Guna racun?

Anda tahu Internet Meme?

Loss of wild pollinators serious threat to crop yields, study finds

The decline of wild bees and other pollinators may be an even more alarming threat to crop yields than the loss of honeybees, a worldwide study suggests, revealing the irreplaceable contribution of wild insects to global food production.

Scientists studied the pollination of more than 40 crops in 600 fields across every populated continent and found wild pollinators were twice as effective as honeybees in producing seeds and fruit on crops including oilseed rape, coffee, onions, almonds, tomatoes and strawberries. Furthermore, trucking in managed honeybee hives did not replace wild pollination when that was lost, but only added to the pollination that took place.

"It was astonishing; the result was so consistent and clear," said Lucas Garibaldi, at the National University in Río Negro, Argentina, who led the 46-strong scientific team. "We know wild insects are declining so we need to start focusing on them. Without such changes, the ongoing loss is destined to compromise agricultural yields worldwide."

Pollination is needed for about three-quarters of global food crops. The decline of honeybee colonies due to disease and pesticides has prompted serious concern. Jason Tylianakis, at the University of Canterbury, New Zealand, described them as "the species charged with protecting global food security".

The new research shows for the first time the huge contribution of wild insects and shows honeybees cannot replace the wild insects lost as their habitat is destroyed. Garibaldi said relying on honeybees was a "highly risky strategy" because disease can sweep through single species, as has been seen with the varroa mite, and single species cannot adapt to environmental changes nearly as well as a group of wild pollinators.

"The studies show conclusively that biodiversity has a direct measurable value for food production and that a few managed species cannot compensate for the biodiversity on which we depend," said Tylianakis, who was not part of the research team.

Garibaldi's team, whose work was published in the journal Science on Thursday, warn: "Global degradation of natural services can undermine the ability of agriculture to meet the demands of the growing, increasingly affluent, human population."

Garibaldi said: "Without wild pollination, you will not get the best yields and the best agricultural land already farmed, so it is very important to get the maximum yield." He added that, across the world, the yields of crops that needed pollination were rising significantly more slowly than crops that did not.

Wild pollinators perform better than honeybees because they deploy a wider range of pollinating techniques, such as "buzz" pollination. They also visit more plants, meaning much more effective cross-pollination than honeybees, which tend to carry pollen from one flower to another on the same plant.

A second new study published in Science on Thursday showed more than half the wild bee species were lost in the 20th century in the US. It made use of a remarkable record made of plants and pollinators at Carlinville, Illinois between 1888 and 1891 by entomologist Charles Robertson. Scientists combined that with data from 1971-72 and new data from 2009-10 to discover the changes in pollination seen over the century as widespread forest was reduced to the fragments that remain today.

They found that half of the 109 bee species recorded by Robertson had been lost and there had been a serious degradation of the pollination provided by the remaining wild insects, with their ability to pollinate specific plants falling by more than half. There was an increasing mismatch between when plants flowered and when bees were active, a finding consistent with climate change, according to the researchers.

Laura Burkle, at Washington University in Montana, who led the work, said: "There are two sides to this coin. These pollination systems are incredibly robust to environmental change, it is almost miraculous that they continue to pollinate given the land use changes. But the system is also incredibly compromised and further degradation will have serious impacts."

Imazapic

Peratusan kandungan imazapic 52.5% dalam racun OnDuty

Pengenalan

Imazapic adalah racun daripada keluarga imidazolinone. Racun imidazolinone bertindak sebagai perencat ALS: enzim acetolactate synthase (ALS) (juga dikenali sebagai acetohydroxyacid synthase, atau AHAS) yang merupakan langkah pertama dalam sintesis asid amino bercabang (valine, leucine, dan isoleucine). Racun ini secara perlahan-lahan menyebabkan tumbuhan mati kebuluran kerana pembentukan asid amino tumbuhan terjejas yang mengakibatkan sintesis DNA terencat. Racun ini memberi kesan terhadap tumbuhan monokot dan dikot.

Racun lain daripada keluarga imidazolinone adalah imazapyr, imazamethabenz-methyl, imazethapyr, imazaquin dan imazamox.

Ketoksidan

Imazapic didapati merosakkan tisu dan organ di dalam ujian makmal. Ini termasuklah kesan akut kerengsaan mata, anemia, mengurangkan kandungan hemoglobin darah, meningkatkan kandungan kolestrol dalam darah (mengakibatkan arteriosclerosis - penebalan dinding arteri), kerosakan hati dan penyusutan otot.

Imazapic juga dikaitkan dengan kecacatan semasa lahir. Racun ini boleh menyebabkan kecacatan semasa pembentukan tulang rusuk di peringkat fetus. Dalam ujian makmal yang dijalankan oleh EPA terhadap arnab yang terdedah kepada imazapic ketika bunting, insiden pembentukan abnormal rusuk pada anak arnab berlaku berbanding arnab yang tidak terdedah kepada racun ini.

Kesan terhadap tumbuhan bukan sasaran

Disebabkan racun ini adalah antara yang terkuat di pasaran, ia boleh menjejaskan tumbuhan bukan sasaran. Hanya sedikit sahaja jumlah racun ini cukup untuk merosakkan tumbuhan lain. 1/100 auns per ekar mampu membunuh spesis tumbuhan yang rentan. EPA dalam ujian terhadap imazapic mendapati kepekatan 4 bahagian per billion (ppb) sudah cukup untuk memusnahkan populasi tumbuhan akuatik "duckweed".

Kesan terhadap burung

Imazapic boleh menjejaskan keupayaan burung untuk membiak. Ujian EPA terhadap itik dan angsa mendapati jumlah embrio yang subur berkurangan apabila haiwan ini terdedah kepada imazapic.

Sisa baki dalam tanah

Imizapic mampu meninggalkan sisa baki dalam tempoh yang lama di dalam tanah sehingga 40 bulan. Menurut National Resources Conservation Service (AS), imazapic mempunyai purata separuh hayat (masa yang diperlukan untuk separuh daripada jumlah imazapic yang digunakan untuk mengurai atau bergerak jauh dari tapak penggunaannya) adalah 232 hari. Separuh hayat racun ini berbeza sehingga 13 kali ganda (31 - 410 hari) mengikut ujian yang diserahkan kepada EPA oleh pengilang imazapic.

Menggunakan kriteria yang dibangunkan oleh Oregon State University, imazapic mempunyai purata separuh hayat lebih 100 hari.

Kerosakan tanaman yang ditanam selepas rawatan imazapic juga menunjukkan pengekalan lama racun ini di dalam tanah. Penyelidik dari Texas A & M University dan Syarikat Cyanamid Amerika menunjukkan bahawa kira-kira 65 peratus daripada tanaman padi cedera apabila ditanam satu tahun selepas rawatan imazapic 1 auns/ekar. Rawatan ini juga mengurangkan hasil padi kira-kira 25 peratus.

Label untuk Cadre dan Plateau DG (nama dagangan racun imazapic) menyatakan "tempoh rehat" 18 bulan diperlukan di antara semburan imazapic dengan penanaman barli, oat, kapas, bawang, sorgum, dan jagung. Bagi kanola, bit, dan kentang, "tempoh rehat" ialah 40 bulan.

Sumber: JOURNAL OF PESTICIDE REFORM/ FALL 2003 • VOL. 23, NO. 3

Lebah madu kehilangan arah

Lebah madu mencari dan mengingat lokasi bunga, tetapi kajian terbaharu menunjukkan lebah kini kehilangan arah

Seekor lebah melawat ratusan, kadang-kadang beribu-ribu, bunga setiap hari bagi mencari nektar dan debunga. Maka ia perlu mencari jalan kembali ke sarang, mengemudi jarak sehingga lima batu (lapan kilometer), dan melaksanakan "tarian mengibaskan" untuk memberitahu lebah lain di mana bunga berada.

Satu kajian baharu menunjukkan bahawa pendedahan jangka panjang kepada gabungan racun perosak tertentu mungkin menjejaskan keupayaan lebah untuk menjalankan misi pendebungaan.

"Sebarang kemerosotan dalam keupayaan mereka untuk melakukan ini (balik ke sarang) boleh mempunyai kesan yang besar ke atas kelangsungan hidup mereka," kata Geraldine Wright, pakar neuro di Universiti Newcastle di England dan penulis bersama kajian baharu yang diterbitkan di atas talian pada 7 Februari, 2013, dalam Journal of Experimental Biology.

Kajian Wright menunjukkan bahawa keupayaan lebah untuk berkembang sedang terancam. Saintis masih menyelidik bagaimana racun perosak boleh menyumbang kepada masalah Gangguan Keruntuhan Koloni (CCD), kematian secara besar-besaran berjuta-juta lebah madu di seluruh dunia sejak 2006. Racun perosak telah menjejaskan keupayaan navigasi dan kebolehan komunikasi di antara lebah madu.

"Racun perosak adalah sangat berkemungkinan mengakibatkan CCD dan juga kehilangan beberapa jenis lain pendebunga," Wright berkata.

Lebah bergantung kepada apa yang dipanggil "memori bau" untuk mencari bunga yang dipenuhi dengan madu dan debunga. Keupayaan mereka untuk cepat belajar, mengingat, dan berkomunikasi antara satu sama lain telah menjadikan mereka pengembara yang sangat berkesan, menggunakan tarian mengibaskan untuk menarik perhatian lebah lain tentang lokasi sumber makanan.

