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Science:我们能够解决农药抗药性的社会困境吗?

来源:本站原创 2018-05-22 21:42

2018年5月22日/生物谷BIOON/---为了减缓杂草和害虫对除草剂和杀虫剂产生抗药性的进化进程,政策制定者应当为针对几种有前景的未经测试的减缓害虫进化的方法开展的大规模的景观水平(landscape-level)的研究提供资源。鉴于新的基因组和技术创新可用于比较阻止杂草和昆虫产生抗药性的策略的效果,这些景观水平的研究如今变得更加可行。

这就是美国北卡罗来纳州立大学针对杀虫剂抗药性在Science期刊上发表的一篇标题为“Wicked evolution: Can we address the sociobiological dilemma of pesticide resistance?”的综述类型论文中给出的推荐性建议。
图片来自Roger Winstead, NC State University。

杀虫剂抗药性对美国农业部门造成巨大损失,每年损失大约100亿美元。由此造成的高昂成本也可能对人类生活产生越来越多的影响。比如,如果涂有杀虫剂的蚊帐和配套的杀虫剂喷洒不能减缓抗药性蚊虫传播疟疾的速度,那么非洲等地的人类健康成本可能是灾难性的。 论文通信作者、北卡罗来纳州立大学农业教授Fred Gould 说,“如果这些除草剂和杀虫剂用完了,会对人们产生什么影响?杀虫剂抗药性在主要的杂草和害虫种类中日益增加,这威胁了我们治理这些害虫的能力。杂草种类对使用的每一类除草剂都产生了抗药性,并且550多种节肢动物对至少一种杀虫剂产生抗药性。”

考虑一下草甘膦,这种强大的除草剂在美国广泛地使用,用于保护玉米和大豆等主要作物。 20多年前,作物经过基因改造能够耐受草甘膦,从而允许它们能够在杂草被清除的同时即便接触这种除草剂也能够存活下来。到2014年,大约90%的美国种植的玉米、大豆和棉花作物经过基因改造后耐受草甘膦。不幸的是,随着进化军备竞赛的进展,许多杂草已找到对草甘膦产生抗药性的方法,使得这种除草剂越来越没有效果,这就迫使农民寻找其他的或新的解决方法。

其中的一些“新的”解决方法实际上是早就存在的,这是因为人们当前正在研究分别在20世纪40年代和60年代开发出的除草剂2,4-D和麦草畏(Dicamba)是否可能作为广泛使用的抗杂草武器加以使用。

论文共同作者、北卡罗来纳州立大学农业与资源经济学助理教授Zachary Brown说,“我们正在制定可用于防治杂草和害虫的工具清单。比如,开发新的除草剂来替代草甘膦在经济上并不可行,因此旧物新用。但是当前的激励措施似乎并不适合让我们摆脱这种困境。”

除了生态学和经济学考虑之外,这些作者们强调社会学和政治学的观点也为解决害虫抗药性问题设置了障碍。农民的栽培措施---他们是否在他们的土地上耕种,他们如何将所谓的避难所与转基因作物区域结合在一起,甚至他们开展作物轮作的频率---都在抗虫害方面发挥重要作用。

论文共同作者、北卡罗来纳州立大学教授Jennifer Kuzma说,“任何提出的解决方法还需要包括来自农民、社区和国家层面的观点。”

这些作者们提出在一大片土地---至少数千英亩---上开展大规模的研究来测试特定杀虫剂抗药性策略的效果和对这些土地上的杂草和作物产量和不采用这种策略的大片“对照”土地上的杂草和作物产量进行比较。农民将会获得参与其中的激励措施;这些作者们指出也许会对农民提供补贴来提供这些参与性激励措施。

Gould说,“最终,我们是成功压制害虫,还是它们让我们感到手无足措呢?”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Fred Gould1,2,*, Zachary S. Brown1,3, Jennifer Kuzma. Wicked evolution: Can we address the sociobiological dilemma of pesticide resistance?. Science, 18 May 2018, 360(6390):728-732, doi:10.1126/science.aar3780

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