一种旨在拯救植物的化学物质实际上正在杀死它们——而且它正在蔓延

一种旨在拯救植物的化学物质实际上正在杀死它们——而且它正在蔓延

美国农场是大自然的杰作,也是现代化学的杰作。每年这个时候,内布拉斯加州、密苏里州和阿肯色州等州的土地上都是青翠的玉米田和低矮的大豆灌木丛。当然,农作物的丰收可以归功于土壤和雨水。但无论好坏,我们也要感谢天然气制成的合成肥料、用于消灭贪婪小动物的杀虫剂,以及 3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(俗称二氯苯氧乙酸)等除草剂。

但植物和化学物质之间的关系已经变得不稳定。根据密苏里大学的研究,麦草畏在 20 个州发生的 1,400 多起独立事件中损害了 300 多万英亩的大豆。我们是在种下毁灭的种子吗?

我们为什么要使用二甲苯?

就现代除草剂而言,二氯苯氧乙酸历史相当悠久。但是,尽管这种化学物质自 20 世纪 40 年代就开始使用,但直到最近才开始限制使用。截至 2012 年(美国环境保护署汇编数据的最近一年),这种化学物质在常用农药中排名垫底。它排名垫底可能是因为它容易飘移到其他田地,而且对大豆有剧毒,而大豆是美国中西部大部分地区的主要作物。大豆被加工成油和蛋白质来喂养动物,而一小部分收成最终被用于人类产品:豆浆、豆腐等。大豆还通过替代另一种主要作物玉米往往会吸收的氮,在维持该地区土壤健康方面发挥着至关重要的作用。

最常用的除草剂,以每有效成分数百万磅计算,截至 2012 年数据。Kendra Pierre-Louis 使用 EPA 数据。

在过去 20 年的大部分时间里,草甘膦都是首选的除草剂。草甘膦,俗称 RoundUp,由农用化学品公司孟山都于 1970 年发明。与麦草畏一样,草甘膦的使用最初也相当有限,因为它只能喷洒在人们想要杀死所有植物的地方,例如果园行间或火车站。如果玉米农在田里喷洒草甘膦来除草,最终玉米就收不回来了。

但在 20 世纪 90 年代,孟山都公司开始销售一系列获得专利的转基因“农达”抗性种子。孟山都公司对农作物种子进行了改造,使其能够抵抗草甘膦,最初是大豆,后来逐渐扩展到玉米、油菜、苜蓿、棉花和高粱。种植这些种子的农民可以向田里喷洒草甘膦,杀死杂草,同时保持作物完好无损。这在农业上相当于可以吃掉所有的巧克力而不会增加任何体重。

然而,随着时间的推移,杂草开始对 RoundUp 产生抗药性,对草甘膦产生了抗药性。农民必须喷洒更多的除草剂才能达到同样的效果,有时甚至这样做也不起作用。因此,去年孟山都推出了一种新的大豆种子 Roundup Ready2 Xtend,这种种子能抗麦草畏,农民可以在田里同时喷洒这两种产品。由于这两种除草剂杀死植物的作用机制不同,对其中一种有抗药性的植物不太可能对另一种有抗药性。

只有一个问题。虽然 Ready2 Xtend 种子已获得美国农业部 (USDA) 的批准,但实际上并没有一种麦草畏除草剂获准与其一起使用。在美国,杀虫剂是根据其预期用途获得 EPA 批准的。由于麦草畏不适用于大豆植物(Ready2 Xtend 种子除外),因为它对作物有毒性,因此 EPA 未批准将其用于大豆田。

那么,为什么环保署不赶紧批准现有的麦草畏产品呢?早在 20 世纪 60 年代,研究就已注意到麦草畏具有漂移倾向。麦草畏不仅不会停留在扩散的地方,还会扩散到邻近农田的作物上。

越来越多的怀疑

除草剂漂移问题并不新鲜——草甘膦漂移问题就曾出现过。但草甘膦有可能损害 10 到 12 行玉米,而麦草畏则有可能摧毁整个大豆田。如果美国环保署批准在 Ready2xtend 上使用现有的麦草畏配方,那么种植其他大豆的农民就有可能受到邻居麦草畏喷雾的影响。事实上,去年——Ready2xtend 种子上市的第一年,尽管没有批准的麦草畏配方——阿肯色大学的研究人员表示,情况确实如此。

在阿肯色州,农民们(包括那些种植 Ready2xtend 的农民,尽管没有批准用于喷洒农作物的麦草)正在与一种特别严重的苋菜侵染作斗争。这种开花植物与苋菜同属一个科,是一种所谓的“竞争性物种”。如果不加以控制,它会快速生长,并超越田地里种植的任何其他植物。面对这种风险,农民们被诱惑使用未经批准的产品也就不足为奇了——即使他们知道麦草漂移的风险。

