转基因和非转基因相邻种植如何做到井水不犯河水

2014-07-02 | 作者: 卢长明 | 标签: 井水不犯河水

(作者为中国农业科学院油料所研究员卢长明)

包括中国在内的世界很多国家都实施了转基因产品的标识制度。推广种植转基因作物必须考虑转基因与非转基因的相互影响问题。种植转基因作物不应影响非转基因作物种植者的利益。根据欧洲的研究,在大部分情况下,转基因与非转基因共存栽培是可以办得到的。办法是实施阈值管理。即规定一个容许的转基因限量,保证非转基因品种的转基因成分含量低于这个限量即可。

我国的农村以小农户为主,与欧洲等发达国家相比,转基因作物管理的难度要大得多,因此,在推广转基因作物之前必须开展相应的研究。尽管推动转基因作物产业化的呼声很高,但如何做到转基因与非转基因互不影响,我国在这一方面的研究几乎还是空白。

以下是欧洲的研究结果,供大家参考。

一、导致混杂的因素

转基因和非转基因相邻种植时,造成转基因与非转基因混杂的原因主要有三个:

l 在非转基因种子中混有转基因种子

l 转基因作物的花粉与相邻非转基因作物窜粉杂交

l 共用机械时把转基因种子带到了非转基因种植区

二、影响混杂的因素以及减少混杂的措施

影响混杂的因素有

l 田块大小:田块越小越难防止混杂。很小的非转基因作物田块(如 5公顷)与很大的转基因作物田块(如15公顷)相邻时,很难保证相互不影响。这时需要采取对应的措施,才能避免影响的发生。

l 主要风向:非转基因田块位于转基因田块下风向时更容易被污染。

l 种子中转基因成分含量: 即使是非转基因种子也会有微量转基因成分存在.如果种子不纯混入转基因种子,则会因为异花授粉和收获时混杂导致污染扩大。欧洲规定非转基因种子中的转基因成分含量不得高于0.1-0.5%.

减少混杂的措施:

l 转基因与非转基因之间设置隔离距离

l 转基因作物的四周种上非转基因作物作为缓冲带

l 将开花时间不同的品种错开花期种植

l 转基因作物使用的机械不与非转基因作物公用,或者转基因作物使用过的机械彻底清扫后再用于非转基因作物。

三、不同作物实施共存栽培的可行性

1、玉米:因地制宜,采取措施

在很多的玉米种植区,只要保证种子中的转基因成分含量不超过0.5%,即使不采取额外措施也能够保证传统作物田块的转基因成分含量低于 0.9%。有的地区转基因与非转基因田块相邻太近,或者非转基因玉米田很小而相邻的转基因玉米田面积很大,此时需要采取额外措施才能保证非转基因玉米田的转基因成分含量低于0.9%阈值。

在收获转基因玉米后,对收割机进行彻底清洗,可以保证85%-90%的田块转基因含量低于0.9%。如果农民在转基因玉米田的四周种上非转基因玉米作为缓冲带,或者设置隔离带,则可以确保100%的非转基因玉米田的种子转基因含量低于0.9%的标识阈值。

在转基因玉米和非转基因玉米相邻种植或穿插种植的情况下,无论采取何种措施都很难保证非转基因玉米的转基因含量低于0.1%。

隔离距离与异交率的关系

下表给出的数据是来自15公顷转基因玉米田的试验结果。表中灰色部分的数据是转基因含量对应的最短隔离距离。上下两个距离数据分别代表非转基因玉米田在上风向位置和在下风向位置的情况。该表还反映了非转基因玉米田块的大小以及在转基因玉米田的四周是否有非转基因玉米缓冲带产生的效果。此外,将花期错开种植可以降低异交率。

种植非转基因玉米的田块面积
转基因玉米田四周非转基因玉米缓冲带宽度
异交率
0.9%
0.5%
0.3%
0.1%
< 5 公顷
0 m
0 m/
 50 m
0 m/
 100 m
20 m/
 150 m
50 m/
 300 m
12 m
0 m/
 20 m
0 m/
 50 m
0 m/
 150 m
20 m/
 300 m
5-10 公顷
0 m
0 m/
 20 m
0 m/
 50 m
20 m/
 100 m
20 m/
 300 m
12 m
0 m/
 0 m
0 m/
 50 m
0 m/
 100 m
20 m/
 300 m
> 10 公顷
0 m
0 m/
 20 m
0 m/
 50 m
0 m/
 100 m
20 m/
 300 m
12 m
0 m/
 0 m
0 m/
 20 m
0 m/
 100 m
0 m/
 200 m

玉米共存栽培对生产成本的影响

转基因与非转基因相邻种植时,要保证非转基因田块的种子转基因含量低于阈值水平,需要采取相应的措施,因此会增加生产成本。例如,在转基因玉米田周围种植非转基因玉米作为缓冲带,对部分转基因玉米生产者来说,不但会增加生产成本还会增加工作量。此外,转基因玉米的优势(如增产作用)在缓冲带中就无法发挥。对机械需要额外的清洗也要增加成本。根据欧洲的研究,每清洗一次机械要增加50-60欧元。因此,只有种植转基因作物带来的好处能够补偿额外成本,农民才会种植转基因作物。

