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草甘膦如何影響土壤生態?

作者:Joseph Mercola

概要一覽

  • 草甘膦會阻止氨基酸合成,隨后抑制植物生長所必需的蛋白質的合成。在這種情況下,它會讓植物更容易受到土壤中病原體的侵害。
  • 草甘膦還會充當礦物螯合劑,而鋅、銅、錳等礦物質是多種酶的輔助因子。礦物質被抑制,使得植物也更容易感染疾病。
  • 如果礦物質與草甘膦在植物體內結合,那么您在食用這些植物后,這些礦物質就不能被您的身體利用。相反,它們會被排出體外,或和草甘膦一起儲存在您的身體內。

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Robert Kremer 博士是《雜草管理原則》(Principles in Weed Management)一書的合著者,他是一名備受認可的土壤專家,并在密蘇里大學擔任土壤微生物學教授。最近,他從美國農業部退休 (USDA),此前的 32 年間,他一直任職農業部,是一名德高望重的微生物學家。

自 1997 年以來,他一直在開展有關轉基因 (GE) 作物的研究,在這篇采訪中,他指出了轉基因作物和草甘膦如何對土壤生態和生物造成影響。

Roundup 導致病原體在植物根系堆積

在轉基因 (GE) 作物出現之前,他的研究項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制之一,就是它往往會導致植物被機遇性土壤病原體所感染。

1996 年左右,當第一種轉基因植物問世之際,Kremer 的團隊決心開展調查,了解如果在轉基因 (GE) 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,鐮刀菌屬的幾個物種其實對環境有益,因為它們可以調節土壤中有機物質的分解。

其他種類則具有機遇性,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)。

他們發現,在使用 Roundup(其中的活性成分為草甘膦)之后,在當季,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量,你就會懷疑,如果條件適宜,它們很可能發展成疾病,”Kremer 表示,

“結果,在大豆和玉米中,我們發現了四到五個主要的鐮刀菌物種。在化驗的根系樣本中,我們只在 10% 到 20% 的樣本中發現了實際致病病原物種。

其中一種就是導致大豆猝死綜合征的病因,它會導致植物枯萎,根部腐爛,主要發生在土壤潮濕的環境中。

但是有趣的是,我們曾以為會持續地在經過草甘膦處理的大豆根部發現這種病原菌,但是在多個生長季節中,這個病原菌從來沒有占據主導地位。

我們發現的,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境,因而讓疾病有了可趁之機,如果各項條件都適宜的話,便會快速形成疾病。

原因就在于,疾病形成所需要的接種體已經在根部堆積,如果條件允許,便可能隨時受到感染。而非轉基因大豆則沒有出現這種趨勢?!?/p>

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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的合成。

還有一種補充的作用模式便是,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(因為草甘膦抑制氨基酸合成),植物更容易受到土壤中多種微生物的攻擊和感染。

草甘膦還會充當礦物螯合劑,而對于多種植物和人體酶,鋅、銅、錳等礦物質都是必不可少的輔助因子。

在植物內部螯合或去除這些礦物質,很大程度上會損害植物的蛋白質合成,因為參與合成的酶需要這些礦物質才能正常工作。這無疑會讓植物面臨各種各樣的威脅。

草甘膦會對植物產生系統性影響,這只是問題的一部分

我們通常認為,草甘膦只不過是一種局部使用的除草劑,但其實我們必須認識到很重要的一點:草甘膦的特性之一,就是一旦它進入植物內部,就會產生系統的影響,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胞,尤其是快速生長的細胞。Kremer 解釋道:

“它會被輸送到植物的各個部位,主要進入植物的生長點,也就是分生組織,而植物最活躍的生長點之一,就是稚嫩的根尖。

人們為植物噴灑的很多草甘膦,都會貫穿整株植物。它會進入分生組織,以及正在成形的種子。但大量草甘膦都會傳輸到根部,而其中大部分還會穿過根部,進入土壤······

一旦草甘膦在土壤中釋放······就會接觸土壤溶液中的營養成分,同時螯合或固化這些營養成分,讓它們結合在一起,以致無法被植物所吸收。

這些營養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素。這樣就會產生雙向影響。

首先會對植物產生影響,因為它無法利用這些基本的營養物質來調節酶的各種反應,這些反應通常需要微量營養素才能進行。

同時,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?!?/p>

一旦與草甘膦結合,微量營養素也將不能被您的身體吸收

有趣的是,如果您對轉基因植物進行組織分析,尋找其中的微量營養素,化驗結果可能顯示,其中含有足量的錳和其他礦物質。但是,這種組織分析并不能告訴您,其中有多少錳已經與植物中含有的草甘膦結合,而無法被您的身體所利用。

此外,如果礦物質與植物中的草甘膦結合,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物質。相反,這些礦物質會被直接排出體外,或者更糟——它們還可能與草甘膦一起在您的體內堆積。

而更糟糕的是,草甘膦配方,如Roundup等,同時還含有除草甘膦以外的更多毒素。例如,表面活性化學物質會破壞植物的細胞膜,讓草甘膦等其他化學物質更容易被植物所吸收,因此造成的風險更大。

免耕農業利用草甘膦進行“雜草清理”的弊端

春天,一些免耕農民會大量使用 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,因為耕耘土壤會大量殺死土壤中的有益微生物,尤其是菌根真菌,同時,耕耘也會導致表土大量流失。但是,以(使用除草劑)這種方式為土壤做清理,從長期來講,顯然存在嚴重的弊端,如果農民不加留意,很可能導致作物無法生長。

