，如Roundup等，同時(shí)還含有除草甘膦以外的更多毒素。例如，表面活性化學(xué)物質(zhì)會破壞植物的細(xì)胞膜，讓草甘膦等其他化學(xué)物質(zhì)更容易被植物所吸收，因此造成的風(fēng)險(xiǎn)更大。
免耕農(nóng)業(yè)利用草甘膦進(jìn)行“雜草清理”的弊端
春天，一些免耕農(nóng)民會大量使用Roundup，他們稱之為“雜草清理”，希望在種植之前清除田野中的所有雜草和植被。免耕本身是一種有益的做法，因?yàn)楦磐寥罆罅繗⑺劳寥乐械挠幸嫖⑸?，尤其是菌根真菌，同時(shí)，耕耘也會導(dǎo)致表土大量流失。但是，以使用除草劑這種方式為土壤做清理，從長期來講，顯然存在嚴(yán)重的弊端，如果農(nóng)民不加留意，很可能導(dǎo)致作物無法生長。
Kremer解釋道：“‘雜草清理’通常作為免耕土地的預(yù)處理方式，如果這樣做，所有植被的根部的微生物數(shù)量都將出現(xiàn)急劇變化。也正因?yàn)槿绱?，我們?jīng)常建議農(nóng)民等待一周或十天左右，以便讓土壤中大量可能致病的微生物達(dá)到高峰，然后逐漸死亡。然后，你就可以種植作物，而不必?fù)?dān)心微生物種群失衡，對新作物的幼苗造成威脅。這才是問題所在。我個人知道，一些農(nóng)民不愿意等待。他們會在清除雜草后立即種植作物，而為此付出的代價(jià)，會在隨后通過作物反映出來，因?yàn)檫@種做法確實(shí)會影響作物的早期生長。”
“您不妨想象一下，這種做法類似于臨床應(yīng)用抗生素來治療嚴(yán)重的疾病。在這種情況下，草甘膦并非用于治療疾病，它只是一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程。然而，它會殺死土壤中的微生物，就像抗生素殺死腸道菌群一樣，會產(chǎn)生幾乎相同的副作用。它會降低土壤滋養(yǎng)植物以及抵御害蟲的能力。
“在兩種情況下，殘余活動會持續(xù)一段時(shí)間，而不只是幾天而已。當(dāng)然，細(xì)菌平衡會開始改善，但仍然會在隨后導(dǎo)致不平衡的微生物種群。而實(shí)際上，微生物種群中的很多種成分會因?yàn)椴莞熟⒌氖褂枚睒s生長。鐮刀菌就是其中之一，而它們當(dāng)中，很多物種都有害無益。
“您可以想象接下來發(fā)生的事情，表層土壤中的根部會枯死，或者，會出現(xiàn)不正常的生長，就像我們在葡萄苗中看到的一樣。之后，這些農(nóng)民會奇怪，為什么會突然出現(xiàn)產(chǎn)量問題。在這樣一些多年生植物系統(tǒng)中，草甘膦的過度使用是一個非常嚴(yán)重的問題。”
轉(zhuǎn)基因作物導(dǎo)致農(nóng)藥和其他農(nóng)業(yè)化學(xué)品增加
化學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)用來推廣和支持轉(zhuǎn)基因作物的其中一個依據(jù)，便是這些作物可減少農(nóng)藥的使用。事實(shí)上，雜草逐漸能抵御化學(xué)物質(zhì)，反而導(dǎo)致農(nóng)藥的使用增加。目前，預(yù)計(jì)有6,000萬公頃的農(nóng)田布滿抗草甘膦的超級雜草。
雖然農(nóng)民會在種植玉米和大豆之間反復(fù)切換，但大部分都是兩種作物的耐Roundup版本。換言之，這些作物能夠抵抗為控制雜草而使用的Roundup。因此，即便種植的作物不同，您依然會年復(fù)一年地持續(xù)使用Roundup。通常，您首先會運(yùn)用Roundup進(jìn)行雜草清理，然后在作物生長季，您還會繼續(xù)使用，并且通常還不止一次。
“他們沒有選擇不能抵抗Roundup的不同作物，因?yàn)樗麄兊南敕ㄊ牵?lsquo;好吧，我們來改種一下作物，以便讓它抵抗其他農(nóng)藥，以殺死抗Roundup的雜草。’是的，我們將擁有可以抵抗至少兩種或三種不同農(nóng)藥(包括草甘膦)的作物。其他農(nóng)藥可能是2,4-滴和麥草畏。這些農(nóng)藥可以清除抗草甘膦雜草。但是我們都知道，對于2,4-滴和麥草畏，一些雜草同樣可抵御這一類化合物。這些雜草遲早將可以抵抗三種不同的農(nóng)藥，這只是一個時(shí)間的問題。我們都知道，一些雜草甚至能抵抗五種不同的農(nóng)藥。我有一種不祥的預(yù)感，早晚會出現(xiàn)這種問題。”Kremer表示。
