Jak GMO i glifosat wpływają na biologię gleby

Gleba - GMO

W skrócie

  • Glifosat blokuje syntezę aminokwasów, a następnie hamuje syntezę białka niezbędną do wzrostu roślin. Gdy tak się dzieje, roślina staje się bardziej podatna na patogeny znajdujące się w glebie
  • Glifosat działa również jako chelator minerałów, a minerały takie jak cynk, miedź i mangan są bardzo ważnym czynnikiem w wielu procesach enzymatycznych. Ta supresja minerałów sprawia, że roślina staje się podatna na choroby
  • Kiedy glifosat wiąże minerały w warzywach, przestają być one dostępne dla organizmu. Zamiast tego minerały te zostają wydalane z organizmu lub kumulują się w tkankach wraz z glifosatem
Rozmiar tekstu:

Według dr Mercoli

Dr Robert Kremer, współautor książki Principles in Weed Management, jest dyplomowanym naukowcem specjalizującym się w biologii gleby i profesorem mikrobiologii gleby na Uniwersytecie Missouri. Niedawno odszedł z Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA), gdzie przez 32 lata pracował jako mikrobiolog.

Od 1997 roku prowadzi on badania dotyczące upraw genetycznie modyfikowanych (GE), a w swoim wywiadzie wyjaśnia, w jaki sposób genetycznie modyfikowane rośliny i glifosat wpływają na ekologię i biologię gleby.

Roundup powoduje gromadzenie patogenów w systemach korzeniowych roślin

Przed pojawieniem się roślin genetycznie modyfikowanych (GE) jego projekty badawcze koncentrowały się na interakcjach roślin i mikroorganizmów w glebie.

Powszechnie wiadomo, że jednym z drugorzędnych mechanizmów działania glifosatu jest to, że powoduje on zakażenie roślin oportunistycznymi patogenami znajdującymi się w glebie.

Kiedy pierwsze rośliny transgeniczne pojawiły się około 1996 roku, zespół Kremera postanowił zbadać, czy użycie glifosatu w genetycznie modyfikowanej soi (GE) może przyciągnąć pewne patogeny glebowe, takie jak grzyby z rodzaju Fusarium.

Chociaż często uważa się je za patogeny, to pewne gatunków grzyba Fusarium mogą działać korzystnie w środowisku, ponieważ pośredniczą w rozkładaniu substancji organicznych w glebie.

Inne ich gatunki są oportunistyczne, a jeśli warunki na roślinie są dla nich odpowiednie, to atakują roślinę i stają się chorobotwórcze.

Naukowcy odkryli, że po zastosowaniu środka Roundup (którego aktywnym składnikiem jest glifosat), na systemach korzeniowych soi i kukurydzy podczas sezonu zawsze można było znaleźć nagromadzenie grzyba Fusarium pochodzące z gleby.

"Widząc tak dużą ilość Fusarium nadbudowaną na systemie korzeniowym rośliny można podejrzewać, że w sprzyjających warunkach zaistnieje duży potencjał rozwoju choroby" – mówi Kremer.

"W badanej przez nas soi i kukurydzy zidentyfikowaliśmy cztery lub pięć głównych gatunków. Gatunki rzeczywiście patogeniczne znaleźliśmy tylko w 10-20% próbek korzeni, które zostały przebadane.

Jednym z tych patogenów jest czynnik powodujący syndrom nagłej śmierci soi, który powoduje więdnięcie i gnicie korzeni, głównie w wilgotnych warunkach glebowych.

Doszliśmy do wniosku, że te odmiany soi – ze względu na ich modyfikację genetyczną i zastosowanie glifosatu – zapewniają środowisko glebowe bardzo sprzyjające rozprzestrzenianiu się grzyba Fusarium. W wyniku tego, przy odpowiednich warunkach, gwałtowny rozwój chorób staje się bardzo prawdopodobny.

Dzieje się tak dlatego, że zalążki potrzebne do rozwoju choroby są już nagromadzone na korzeniach i gotowe do dalszej infekcji, gdy pozwalają na to warunki, podczas gdy nietransgeniczna soja nie wykazywała takiego wysokiego potencjału chorobowego."

Jak glifosat zakłóca wzrost roślin

Jak to stwierdził dr Kremer, podstawowym mechanizmem działania glifosatu jest wyłączanie syntezy aminokwasów, a następnie hamowanie syntezy białek niezbędnych do wzrostu roślin.

Drugorzędnym mechanizmem działania jest to, że gdy nastąpi powyżej opisana sytuacja, roślina staje się bardziej podatna na działanie drobnoustrojów (i wszelkich patogenów) znajdujących w glebie.