Kremer 解釋道:

“‘雜草清理’通常作為免耕土地的預處理方式,如果這樣做,所有植被的根部的微生物數量都將出現急劇變化。也正因為如此,我們經常建議農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到高峰,然后逐漸死亡。

然后,你就可以種植作物,而不必擔心微生物種群失衡,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,會在隨后通過作物反映出來,因為這種做法確實會影響作物的早期生長?!?/p>

您不妨想象一下,這種做法類似于臨床應用抗生素來治療嚴重的疾病。在這種情況下,草甘膦并非用于治療疾病,它只是一個農業生產流程。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,會產生幾乎相同的副作用。它會降低土壤滋養植物以及抵御害蟲的能力。

在兩種情況下,殘余活動會持續一段時間,而不只是幾天而已。當然,細菌平衡會開始改善,但仍然會在隨后導致不平衡的微生物種群。而實際上,微生物種群中的很多種成分會因為草甘膦的使用而繁榮生長。鐮刀菌就是其中之一,而它們當中,很多物種都有害無益。

你可以想象接下來發生的事情,表層土壤中的根部會枯死,或者,會出現不正常的生長,就像我們在葡萄苗中看到的一樣。之后,這些農民會奇怪,為什么會突然出現產量問題。在這樣一些多年生植物系統中,草甘膦的過度使用是一個非常嚴重的問題?!?/p>

轉基因作物導致農藥和其他農業化學品增加

化學技術產業用來推廣和支持轉基因作物的其中一個依據,便是這些作物可減少農藥的使用。事實上,雜草逐漸能抵御化學物質,反而導致農藥的使用增加。目前,預計有 6000 萬公頃的農田布滿抗草甘膦的超級雜草。

雖然農民會在種植玉米和大豆之間反復切換,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,您依然會年復一年地持續使用 Roundup。通常,您首先會運用 Roundup 進行雜草清理,然后在作物生長季,您還會繼續使用,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,因為他們的想法是:‘好吧,我們來改造一下作物,以便讓它抵抗其他農藥,以殺死抗 Roundup 的雜草?!堑?,我們將擁有可以抵抗至少兩種或三種不同農藥(包括草甘膦)的作物。其他農藥可能是 2,4-二氯苯氧乙酸 (2,4-D) 和麥草畏。這些農藥可以清除抗草甘膦雜草。

但是我們都知道,對于 2,4-D 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藥,這只是一個時間的問題。我們都知道,一些雜草甚至能抵抗五種不同的農藥。我有一種不祥的預感,早晚會出現這種問題?!盞remer 表示。

為抑制與大豆和玉米相關的作物病害,人們也在使用越來越多的化學物質。當第一個轉基因大豆品種出現時,種子并未經過除草劑和殺菌劑處理?,F在,您基本上買不到沒有經過至少一種殺蟲劑和殺真菌劑處理的抗 Roundup 種子。因此,農民找不到“干凈”的種子,至少從孟山都公司 (Monsanto) 肯定買不到。這些聚集的化學物質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,我們需要新的農業系統

在 Kremer 看來,在種植轉基因玉米和大豆多年之后,很多農民都注意到產量有所下降,這顯然與孟山都公司的承諾相悖。產量之所以下降,必定與土壤健康水平下降直接相關。Kremer 指出:

“目前的情況,尤其在農業產業化領域,是使用草甘膦和轉基因[植物]物種,以及在土壤中施加的化學肥料,這些做法減少了土壤中的有機物質,而有機物質又是確保土壤健康的關鍵所在,因為它會對土壤的各種特性造成影響?!?/p>

不難想到,我們的食物中的很多營養物質,尤其是微量營養素水平都在不斷下降??紤]到這些不利影響,越來越多的農民正在積極尋求改變,很多人現在都想恢復到非轉基因作物。這當然是解決方案的一部分,但卻不是全部。土壤必須通過適當的流程,實現主動再生。改用非轉基因種子還遠遠不夠。

使用覆蓋作物也是解決方案的重要組成部分,因為它有助于培養土壤中的有機物質,打破土壤的密封狀態,實現更好的水和空氣滲透。采用整體畜群管理(Holistic herd management)是另一種重要方法。

“我認為要解決這個問題,目前還有很多機會,”Kremer 博士指出,“我認識一些農民,他們已經開始行動起來了。如果我們可以在土地上放養食草動物,制造這種營養物質,并增加土壤中的有機物質沉積,長此以往,必將可以恢復和修復這些土壤。最大的問題在于,各種類型的農業之間存在著隔離。

大部分集中型動物養殖場 (CAFO) 都位于西部,我們會把所有的糧食運到那里。我們將這里的土壤中的營養成分帶走,而西部卻有著大量肥料[這些肥料本應該撒到我們這里的土壤中]······我認為,人們對于使用非轉基因作物飼養的肉類的需求正不斷增長,我相信,我們還將看到更多當地加工商以及當地飼養機構,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展趨勢,因為大部分養殖場目前顯然都在使用抗 Roundup 的商品玉米和大豆。我覺得,將來的某個時間,我們會見證變化的發生。我們將擁有完整的可持續系統,在這個系統中,牲畜和飼料谷物都在同一個地方飼養或種植?!?/p>

文章來源:Mercola

原文鏈接:http://articles.mercola.com/sites/articles/archive/2015/10/25/gmo-glyphosate-soil-biology.aspx

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