橫跨14年基改農作物研究︰殺蟲劑用量減,除草劑用量增

橫跨14年基改農作物研究︰殺蟲劑用量減,除草劑用量增
Photo Credit: AP Photo / 達志影像
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一項使用了14年美國農業數據的研究顯示,抗蟲及耐受除草劑的基改作物,一方面減少了殺蟲劑用量,另一方面增加了除草劑用量,結果跟過往研究一致。

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基因改造農作物向來甚具爭議,其中一項重要議題是對環境的影響。最常見的基改作物當中,包括了耐受除草劑嘉磷塞(glyphosate)以及帶有抗蟲基因兩種特徵,過往研究顯示,前者會增加除草劑用量,而後者則減少殺蟲劑用量。

一項最新發表的研究,收集並分析了14年的農業數據,印證了上述發現。這項研究由維珍尼亞大學的經濟學家Federico Ciliberto領導,是關於基改作物跟農藥的一項長期研究。

4名作者使用的數據來自1998至2011年間,每年平均有5029名種黃豆及5424名種粟米的農夫。論文的焦點放在3種基改作物︰帶有抗蟲基因的Bt粟米、耐受嘉磷塞的GT粟米和GT黃豆。

從14年的數據分析農藥用量

在這14年間,3種基改作物的種植比率均大幅增加︰Bt粟米的由11%升至71%,GT粟米由3%增至91%,GT黃豆由37%增至97%。

然後作者計算了種植粟米及黃豆時的農藥使用量變化︰粟米的殺蟲劑用量由每公頃約0.2公斤下降至0.05公斤,降幅超過7成,與此同時,粟米的除草劑用量由每公頃2.85公斤先跌後回升至2.65分斤。至於黃豆的除草劑用量,則由每公頃1.25公斤升至1.86公斤。

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Image Credit: Edward Perry et al. 2016
A︰各種基改農作物種植比率/B︰粟米的殺蟲劑用量變化/C︰黃豆的除草劑用量變化/D︰粟米的除草劑用量變化。

從圖表中可以見到,嘉磷塞的使用量按年增加,而其他除草劑的用量相應減少。由於不同除草劑對環境影響不一,作者按照環境影響商數(EIQ)把各種農藥加權處理,整體而言加權後的趨勢跟農藥用量分別不大——除了在1998至2005年期間,黃豆的除草劑用量略為增加,但在EIQ加權後則下跌。

在固定效應(fixed-effects)的模型中,研究發現GT黃豆的除草劑用量,跟非GT黃豆相比增加了28%。但如果把除草劑按EIQ加權,兩者就沒有顯著差異,這是因為嘉磷塞的EIQ較低,而且GT黃豆使用了較多嘉磷塞。

至於GT粟米的除草劑用量,跟非GT粟米相比減少了1.2%,但經EIQ加權後,數字就變為減少9.8%,同樣反映了嘉磷塞的EIQ較低。殺蟲劑方面,基改作物的用量跟非基改相比減少了11.2%,而EIQ加權後的分別不大。

不過專門研究雜草管理的懷俄明大學科學家Andrew Kniss認為,EIQ無法準確反映實際對環境的影響,他認為美國環境保護局使用的「風險商數」是更好的指標。

間接證據顯示雜草有抗藥性

如果使用另一個模型,GT農作物的種植者施加了更多除草劑,而Bt農作物則仍然用上更少殺蟲劑。作者指出,他們的分析明確顯示GT作物跟非GT作物在除草劑使用上的分別,其中一個不能排除的解釋,是雜草演化出抗藥性。

作者表示基於數據限制,難以直接證明其結果跟抗藥性有關。不過他們分析GT農作物的除草劑數據,發現GT農作物的種植者隨時間使用更多非嘉磷塞的除草劑。此外,在2006年的時候,超過7成種植GT黃豆以及超過4成種植GT粟米的農地只使用嘉磷塞,但這個比率於2011年分別下降至41%及19%。上述兩項數據間接顯示雜草演化出對嘉磷塞的抗藥性,迫使農夫使用嘉磷塞以外的除草劑。

跟過往研究結果一致

是次研究的發現跟過往相關研究一致,包括Bt粟米減少殺蟲劑用量、嘉磷塞使用量增加等,但不及其他研究樂觀。他們認為,今次研究所使用的數據豐富,加上其研究方法,得出結論比過往研究可靠。

他們的結論是,GT黃豆及粟米會使用更多除草劑,有部份源自對嘉磷塞的抗藥性。Bt粟米減少使用殺蟲劑,亦未有證據顯示害蟲演化出抗藥性。根據較早前的研究,美國聯邦政府規定農夫須種植非Bt粟米作緩衝區,是預防抗藥性演化的有效手段。

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