下表是欧洲对共存栽培的评估结果:

利润 (非转基因玉米)
743欧元 / 公顷
种植转基因抗虫玉米的经济效益
43欧元 /公顷
清理机械增加的成本
38.38欧元 (播种机)
56.84欧元 (收割机)
1.48欧元 (运输机)
种植缓冲带增加的成本
缓冲带占转基因玉米的10%面积
9欧元-17欧元 / 公顷
(9 m宽的缓冲带)
16欧元-30欧元 / 公顷
 (18 m
宽的缓冲带)
缓冲带占转基因玉米面积的50%
3.77欧元-50欧元 / 公顷
 (9 m
宽的缓冲带)
6.79欧元-60欧元 / 公顷
 (18 m 
宽的缓冲带)
8块转基因玉米田块四周种植缓冲带增加成本
缓冲带占转基因玉米面积的50%
3.77欧元-50欧元 / 公顷
 (9 m 
宽的缓冲带)
6.79欧元-60欧元 / 公顷
 (18 m
宽的缓冲带)
种植缓冲带增加的成本是每公顷成本,包括劳动力、管理和机械成本,以及保证农民分开收获以及缓冲带的产量损失产生的成本。
西班牙的经验表明,农民宁愿将缓冲带与转基因玉米一起收获并全部标识为转基因玉米出售,这样可以显著降低成本。

玉米:共存栽培的可行性因地区不同而不同
种子生产者要确保种子的真实性和纯度需要采取严格的隔离措施。例如,非转基因玉米制种田与邻近的转基因玉米田块隔离100米以上可显著降低污染。

在没有大面积转基因玉米种植的地区,生产非转基因玉米种子很容易达到0.5%阈值要求,但要达到0.3%的阈值要求则需要采取相应措施,这时要以减少20%以上利润为代价,如果阈值定为0.1%则无法达到。

在大面积转基因玉米生产区附近生产非转基因玉米时,要保证生产的种子中转基因成分低于0.5%需要隔离400-600米,实际上很难做到。

2、甜菜:共存栽培不是问题

甜菜一般在开花前收获,因此不存在异交产生的混杂问题。非转基因品种中的转基因成分唯一来源是甜菜种子中混入了极少量转基因种子。按照目前的种子生产方式,保证转基因成分低于0.5%是不成问题的。但要保证低于0.3%或0.1%则需采取一定措施,这些措施要以牺牲6%-14%的利润为代价。

3、棉花:共存栽培问题不大

对于棉花而言,只要保证种子中转基因成分含量低于0.5%,就可以保证种植的非转基因棉花收获的种子中转基因成分低于0.9%。不需要采取额外的措施,最多对机械进行清洗即可。

欧洲联合研究中心(2002)考虑转基因作物的比例为10%和50%两种情况,对转基因作物与非转基因作物共存栽培的难度和成本进行了分析。除了玉米外,还研究了油菜和马铃薯。该项研究是在0.9%阈值公布实施之前进行的。

4、油菜:要满足 0.1%阈值需增加成本
· 用传统农业方式生产油菜,转基因含量低于0.3%没有什么问题。
· 但用有机农业方式生产油菜,要保证转基因成分低于0.3%需要采取昂贵的措施,生产成本显著增加。这时因为在有机农业中不能使用传统的除草剂,转基因油菜自生苗很难去除。
· 阈值如设为0.1%则很难达到。如果要采取必要的措施则使生产成本增加40%以上。


油菜
传统方式
(同一农场种植转基因作物)
有机方式
转基因作物的分布
10%
50%
10%
50%
用目前的方法计算出的转基因比率
0.2-0.5%
0.4-0.6%
0.3-2.0%
0.6-9.0%
改变耕作方式达到0.3%阈值
轮作
轮作
各种不同方式
各种不同方式
可达到的阈值
0.2-0.3%
0.19%
0.1-0.2%
0.1-0.2%
增加的成本
none
none
0-20%
15-40%
改变耕作方式达到0.1%阈值
各种不同方式
各种不同方式
各种不同方式
各种不同方式
可达到的阈值
0.03%
0.03%
0.03-0.06%
0.03- 0.07%
增加的成本
10-15%
10-15%
15-25%
25-40%

5、马铃薯: 异交不是问题

与玉米和油菜不同,马铃薯不存在异花窜粉的问题。因此,保证1%的阈值不存在问题。

但是,如果阈值定为0.1%,则很难达到。在种薯生产和产品加工的过程中很难避免无意混杂,因此, 要达到阈值0.1%不是那么容易。这方面缺少可靠数据,还需要进一步研究。


马铃薯
(直接消费或用于加工)
传统生产方式
(在同一农场转基因马铃薯面积占25%-50% )
有机生产方式
普通
普通
用现有方法计算的转基因比例
0.36%
0.54%
0.1%
0.16%
改变种植方式达到1.0%阈值
由于监管和较高的保险费,估计成本会略有增加。
目前的马铃薯生产方式达不到阈值0.1%要求。加工过程中的污染会带来少量转基因成分。

来源:卢长明博客

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