Powodem tego jest fakt, że aminokwasy są również elementami budulcowymi dla innych związków, które działają obronnie przeciwko patogenom glebowym, takim jak grzyb Fusarium. W wyniku tego roślina staje się bardziej podatna na atak i zakażenie wieloma mikroorganizmami znajdującymi w glebie.

Glifosat działa również jako chelator minerałów, a minerały takie jak cynk, miedź i mangan są niezbędnymi czynnikami procesów enzymatycznych zachodzących w organizmach roślinnych i ludzkich. 

Chelatacja – czyli usuwanie tych minerałów z roślin – jest w dużej mierze odpowiedzialna za osłabienie syntezy białek, ponieważ enzymy zaangażowane w syntezę białka potrzebują tych minerałów. To następnie sprawia, że roślina jest podatna na atak patogenów.

Glifosat działa systematycznie i to właśnie stanowi problem

Często myślimy o glifosacie jako o kolejnym herbicydzie stosowanym na powierzchnię rośliny, ale trzeba zdawać sobie sprawę z tego, że jedną z właściwości glifosatu jest to, że po dostaniu się do rośliny zaczyna on działać na cały jej system i nie można go zmyć z powierzchni rośliny, tak jak wiele innych herbicydów.

Zostaje on zintegrowany z każdą komórką rośliny, szczególnie z komórkami najszybciej rozwijającymi się. Jak wyjaśnia dr Kremer:

"Jest on transportowany przez całą roślinę, głównie w kierunku wzrastających części rośliny, tkanki twórczej (merysysem), a jednym z najbardziej aktywnych punktów wzrostu w roślinie są młode końcówki korzeni.

Duża ilość glifosatu zastosowanego na roślinę przechodzi przez jej tkanki. Dociera do tkanki twórczej (merystemu) i rozwijających się nasion. Ale duża jego ilość transportowana jest do korzeni, a po przejściu przez korzeń, przedostaje się do gleby...

Kiedy glifosat zostaje uwolniony do gleby... wchodzi tam w interakcję z substancjami odżywczymi znajdującymi się w glebie, chelatuje je i blokuje, wiążąc je i czyniąc niedostępnymi dla rosnącej w glebie rośliny.

Składniki odżywcze stają się również niedostępne dla pożytecznych mikroorganizmów znajdujących się w ryzosferze. Roślina nie jest w stanie w ogóle pozyskać tych mikroelementów. Zachodzi tutaj efekt dwukierunkowy.

Z jednej strony mamy wpływ na roślinę, która nie może zaabsorbować tych niezbędnych składników odżywczych, aby wywoływać procesy enzymatyczne, do których potrzebne są te mikroelementy.

Z drugiej strony metabolizm mikroorganizmów, które mają enzymy podobne do roślin, również jest w dużej mierze zaburzony."

Związane przez glifosat mikroelementy stają się też niedostępne dla organizmu ludzkiego

Co ciekawe, jeśli wykona się analizę tkanek rośliny genetycznie modyfikowanej, aby zbadać zawartość mikroskładników odżywczych, test może wykazać, że obecne są w nich wystarczające ilości manganu i innych minerałów. Jednak taka analiza tkanek nie powie nam, jak dużo tego manganu zawartego w roślinie jest związane przez glifosat, a przez to biologicznie niedostępne...

Co więcej, jeśli minerały w roślinie są związane przez glifosat, nie jest możliwe, aby organizm człowieka złamał takie wiązanie, aby pobrać z jedzenia składniki odżywcze. Zamiast tego, minerały te zostają po prostu wydalone z organizmu lub – co gorsza – magazynowane są w organizmie wraz z glifosatem.

Sytuację pogarsza jeszcze fakt, że środki zawierające glifosat – takie jak Roundup – są synergistycznie nawet bardziej toksyczne niż sam glifosat. Na przykład związki powierzchniowo czynne wpływają na błonę komórkową w roślinie sprawiając, że pobieranie innych związków chemicznych, takich jak glifosat, staje się o wiele łatwiejsze, a zatem i bardziej szkodliwe.

Wady "wypalania" glifosatem w uprawach zerowych

Niektóre gospodarstwa rolne stosujące uprawy zerowe wykorzystują Roundup do tak zwanego "wypalania chwastów" na wiosnę, które niszczy wszelkie chwasty i inne rośliny na polu przed sadzeniem lub siewem. Uprawy zerowe to bardzo korzystna praktyka, ponieważ unika się dzięki niej orania gleby, które dziesiątkuje wiele pożytecznych mikroorganizmów glebowych, w szczególności grzybów mikoryzowych i przyczynia się do ogromnych strat wierzchniej warstwy gleby.

