当除草剂失灵会发生什么
美国农民正面临重大危机。澳大利亚威斯汀大学教授Stephen Powles是除草剂抗性方面的专家，他说，美国农田正面临着日益恶化的问题。在美国的部分地区，具有草甘膦（世界最流行的除草剂）抗性的野草正在绝大部分的大豆、玉米和棉花农田中出现。更糟糕的是，能够抵抗其他多种除草剂的超级杂草数量也在上升。这个问题已经非常突出，但在上周举行的美国化学学会（ACS）讨论会上，化学家们却决口不提：几乎没有新的可商业化使用的除草手段，也没有新的分子作用方式可以解决抗性的问题。
几十年来，除草剂抗性起起伏伏。但是，由于大多数除草剂不可能杀死所有杂草，农民不得不持续地进行农作物轮作，轮流使用不同的除草剂，以避免农田被产生抗性的杂草占领。随着抗草甘膦——孟山都公司（Monsanto）生产的农达（Roundup）除草剂中最广为人知的活性成分——转基因作物的商业化，这种情形在上世纪90年代被改变。草甘膦会扰乱普通植物生长过程中构建新蛋白的能力，而转基因作物则不会遭受这种破坏，因此，转基因作物的种植进而草甘膦的使用同时激增。
“用草甘膦来控制杂草很容易”，Bryan Young说，他是南伊利诺伊大学卡本代尔分校的植物生物学家。一些专家称草甘膦为农业海洛因，因为它是如此有效和易于使用，以致农民迅速上瘾。“我们培训了能够轻易除草的一代农民”，田纳西大学诺克斯维尔校区的杂草管理科学家Thomas Mueller说，但过度使用已经产生了代价，即抗性杂草。
其中最引人注意的是包括水麻草（西部苋）在内的一类杂草。在ACS会议上，密苏里大学哥伦比亚分校杂草管理科学家Kevin Bradley报告称，2008年、2009年对密苏里州41个县的144个水麻草样本的调查显示，其中69%具有草甘膦抗性。“这一数据远远高于现在”，Bradley说，“当时刚好是大爆发时期。” 而这一问题正在向密苏里州以外的地区扩展。爱荷华州立大学的Michael Owen报告称，2011、2012年对遍布爱荷华州的500个观测点的调查显示，水麻草样本中约64%发现了草甘膦抗性。
图片：伊利诺斯州的一片大豆农田里，具有草甘膦抗性的加拿大飞蓬旺盛生长。
由于草甘膦抗性增强，为了保护庄稼，农民不得不转向其他除草剂，并且经常会在一个生长季节内多次使用。在美国，大多数中西部和南部农民在继续使用草甘膦，因为它仍然可以杀死大多数杂草。但同时，他们不得不额外增加使用其他除草剂来处理具有抗性的杂草。
可能是因为多种除草剂的同时使用，草甘膦抗性的传播速度似乎已经放缓。根据WeedScience.org（一个关于除草剂抗性的国际数据库）的数据，从2005年到2010年，研究人员发现了13个不同的植物物种发展出了草甘膦抗性。但自2010年以来只有2个被发现。
然而，其他的除草替代品同样可能遭遇和草甘膦一样的命运。Bradley和同事去年在密苏里州进行的调查显示，能同时抗多种除草剂的超级杂草数量正在增加，并且显示出完全不同的生物作用方式。他们在密苏里州抽取的杂草样本中，约有43%目前可抗两种不同的除草剂，6%可抗三种除草剂，0.5%可抗四种不同的除草剂。在爱荷华州，Owen同样也发现了多抗性的上升，在他采集的水麻草样本中，有89%表现出对两种甚至更多种除草剂的抗性，25%抗三种，10%抗五种不同类别的除草剂。Owen说,“我们正眼睁睁看着情形在失控。”
更大量、更频繁的使用除草剂已经严重影响到了农民的种植成本。Scott说，在美国南部，棉花种植过程中使用除草剂的成本已经从几年前的50-75美元/公顷上涨到目前的370美元/公顷。Young也提到伊利诺斯州的大豆种植过程中，除草剂成本已经从大约25美元/公顷上涨到160美元/公顷。Scott指出，成本上升已经影响到了农作物的种植收益，并导致美国南部的棉花种植面积大幅缩减。田纳西大学西田纳西州研究和教育中心(West Tennessee Research and Education Center)杂草管理科学家Larry Steckel表示，在过去的若干年中，阿肯色州的棉花种植面积下降了70%，田纳西州下降了60%。
除了抗草甘膦种子，陶氏、拜耳、先正达和孟山都都在研发新的抗除草剂转基因种子。Powles说，如果采用适宜的作物轮作和交替使用除草剂，新的抗除草剂转基因种子或许可以在短期解决杂草的抗性问题，但是他补充道，“如果过度依赖抗除草剂转基因种子来对抗杂草，会陷入迅速失效、再失效的恶性循环。”
而一旦发生这种情况，农民将无路可退。虽然除草剂生产商声称相关研究正在全速进行，但是，至少近20年内基本没有全新作用方式的新除草剂推向市场。在ACS的会议上，研究人员也表示，基本没有哪个在研的新除草剂已被证明是有效的、短期的、对其他生命形式无毒的。Steckel说，“转基因种植者原本以为会有新技术帮助他们脱离困境，遗憾的是没有。”
