2022-02-23 16:23

一种本应拯救植物的化学物质实际上正在杀死它们,而且还在扩散

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美国农场是现代化学的奇迹,就像它是大自然的奇迹一样。每年的这个时候,像内布拉斯加州、密苏里州和阿肯色州这样的州,到处都是翠绿的玉米田和种植大豆的低矮灌木。当然,这些作物的成功要归功于土壤和雨水。但不管怎样,我们也得到了由天然气制成的合成肥料、用于阻止贪婪生物的杀虫剂,以及3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(更广为人知的dicamba)等除草剂,感谢大自然的慷慨援助。

但是植物和化学物质之间的关系变得不稳定。根据密苏里大学的研究,在20个州的1400多个单独事件中,dicamba损害了300多万英亩的大豆。我们是在为自己的灭亡埋下种子吗?

为什么我们要用dicamba?

就现代除草剂而言,dicamba是相当古老的。但是,尽管自20世纪40年代以来,这种化学物质一直在使用,但直到最近,它的使用才受到限制。截至2012年(美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)汇编的最新数据),这种化学物质在常用杀虫剂中排名靠后。它排在最后可能是因为它倾向于转移到其他田地,而且事实上它对大豆有毒,而大豆是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,只有一小部分收获的大豆最终成为人类产品:豆浆、豆腐等。大豆还在保持该地区土壤健康方面发挥着至关重要的作用,因为它可以替代另一种主要作物玉米往往会带走的氮。

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在过去20年的大部分时间里,草甘膦是首选的植物杀手。草甘膦,更广为人知的名字是RoundUp,是农用化学品公司孟山都在1970年发明的。和dicamba一样,草甘膦的使用最初是相当有限的,因为它只能喷洒在人们想要杀死植物的地方——比如果园的行间,或者火车场院。一个种植玉米的农民,如果在她的田里喷洒草甘膦来除草,最后就会没有玉米。

但在20世纪90年代,孟山都开始销售一系列获得专利的转基因“农达”种子。孟山都已经改变了作物种子——开始是大豆,但最终种植了玉米、油菜、苜蓿、棉花和高粱——使其能够抵抗草甘膦。种植这些种子的农民可以用草甘膦喷洒他的土地,杀死杂草,同时保持他的作物完整。这相当于在农业上吃完所有的巧克力而不增重。

然而,随着时间的推移,杂草已经准备好抗草甘膦了。农民不得不喷洒更多的除草剂来达到同样的效果,有时甚至这样做也不起作用。因此,孟山都去年推出了一种新的大豆种子,抗除草剂农达,允许农民在他们的土地上喷洒这两种产品。由于除草剂使用不同的作用机制杀死植物,对一种有抗性的植物不可能对另一种也有抗性。

只有一个问题。虽然Ready2 Xtend种子得到了美国农业部(USDA)的批准,但实际上并没有一种dicamba除草剂被批准与它们一起使用。在美国,杀虫剂的使用获得了EPA的批准。由于dicamba对大豆有毒性,所以除了Ready2 extended种子外,它不打算用于大豆种植,所以美国环保署没有批准它在大豆种植上的使用。

那么环保局为什么不赶紧批准现有的dicamba产品呢?追溯到20世纪60年代的研究已经注意到dicamba有漂移的倾向。而不是停留在它传播的地方,dicamba通常也会在邻近农田的作物上结束。

一个心存疑虑

除草剂漂移问题并不是新的草甘膦漂移问题。但是,尽管草甘膦可能会危害10至12行玉米,dicamba却有可能摧毁一整块大豆田。如果美国环保署批准在Ready2xtend上使用现有的dicamba配方,那么种植其他大豆的农民可能会被邻居的dicamba喷剂传染。事实上,去年Ready2xtend种子上市的第一年,尽管没有经过批准的dicamba配方,阿肯色大学的研究人员说,事实就是如此。

在阿肯色州,农民们正在与一种特别严重的猪草虫害作斗争,其中包括那些种植了Ready2xtend的农民,尽管他们没有一种经过批准的dicamba来喷洒作物。这种开花植物与苋菜属同一科,被称为“竞争物种”。如果不加以控制,它将迅速生长,并与该领域的任何其他作物竞争。面对这种风险,即使农民们知道dicamba漂移的风险,他们也会倾向于使用未经批准的产品,这并不奇怪。

Dicamba以一种独特的方式破坏大豆植物,使得农民和研究人员相对容易追踪问题。通常情况下,大豆的叶子稍微向外和向下弯曲;如果下雨,它就会从豆叶上滑下来。但暴露在dicamba下的大豆呈现出杯状外观,叶片向上移动,边缘有轻微的流苏。这是因为dicamba通过模仿一种叫做生长素的植物激素来杀死植物,这种激素负责生长和发育。想象一下一个锁和一把钥匙:植物拥有受体——等待锁的荷尔蒙,一把钥匙,告诉它如何行动。Dicamba滑入锁中,改变了植物的发育方式,可以杀死植物。但取决于它在什么时候击中大豆,它可能只是阻止作物下降的产量。不管怎样,都要花那个农民的钱。

