警惕!进口大宗粮谷中频繁截获超级杂草

2013-01-23 01:26吴海荣胡学难王定国李玉霞林小琳黎婉芬
杂草学报 2013年2期
关键词:草甘膦检疫局除草剂

华 丽, 陈 晟, 吴海荣, 徐 晗, 胡学难, 王定国, 李玉霞, 林小琳, 黎婉芬

(1. 广东省广州出入境检验检疫局,广东广州 510623; 2.广东检验检疫技术中心,广东广州 510623;3. 中国检验检疫科学研究院,北京 100029 )

警惕!进口大宗粮谷中频繁截获超级杂草

华 丽1, 陈 晟1, 吴海荣2, 徐 晗3, 胡学难2, 王定国1, 李玉霞1, 林小琳1, 黎婉芬1

(1. 广东省广州出入境检验检疫局,广东广州 510623; 2.广东检验检疫技术中心,广东广州 510623;3. 中国检验检疫科学研究院,北京 100029 )

本文介绍了超级杂草的特点、危害性、发生原因和过程,并探讨了检疫系统及相关部门为降低其传入我国风险应采取的检疫措施。

检疫性;转基因;超级杂草;草甘膦

2012年2月15日,广东省广州出入境检验检疫局新沙办在广东口岸首次从美国进境的转基因大豆和转基因玉米中截获2种检疫性杂草——西部苋(AmaranthusrudisJ.D. Sauer)和长芒苋(A.palmeriS. Watson);4月广东省广州番禺出入境检验检疫局首次从进口蔬菜种子中截获长芒苋[1]。此前,2011年1月浙江省宁波出入境检验检疫局首次从美国大豆中截获长芒苋[2],江苏省镇江出入境检验检疫局曾于2011年7月在全国范围首次从美国玉米中截获西部苋[3],紧接着福建出入境检验检疫局[4]、福建省厦门出入境检验检疫局[5]均陆续从美国黄大豆(转基因)、美国玉米(转基因)中检出这2种检疫杂草,加上2011年9月浙江出入境检验检疫局在全国范围首次从美国玉米中检出的糙果苋[A.tuberculatus(Moq.) Sauer][6],目前超级杂草长芒苋及其同属相似杂草糙果苋和西部苋已通过海运方式潜伏在大宗植物商品中,陆续在我国各口岸线登陆并被截获。

1 超级杂草的概况

“超级杂草”是指驯化作物逸生或与野生近缘种杂交而产生的有害植物,根据超级杂草的形成机制可定义为:转基因植物(主要是转抗除草剂基因)在种植过程中本身成为危害其他作物的杂草,或者通过花粉传播以及受精导致某些外源基因漂入野生近缘种或近缘杂草,又或者某些植物通过自身进化产生抗性基因,从而形成具有耐多种除草剂抗性的野草化杂草[7]。

西部苋、长芒苋和糙果苋等异株苋亚属超级杂草因其具有抗草甘膦等除草剂而适生性广,能危害热带、亚热带地区种植的几乎所有的重要作物,与作物争夺生长空间和资源,导致农作物严重减产。以长芒苋为例,单株雌性植株能结60万粒种子,每年新生的长芒苋超过2 000株/m2时,生长高度能达到2 m以上,能迅速超过生长缓慢的作物[8];为 10株/m2时,就能致使大豆减产68%以上[9];为0.9株/m2时,棉花减产92%以上。长芒览的繁殖时期和生长迅速使芽后除草剂的施用时间较难掌握,如此高的产种率以及种子萌发率,只有防除效果达到99%以上的除草剂才能有效地控制其危害[8]。长芒苋还富集亚硝酸盐和其他一些物质,导致家畜采食后会引起中毒症状[10-11]或拒食。长芒苋的茎能长到棒球棒一般粗,而且韧性十足,联合收割机不幸碰上它们都会报废。美国普渡大学的杂草学家托马斯·T·鲍曼说“长芒苋全年都能萌发,当你以为已经将它们铲除之后,下一场雨它们又会冒出来”。抗除草剂的长芒苋“几乎无法防控”,对于那些被长芒苋占领的农田,美国大部分地区的农民被迫喷洒毒性更强的除草剂,或者干脆像20世纪那样雇人用锄头对付这些杂草,甚至有棉农无奈地选择弃耕,使得农业耕作“一下子倒退了近半个世纪”,又回复到以前的劳动密集型耕种方式[12]。由此可见,超级杂草对农业生产和生态环境构成了严重威胁。