Lebah madu bertanggungjawab bagi kewujudan hampir satu pertiga daripada makanan yang kita makan dan mempunyai kesan yang serupa ke atas bekalan makanan hidupan liar hasil daripada pendebungaan tumbuh-tumbuhan tersebut.

Kajian terdahulu telah menunjukkan beberapa jenis racun perosak menjejaskan pembelajaran dan ingatan lebah. Pasukan Wright mahu menyiasat jika gabungan racun perosak yang berbeza mempunyai kesan yang lebih besar terhadap pembelajaran dan ingatan lebah madu.

"Lebah madu belajar untuk mengaitkan warna bunga dan aroma dengan kualiti ganjaran makanan," Wright menjelaskan. "Racun perosak menjejaskan neuron yang terlibat dalam tingkah laku. Ini menyebabkan lebah mungkin mengalami kesukaran untuk berkomunikasi dengan ahli-ahli lain dalam koloni."

Eksperimen menggunakan prosedur klasik dengan nama menakutkan: "olfactory conditioning of the proboscis extension reflex". Dari segi bahasa mudah, lebah mengeluarkan lidahnya kepada respon bau dan makanan.

Untuk eksperimen ini, lebah telah dikumpulkan dari pintu masuk tanah jajahan, diletakkan di dalam cawan kaca, dan kemudian dipindahkan ke dalam kotak sandwic plastik. Selama tiga hari lebah diberi makan larutan sukrosa yang dicampur dengan dos sub maut racun perosak. Memori jangka pendek dan jangka panjang lebah-lebah itu diukur masing-masing pada selang 10 minit dan 24 jam.

Kajian ini menunjukkan bahawa apabila racun perosak digabungkan, kesan ke atas lebah adalah jauh lebih teruk daripada pendedahan hanya satu racun perosak. "Ini adalah amat penting kerana salah satu daripada racun perosak yang kita gunakan, coumaphos, adalah "ubat" yang digunakan untuk merawat hama Varroa [parasit lebah yang merupakan salah satu punca CCD] dalam koloni lebah di seluruh dunia," kata Wright.

Racun perosak, di samping membunuh hama, juga mungkin membuat lebah madu lebih terdedah kepada keracunan dan kesan dari racun perosak lain.

Stephen Buchmann dari Pollinator Partnership, yang bukan merupakan sebahagian daripada kajian Wright, menekankan bagaimana pendebunga adalah kritikal untuk dunia. "Ancaman utama kepada pendebunga adalah kemusnahan habitat. Kita sedang kehilangan habitat pendebunga, kawasan semulajadi, dan tanah pertanian yang penting untuk menghasilkan makanan. Kemusnahan habitat, melemahkan serangga pendebunga dan serangga bermanfaat yang lain."

Bacaan tambahan: Kontroversi berterusan berkaitan racun dan CCD

Penggunaan racun yang telah diharamkan di Cameron Highland

Keratan akhbar The Star 12 Disember 2012

Kenyataan media MCPA berkenaan isu ini (klik untuk paparan lebih jelas)

Kenyataan media PAN AP yang disiarkan dalam The Star 1 Februari 2013

Bacaan tambahan - senarai racun-racun yang diharamkan atau dihadkan penggunaannya

Isu dan polisi penggunaan racun perosak dalam tanaman padi

Telah jelas bahawa pendekatan alternatif untuk pengurusan perosak padi diperlukan. Bagi mengatasi serangan penyakit dan perosak utama padi, kemajuan yang pesat telah dibuat untuk membangunkan varieti dengan kerintangan yang sesuai (Jena dan Mackill 2008, Zeigler dan Savary 2009) dan dalam banyak kes, terutamanya kerintangan kepada penyakit, varieti ini berjaya (Bonman et al 1992, Jena dan Mackill 2008). Kerajaan mula memikirkan semula keperluan untuk dasar pemberian subsidi bagi penggunaan racun perosak. Mereka juga mula mengetatkan peraturan racun serangga dengan penguatkuasaan lebih ketat di beberapa negara pengeluar beras. Pengurusan perosak bersepadu (IPM) adalah pendekatan yang telah dibangunkan supaya petani digalakkan untuk menyekat penggunaan racun perosak sehingga perosak mencapai tahap kerosakan ekonomik (Teng, 1994).

Walau bagaimanapun, beberapa tekanan telah menyebabkan penggunaan racun perosak yang tinggi bagi tanaman padi, walaupun terdapat bukti-bukti jelas penggunaan racun perosak bagi kawalan serangga dan penyakit sering menjadi tidak produktif kerana kesan buruk ke atas organisma berfaedah dan keseimbangan semulajadi:

• Petani, pembuat dasar, dan pegawai-pegawai pengembangan telah terbiasa untuk menggunakan racun perosak sebagai "ubat" bagi menyembuhkan masalah perosak, dalam kebanyakan kes sebagai ubat pencegahan, dan sebagai "insurans" terhadap kecederaan (Zadoks 1985), "masalah" yang sebenarnya hanya menyebabkan kerugian yang kecil.
• Didorong oleh motif keuntungan, syarikat-syarikat kimia menjalankan kempen pemasaran intensif yang diterajui oleh sekumpulan jurujual yang hadir dalam kawasan tanaman padi.
• Ketika mana upah ladang telah meningkat kerana pertumbuhan ekonomi di Asia, racun rumpai digunakan bagi menggantikan amalan mencabut rumpai secara manual (Naylor 1996), termasuklah peralihan kaedah menanam dari pemindahan kepada kaedah tabur terus (Pandey dan Velasco 2005). Di Asia, kira-kira 20% daripada kawasan padi ditanam secara tabur terus: hampir semua kawasan selatan Vietnam dan Semenanjung Malaysia ditanam secara tabur terus, manakala kaedah pemindahan padi masih cenderung digunakan di Indonesia dan Bangladesh. Rumpai adalah punca kerugian hasil tertinggi yang kronik dalam padi (Savary et al 2000).
• Pendekatan IPM sering mengandungi maklumat yang terlalu intensif, dan beberapa negara telah mengamalkan kaedah inovatif kos rendah untuk mencapai jumlah besar petani yang mengamalkan IPM dengan mesej secara berterusan. Tanpa kaedah ini, mesej daripada syarikat-syarikat kimia yang berulang-ulang dan kerap mendominasi dan menyebabkan penamatan amalan belajar di kalangan petani (Escalada et al 2009).
• Varieti padi utama yang ditanam di kawasan yang besar masih terdedah kepada perosak atau rintangan varietal boleh diatasi oleh perosak walaupun kemajuan yang berterusan dalam pembiakan bagi ciri kerintangan berganda dalam varieti padi yang ditanam (Bonman et al 1992, Jena dan Mackill 2008). Penggunaan racun serangga yang tinggi cenderung untuk mempercepatkan pecahan kerintangan dalam varieti yang rintang (Gallagher et al 1994). Dalam tahun 1990-an, petani di Vietnam yang menggunakan racun perosak terutamanya organophosphate dan karbamat, yang kekal dominan (35% daripada semburan) dalam tahun 2000-an (Escalada et al 2009). Ia telah menunjukkan bahawa, dengan mengurangkan penggunaan racun serangga, terutamanya di peringkat awal tanaman, biodiversiti musuh semulajadi akan kembali bagi sawah padi dalam kuantiti yang cukup untuk menguruskan serangga perosak (Heong et al 2008). Tetapi sesetengah pihak masih mempersoalkan kesimpulan ini, termasuk pembuat dasar yang mempunyai pengaruh dalam dasar racun perosak negara.

Masa depan pengurusan perosak dalam padi, bagaimanapun, menjanjikan populasi perosak dikurangkan dan akhirnya mengurangkan penggunaan racun perosak. Pembiakbakaan tumbuhan akan menjadi lebih cekap disebabkan oleh kemajuan pembiakan molekul dibantu sehingga proses untuk pembiakan bagi kerintangan kepada perosak, dan peranan IPM menjadi lebih meluas dengan amalan yang lebih baik, kaedah penyebaran dipertingkatkan untuk menyebarkan maklumat kepada petani, dan melaksanakan dasar sokongan yang sepadan. Teknik kejuruteraan ekologi (Gurr et al tahun 2004, Gurr 2009) boleh membantu untuk memelihara atau memulihkan perkhidmatan ekosistem bagi kawalselia perosak untuk mengurangkan masalah perosak dalam tanaman padi. Oleh itu, pengurangan yang ketara dalam penggunaan racun serangga boleh bergantung kepada program pengawasan serentak yang kukuh bagi tujuan mengurangkan penggunaan racun serangga (Heong dan Escalada 2007, Cohen et al 2008).

Polisi racun perosak dan pengawalseliaan

Pelbagai dasar-dasar dan peraturan-peraturan racun perosak mempengaruhi penggunaan racun perosak dan alternatif amalan pengurusan perosak kepada tanaman padi. Walaupun kebanyakan negara maju seperti Amerika Syarikat mempunyai peraturan-peraturan alam sekitar dan dasar keselamatan makanan yang lebih mendalam daripada negara-negara membangun, kebanyakan negara-negara pengeluar beras mengetatkan peraturan racun perosak mereka secara beransur-ansur pada tahun-tahun kebelakangan ini. Dua puluh tahun yang lalu, ia bukan sesuatu yang luar biasa untuk tidak mempunyai peraturan racun perosak, tanpa mengira tahap ketoksikan. Hari ini, kebanyakan negara-negara (sekurang-kurangnya nominal) mematuhi piawaian antarabangsa bagi keselamatan makanan yang dibangunkan oleh CODEX Alimentarius Commission FAO / WHO. Badan ini adalah sebuah badan antarabangsa yang menetapkan garis panduan mengenai jumlah sisa racun perosak yang dianggap boleh diterima dalam penilaian keselamatan untuk kelulusan racun perosak tertentu.

