您现在的位置:

转基因作物对生态环境是利还是弊

日期:2013-05-13 16:04 作者:陈华 师玉华 朱祯 中国科学院 来源:《百名专家谈转基因》
 
下载文件:  

  种植转基因作物带来了巨大的经济效益,在我国,转Bt杀虫基因抗虫棉曾经力挽狂澜,挽救了棉花种植业。上世纪90年代,棉铃虫猖獗,农民只好加大农药用量来控制棉铃虫。到了后期棉铃虫产生了抗药性,甚至将其直接泡在农药中也杀不死,棉花种植业告急,棉农损失惨重,给我国当时的棉纺织业带来了严重影响。转基因抗虫棉的推广,使棉铃虫得到有效控制,化解了这场棉铃虫危机。由于种植了转基因抗虫棉,农药的用量显著降低,生产成本大大减少。1999—2008年,全国累计推广国产转基因抗虫棉1 467万公顷,农药使用量减少了80%以上,减少量达到4.5万吨,平均每公顷增收节支约3 300元,为国家和棉农总共增收节支200亿元。那么,在带来巨大经济效益的同时,转基因作物的大面积种植对生态环境有什么有利作用,又有哪些潜在的不良影响呢?

  人们担心,长期种植抗虫转基因作物可能会使害虫逐渐适应而产生耐受性。这个问题的确有可能发生,在实验条件下一些害虫已经对转基因作物产生了耐受性,这与长期施用农药面临同一样的问题。目前科学家提出了几个解决方案,一是采取适当措施降低昆虫产生耐受性的几率,推迟产生耐受性的速度。比如,美国、加拿大、西班牙等国家的种植经验表明,把抗虫转基因作物与非转基因原作物按适当比例进行分区域种植,以非转基因作物充当“避难所”,可以有效减少昆虫耐受性种群的产生。另一个解决方案是同时使用Bt杀虫基因和其他类型的抗虫基因如豇豆胰蛋白酶抑制剂基因,可以使作物具有更广的抗虫谱和更强的杀虫效力,也能有效地延缓昆虫抗性的产生,因为昆虫必须对两种或更多抗虫基因同时具有抗性才能生存。其实,针对昆虫耐受性问题,任何转基因作物在大规模推广前都会进行深入的生态调查和长期论证,并通过适当措施来加以解决。

  另外一个常常提出的问题,转基因抗虫棉在减少目标害虫的同时会导致其他次要害虫种群数量的增加吗?研究表明,大面积种植抗虫棉可以有效防治棉花的主要害虫棉铃虫,大大减少杀虫剂的用量,但由此却给次要害虫盲椿象的种群增长提供了温床,使其数量显著提高,在一些地区已成为棉田的主要害虫。尽管如此,在棉花生长期只要喷洒一两次农药,就能够完全应付盲椿象。而如果不种植抗虫棉,每年至少要喷洒8~10次农药才能勉强控制棉铃虫,孰轻孰重不言自明。所以,类似于转基因抗虫棉离不开农药的说法只是一个噱头,因为种植转基因抗虫棉所需要喷洒的农药量远远少于非转基因棉花,权衡利弊,种植转基因棉花利远大于弊。目前,科学家已培育出了既抗棉铃虫又抗盲椿象的转基因棉花,未来人类与害虫的斗争永不会停歇,转基因植物也将不断推陈出新。

  此外,人们也对种植转基因作物给生态环境和生物多样性带来的影响感到担忧。比如,转基因作物的花粉可能会传播给非转基因原作物而使其受到外源基因的“污染”;转基因作物的花粉如果传播给田间杂草,有可能会产生所谓的“超级杂草”,这些例子就是人们常说的“基因漂移”问题。这可不是转基因作物的“专利”,种植常规育种培育出的农作物品种不也同样存在基因漂移现象吗?我国科学家在实验基地对转基因水稻的基因漂移现象进行详细研究表明,转基因水稻向非转基因水稻发生基因漂移的频率非常低,而随着转基因水稻与非转基因水稻之间的间隔距离由0.2米增至6.2米,发生基因漂移的频率由0.28%降至小于0.01%,远低于欧盟的标准(0.9%)。所以,只要采取一定距离的安全隔离措施,严格安全管理,转基因作物基因漂移问题完全可以解决。

  人们还有一种担心,抗虫转基因作物会不会影响目标害虫外的其他昆虫,改变农业生态系统中的种群结构和数量?这个问题确实存在,但它所产生的影响有弊更有利。例如,在种植抗虫棉的农田中,增加的不只是次要害虫盲椿象,还有瓢虫、草蛉和蜘蛛等棉蚜虫的天敌,后者可以有效控制棉蚜虫的危害。又如,我国科学家在实验基地调查了种植抗虫转基因水稻对节肢动物种群结构的影响,发现与非转基因水稻种植区域相比,种植抗虫转基因水稻的区域中水稻害虫的种群密度显著降低,而中性昆虫和害虫的天敌明显增加,对稻田生态系统表现出正面影响。如果长期种植转基因水稻,由于大大减少了杀虫剂用量,就会使这一良性生态效应进一步扩大,害虫天敌种群数量将进一步增加,会更加有效地控制虫害的发生,配合其他虫害综合治理技术如生物防治,物理、化学诱杀等,将会真正实现生态农业的目标。

  人们担心由于大规模的推广转基因农作物会影响到农业物种以及植物物种的生物多样性,使物种、品种单一化的问题。目前,诸多保护生物多样性的措施把这种可能的负面影响降到最低。我国已经采取了就地保护(建立自然保护区)、迁地保护(植物园)以及建立农作物遗传资源种质库、植物基因库等措施。目前我国已经建立了植物园体系,建成的自然保护区面积占国土面积的15%左右,已经建立了30万份农作物品种种质资源库。最近在昆明建立的种子库已经收集保存各类野生生物种质资源8 444种,共74 641份,被称为中国的植物“诺亚方舟”。

  种植转基因作物对农业生态环境可能存在的负面影响远远低于目前的“化学农业”的影响,“生物农业”才是未来的发展方向。十几年来种植转基因作物的实践表明,转基因作物的种植在改善农业生态环境方面显示出巨大的优势。种植抗虫、抗除草剂、抗旱、耐盐碱等转基因作物,显著减少了农药、化肥的用量,改善了农业生态环境。据统计,1996—2008年,由于种植了转基因作物,全世界累计减少杀虫剂使用量35.6万吨(减少了8%),其中仅2008年就减少了3.4万吨。此外,由于种植了转基因作物,1996—2008年,CO2排放量减少了140亿千克,相当于每年在公路上减少700万辆汽车。

  总之,转基因作物对生态环境的正面效应要远远大于其可能存在的负面影响。在农业生产实践中,我们应该扬其长而避其短,通过加强管理和科学布局,降低其潜在的不利影响,减少风险,提高效益,使转基因作物更好地为我国农业可持续发展服务。