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豆科植物与dicamba损害

在标签外使用dicamba的问题应该会消失。去年晚些时候,就在中西部的农民把最后一株大豆和玉米从地里拔了下来,并为今年的种植季节做了充分的准备之后,美国环保署批准了三种旨在减少波动性或不太可能漂移的dicamba配方。其中一个由孟山都(Monsanto)创造,另一个由陶氏化学公司(Dow Chemical Company)创造,第三个由德国化学公司巴斯夫(BASAF)创造。但是,尽管有了这些新的,据说挥发性更小的配方,问题似乎越来越严重。

“2016年,我们总共收到了130起与dicamba有关的投诉,”密苏里州农业部农业部长克里斯·钦(Chris Chinn)说。“我们从去年6月22日开始收到投诉。今年我们在6月13日收到了第一个投诉,到7月6日为止,我们已经收到了大约134个投诉。”

在一般情况下,本署每年接获约70至80宗有关除害剂的投诉。

Chinn说:“到7月6日,我们收到了两年来在很短时间内收到的投诉。”

截至8月23日,阿肯色州已收到950份滥用dicamba的投诉。制造商并没有否认dicamba正在造成损害。

BASAF的技术营销经理乍得•阿斯穆斯(Chad Asmus)表示:“我们的现场代表一直在积极调查他们被叫到的案件。”他说,在许多情况下,他们已经发现植物生长与dicamba漂移一致——他们的产品是为了防止这种漂移。

前景不明朗

这些投诉促使密苏里州和阿肯色州撤回了除草剂。自7月11日以来,在阿肯色州,dicamba的销售和使用已被禁止,并将被处以最高2.5万美元的民事罚款,同时该州决定是否继续使用它。密苏里州暂停销售和使用除草剂一周,但允许这些除草剂在新的标签要求下重新上架。在风速低于每小时10英里的日子里,新配方的dicamba只能由经过认证的杀虫剂施用者在上午9点到下午3点之间喷洒。

在白天,离地面越近的地方温度越高,离地面越高的地方温度越低。如果你在那个时候施用农药,假设没有微风,化学物质更有可能停留在原地。但是在逆温期间,也就是当太阳开始下山,天气变冷时,上面的空气往往比下面的空气暖和。这就像一顶帽子,防止空气混合(这就是为什么我们最终会有雾霾)。如果你在逆温过程中喷洒除草剂,你就捕获了污染,并且增加了逆温过程消散时,除草剂漂走的可能性。

Asmus和其他制造商代表认为,漂移是由于用户错误造成的。根据他们的一些调查,农民们在逆风和刮风的日子里喷洒农药。另一个问题可能是喷雾器污染,农民使用喷雾器喷洒dicamba,但在下次使用前没有清理干净。

但也有人说,新公式仍然在漂移。外部科学家——那些不是为那些有望从除草剂销售中获益的公司工作的人——只被要求测试这些新产品的有效性,而不是它们的波动性或它们扩散的可能性。

农民们说,新的申请说明太难了,基本上不可能遵守。孟山都(Monsanto)的XtendiMax带有蒸汽握把(Vapor Grip)的说明书,是他们的新dicamba配方,包含超过4500个非常小的字。除其他事项外,它规定农民必须在风速至少3英里每小时但不超过15英里每小时,并在距离目标作物不超过24英寸的高度喷洒农药。除了跟踪风速和风向,农民还必须保持适当的流速,以允许粗糙的水滴,而不是太大的压力。如果恒温器温度上升到91度以上,这些液滴必须更大。而且种植方向也因作物的不同而不同——许多农民种植的作物是大豆还是耐dicamba的棉花。

美国农业部和各州政府将不得不决定是否继续允许dicamba的使用,时间紧迫。农民们已经开始为明年的种植做决定。与此同时,杂草抗性是一个日益严重的问题,我们正在耗尽相对安全和有效的除草剂。作为回应,农民们越来越多地使用更老、更有毒的化学物质。指出一些更广泛的问题与我们的农业system-insects也进化抵制自己的杀虫剂,地下水供应减少,和主要的传粉者像蜜蜂在跌,证据表明,我们需要重新考虑我们的农场,并开始远离技术严重依赖合成农药。2010年,联合国的一份报告得出结论,减少对农药或合成肥料的依赖——同时又不把它们完全排除在问题之外——将是养活不断增长的全球人口的最好最好的方法。