Kebanyakan negara kini menggunakan klasifikasi WHO bagi tahap bahaya racun perosak dalam menentukan bagaimana untuk mengklasifikasikan dan menyekat bahan kimia tertentu. Produk individu dikelaskan dalam siri jadual, mengikut ketoksikan oral atau sentuhan produk teknikal, dan keadaan fizikal (pepejal atau cecair). Setiap produk jatuh di bawah salah satu daripada empat kumpulan: (Ia) amat berbahaya, (Ib) sangat berbahaya, (II) sederhana berbahaya, dan (III) sedikit berbahaya. Sesetengah negara-negara pengeluar beras utama telah mengharamkan racun perosak Kelas Ia dan Ib pada padi walaupun mereka membenarkan penggunaan yang terhad untuk tujuan lain. Racun perosak seperti monocrotophos, metil-parathion, azinphosmethyl, dan Carbofuran adalah bahan kimia Kelas I yang biasanya digunakan dalam tanaman padi (Heong dan Escalada 1997, Litsinger et al 2009) tetapi sekatan dilihat telah meningkat baru-baru ini. Walau bagaimanapun, banyak bahan kimia ini masih wujud di negara-negara di mana mereka telah diharamkan atau dihadkan penggunaannya, dan ada segelintir petani mencari jalan untuk membawa racun ini ke sawah padi. Walaupun selepas peraturan-peraturan dilaksanakan, ia akan mengambil masa bertahun-tahun untuk penguatkuasaan bagi mengambil tindakan terhadap berjuta-juta peniaga racun perosak dan petani yang mungkin lambat untuk mematuhi peraturan-peraturan ini.

Hampir setiap negara pengeluar beras mempunyai peraturan-peraturan yang mengikut garis panduan antarabangsa dan melibatkan pendaftaran racun perosak hanya selepas ujian lapangan di beberapa tapak dalam tempoh sekurang-kurangnya 2 tahun. Data disediakan pada kimia, keracunan, keberkesanan, dan sisa baki. Walau bagaimanapun, faktor-faktor utama yang terus menyebabkan kesihatan dan isu-isu alam sekitar adalah penggunaan berterusan bahan kimia tidak berdaftar dan penyalahgunaan (Tjornhom et al 1997) semua bahan kimia. Sebagai contoh, Heong et al (1995) mendapati bahawa, di Filipina, lebih daripada 80% daripada semburan racun serangga oleh petani dianggap sebagai penyalahgunaan. Pendidikan racun perosak yang tidak mencukupi adalah sebahagian daripada masalah, tetapi maklumat yang tidak betul yang disediakan oleh peniaga racun perosak tempatan adalah satu isu yang serius. Di samping itu, banyak negara-negara Asia tidak mengawal penggunaan nama-nama perdagangan pelbagai bahan aktif yang sama. Sebagai contoh, di China, bahan aktif yang sama dijual dalam beberapa kes di bawah lebih daripada 500 nama dagangan. Oleh kerana petani membeli racun perosak dengan nama-nama dagangan, mereka sering terkeliru.

Beberapa dasar racun perosak secara langsung dan tidak langsung mempengaruhi pengurusan perosak. Pertama, negara-negara memberi subsidi racun perosak secara langsung untuk menggalakkan penggunaannya. Dasar-dasar tersebut telah dilaksanakan di Filipina, Indonesia, Bangladesh, China, Malaysia dan banyak negara lain, terutamanya dalam tahun 1970-an, 80-an dan sehingga kini. Sebagai contoh, skim Masagana 99 bagi penggunaan racun perosak bersubsidi di Filipina pada tahun 1973-1986 dan Dasar Jaminan Bekalan Makanan 2008-kini di Malaysia. Subsidi racun termasuk bukan sahaja subsidi harga racun perosak tetapi juga perkhidmatan pengembangan oleh pegawai kerajaan dalam mempromosikan penggunaan bahan kimia di beberapa buah negara. Dalam beberapa kes, program kredit disokong kerajaan memerlukan penggunaan racun perosak dengan idea asas bahawa penggunaannya akan mengurangkan risiko tanaman. Juga, ia adalah perkara biasa bagi kerajaan untuk mengekalkan belanjawan kecemasan untuk membeli racun perosak bagi edaran percuma apabila wabak berlaku atau dilaporkan (Farah 1993). Disebabkan oleh jarak masa antara wabak dan dana bantuan tiba, racun perosak sering kali disediakan kepada petani hanya selepas wabak berakhir.

Baca juga Akta Racun Perosak 1974

[bersambung - Dasar kerajaan dalam memperkenalkan IPM]

Serangan bena perang: kerintangan terhadap racun dan gangguan ekosistem

Revolusi Hijau yang bermula lebih setengah abad lalu meningkatkan penggunaan racun kimia dalam pertanian. Secara khususnya, racun perosak digunakan pada padi, terutamanya racun serangga, meningkat dengan penggunaan varieti padi yang tidak mempunyai kerintangan terhadap banyak perosak (haiwan perosak dan patogen). Pakej teknologi disyorkan untuk padi pada 1960-an dan 70-an biasanya termasuk racun serangga, terutamanya organochlorine. Bahan kimia ini bukan sahaja membunuh serangga perosak, tetapi juga pemangsa semulajadi perosak. Pengawalseliaan semulajadi perosak dalam ekosistem padi telah terganggu, mewujudkan persekitaran yang menggalakkan bagi spesis perosak seperti bena perang. Menjelang 1980-an, kerintangan racun serangga menjadi satu masalah yang semakin meningkat, terutama bagi organophosphate dan karbamat yang telah menggantikan organochlorine. Peladang bertindak balas dengan meningkatkan dos atau dengan menggabungkan beberapa bahan kimia yang toksik. Hasilnya, lebih banyak pemangsa semulajadi terbunuh, pembentukan kerintangan racun serangga semakin pantas, dan kesihatan manusia dan alam sekitar terus terancam. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi daya tahan ekosistem padi telah dikaitkan dengan langkah-langkah yang diambil untuk meningkatkan keuntungan pengeluaran padi, seperti penanaman sepanjang tahun padi di atas tanah yang sama (mewujudkan keadaan yang baik untuk wabak perosak) dan aplikasi nitrogen yang tinggi kepada padi yang berhasil tinggi (meningkatkan kecenderungan untuk beberapa patogen dan serangga). Masalah serangan bena perang adalah isu yang tidak pernah reda dalam pengeluaran padi di Asia Tenggara. Setiap musim, ada sahaja laporan kerosakan akibat serangan serangga ini. Serangan wabak semakin menjadi-jadi akibat daripada penggunaan racun perosak.

Kerintangan terhadap racun perosak dan gangguan ekosistem

Pembentukan kerintangan racun perosak dari masa ke masa boleh mendorong petani untuk mengaplikasikan bahan kimia dalam jumlah yang lebih besar dan lebih toksik untuk menguruskan wabak perosak. Populasi bena perang di China dan Vietnam, misalnya, telah membangunkan kerintangan lebih daripada 200 kali ganda kepada beberapa racun serangga seperti neonicotinoid (Matsumura et al 2009).

Hubungan di antara penggunaan racun perosak dengan populasi bena perang

Kesan negatif racun serangga terhadap pemangsa semulajadi menyebabkan ketidakseimbangan ekologi yang membawa kepada wabak perosak. Racun serangga yang mempunyai kesan buruk ke atas artropod bukan sasaran seperti lebah, labah-labah, parasitoid, dan fauna akuatik membawa kepada fenomena buruk dalam ekosistem yang dipanggil “catastrophic synchronization” (Waage 1989). Fenomena ini bukan sahaja menyebabkan kematian pemangsa yang tinggi tetapi juga menyebabkan struktur web makanan menjadi tidak teratur, sekali gus menjadikan pemangsa tidak berkesan (Heong dan Schoenly 1998). Sebagai contoh, pada 1980-an, penggunaan racun perosak berlebihan menghancurkan populasi pemangsa bena perang di Indonesia, mengakibatkan wabak yang serius (Dawe 2002). Wabak serupa juga menjejaskan berjuta hektar tanaman padi di China setiap tahun (Cheng 2009).

Wabak bena perang dipengaruhi oleh jumlah, masa, dan jenis racun perosak yang digunakan dengan tujuan membunuh bena perang tetapi turut menghapuskan musuh semulajadi (Heong 1996). Masalah perosak menengah berlaku selepas racun perosak telah digunakan untuk mengawal perosak yang berbeza pada awal musim. Racun perosak berspektrum luas yang sering digunakan adalah sangat toksik kepada lebah, parasitoid dan pemangsa, dan fauna akuatik. Contoh bahan kimia ini adalah chlorpyrifos, cypermethrin, dan abemectin. Kesannya telah menyebabkan wabak bena perang yang telah didokumenkan secara meluas dan dibincangkan (Heong dan Schoenly 1998 dan Cara dan Heong 1994).