由于异株苋亚属超级杂草的巨大危害性,农业部、国家质量监督检验检疫总局于2011年6月20日发布第1600号联合公告,将异株苋亚属杂草列入《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》。

2 超级杂草频现的原因

2.1 超级杂草产生的原因

存在于栽培作物或其他植物中的任何基因可通过花粉传播或受精导致某些外缘基因漂入野生近缘种或近缘杂草,在特定条件下,这样转移的结果将增强某些植物杂草化的特性,如果这种基因能抗拒病虫害或除草剂的话,这些植物就会疯长,最后变成破坏自然生态平衡的恶性杂草。另外,在施用除草剂的自然选择压力下,杂草进化出了它们自己的防御方式,因而形成具有抗这种除草剂抗性的超级杂草。有研究表明,抗草甘膦长芒苋只有普通的EPSPS(5- enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthate,5-烯醇式丙酮芥草酸-3-磷酸合成酶)基因[13],这是没有经过孟山都公司的遗传改造的基因。但这种普通的EPSPS基因数量巨大,有5~160个拷贝,它们合成的酶足以抵消草甘膦的抑制效应,这就使这种苋属杂草具备抗草甘膦抗性[12]。

2.2 转基因粮谷中频现超级杂草的原因

过去50年,人们主要依靠化学除草剂来控制杂草,其中被用得最为普遍的是草甘膦,它是孟山都公司生产的草甘膦除草剂中最广为人知的活性成分。为了解决草甘膦的非选择性作用——即对所有植物都有作用,孟山都公司耗费了70万人经过7 年筛选培育出了抗草甘膦的大豆、棉花、油菜和玉米种子,并大力向农民推广。这就改变了美国、巴西和阿根廷等国家经济作物的种植模式,种上这些转基因作物,一旦出现杂草就往自己的田里喷草甘膦,再出现再喷。这种种植模式非常适用于机械化耕作,但它的弊端是不能除去有抗性基因的杂草[12]。目前,共有29个国家种植转基因作物,美国是转基因作物种植面积最广的国家,仅2011年,美国转基因作物的种植面积达到6 900万hm2,占全球种植面积的43%[14]。美国90%以上的大豆以及大量棉花和玉米都是抗草甘膦品种,而美国又是世界上粮谷和棉花出口量最大的国家,因此,超级杂草得以潜伏于大宗的植物商品尤其是大宗粮谷中频繁闯关。

3 应对措施

我国各口岸频繁截获超级杂草的情况已引起政府高度重视,在国务院制定并印发的《质量发展纲要》(2011—2020年)中就特别提到,要建立和完善动植物外来有害生物防御体系,切实做到早发现、早研判、早预警、早处置,有效降低动植物疫情疫病传入传出风险。

3.1 完善转基因技术方面的立法工作

进一步完善转基因技术应用于科研、试验、生产、销售和进出口等方面的立法工作,任何单位和个人未经授权不得擅自应用,切实保障转基因技术的应用在完全可控范围内。

3.2 加强口岸植物检疫能力

应在口岸执法把关过程中加强对大宗粮谷类尤其是转基因农产品的检验检疫,不仅要注意原来粮谷类易携带的检疫性杂草如豚草、假高粱、蒺藜草属和齿裂大戟等,对其他可疑的杂草种子更应该高度关注。

3.3 做好引进前的审批工作

有关部门在引进转基因作物前应对其进行严格的审批,并做好充分的调查准备工作,了解需引进的转基因农作物种、属及亲缘种,如果在准备种植的地区存在它的近缘种或野化种,则不能种植在该地区;并预测种植后对生态环境所有可能的潜在影响。

3.4 做好进境后的后续监管工作

及时有效地对进境检疫后的转基因农作物进行后续监管工作,严密监管企业在指定地点进行粮谷的装卸、运输、加工过程,做好出入库及使用过程记录,特别要防止在后续调离运输过程中发生撒漏现象。

3.5 种植过程中注意物理隔离

要求引进种用转基因作物的企业在种植时进行物理隔离[15],比如将转基因作物与其他非转基因作物按照有效作用的物理距离种植,或在转基因作物外围种植一定宽度的非转基因品种作为安全隔离带,或者让转基因作物与非转基因作物进行轮种等措施来最大限度降低因基因漂移产生恶性超级杂草的可能性。