Jednak sterylizacja gleby w ten sposób także ma w dłuższej perspektywie poważne wady, a jeśli rolnik nie jest ostrożny, może ona doprowadzić do nieudanej uprawy.

Jak wyjaśnia dr Kremer:

"Wypalanie jest często stosowane jako wstępne przygotowanie gleby w uprawie zerowej. Kiedy tak się dzieje, każda roślina narażona jest na wzmożoną aktywności drobnoustrojów w strefie korzeniowej. Dlatego zaleca się rolnikom, aby odczekali co najmniej tydzień lub 10 dni, aby rozwój potencjalnych patogennych drobnoustrojów w glebie osiągnął szczyt, a następnie aby one obumarły.

Wtedy można obsiewać pole bez ryzyka, że ​​taka niezrównoważona kolonia bakterii zaatakuje sadzonki nowej uprawy. To stanowi prawdziwy problem. Znam osobiście kilku rolników, którzy nie czekają z siewem. Dokonują oni siewu zaraz po zakończeniu wypalania, za co później drogo płacą, ponieważ rzeczywiście wpływa to niekorzystnie na wczesny etap wzrostu roślin."

Procedurę taką można w pewnym sensie przyrównać do klinicznego zastosowania antybiotyku w przypadku poważnej choroby. Różnica jest tylko taka, że w przypadku gleby glifosat nie jest stosowany w celu leczenia choroby; jest to proces rolniczy a nie leczenie.

Mimo to wypalanie takie niszczy florę bakteryjną gleby, w podobny sposób jak antybiotyk zabija mikrobiom jelit i ma niemal identyczne niepożądane skutki uboczne. Procedura taka zmniejsza zdolność gleby do odżywiania roślin i przeciwstawiania się szkodnikom.

Aktywność resztkowa – w obu przypadkach – może trwać dość długo, a nie tylko kilka dni. Oczywiście, równowaga bakteryjna gleby stopniowo zaczyna się poprawiać, ale wciąż pozostawia potencjał na niezrównoważone środowisko mikroorganizmów. Istnieją też pewne elementy środowiska drobnoustrojów, które dobrze prosperują na glifosacie. Jednym z nich jest Fusarium, a większość takich drobnoustrojów z nich nie jest korzystna.

"Nieoczekiwanie może wystąpić zamieranie korzeni w wierzchniej warstwie gleby lub anormalny wzrost rośliny, jaki można było już zaobserwować w uprawach winogron. Potem rolnicy zastanawiają się, dlaczego mają problemy z produkcją. Nadużywanie glifosatu w niektórych wieloletnich systemach jest bardzo poważnym problemem."

Uprawy genetycznie modyfikowane prowadzą do zwiększonego użycia herbicydów i innych środków chemicznych

Przemysł technologii chemicznej twierdzi – i wykorzystuje to twierdzenie do promowania i wspierania genetycznie modyfikowanych upraw – że dzięki ich środkom zmniejsza się zapotrzebowanie na pestycydy. Prawda jest jednak taka, że chwasty nabywają odporności na te chemikalia, co prowadzi do konieczności stałego wzrostu użycia tych środków. Szacuje się, że 60 milionów akrów gruntów rolnych zachwaszczone jest obecnie odpornymi na glifosat roślinami.

Mimo że rolnicy uprawiają kukurydzę i soję rotacyjnie, to większość z nich produkuje obie to uprawy w wersji Roundup Ready (co oznacza, że rośliny te są tak zmodyfikowane, aby były odporne na herbicyd Roundup). Innymi słowy, uprawy te nie zostają zniszczone stosowaniem środka Roundup ukierunkowanego na zwalczanie chwastów.

Tak więc, mimo że stosowana jest rotacja upraw, to rok po roku bezustannie stosowany jest także Roundup. Sianie takiej uprawy jest najczęściej poprzedzone użyciem środka Roundup do wstępnego wypalania gleby, a następnie Roundup używany jest w trakcie sezonu, często więcej niż jeden raz.

"Zamiast przejść na uprawę innych roślin, które nie są Roundup Ready, pomyślano: ‘No cóż, po prostu skonstruujmy taką uprawę, która wytrzyma zastosowanie silnych herbicydów będących w stanie zniszczyć nawet chwasty odporne na Roundup.’ Tak, mamy obecnie uprawy odporne na co najmniej dwa lub trzy różne herbicydy, w tym glifosat. Tymi kolejnymi herbicydami mogą być kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy (2,4-D) i dikamba. Stosuje się je do niszczenia chwastów opornych na glifosat.