Impak kepada kesihatan manusia dan alam sekitar

Masalah kesihatan yang akut dan kronik yang dikaitkan dengan penggunaan racun perosak pada padi telah didokumentasikan (Rola dan Pingali 1993, Pingali et al 1994, Pingali dan Roger 1995, Antle dan Pingali 1994, Dasgupta et al 2006, Devi 2007). IRRI menilai kesihatan dan kos alam sekitar menggunakan racun perosak dalam pengeluaran padi di Filipina dan mendapati ia melebihi manfaat ekonomi (Rola dan Pingali 1993, Pingali dan Roger 1995). Pengguna mengalami masalah kesihatan yang akut dan kronik yang mengurangkan produktiviti pengeluaran padi.

Kebimbangan utama tentang penggunaan racun perosak pada padi adalah penyalahgunaan racun perosak yang berlebihan, dalam erti kata lain, menggunakan racun perosak yang salah pada masa yang salah dalam jumlah yang salah dengan perlindungan yang tidak mencukupi. Kajian klinikal yang dijalankan ke atas petani padi dan sayur-sayuran di Indonesia, Filipina, dan Vietnam mendapati bahawa kebanyakan petani terdedah kepada racun perosak mengalami sekurang-kurangnya satu kesan kesihatan yang negatif (Rola dan Pingali 1993, Antle dan Pingali 1994, Kishi et al 1995, Xuyen et al 1998). Di Bangladesh, 37% daripada petani menggunakan pengurusan perosak konvensional melaporkan masalah kesihatan seperti kerengsaan mata, sakit kepala, pening, muntah, sesak nafas, kesan kulit, dan sawan (Dasgupta et al 2006).

Bahagian badan yang terdedah kepada racun. Sumber : blog Mak Tam

Sawah padi mengandungi pelbagai organisma vertebrata dan invertebrata (Pingali dan Roger 1995). Vertebrata utama termasuk ikan, katak dan tikus, manakala invertebrata termasuk krustasia, mikro-krustasia, serangga akuatik dan larva serangga, siput, cacing, alga, dan bakteria. Golongan miskin di luar bandar bergantung kepada ikan, udang, dan organisma lain dari sawah padi, manakala kitar semula nutrien berlaku di tanah padi melalui interaksi antara mikro dan makro-organisma (Pingali dan Roger 1995). Oleh itu, organisma ini mesti berada dalam keseimbangan untuk mengekalkan pemakanan manusia dan kesuburan tanah. Penggunaan racun perosak mempunyai banyak kesan dalam rantaian makanan yang dikaitkan dengan pengeluaran padi, termasuk kesan ke atas beberapa spesis, komposisi relatif spesis, dan pengumpulan sisa baki dalam populasi yang masih hidup.

Pingali dan Roger (1995) memperincikan kesan-kesan racun perosak terhadap manusia dan alam sekitar. Berikut adalah ringkasan kesan racun perosak, berdasarkan keputusan mereka:

• bilangan vertebrat akuatik merosot dengan penggunaan racun perosak;
• sisa-sisa racun perosak dalam populasi vertebrata yang hidup cenderung menjadi rendah;
• populasi invertebrat mengalami kesan yang agak kecil disebabkan oleh pengurangan dalam populasi pemangsa seperti ikan dan katak;
• penurunan populasi cacing, yang mengurangkan makanan ikan dan pengudaraan tanah;
• ledakan alga berlaku tetapi kemudian merosot;
• kesan jangka panjang yang memudaratkan ke atas populasi mikrob adalah sedikit, dan
• keseimbangan pemangsa terganggu, yang membawa kepada kebangkitan perosak dan pembangunan masalah perosak menengah.

Kesan racun serangga pada populasi Artropod padi telah dikaji oleh Cohen et al (1994), Schoenly et al (1995), dan Heong dan Schoenly (1998). Kesan racun serangga telah ditunjukkan untuk diterjemahkan ke dalam kos ekologi dalam bentuk;

• pengurangan rantaian makanan panjang daripada kira-kira 3 hingga 2, menjadikan ladang yang disembur racun perosak lebih terdedah kepada kehadiran semula perosak;
• hubungan musuh perosak semulajadi dan struktur web makanan secara keseluruhan menjadi tidak teratur; dan
• artropod r-strategist, seperti bena perang, menjadi-jadi. Apabila tekanan racun serangga menurun, biodiversiti musuh semulajadi meningkat dua kali ganda dan populasi perosak menurun (Heong et al 2007).

Racun imidacloprid membahayakan lebah pada tahap yang tidak boleh diterima

Racun imidacloprid yang menyerang saraf serangga menyebabkan kematian pada lebah menurut Pihak Berkuasa Keselamatan Makanan Eropah

Racun serangga yang paling banyak digunakan di dunia buat pertama kalinya dilabel sebagai "membahayakan pada tahap yang tidak boleh diterima" kepada lebah madu. Menurut Pihak Berkuasa Keselamatan Makanan Eropah, racun imidacloprid bertindak secara menyerang saraf serangga menyebabkan kematian kepada lebah madu. Laporan terbaharu ini mengesahkan beberapa siri kajian besar berkenaan ketoksidan imidacloprid pada populasi lebah yang telah dijalankan sejak Mac 2012. Ketoksikan imidacloprid kepada lebah mengakibatkan Gangguan Keruntuhan Koloni yang terjadi kerana lebah mati, tidak membiak dan meninggalkan sarang.

Bayer, syarikat kimia pertanian yang menghasilkan imidacloprid, mendakwa laporan yang dikeluarkan pada 16 Januari 2013 (Rabu) itu sebagai tidak berasas kerana tidak mengubah penilaian risiko dan memberi amaran bahawa "data itu ditafsir secara berlebihan terhadap prinsip berjaga-jaga (precaution)."

Laporan ini tiba sebulan lewat, selepas United Kingdom menolak pengharaman imidacloprid disebabkan kekurangan bukti yang menyatakan racun ini menyebabkan kematian lebah.

Lebah dan pendebunga lain adalah kritikal kepada satu pertiga daripada pengeluaran makanan, tetapi dua kajian utama pada Mac 2012, telah mengaitkan racun perosak neonicotinoid dengan penurunan dalam populasi serangga, di samping kehilangan habitat dan penyakit. Pada April 2012, suruhanjaya Eropah menuntut pemeriksaan semula risiko yang ditimbulkan oleh bahan kimia, termasuk imidacloprid yang dikeluarkan oleh Bayer dan dua yang lain.

Saintis daripada Pihak Berkuasa Keselamatan Makanan Eropah (EFSA), bersama-sama dengan pakar-pakar dari seluruh Eropah, membuat kesimpulan pada Rabu lalu bahawa penggunaan imidacloprid "hanya untuk tanaman yang tidak menarik kepada lebah madu telah dianggap boleh diterima." Ini bermakna penggunaan imidacloprid pada tanaman yang tidak menghasilkan debunga dan nektar dibolehkan kerana pendedahan racun ini melalui nektar dan debunga mengancam lebah. Tanaman yang menarik lebah madu termasuk seed rape, jagung dan bunga matahari. EFSA telah diminta untuk mempertimbangkan kesan akut dan kronik pada larva lebah, kelakuan lebah dan koloni secara keseluruhannya, dan risiko yang ditimbulkan oleh dos sub-maut. Tetapi mereka mendapati kekurangan maklumat meluas dalam banyak bidang dan telah dinyatakan sebelum ini bahawa peraturan-peraturan semasa terlalu "simplistik" dan mengandungi banyak "kelemahan utama."

"Ini adalah satu titik perubahan utama dalam pertempuran itu untuk menyelamatkan lebah kami," kata Pendleton Andrew daripada Friends For Earth. "EFSA telah menghebahkan tanda buruk kematian bagi salah satu daripada bahan kimia yang paling kerap dikaitkan kepada penurunan populasi lebah dan membuang keraguan yang serius terhadap keselamatan racun daripada keluarga neonicotinoid secara keseluruhan. Menteri mesti bangun dan mengharamkan penggunaan bahan kimia ini."

Prof David Goulson, di Universiti Stirling dan yang mengetuai salah satu kajian utama yang dijalankan pada tahun 2012, berkata; "Ia amat menyenangkan bahawa EFSA kini mengakui terdapat risiko alam sekitar yang ketara yang dikaitkan dengan bahan kimia. Ia menimbulkan persoalan apa yang berlaku apabila bahan kimia ini mula-mula diluluskan dahulu. Silent Spring tulisan Rachel Carson adalah 50 tahun yang lalu tetapi kita tidak belajar apa-apa pengajaran."

Walau bagaimanapun, Julian Little daripada Bayer memberitahu akhbar Guardian: "Kami tidak percaya yang laporan terbaharu EFSA mengubah kualiti dan kesahihan [sedia ada] risiko penilaian dan kajian asas. [Tetapi] syarikat kami bersedia untuk bekerja dengan suruhanjaya Eropah dan masyarakat untuk menangani jurang data yang dilihat. Kami percaya ia adalah sangat penting bahawa apa-apa keputusan politik yang berhubung dengan pendaftaran produk mengandungi neonicotinoid harus berdasarkan bukti-bukti yang jelas dan saintifik berkenaan kesan buruk racun ini... dan bukan atas dasar tafsiran berlebihan terhadap prinsip berjaga-jaga."

Industri kimia membiayai satu laporan yang disiarkan pada Selasa lalu mendakwa bahawa pengharaman neonicotinoid akan mengakibatkan kerugian kepada petani sebanyak £620 juta kerana pengeluaran makanan merosot. Tetapi Goulson berkata laporan itu tidak mempunyai bukti yang serius.