麦草畏对大豆植株的破坏方式很独特,农民和研究人员可以相对轻松地找到问题所在。正常情况下,大豆叶片会略微向外向下弯曲;如果下雨,雨水就会从大豆叶片上滑落。但暴露于麦草畏的大豆叶片会呈现杯状,叶片向上移动,边缘略带流苏。这是因为麦草畏通过模仿植物激素(生长素)来杀死植物,生长素负责生长和发育。想象一下一把锁和一把钥匙:植物拥有受体(锁),等待激素(钥匙)告诉它如何行动。麦草畏会钻进锁里,以可能致命的方式改变植物的发育。但根据它袭击大豆的时间,它可能只是阻碍作物产量下降。无论哪种方式,农民都会损失金钱。

与未按说明书使用麦草畏相关的问题本应消失。去年年底,美国中西部的农民从田里拔出最后一批大豆和玉米植株,并开始为今年的种植季节做准备,此时美国环保署批准了三种麦草畏配方,这些配方的挥发性较低,也即不易漂移。其中一种由孟山都公司研发,另一种由陶氏化学公司研发,第三种由德国化学公司 BASAF 研发。但尽管有了这些新的、据称挥发性较低的配方,问题似乎仍在恶化。

密苏里州农业部农业主任克里斯·钦恩 (Chris Chinn) 表示:“2016 年,我们总共接到 130 起与麦草畏有关的投诉。去年 6 月 22 日我们就开始接到投诉。今年我们在 6 月 13 日接到第一起投诉,截至 7 月 6 日,我们已接到大约 134 起投诉。”

通常每年该部门都会收到大约 70 至 80 起有关各种农药的投诉。

Chinn 表示:“到 7 月 6 日,我们在很短的时间内收到了相当于两年的投诉量。”

截至 8 月 23 日,阿肯色州已收到 950 起关于滥用麦草畏的投诉。制造商并不否认麦草畏正在造成损害。

BASAF 技术营销经理 Chad Asmus 表示:“我们的现场代表一直在积极调查他们被叫去处理的情况。”他说,在许多情况下,他们发现植物生长与麦草畏漂移相一致,而他们的产品旨在防止这种情况发生。

前景黯淡

这些投诉促使密苏里州和阿肯色州撤下了这款除草剂。自 7 月 11 日起,阿肯色州已禁止销售和使用二氯苯氧乙酸,在该州决定是否继续使用期间,违者可处以最高 25,000 美元的民事罚款。密苏里州暂停销售和使用一周,但允许这款除草剂重新上架,并附上新的标签要求。新配方的二氯苯氧乙酸只能由经过认证的农药喷洒人员在风速低于每小时 10 英里的日子的上午 9 点至下午 3 点之间喷洒。

白天,地面附近的温度往往较高,而高空的温度则较低。如果你在那时喷洒杀虫剂,假设没有太多的微风,化学物质就更有可能停留在原地。但在气温反转期间,也就是太阳开始落山、天气变冷时,上方的空气往往比下方的空气温暖。这就像一个盖子,防止空气混合(这就是我们最终产生烟雾和薄雾的原因)。如果你在气温反转期间喷洒农药,就会捕获污染物——并增加在气温反转消散时,除草剂飘散的可能性。

Asmus 和其他制造商代表认为,漂移是由于用户失误造成的。根据他们的一些调查,农民在逆温天气和大风天气喷洒农药。另一个问题可能是喷雾器污染,农民使用喷嘴喷洒麦草畏,然后在下次使用前没有清理干净。

但其他人则表示,新配方只是在不断变化。外部科学家(那些不为从除草剂销售中获利的公司工作的科学家)只被要求测试这些新产品的有效性,而不是它们的挥发性或扩散的可能性。

农民反映说新的使用说明太难了,基本上不可能遵循。孟山都公司的 XtendiMax with Vapor Grip 是他们的新二甲苯配方,使用说明上有超过 4,500 个小字。除其他事项外,使用说明还规定农民必须在风速至少为 3 英里每小时但不超过 15 英里每小时时喷洒农药,喷洒高度不得超过目标作物 24 英寸。除了跟踪风速和风向,农民还必须保持适当的流速,以便产生粗液滴,并且压力不要太大。如果恒温器的温度超过 91 度,液滴必须更大。并且使用说明因作物而异——许多农民种植的是大豆和耐二甲苯的棉花。

美国农业部和各州政府必须决定是否继续允许使用二氯苯氧乙酸,时间紧迫。农民已经开始决定明年的种植计划。与此同时,杂草抗药性问题日益严重,而我们相对安全有效的除草剂也快用完了。农民越来越多地转向使用更老、毒性更大的化学品。一些人指出,我们的农业系统存在更广泛的问题——昆虫也在进化以抵抗自己的杀虫剂,地下水供应正在减少,蜜蜂等主要传粉昆虫的数量正在下降——这表明我们需要重新考虑我们的耕作方式,并开始摆脱严重依赖合成杀虫剂的技术。2010 年,一份联合国报告得出结论,减少对杀虫剂或合成肥料的依赖——而不是完全不使用它们——将是养活不断增长的全球人口的最佳方式。

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