3.6 建立外来转基因植物风险评价体系

对于即将或已经引进国内的外来转基因植物的转基因漂移规律进行研究并据此建立预测模型,详细考虑基因漂移后到底对生态环境和生物多样性有些什么影响,为下一步工作做好准备。

[1]番禺局从进口种子中截获“超级杂草”长芒苋[EB/OL]. (2012-04-26)[2012-12-20].http://www.py.gdciq.gov.cn/xwbd/xwjb/201204/t20120426_17258.htm.

[2]宁波口岸首次截获具节山羊草和长芒苋[EB/OL]. (2011-01-26)[2012-12-20].http://news.cntv.cn/20110126/113433.shtml.

[3]伏建国,杨晓军,安榆林,等. 我国首次截获检疫性有害生物——西部苋[J]. 植物检疫,2012,26(1):9.

[4]福建去年检出不合格进出口货物逾31亿美元[EB/OL]. (2012-01-10)[2012-12-20].http://finance.sina.com.cn/roll/20120110/010511161750.shtml.

[5] 厦门东渡检验检疫局高效服务大宗粮油货物进口综述(2011-06-08)[2012-12-20].http://www.cqn.com.cn/news/zjpd/dfdt/579367.html

[6] 浙江检验检疫局从美国进口玉米中截获“超级杂草”糙果苋 为全国首次截获[2012-12-20].http://dzwjyjgs.aqsiq.gov.cn/gzdt/201111/t20111107_202034.htm.

[7] Cotter J.“超级杂草”伴随着转基因作物而出现[J]. 世界环境,2004(5):66-67.

[8] 防除抗草甘膦杂草长芒苋的药剂[J]. 叶 宣,摘译. 世界农药,2008,30(4):47-48.

[9] Klingaman T E,Oliver L R. Palmer amaranth (Amaranthuspalmeri) interference in soybeans (Glycine max)[J]. Weed Science,1994,42(4):523-527.

[10]李振宇.长芒苋——中国苋属一新归化种[J]. 植物学通报,2003,20 ( 6):734-735.

[11]车晋滇. 外来入侵杂草长芒苋[J]. 杂草科学,2008(1):58-60.

[12]杰里·阿德勒.超级杂草濒临失控[J]. 陈国奇,译.环球科学,2011(6):76-81.

[13]Steckel L E,Main C L,Ellis A T,et al. Palmer amaranth (Amaranthuspalmeri) in tennessee has low level glyphosate resistance[J]. Weed Technology,2008,22(1):119-123.

[14]胡笑形,罗 艳. 2011年全球转基因作物发展概况[J]. 精细与专用化学品,2012,20(4):17-18.

[15]吴关庭,夏英武. 防止转基因作物释放引发“超级杂草”产生的若干对策[J]. 生物工程进展,2001,21(6):57-69.

SuperWeedsareFrequentlyInterceptedinImportedGrains

HUA Li1, CHEN Sheng1, WU Hai-rong2, XU Han3, HU Xue-nan2,WANG Ding-guo1, LI Yu-xia1, LIN Xiao-lin1, LI Wan-fen1

(1.Guangzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Guangzhou 510623,China;2.Guangdong Inspection and Quarantine Technology Center,Guangzhou 510623,China;3.Chinese Academy of Inspection and Quarantine,Beijing 100029,China)

This paper describes the characteristics and harmfulness of super-weeds,as well as the causes and processes of their occurrence. We also discuss quarantine measures that should be implemented to decrease the risk of super-weed species being introduced into China.

Quarantine;Transgenic;Super weeds;Glyphosate

S41-30

A

1003-935X(2013)02-0010-03

华 丽,陈 晟,吴海荣,等. 警惕!进口大宗粮谷中频繁截获超级杂草[J]. 杂草科学,2013,31(2):10-12.

2013-01-11

国家科技支撑计划(编号:2012BAK11B03);广东出入境检验检疫局科技计划(编号:2013GDK42)。

华 丽(1979—),女,博士,从事植物检疫工作。Tel:(020)82159423;E-mail:huali1836@163.com。

吴海荣,博士。Tel:(020)38290936;E-mail:whair5491@163.com。

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