Seorang jurucakap bagi Jabatan Alam Sekitar, Makanan dan Hal Ehwal Luar Bandar UK berkata: "Kajian ini akan diperiksa oleh Jawatankuasa Penasihat Bebas Racun Perosak dan nasihat mereka akan dipertimbangkan oleh menteri. Jika mereka menyimpulkan bahawa sekatan ke atas penggunaan neonicotinoid adalah perlu, mereka akan melakukan tindakan tersebut." Jurucakap itu berkata hasil kajian baharu di lapangan dijangka tidak dapat dielakkan.

EFSA menyimpulkan bahawa satu lagi neonicotinoid, iaitu thiamethoxam, mempunyai "risiko akut" kepada lebah melalui titisan sap manis yang dikeluarkan oleh anak benih jagung. Tetapi Mike Bushell, daripada Syngenta, pengilang thiamethoxam, berkata: "EFSA telah memberi tumpuan kepada terlalu banyak berkenaan teori risiko kepada lebah, mengabaikan pemantauan bebas yang dijalankan selama bertahun-tahun menunjukkan risiko yang dikenal pasti sedang diuruskan melalui amalan pengawasan yang mapan." Beliau berkata tafsiran Syngenta terhadap kajian itu adalah "tiada bukti langsung" kesan thiamethoxan terhadap koloni lebah daripada titisan sap.

Kesan neonicotinoid pada pendebunga sedang disiasat oleh Parlimen UK dan jurucakap Bayer, Little, dipanggil semula untuk menjelaskan "percanggahan" dalam keterangan beliau. "Siasatan kami telah mengenal pasti kelemahan ketara dalam penilaian imidacloprid," kata Joan Walley, seorang Ahli Parlimen, yang juga pengerusi jawatankuasa audit alam sekitar. "Walaupun data dari ujian ladang menunjukkan racun makhluk perosak boleh berlegar dalam persekitaran di tahap yang berbahaya, imidacloprid telah diluluskan untuk kegunaan di EU. Kami telah meminta gergasi kimia Bayer untuk kembali ke Parlimen bagi menjelaskan percanggahan dalam keterangan jumlah masa (sisa baki) imidacloprid kekal dalam alam sekitar."

Walley menambah: "Bukti yang dilihat oleh jawatankuasa menimbulkan persoalan serius mengenai integriti, ketelusan dan keberkesanan peraturan racun perosak EU." EFSA adalah bertanggungjawab untuk menyediakan penilaian pakar mengenai risiko keselamatan, manakala kerajaan kebangsaan dan pesuruhjaya Eropah bertanggungjawab untuk mengambil tindakan. Pengharaman beberapa kegunaan neonicotinoid telah pun dilaksanakan di Perancis, Jerman, Itali dan Slovenia, tetapi tidak, sehingga kini, di UK.

Bukti yang dikemukakan kepada siasatan Walley menyebutkan satu senarai panjang kegagalan dalam peraturan-peraturan semasa. Mereka hanya memasukkan kesan kepada lebah yang dianggap sebagai pendebunga penting, walaupun 90% pendebungaan dilakukan oleh spesis yang berbeza, seperti tebuan, penyengat, rama-rama, dan lain-lain. Satu lagi ialah ujian yang diperlukan adalah terlalu singkat untuk mengesan kesan kronik atau sub maut pada satu-satu kawasan yang disembur racun perosak, bukannya bahan kimia sistemik seperti neonicotinoid yang digunakan untuk merawat benih.

Malah Kesatuan Peladang Kebangsaan berpendapat bahawa tidak ada keperluan untuk perubahan pendekatan bagi neonicotinoid, menurut Ahli Parlimen: "Kita semua sedia maklum sistem penilaian risiko racun perosak semasa untuk lebah tidak dibangunkan untuk menilai racun serangga sistemik."

Penasihat hortikultur kesatuan itu, Chris Hartfield, bertindak balas kepada laporan EFSA, berkata: "Sebarang keputusan untuk menukar proses kawalselia, yang seterusnya membawa kepada perubahan penggunaan racun perosak, akan mempunyai impak. Adalah penting untuk kita benar-benar memahami semua kesan sebelum mengambil tindakan."

Kerintangan rumpai Amaranthus palmeri terhadap racun Glyphosate (bahagian 2)

Fenomena "Listen Listen Listen" juga telah berjangkit kepada blog ini

Amaranthus palmeri (pigweed) yang kebal kepada racun Roundup telah "menakluki" hampir 12 juta ekar ladang-ladang tanaman kapas, kacang soya dan jagung di AS menjadi masalah yang serius kepada sistem pengeluaran makanan.

Rumpai babi menyerang ladang kacang soya

Rumpai babi mampu menghasilkan 1.5 juta biji benih sepanjang hayatnya

Struktur reproduktif rumpai babi

Isu kerintangan racun rumpai - bagi mengatasi masalah kerintangan terhadap racun, syarikat kimia pertanian mengesyorkan racun lain dalam program semburan

Rumpai babi yang tumbuh kembali selepas diracun dengan Roundup

Gergasi kimia pertanian Monsanto mempunyai langkah yang "bijak" dalam mengatasi masalah kerintangan rumpai terhadap Roundup -- iaitu memperkenalkan racun lain. Bagi membasmi rumpai babi yang telah kebal kepada Roundup, Monsanto membayar AS$12 seekar kepada petani di AS untuk menyembur racun rumpai yang lebih merbahaya iaitu 2,4-D sejenis racun yang digunakan sebagai komponen dalam Agen Oren, yang telah digunakan semasa Perang Vietnam. Syarikat kimia pertanian lain turut mengambil kesempatan dalam hal ini. LibertyLink keluaran Bayer merupakan benih yang dipakej dengan racun Ignite (bahan aktif: Glufosinate). Petani-petani kacang soya Roundup-ready yang menghadapi masalah rumpai super disyorkan untuk beralih kepada benih LibertyLink. Selain itu, syarikat-syarikat racun lain turut berlumba-lumba memperkenalkan dan menghidupkan produk-produk lama mereka.

Kawalan kepada rumpai babi yang kebal kepada Roundup ialah menambah lebih banyak racun

Syor kepada kawalan rumpai babi kebal Roundup ialah menggunakan lebih banyak racun yang mempunyai mod tindakan berbeza. Beberapa campuran racun yang dicadangkan adalah seperti berikut:

• Gabungan racun Gramoxone (Paraquat) + Valor;
• Menggunakan racun tunggal atau gabungan racun pra cambah Dual, Valor, Authority MTZ Pendimethalin (Prowl) dan Trifluralin (Treflan);
• Gabungan racun Dual + Reflex atau Roundup + Reflex. (Bahan aktif Reflex adalah Fomasafen);
• Gabungan racun Pendimethalin + Formasafen;
• Gabungan racun Glyphosate + Dicamba;
• Gabungan racun Glyphosate + Metolachlor;
• Menggunakan benih LibertyLink dengan menggabungkan racun Glufosinate + Dual/Warrant (bahan aktif: Acetochlor);
• Gabungan racun MSMA + Diuron.

Langkah "bijak" menggunakan lebih banyak racun bagi kawalan rumpai babi yang kebal Roundup sangat tidak berbaloi. Ini kerana pelbagai spesis rumpai mula menunjukkan kekebalan terhadap beberapa jenis racun rumpai, tidak terkecuali rumpai babi. Kerintangan terhadap racun rumpai meninggalkan impak buruk kepada pengeluaran tanaman termasuklah;

• Meningkatkan kompleksiti dan kos pengurusan rumpai bagi tanaman kacang soya, kapas dan jagung;
• Menyebabkan kerintangan racun terhadap rumpai lain terutama rumpai berdaun lebar;
• Mengganggu proses pemuliharaan tanah kerana tanah perlu dibajak dengan alat pembajak yang lebih besar dan kasar.

Kerintangan pelbagai rumpai terhadap pelbagai racun tidak boleh dipandang ringan. Di seluruh dunia, dalam tempoh singkat kurang dari 5 tahun, beberapa jenis rumpai telah menunjukkan kerintangan kesan daripada penggunaan racun.

Graf 1 menunjukkan jumlah spesis rumpai yang menunjukkan kerintangan terhadap beberapa mod tindakan racun melawan tahun. Perhatikan graf racun yang mempunyai mod tindakan menghalang enzim ALS (berwarna merah). Hanya dalam tempoh 15 tahun, hampir 80 spesis rumpai menunjukkan kerintangan terhadap racun penghalang enzim ALS.

Persoalannya ialah apabila rumpai mulai kebal terhadap Glyphosate, penghalang ALS dan Protoporphryin oxidase, apa lagi yang tinggal?

Kerintangan rumpai Amaranthus palmeri terhadap racun Glyphosate (bahagian 1)

Superweed (rumpai super) merupakan ancaman terhadap sistem pengeluaran pertanian. Kerintangan rumpai terhadap racun telah mencapai paras yang membimbangkan. Topik ini pernah dibincangkan dalam beberapa entri sebelum ini;

Superweed - ancaman kepada keselamatan makanan
Tanaman GM meningkatkan perkembangan superweed
Superweed meningkatkan penggunaan racun

Seperti mana yang telah difahami, rumpai super terjadi akibat daripada kerintangan rumpai terhadap racun. Definisi kerintangan terhadap racun adalah "perubahan yang boleh diwarisi kepada populasi perosak yang menggambarkan kegagalan berulang sesuatu produk untuk mencapai paras kawalan ketika digunakan mengikut tatacara penggunaan pada label yang disyorkan untuk spesis perosak". Bacaan lanjut: Kerintangan terhadap racun.