Ale wiemy, że istnieją już chwasty, które uodpornione są także na klasę związków chemicznych zastosowanych w środkach 2,4-D i dikamba. Tylko kwestią czasu jest, zanim te chwasty staną się odporne na kolejne herbicydy. Wiemy, że są pewne chwasty, które mają już odporność na pięć różnych herbicydów. Można przypuszczać, do czego to dalej doprowadzi" – mówi Kremer.

Coraz więcej chemikaliów stosuje się również do kontrolowania chorób nękających uprawy soi i kukurydzy. Kiedy pojawiły się pierwsze transgeniczne uprawy soi, nie było potrzeby używania w nich środków owadobójczych lub grzybobójczych. Obecnie nie można już kupić soi lub kukurydzy Roundup Ready, które nie były poddane działaniu co najmniej jednego środka owadobójczego i grzybobójczego w celu kontroli potencjalnych szkodników.

Dlatego rolnicy nie są w stanie kupić obecnie "czystych" nasion; na pewno nie od koncernu Monsanto. Taka mieszanka chemikaliów zostaje ostatecznie przeniesiona do rośliny i spożywana jest potem przez zwierzęta gospodarskie i ludzi.

Aby zregenerować glebę, potrzebujemy nowego systemu rolniczego

Według dr Kremera, po latach upraw genetycznie modyfikowanej kukurydzy i soi, wielu rolników zauważa obecnie spadek produktywności – co jest dokładnie przeciwne do obietnic Monsanto. Przyczyna tego spadku jest bezpośrednio związana z pogorszeniem zdrowia gleby. Jak zauważa dr Kremer:

"Oto, co się stało, głównie z przemysłem rolniczym: stosując glifosat i transgeniczne odmiany roślin oraz wszelkie nawozy chemiczne, które tak ochoczo używamy, zmniejszyliśmy zawartość materii organicznej w glebie, która jest podstawą zdrowia gleby, ponieważ wpływa na wszystkie właściwości gleby."

Jak można się spodziewać, zawartość wielu składników odżywczych, szczególnie mikroelementów, w spożywanych przez nas produktach rolnych również spadła. W wyniku tych negatywnych konsekwencji coraz większa liczba rolników jest gotowa na zmiany, a wielu z nich chce powrócić do upraw innych niż modyfikowane genetycznie.

Jest to z pewnością jakaś odpowiedź, ale nie stanowi to jeszcze całego rozwiązania problemu. Gleba musi być aktywnie regenerowana za pomocą odpowiednich procesów. Nie wystarczy tylko przejść z powrotem na uprawy nie modyfikowane genetycznie.

Stosowanie roślin okrywowych stanowi część rozwiązania, ponieważ pomaga w gromadzeniu materii organicznej w glebie, rozbija frakcje i umożliwia lepszą infiltrację wody i powietrza pod powierzchnią gleby, co pomaga dobroczynnym mikroorganizmom rozwijać się. Włączenie holistycznego wypasu zwierząt to kolejny kluczowy element.

"Myślę, że jest na to duża szansa" – mówi dr Kremer. "Znam rolników, którzy już to robią. Jeśli moglibyśmy wypasać zwierzęta na ziemi, aby przetworzyć zawarty w niej materiał wegetacyjny i zdeponować nową materię organiczną, to znacznie przyczyniłoby się to do ożywienia i poprawy stanu tych gleb. Największym problemem jest to, że mamy rozdzielenie dwóch różnych rodzajów rolnictwa.

Większość dużych zakładów produkcji zwierząt (CAFO) znajduje się na zachodzie kraju i tam wysyłamy wszystkie nasze uprawy zboża. Tutaj, na Wschodzie, wyciągamy z gleby resztę składników odżywczych, podczas gdy na Zachodzie mają problem z ogromnymi górami nawozu, które powinny znaleźć się w glebie...

Widać, że zapotrzebowanie na mięso zwierząt, które nie są karmione roślinami genetycznie modyfikowanymi rośnie i sądzę, że wkrótce będziemy mieć coraz więcej lokalnych przetwórców, a być może nawet lokalne duże zakłady, w których hodowane bydło będzie wypasane na pastwiskach i karmione trawą.

Możemy być świadkami zwrotu w tym kierunku, ponieważ większość z tych dużych zakładów produkcji mięsa używa oczywiście kukurydzy i soi, które są Roundup Ready.

Myślę, że nadejdzie moment, w którym zobaczymy zmiany w odpowiednim kierunku na własne oczy. Jest szansa na to, że będziemy mieć kompletny, zrównoważony system hodowli żywego inwentarza i uprawy zbóż paszowych na tej samej ziemi."