《生态农田实践与展望》连载之三十六:化学除草弊端

蒋高明的三农 2024-06-23 16:00:50

2024-6-22 08:39 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦

蒋高明 郭立月

农田里的杂草原本就是自然界中的一员,只不过人类将草原、森林或湿地开辟成农田以后,大部分本地植物尤其是乔木、灌木和湿地植物被人类清除,剩下了繁殖能力强和生存能力强的草本植物,它们繁殖了大量的后代,只要有土壤,甚至哪怕没有土壤只有一些尘土的地方如石头缝、屋顶上都留下了它们的后代。

除此之外,杂草还不断使其遗传物质增加,即表现为染色体多倍化(顾德兴,1994)。多倍化是植物进化的主要驱动力量,在杂草起源与演化中起到了重要作用。多倍化促进了基因组水平与表型水平的进化,大大提高了杂草物种或群体生存竞争能力和繁殖扩展能力,增加了其生态适应性。这一遗传特性同时促使外来种在新生境中成功入侵进而转变为杂草。

不仅仅是农田,在城市里也有杂草的“近亲”。如果说人类活动将自然植物改造成农田,造成杂草进化,那么人类将农田改造成城市更加剧了这一过程。令人惊异的是,城市里的杂草与农村几乎一致,正如有些人住在城市,有些住在农村,有些住在草原一样。这些杂草生境的多样性给人们造成杂草防控的困扰。对抗不是最佳的选择,只有与它们和谐相处才是最佳的选择。

有学者将城市中的杂草称为伴人植物(蒋高明,1989),也有人称为驯化植物。它们是借助人类活动传播和扩大分布区的植物。伴人植物的分布,有些是人类有意识引入后野生化造成的;有些是人类活动无意识地造成它们的传播,包括一些对人类有害的植物和农田杂草等。这些植物可以说很黏人:要么长着钩如鬼针草;要么长着刺如苍耳;要么自带“降落伞”飞到各处,如蒲公英;还有的具有美丽的花朵如田旋花,可以作为饲料;更有狗尾草,其穗状花序是很柔美的。世界各地的伴人植物具有不同的伴人植物区系。藜、猪毛菜等杂草普遍分布在欧洲和北美洲,它们是欧洲移民带到北美洲的;澳大利亚的维多利亚州有 57 种伴人植物来源于欧洲、11 种来源于北非和中非、29 种来源于南非、2 种来源于亚洲。

5.3 化学除草及其危害

古人采取的以人力为主的物理除草措施费力费时,现代农业多不愿意采用,工业革命以后人类发明了除草剂这种化学除草方法。化学除草可追溯到 19 世纪末期,在防治欧洲葡萄霜霉病时,偶尔发现波尔多液能伤害一些十字花科杂草而不伤害禾谷类作物(阎世江 等,2017)。法国、德国和美国同时发现硫酸和硫酸铜等的除草作用,并用于小麦等地除草。有机化学除草剂始于 1932 年选择性除草剂二硝酚的发现。20 世纪 40 年代,2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的出现大大促进了有机除草剂工业的迅速发展。1971 年合成的草甘磷具有杀草谱广、使用方便的特点,是有机磷除草剂的重大突破,转基因耐除草剂作物的出现更是将除草剂的使用推向高峰(李云河 等,2012)。

化学除草能够发挥作用,是根据除草剂对作物和杂草之间植株高矮和根系深浅不同所形成的“位差”、种子萌发先后和生育期不同所形成的“时差”,以及植株组织结构和生长形态上的差异、不同种类植物之间抗药性的差异等特性而实现的。20 世纪 70 年代出现的除草剂助剂(苏少泉 等,2007)用以拌种或与除草剂混合使用,可保护作物免受药害,扩大了除草剂的选择性和使用面。由种子萌发的一年生杂草,一般采用持效期长的土壤处理剂,在杂草大量萌发之前施药于土表,将杂草杀死于萌芽期。防除根状茎萌发的多年生杂草则采用输导作用强的选择性除草剂,在杂草营养生长后期进行叶面喷施,使药剂向下传导至根茎系统,从而更好地发挥药效。

化学除草具有高效、及时、省工、经济等特点,适应现代农业生产作业,还有利于促进免耕法和少耕法的应用、水稻直播栽培的实现及密植程度与复种指数的合理提高等。但大量使用化学物质对生态环境可导致长远的不利影响。这就要求除草剂的品种和剂型向低剂量、低残留的方向发展,加强生物除草剂研发,尽早实现推广(陈世国和强胜,2015)。同时力求与其他措施有机地配合,进行综合防除,以减少施药次数与用药量。

由于除草剂的广泛应用,目前人类食用的主粮、水果、蔬菜,乃至中草药,都难以逃离除草剂的影子。然而,这种科技进步是有代价的,即食物链有可能被污染,譬如市场上畅销的抗草甘膦转基因大豆油、菜籽油;含转基因大豆蛋白与转基因大豆油的国内外知名品牌婴幼儿配方、孕妇营养食品;转基因豆制品、豆浆粉等,添加转基因大豆蛋白的火腿肠、香肠、饺子等一系列冷冻食品、面包及蛋糕、饼干;一些快餐用转基因油炸的食品、转基因豆浆、喂养转基因大豆的家禽、家畜的肉等食品,皆可能让超低微量浓度的残留草甘膦进入人类肠道,通过肠壁血液循环系统进入体内所有器官,甚至进入孕妇体内的胎儿。

除草剂对健康的影响甚于杀虫剂。除草剂除草只管灭杀杂草,而不管土地,也不会关心除草剂对于人类食物链的污染,喷洒除草剂这个农活本身就是很有健康风险的。除草剂的毒性很强,即使几十米远的地方飘过来的除草剂对那些敏感植物仍有杀伤作用。

农业从来都不是一个偷懒的产业,如果盲目像工业生产那样提高效率,发展懒人农业,那么生存健康问题就会随之而来。研究显示,与抗草甘膦转基因大豆、玉米、油菜捆绑使用的草甘膦除草剂农达中的活性成分草甘膦,具有雌激素作用,而且在一万亿分之一超低微量浓度范围即可促进乳房癌细胞增殖(Thongprakaisang et al.,2013)。国际癌症研究所将草甘膦列为 2A 类致癌物质(Guyton et al.,2015),也有研究表明草甘膦会引发“非酒精性脂肪肝”(Mesnage et al.,2017)。

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蒋高明的三农

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