Bagi Persatuan Sains Rumpai AS, definisi kerintangan rumpai terhadap racun adalah seperti berikut:

Penggunaan racun yang kerap terutama sekali bagi sistem tanaman monokultur menyebabkan berlakunya masalah kerintangan racun. Begitu juga dengan tanaman ubahsuaian genetik (GM) yang dipakejkan dengan racun rumpai. Penggunaan benih yang dirawat dengan rawatan tunggal racun yang spesifik menyebabkan berlakunya masalah ini. Beberapa kes kerintangan rumpai Amaranthus palmeri (pigweed atau rumpai babi) kepada racun Roundup (bahan aktif: Glyphosate) telah direkodkan di ladang-ladang tanaman kapas dan kacang soya di Amerika. Seperti mana yang telah ditulis sebelum ini benih Roundup-ready crop keluaran Monsanto mewakili 90 peratus tanaman kapas dan 95 peratus tanaman kacang soya di Amerika Syarikat sahaja. Glyphosate berfungsi dengan merencat enzim 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) pada tumbuhan. Kerintangan rumpai ini terhadap Glyphosate telah direkodkan di Amerika Syarikat dengan kadar yang sangat membimbangkan. Ini jelas menunjukkan bagaimana gergasi kimia pertanian Monsanto telah kalah di dalam peperangan terhadap rumpai.

Gambar 1: Kegagalan tanaman kapas akibat serangan rumpai babi di Georgia, AS

Graf 1: Kerintangan rumpai terhadap Glyphosate di ladang kapas (sumber: Cotton Inc)

Kerintangan terhadap racun ini membawa masalah yang serius kepada ekologi kerana ia mendorong petani untuk mengguna racun dengan lebih banyak, lebih pekat dari pelbagai jenama serta jenis. Gambar 2 (bawah): kesan daripada kerintangan rumpai babi terhadap Roundup dalam ladang kapas, petani terpaksa meningkatkan kepekatan racun Roundup (kredit: Cotton Inc).

Kerintangan rumpai terhadap racun meninggalkan kesan negatif kepada petani, pengeluaran tanaman dan alam sekitar. Petani mengambil keputusan untuk menambah jumlah racun yang akhirnya merugikan mereka. Kos pembelian racun dan buruh meningkat tetapi peningkatan pengeluaran hasil berlaku sebaliknya. Yang menjadi mangsa seterusnya adalah pengguna dan alam sekitar akibat pencemaran disebabkan oleh penggunaan racun yang berleluasa.

Rujukan:
Third World Network (TWN) - Genetically Engineered Backslide: The Impact of Glyphosate-Resistant Palmer Pigweed on Agriculture in the United States
Control, Assessment and Glyphosate Resistance of Palmer Amaranth (Amaranthus palmeri S. Wats) in Virginia

Genetically Monetized Food

If the food movement really wants to improve the food supply, it needs to follow the money instead of wasting its time on labels.

By Frederick Kaufman

Transgenic soy plants

Over the past several years I have spent a great deal of time in high-security, limited-access genetic modification laboratories. While researching my latest book, I peered at glow-in-the-dark grapes (their seeds spiked with jellyfish genes), inspected attempts to create square tomatoes (a yet-to-be-decoded DNA sequence may dictate the shape of all fruit), and marveled at rice plants engineered to be immune to Asia’s deadliest rice blight. None of the GMO cornucopia I ogled is commercially available—yet. But even if these laboratory specimens never make it to the shelves, about 70 percent of processed foods in U.S. supermarkets already contain genetically modified ingredients.

Should you be concerned about the healthfulness of such foods? This question monopolized a good deal of the recent diatribes deployed in the lead-up to last month’s vote on California’s Proposition 37, which would have mandated labeling on GM foods.

But this is the wrong question.

Here’s why: GM foods’ effect on health is uncertain, but their effect on farmers, scientists, and the marketplace is clear. Some GM foods may be healthy, others not; every genetic modification is different. But every GM food becomes dangerous—not to health, but to society—when it can be patented. Right now, the driving force behind the development of new genetic crop modifications is the fact that they possess the potential to be enormously profitable, and the source of those potential profits is a seemingly innocuous bit of legal code:

Whoever invents or discovers any new and useful process, machine, manufacture, or composition of matter, or any new and useful improvement thereof, may obtain a patent therefor.

That’s the gist of early American patent law (originally with the word art in place of the word process)—and the reason why molecular biologists are spiking grapes with jellyfish genes and pulling all-nighters in pursuit of the square tomato. Originally, patent law applied only to nonedible inventions, but since the Plant Patent Act of 1930 was passed, genetically altered food has been subject to intellectual property protection, and the creation of new foods has become a reliable way to ensure profit streams for whoever patented them first. In 1930, genetically modified food meant apples grafted from one tree onto another, but 40 years later the statute was extended beyond the fruits of grafted saplings to plants that grow from seeds, like corn. “Utility patent” protection came later, in 1985, and expanded intellectual property rights to methods of engineering a plant, including genetic sequences inserted into a species’s genome.

The impact of these laws has been enormous. In essence, plant patent laws created the industrial food system that the modern food movement rightly decries.

Monsanto, the most reviled agricultural corporation in the world, has committed manifold ethical sins that have been widely reported in foodie media. What isn’t widely reported is that plant patent laws are the legal framework that enables these sins. It was utility patent protection that opened the door for Monsanto’s present-day global seed and insecticide portfolio, including rights to its infamous “terminator” or “suicide seed” technology (which effectively sterilizes second-generation plants and makes it not only futile but a legal violation for farmers to gather seeds for next year’s crop). Monsanto has prosecuted farmers who discover GM corn or soy sprouts growing on their land after the wind carries seeds over from neighbors’ GM fields. The basis for such ridiculous lawsuits? Plant patent laws: These farmers are inadvertently violating Monsanto’s intellectual property rights. Worst of all, Monsanto has deviously developed an insecticide technology (specifically, a weed-killer known as “Roundup,” discovered and patented by a Monsanto chemist in 1970) that works best when applied to the corporation’s patented GM seeds. Patent laws, in essence, have allowed the corporation to establish a vertical monopoly—if you want Monsanto’s high-yielding Roundup Ready seeds, you’ll need Monsanto’s Roundup insecticide; and if you buy Roundup insecticide, you’ll need Roundup Ready seeds. (Since large-scale corn and soybean farmers want the highest yields they can get, they tend to go ahead and buy both.)

The sum total effect of these actions on the global food system has been overwhelmingly negative.

Take the case of Dr. Pamela Ronald, a professor of plant genomics at UC-Davis. Like many scientists, Dr. Ronald’s primary motivation is not profit, but insight into the workings of nature. After seeking to decode the rice genome for a decade, Ronald and her team came up with a genetically altered version that resists Xanthomonas, Asia’s worst rice blight. What better, more socially beneficial use for genetic modification could there be? Ronald and UC-Davis filed the gene with the U.S. Patent and Trademark Office, so that the genetic sequences for Xanthomonas immunity would become their intellectual property, and soon after that filing, Monsanto and Pioneer asked to license the gene.

But as the UC-Davis Office of Technology Transfer negotiated terms of the deal, Monsanto and Pioneer lost interest, and the commercial development of Ronald’s rice stalled. Disease resistance, it turned out, did not possess the same attractions for multinational food producers as it did for Dr. Ronald and UC-Davis, perhaps because the potential profits of blight-resistant rice couldn’t compare to those of Roundup Ready corn. Pamela Ronald’s rice held the promise of saving lives in Asia—but because of legal wrangling her grains remained in the greenhouse.

Eventually, Dr. Ronald effected her own patent protest by making the genetic information she discovered freely available to developing countries. And Ronald’s attitude toward the legal framework surrounding crop genetics is not atypical among scientists. Many of the molecular biologists I’ve interviewed over the last several years say that food patent laws stand in the way of their research, as molecular innovations become the intellectual property of the company or university that owns the lab that created it. The right to own your innovation sounds like a great thing—except for the fact that the overall effect stifles large-scale collaborative work, which has often been the foundation of scientific advancement. In fact, scientists interested in a freer exchange of ideas might be allies of the food movement in this battle against Monsanto and Big Ag, and rally behind reform of plant patent laws—if foodies took a step back from campaigning to label GM foods and looked at the big picture.

Intellectual property laws need to be rethought. A copyrighted movie or book remains the same movie or book, but when food becomes a legal construct or an intellectual property right, it stops being food. Of course, you can eat patented popcorn the same way you can consume its unpatented cousin. But unlike an iPhone or a flatscreen TV, everyone needs food, and we need it every day. The world’s largest purveyors of industrial agriculture would like to convince the rest of us that the global food market is as free as the market for any other widget—even though no one can opt out of purchasing breakfast, lunch, or dinner for any extended period of time, or in any meaningful way. Since everyone must participate in the food market to the tune of 2,700 or so calories a day, food property rights allow those who hold food patents a guaranteed portion of profits from a guaranteed purchase, which is fundamentally unfair. Why should Big Ag possess privileges beyond any other sort of business on earth? The rules that govern patents for electronics and entertainment should not be the same rules that govern the most vital element of human life.