為抑制與大豆和玉米相關(guān)的作物病害，人們也在使用越來越多的化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)?shù)谝粋€轉(zhuǎn)基因大豆品種出現(xiàn)時(shí)，種子并未經(jīng)過除草劑和殺菌劑處理。現(xiàn)在，您基本上買不到?jīng)]有經(jīng)過至少一種殺蟲劑和殺真菌劑處理的抗Roundup種子。因此，農(nóng)民找不到“干凈”的種子，至少從孟山都公司(Monsanto)肯定買不到。這些聚集的化學(xué)物質(zhì)最終會被輸送到植物，然后由牲畜或人類食用。
為了讓土壤再生，我們需要新的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)
在Kremer看來，在種植轉(zhuǎn)基因玉米和大豆多年之后，很多農(nóng)民都注意到產(chǎn)量有所下降，這顯然與孟山都公司的承諾相悖。產(chǎn)量之所以下降，必定與土壤健康水平下降直接相關(guān)。Kremer指出：“目前的情況，尤其在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域，是使用草甘膦和轉(zhuǎn)基因(植物)物種，以及在土壤中施加的化學(xué)肥料，這些做法減少了土壤中的有機(jī)物質(zhì)，而有機(jī)物質(zhì)又是確保土壤健康的關(guān)鍵所在，因?yàn)樗鼤ν寥赖母鞣N特性造成影響。”
不難想到，我們的食物中的很多營養(yǎng)物質(zhì)，尤其是微量營養(yǎng)素水平都在不斷下降?？紤]到這些不利影響，越來越多的農(nóng)民正在積極尋求改變，很多人現(xiàn)在都想恢復(fù)到非轉(zhuǎn)基因作物。這當(dāng)然是解決方案的一部分，但卻不是全部。土壤必須通過適當(dāng)?shù)牧鞒?，?shí)現(xiàn)主動再生。改用非轉(zhuǎn)基因種子還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
使用覆蓋作物也是解決方案的重要組成部分，因?yàn)樗兄谂囵B(yǎng)土壤中的有機(jī)物質(zhì)，打破土壤的密封狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)更好的水和空氣滲透。采用整體畜群管理(holisticherdmanagement)是另一種重要方法。
“我認(rèn)為要解決這個問題，目前還有很多機(jī)會。”Kremer博士指出，“我認(rèn)識一些農(nóng)民，他們已經(jīng)開始行動起來了。如果我們可以在土地上放養(yǎng)食草動物，制造這種營養(yǎng)物質(zhì)，并增加土壤中的有機(jī)物質(zhì)沉積，長此以往，必將可以恢復(fù)和修復(fù)這些土壤。最大的問題在于，各種類型的農(nóng)業(yè)之間存在著隔離。大部分集中型動物養(yǎng)殖場(CAFO)都位于西部，我們會把所有的糧食運(yùn)到那里。我們將這里的土壤中的營養(yǎng)成分帶走，而西部卻有著大量肥料(這些肥料本應(yīng)該撒到我們這里的土壤中)。我認(rèn)為，人們對于使用非轉(zhuǎn)基因作物飼養(yǎng)的肉類的需求正不斷增長。我相信，我們還將看到更多當(dāng)?shù)丶庸ど桃约爱?dāng)?shù)仫曫B(yǎng)機(jī)構(gòu)，為我們提供大量食草牛肉和食草豬肉。我們可能會看到這個發(fā)展趨勢，因?yàn)榇蟛糠逐B(yǎng)殖場目前顯然都在使用抗Roundup的商品玉米和大豆。我覺得，將來的某個時(shí)間，我們會見證變化的發(fā)生。我們將擁有完整的可持續(xù)系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，牲畜和飼料谷物都在同一個地方飼養(yǎng)或種植。”
