Enligt ny forskning från Federico Ciliberto, ekonom vid University of Virginia, har det utbredda införandet av genetiskt modifierade grödor minskat användningen av insektsbekämpningsmedel, men ökat användningen av ogräsdödande ogräsbekämpningsmedel eftersom ogräset blivit mer resistent.
Ciliberto ledde den hittills största studien av genetiskt modifierade grödor och användning av bekämpningsmedel tillsammans med Edward D. Perry från Kansas State University, David A. Hennessy från Michigan State University och GianCarlo Moschini från Iowa State University. De fyra ekonomerna studerade årliga data från mer än 5 000 sojaböns- och 5 000 majsodlare i USA från 1998 till 2011, vilket vida överträffar tidigare studier som begränsat sig till ett eller två års data.
”Det faktum att vi har 14 års data på gårdsnivå från jordbrukare i hela USA gör den här studien mycket speciell”, säger Ciliberto. ”Vi har upprepade observationer av samma jordbrukare och kan se när de införde genetiskt modifierade frön och hur det förändrade deras användning av kemikalier.”
Sedan 2008 har genetiskt modifierade grödor stått för mer än 80 procent av de majs- och sojabönor som planterats i USA. Majsfrön modifieras med två gener: en dödar insekter som äter upp fröet och en gör det möjligt för fröet att tåla glyfosat, ett herbicid som ofta används i ogräsbekämpningsmedel som Roundup. Sojabönor modifieras med endast en glyfosatresistent gen.
Oförvånande nog använde majsodlare som använde de insektsresistenta fröna betydligt mindre insektsmedel – cirka 11,2 procent mindre – än odlare som inte använde genetiskt modifierad majs. Majsodlarna använde också 1,3 procent mindre herbicider under 13-årsperioden.
Sojabönor såg å andra sidan en betydande ökning av herbicidanvändningen, där de som använde sig av genetiskt modifierade grödor använde 28 procent mer herbicider än de som inte använde sig av dem.
Ciliberto tillskriver denna ökning till spridningen av glyfosatresistenta ogräs.
”I början minskade användningen av herbicider, men med tiden ökade användningen av kemikalier eftersom jordbrukarna var tvungna att lägga till nya kemikalier när ogräset utvecklade resistens mot glyfosat”, sade Ciliberto.
Majsodlare, sade han, har ännu inte behövt ta itu med samma nivå av resistens, delvis på grund av att de inte införde genmodifierade grödor lika snabbt som sina motsvarigheter i sojaindustrin. Studien fann dock bevis för att både majs- och sojabönsodlare ökade användningen av herbicider under de sista fem åren av studien, vilket tyder på att resistens mot ogräs är ett växande problem för båda grupperna.
Från 2006 till 2011 krympte procentandelen hektar som besprutades med enbart glyfosat från mer än 70 procent till 41 procent för sojabönsodlare och från mer än 40 procent till 19 procent för majsodlare. Minskningen berodde på att jordbrukarna tvingades ta till andra kemikalier när glyfosatresistenta ogräs blev vanligare.
”Bevisen tyder på att ogräset blir mer motståndskraftigt och att jordbrukarna måste använda ytterligare kemikalier, och fler av dem”, sade Ciliberto.
Insekterna tycks inte ha utvecklat en liknande resistens, delvis på grund av att de federala bestämmelserna kräver att jordbrukarna ska ha en ”säker hamn” på sina fält som är fri från genetiskt modifierade grödor. Insekter och maskar i dessa ”safe havens” har inget behov av att utveckla resistens, och eftersom de interagerar och förökar sig med insekter i andra delar av fältet bidrar de till att förhindra utvecklingen av resistenta gener.
Trots den minskade användningen av insekticider utgör den fortsatta ökningen av användningen av herbicider ett betydande miljöproblem eftersom stora doser av kemikalierna kan skada den biologiska mångfalden och öka vatten- och luftföroreningarna.
Ciliberto och hans kollegor mätte den totala miljöpåverkan av de förändringar i kemikalieanvändningen som har uppstått till följd av införandet av genetiskt modifierade grödor, med hjälp av ett mått som kallas miljöpåverkanskvot, eller EIQ, för att redovisa kemikaliers inverkan på lantarbetare, konsumenter och miljö. Vid en jämförelse mellan dem som infört kemikalierna och dem som inte infört dem fann de små förändringar i påverkan på lantarbetare och konsumenter. Antagandet av genetiskt modifierade sojabönor korrelerade dock med en negativ inverkan på miljön eftersom ökad herbicidanvändning också ökade kontamineringen av lokala ekosystem.
Totalt sett sa Ciliberto att han var förvånad över i vilken utsträckning herbicidanvändningen hade ökat och att han var orolig för de potentiella miljökonsekvenserna.
”Jag hade inte förväntat mig att se ett så starkt mönster”, sa han.