More than eight decades’ worth of plant patent protection has formed one of the agricultural industry’s strongest bulwarks—and that’s why patent laws are exactly what the food movement should be targeting. The most direct and efficient way to undermine the food industrialist monopoly of the molecular seed business is to reform these laws (particularly the utility patent law of 1985), and make food property rights less exclusive, less lucrative, and less enduring.

If the goal of the American food movement is to offer an alternative to Big Food, if the goal is to foster small farmers worldwide, to develop better connections between rural and urban environments, and to support sustainable farming techniques—then labeling GM foods, as California’s Proposition 37 would have done, will not come anywhere close to doing the job. In order to overhaul the food system, the food movement must think strategically. To the Monsantos of the world, food has become a source of wild profit and a legal construct to be defended at all costs in court. That means the time has come for the food movement to take on patent laws. Instead of tilting at the windmill of food labels, food nonprofits should hire a fleet of I.P. lawyers and send them to Washington to demand reform of the Plant Patent Act. When there’s less profit in genetic modification, things will get better for consumers, farmers, and scientists—pretty much everyone except corporate executives.

Hantu Revolusi Hijau

Revolusi Hijau memperkenalkan penggunaan kimia dalam pertanian bagi meningkatkan hasil pengeluaran tanaman. Tidak dinafikan, pengeluaran makanan dunia meningkat sejak Revolusi Hijau diperkenalkan pada 1970-an sebagai penyelesaian kepada kegawatan krisis makanan pada ketika itu. Hasil bijirin berjaya ditingkatkan hampir tiga kali ganda dan kelaparan dunia dapat dikurangkan ketika kemuncak revolusi ini.

Namun di sebalik kemeriahan Revolusi Hijau yang kini menjadi tunjang utama pengeluaran makanan, muncul pula krisis agrarian. Di serata dunia, pengusaha ladang kecil (<2 ekar) mewakili hampir 90 peratus ladang dunia. Kebanyakan pemilik ladang kecil ini terdiri daripada penduduk luar bandar yang kebanyakannya berada dalam kemiskinan. Dianggarkan 40 peratus tenaga kerja ladang-ladang kecil ini adalah wanita.

Revolusi Hijau meninggalkan "hantu" yang paling sukar untuk "dihalau". Kepercayaan kepada perlunya penggunaan baja dan racun kimia bagi meningkatkan hasil amat sukar untuk dikikis. Akibatnya, petani menjadi mangsa keadaan. Antara 30 hingga 60 peratus kos pengeluaran terdiri daripada input kimia dan upah bagi menabur atau menyembur input-input tersebut. Sebahagian pendapatan mereka disimpan untuk membeli baja dan racun kimia. Ada juga petani yang terpaksa berhutang bagi mendapatkan bekalan baja dan racun kimia untuk mengusahakan tanaman mereka. Jika hasil tanaman tidak memuaskan, mereka tidak akan mampu untuk menjelaskan hutang, sekaligus tidak mampu untuk berhutang lagi bagi membeli baja dan racun kimia untuk penanaman bagi musim akan datang.

Di India, petani yang dibelenggu hutang sering mengambil keputusan membunuh diri dengan meminum racun kimia akibat tidak mampu membayar hutang. Majalah Down To Earth, 2004 menerbitkan sebuah rencana berkaitan kadar bunuh diri yang tinggi di kalangan petani India akibat beban hutang bertajuk Suicidal State.

Hampir semua petani yang bergantung kepada kawalan perosak secara kimia terperangkap dalam apa yang digelar "pesticide treadmill". Pesticide treadmill ialah keadaan di mana petani sentiasa memerlukan racun kimia bagi menjalankan aktiviti pertanian kerana kawalan perosak perlu dilakukan sepanjang masa.

Penggunaan racun kimia secara berleluasa mengakibatkan kes-kes kerintangan kepada racun semakin menjadi-jadi. Di seluruh dunia - terutama sekali di Asia, sebagai contoh, bena perang telah kebal terhadap lebih 20 jenis kelas racun perosak. Memburukkan keadaan, amalan petani yang membuat semburan awal membunuh musuh semulajadi bena perang yang mengakibatkan wabak serangan "outbreak" bena perang yang memusnahkan tanaman padi. Penggunaan racun yang membunuh secara meluas juga mengakibatkan serangga seperti ulat lipat daun yang merupakan perosak kecil-kecilan dan tidak menjejaskan hasil telah menjadi perosak utama yang merosakkan anak padi pada awal musim tanaman padi. Akibatnya, petani terpaksa menyembur racun pada awal musim tanaman padi dan fenomena pesticide treadmill akan terus berlaku.

Semburan berjadual telah menjadi amalan, tidak kira perosak wujud atau tidak. Malah ada pengeluar racun yang menyediakan jadual semburan produk-produk keluaran mereka mengikut usia tanaman. Lebih 60 peratus petani memilih semburan secara berjadual bagi mengawal perosak menurut satu kajian. Ini menjadikan racun perosak sebagai pilihan pertama, bukannya pilihan terakhir seperti mana yang disyorkan dalam IPM. Menyembur racun seolah-olah menjadi "insurans" atau langkah berjaga-jaga, andai kata perosak datang menyerang secara tiba-tiba.

Kegagalan untuk memberi pendedahan terhadap ekosistem pertanian menyebabkan kebergantungan kepada racun kimia yang sangat sukar untuk dibendung. Penerangan melalui pengembangan hanya menerangkan apa itu musuh semulajadi perosak tetapi tidak menunjukkan kaedah yang menggalakkan perkembangan diversiti dan populasi musuh semulajadi ke dalam ekosistem pertanian.

Dalam dasar kerajaan yang ingin meningkatkan hasil tuaian dan pengeluaran makanan, petani berada di barisan hadapan. Tetapi malangnya, petani-petani ini berhadapan dengan risiko kesihatan yang serius. Mereka terdedah dengan racun kimia yang disembur sepanjang hayat mereka. Ditambah pula dengan kelengkapan perlindungan yang tidak mencukupi dan peralatan yang kurang sempurna atau tidak sesuai digunakan, mereka meracuni diri mereka sendiri dengan racun yang disembur dengan tujuan untuk membunuh perosak kepada tanaman mereka.

Jika dikatakan bahawa kita tidak memerlukan baja dan racun kimia bagi meningkatkan produktiviti, sudah pasti jawapannya "ini mustahil". Inilah hantu Revolusi Hijau yang masih melekat di fikiran kita!

Bacaan tambahan: Resurrecting the ghost of Green Revolutions past: The brown planthopper as a recurring threat to high-yielding rice production in tropical Asia.

Tanaman GM Meningkatkan Perkembangan Superweed

Telah hampir dua dekad sejak penanaman meluas tanaman ubahsuai genetik (GM) tanaman di Amerika Syarikat yang pertama bermula, dan kejadian "superweed" (rumpai super) iaitu rumpai yang kebal terhadap racun kimia telah meningkat. Menurut kajian baru-baru ini oleh Marion Nestle, Profesor Nutrisi, Pengajian Makanan, dan Kesihatan Awam di Universiti New York (NYU), jawapan industri kepada masalah ini adalah sebenarnya menjadi punca kepada masalah ini.

Nestle yang pernah berkhidmat di dalam Jawatankuasa Penasihat Makanan US Food and Drug Administration (FDA) apabila GM mula dicadangkan untuk digunakan, yang menjadi permulaan bagaimana "Frankencrops" mula-mula masuk ke dalam arus perdana pertanian. Dan, walaupun banyak amaran dibentangkan pada masa itu tentang kemunculan potensi superweed, FDA memutuskan untuk membenarkan penanaman GMO.

Berbanding kadar pada tahun 1996, peratusan tanaman GM yang ditanam dan digunakan di Amerika Syarikat telah meningkat dengan pesat. Menurut angka terbaru yang dikeluarkan oleh Perkhidmatan Penyelidikan Ekonomi Jabatan Pertanian Amerika Syarikat (USDA), kacang soya GM yang kebal kepada racun, misalnya, mewakili 94 peratus daripada semua kacang soya yang kini ditanam di Amerika Syarikat.

Jagung dan kapas tidak banyak berbeza, dengan jagung GM mewakili 88 peratus daripada pengeluaran jagung di Amerika Syarikat, dan kapas GM mewakili 90 peratus daripada pengeluaran kapas di Amerika Syarikat. Dan dengan penanaman GM telah muncul beratus-ratus pelbagai jenis superweed yang kini menimpa berjuta-juta ekar tanah tanaman AS.

"Rintangan rumpai terhadap racun telah merebak ke lebih daripada 12 juta ekar tanah di AS terutamanya kawasan pertanian utama di Tenggara AS dan tanaman jagung dan kacang soya di kawasan Timur Tengah AS," kata Reuters. "Banyak rumpai terburuk, ada yang membesar lebih daripada enam kaki dan boleh mengurangkan hasil tanaman dengan mendadak, telah menjadi tahan kepada pembunuh rumpai popular Roundup berasaskan glyphosate, serta lain-lain racun rumpai biasa."

Penyelesaian industri terhadap superweed ialah menggunakan lebih banyak bahan kimia

Menurut industri bioteknologi, salah satu manfaat utama GM adalah bahawa mereka kononnya memerlukan penggunaan bahan kimia yang jauh lebih rendah berbanding dengan tanaman konvensional, yang menjimatkan wang petani dan melindungi alam sekitar. Tetapi apabila superweed telah muncul, penyelesaian industri adalah menggunakan lebih banyak bahan kimia, dan pelbagai jenis bahan kimia kepada tanaman.

Salah satu manifestasi terbaru ini adalah desakan industri untuk penyahkawalseliaan 2,4-D, bahan kimia yang sangat toksik yang merupakan komponen yang dahulunya digunakan dalam "Agen Oren," semasa Perang Vietnam. 2,4-D, telah diberitahu, akan menyelesaikan masalah superweed, dengan memasukkannya dalam kitaran kawalan rumpai - bagi tujuan mempelbagaikan penggunaan racun bagi mengelakkan kerintangan rumpai.

Tetapi tidakkah bahan kimia ini menjadi punca kepada superweed sebelum ini? Mengapa petani perlu menggunakan lebih banyak bahan kimia penyebab rintangan, yang hanya akan membawa kepada superweed dengan terjadinya rintangan yang belum pernah terjadi sebelum ini? Dalam tempoh tertentu, sebarang cadangan untuk menggunakan lebih bahan kimia akhirnya akan membawa kepada kematian kepada sektor pertanian.

"Aplikasi racun herba berganda akan menggalakkan rumpai tahan kepada racun yang berganda, dalam cara yang sama dengan penggunaan pelbagai antibiotik telah membawa kepada pelbagai bakteria tahan kepada antibiotik," menurut Danielle Venton yang menulis di The Goat Blog. "Bidang perubatan telah bertindak balas kepada masalah ini dengan meningkatkan pengeluaran pelbagai antibiotik yang digunakan untuk merawat jangkitan. Syarikat kimia pertanian juga melakukan perkara yang sama."

Artikel lepas: Superweed meningkatkan penggunaan racun

Big, Smart and Green: A Revolutionary Vision for Modern Farming

What they’re doing on Marsden Farm isn’t organic. It’s not industrial, either. It’s a hybrid of the two, an alternative version of agriculture for the 21st century: smart, green and powerful.

On this farm in Boone County, Iowa, in the heart of corn country, researchers have borrowed from both approaches, using traditional techniques and modern chemicals to get industrial yields — but without industrial consequences.

If the approach works at commercial scales, and there’s good reason to think it will, it might just be an answer to modern farming’s considerable problems.

“We wanted to show that small amounts of synthetic inputs are very powerful tools, but they’re tools with which you tune the system, not drive it,” said Adam Davis, a researcher with the United States Department of Agriculture.

The Marsden Farm experiment, which is described in a study published Oct. 10 in Public Library of Science One, started in 2003, when Davis was a graduate student under agronomist Matt Liebman of Iowa State University. Liebman’s specialty is integrated pest management, or strategies that use nature to accomplish what’s typically done with pesticides, herbicides and synthetic fertilizer.

It’s not a new idea, but it’s one that’s been generally neglected for the last several decades, as large-scale farming came to rely on simplified, chemically intensive and ultimately unsustainable approaches. For a while, these worked, but with high yields came big problems: the threat of catastrophic disease outbreaks in monocultures, an insatiable demand for nitrogen fertilizer, pesticide-resistant bugs and herbicide-resistant superweeds, and a new generation of crops designed to be drenched in toxic chemicals.

“We have two choices now,” said Liebman. “We can double down, load more chemicals into the system, and get another decade of increasingly ineffective control — or we can choose the path towards integrated management.” Liebman, inspired in part by a pioneering Iowa farmer named Dick Thompson, wanted to bring integrated pest management back, but augmented with technology’s new tools. On 22 acres at Marsden Farm, his team planted three plots with different rotations of crops. The first followed a two-year rotation, alternating between corn and soybeans, as is customary in the region. It was managed the usual way, with lots of chemicals.

For the second plot, the researchers rotated over three years between corn, soy and oats, with red clover planted in winter. The clover, which absorbs atmospheric nitrogen, was planted between crop rows and plowed under as soil-replenishing “green manure” in spring. On another plot, instead of red clover the researchers planted a fourth-year crop of alfalfa, which can be used to feed livestock. The animals’ manure came back as fertilizer.

On these fields, the researchers still used herbicides and pesticides, but not the usual way. Rather than spraying them routinely over large areas, Liebman’s team applied them only when necessary. “We use low-dose products in the smallest quantities possible,” he said. “We’re not against their use. What we’re arguing for is using them as carefully deployed tactical options.”

Liebman called these applications “therapeutic measures.” Therapy wasn’t often needed. Having different crops with different life cycles made it harder for weeds to grow. What might flourish among corn and soy, for example, was disrupted by oats. When red clover and alfalfa were mowed, weeds were chewed up before they flowered. As for insect problems, low pesticide use, along with habitat provided by cover crops, allowed pest-eating bugs and birds to flourish.

After eight years, Liebman and Davis used eight times less herbicide in the three- and four-year rotations than in the conventional plot, they report in the new study. Ecotoxicity in surrounding water was two orders of magnitude lower. Thanks to clover and alfalfa, the experimental plots also used 86 percent less synthetic fertilizer.

Most important of all, the experimental plots were as productive as the conventional. They produced just as much total crop biomass. When the researchers calculated the value of their environmentally friendly harvest, it was every bit as profitable.

“We exceeded those goals — not by pumping chemicals in, but by maximizing ecosystem services,” Davis said. “We’re not throwing away those tools. They’re very important. But you use a strong cropping system as the foundation for your agriculture. Then, when you need it, you tweak it a little bit with the inputs.”

Liebman and Davis said the system can be scaled up and applied to other crops. While the new study’s details were local, the essential underlying principle, of building a crop system around the ecological services it provides, is universal.

“This is a great study,” said John Reganold, a soil scientist at Washington State University who was not involved in the research. “We’ve been pushing the envelope on yields, and not paying as much attention to the environmental and social and economic consequences. This shows that these integrated systems can be profitable, produce high yields, and offer more environmental benefit.”

In a paper published last year in Science, Reganold called for a transformation of U.S. agriculture along the lines seen at Marsden Farm. “They’re almost like a blend of conventional and organic, using the best of both worlds,” he said. “It’s these kinds of systems we need.”

“Their ideas point to the way that agriculture has to be in the future,” said agronomist Nicholas Jordan of the University of Minnesota. “There’s wide consensus that we have to figure out this fusion of ‘organic’ and ‘industrial.’ They’ve illustrated what that fusion looks like. It’s power and efficiency.”

Jordan stressed that the Marsden Farm data was sound: No fudged numbers, no apples-and-oranges comparisons or subtle statistical slip-ups. Asked if the methods could scale commercially, Jordan said “the answer is a resounding yes.”

His enthusiasm was, however, tempered with caveats about challenges. Integrated pest management is much more complicated than industrial farming, requiring more day-to-day decisions and local knowledge. “We’ve become very, very used to a system that’s straightforward,” said crop scientist Germán Bollero of the University of Illinois. “Implementing this at a large scale is not going to be easy.”

Integrated pest management also requires more work. In the new study, the conventional method demanded one-third less labor than Liebman and Davis’s fusion. “It takes an energetic farmer, someone who’s investing a lot more of their own time, or potentially hiring added labor,” said agricultural economist Greg Graff of Colorado State University. These challenges should not be insurmountable. Locale-specific research will help with complexity. As for the additional labor, money that would have gone to chemicals can be used to hire workers. “I would argue that needing more labor in these systems means more jobs,” Reganold said. “It will be good for the well-being of rural communities.”

There are other advantages to the Marsden Farm method. As corn and soy production intensified in the midwest, field farmers often stopped raising livestock. These are now grown in concentrated animal feeding operations, which both incubate new disease and generate immense amounts of waste. If livestock again became part of local farming, as was required to consume the Marsden Farm’s alfalfa, that waste would be fertilizer.

Diverse, year-round crop rotations are also more resilient to climate stress. Weather patterns in the the midwestern United States are becoming more extreme, veering between the catastrophic floods of 2008 and 2010 and this summer’s epic drought. Complex root systems prevent soil from washing away during spring rains, and store extra water against dry spells.

“These more diversified systems, the three- and four-year systems in the study, are less vulnerable to resource scarcities, climate change and market volatility,” said Reganold. “These systems use less fertilizer and pesticides than the typical conventional system. Yes, this is environmentally beneficial, but it also has economic benefits because the price of fertilizers and pesticides will likely increase in the future.”

If transforming agriculture seems an imposing task, Liebman said it can start small, with something as simple as weaving conservation strips into fields. It also doesn’t need to happen immediately, in one radical step.

“The concept could be introduced by encouraging farmers to continue farming in the traditional way, but little by little introduce diversity. There could be tax benefit or subsidy for introducing things like cover crops,” Bollero said. “If those signals are there, you’ll see a lot of farmers adopting this.”

Graff noted that farm subsidies currently favor intensive soy and corn production, and that industry lobbying groups have actively resisted subsidy reform that rewards other types of crop production. Ultimately, however, this is an issue that citizens can decide.

“A very large amount of taxpayer money is channeled through the federal government into the farming sector. In Iowa, it’s something like $1 billion of your money,” Liebman said. “If you can get cleaner water, less exposure to pesticide, and more wildlife habitat, if farmers can maintain their revenue streams and work in a healthier world — why wouldn’t you do that?”

Credit: Brandon Keim - Wired Science reporter and freelance journalist.