寸草不留 ─ 除草劑過量
衝擊土壤生態  增罹癌隱憂


文/上下游記者蔡佳珊  攝影/張良一   圖表製作/上下游編輯部   2017年5月26日

雜草,是許多農民心中的頭號大敵。農民擔心長滿草的田園,會躲藏病蟲害,會與作物競爭養分,還會被鄰居嘲笑懶惰。除草務盡、視草如仇的心態,已經如頑強的草根一般,深植在台灣農民心中。

「很多青年農民一開始回來種田,就跟爸爸吵架,為了除草。爸爸用除草劑,兒子卻說老師說不可以噴草。」中興大學植病系教授蔡東纂四處輔導農民採用草生栽培,經常看到這樣的案例。

「最近草仔的價格不錯喔?」屏東木瓜農楊乾德還沒得神農獎之前,為了增加土壤有機質,先讓草猛長、再打進土裡做肥料,鄰近的老人家看不下去,經過的時候總是這樣笑話他。得獎之後,鄰居才刮目相看。

老一輩農民以前手工除草除怕了,後來有了除草劑,一噴就如同魔法般全部迅速枯黃,「農民突然出頭天了。」台中東勢農家子弟曾光明回憶,那時砍草機和年年春(嘉磷塞)差不多時間推出,但砍草機曾發生刀片脫落飛出傷人事件,很可怕,而除草劑只要一點點,倒入藥缸稀釋、拉長管子噴一噴,雜草全死光,農民輕鬆多了。

但是他也發現,童年常見的蝸牛、蛇、青蛙、地鼠、蚯蚓,都不見了。玩水戲耍的深潭,也因為坡地土石滑落,被填平了。整體農村自然景觀,隨之丕變。

草能覆田,亦能養田

除草劑為農民解決了心頭大患,在缺人力、省成本的考量下,對農業生產的確有其不可忽視的貢獻。但是除草劑對生態環境、甚至人體健康的負面影響,卻是難以看見和計算的外部成本。

研究雜草三十餘年、農業藥物毒物試驗所公害防治組組長蔣永正,最了解雜草的之「雜」在何處。

她娓娓說明,「台灣多變的地形及氣候,提供複雜多樣的植物生長環境,導致農田雜草不僅種類多,且分布普遍,對農業環境及農作生產都造成明顯的衝擊。」包括降低作物對光照、養份、水分、空間等資源利用的競爭性危害,導致作物減產,還有成為中間寄主增加病蟲、干擾田間管理與採收作業、分泌毒他物質(allelopathic chemicals)等非競爭性危害。

矛盾的是,雜草卻也好處多多。蔣永正同時指出,雜草可以發揮水土保持、增加有機質來源及改變園區生物相等效益。

「尤其是坡地,在雜草滋生的雨季,噴除草劑會造成地表裸露,使得水土流失的情形更嚴重。」農園若能把草留住,不僅可以減少表土與肥料流失、改善土壤理化特性與維護地力、促進土表的果樹根群生長,還可以增加微生物及蚯蚓的活動。

不過人工除草和噴除草劑的費用懸殊。楊乾德估計,以果園為例,請人機械割草一分地要一千元,若是噴除草劑固殺草含工錢,大約是四百元。在雜草旺盛的雨季,人工割草大概每個禮拜都要割一次,而用除草劑,整個雨季只要噴2-3次,兩者除草成本可差到十倍。

但楊乾德強調,若不只單看除草成本,而是從整體生產效益來看,因除草劑使得土壤肥力下降、微生物消失,導致必須額外補充肥料和微生物,也是成本。把這些也納入考量,管理成本大約差距2-3倍。

「重點還是在於施用的量。」蔣永正認為,農民使用除草劑無可厚非,但過量就可能發生問題。許多調查文獻顯示,除草劑因為連續施用頻度(次數)的差異,對土壤微生物相、蚯蚓生態、及土壤氮循環(包括生物氮的固定、土壤礦化及硝化作用)等,均可能出現負面的衝擊,也可能引起特定的土壤病害增加。

除草劑前三強:嘉磷塞、固殺草、巴拉刈

我國除草劑銷售量在去年來到歷史新高,其中以嘉磷塞異丙胺鹽、固殺草、巴拉刈為主的非選擇性除草劑,就占除草劑市場總金額的65.8%。銷量以嘉磷塞最大,銷售額則以固殺草最高。

這三種都是廣效的非選擇性除草劑,亦即「通殺型」,不論是禾草科或闊葉性雜草都可防治,且對雜草和作物都會產生傷害,所以不能直接噴灑到作物,以免產生藥害。

三者相較,巴拉刈毒性最高且速效,但容易分解,對環境較為安全,且為接觸性藥劑,只有被噴到的地上部份會枯死,地下根仍在。嘉磷塞毒性最低,但半衰期最長,為系統性,由葉面吸收後在植物體內從上而下移行,整株草連根帶葉死亡,故長效。固殺草的毒性和半衰期則居中,為接觸性,但可從葉子基部移行到葉尖,根部不會完全死亡。

巴拉刈

  • 主要用途: 接觸性,只傷害噴灑到的地上部位,根部仍在。雜草防治外,也作為多種作物採收前落葉劑和乾燥劑。
  • 半衰期: 在土壤吸附狀態,DT50為7-20年,降解很慢,而一旦脫離吸附狀態則可很快被微生物分解,DT50通常小於7天。
  • 毒性: LD50 58-113,高毒性。對施藥者具危險性,在美國為限制商業用途藥劑,取得專業證照才可使用。長期暴露可造成胸腔纖維化,致使呼吸困難。
  • 優點: 便宜,速效,分解快。
  • 缺點: 毒性強,對人體危險,不慎服用致死率高。

嘉磷塞

  • 主要用途: 系統性,葉片吸收後可快速由上往下移行直達根部,使全株死亡,多年生深根性雜草藥效佳。雜草防治及作物等採收前應用。
  • 半衰期: 於田間土壤中DT50為1-130天,水中DT50為數日到91天不等。於帶有沉澱物的實驗室水體系統中,好氣條件下為27-146天,嫌氣條件下為14-22天。
  • 毒性: LD50 >5000,低毒性。IARC在 2015年將嘉磷塞歸為很可能致癌的 2A等級致癌物。在植物體內、水中、土壤中代謝物主要為AMPA,亦具毒性。
  • 優點: 便宜,長效。
  • 缺點: 連草根都死亡,不利水土保持。抗性雜草多。殘留時間較長,對生態環境與人體健康的負面爭議多。

固殺草

  • 主要用途: 接觸性,在葉部略有移行性。雜草防治外也用於作物採收前乾燥劑。
  • 半衰期: DT50在實驗室土壤中為3-10天,田間土壤中為7-20天,水中則為2-30天。
  • 毒性: LD50 1500-2000,中等毒性。具神經毒性,受測動物病徵包括眼球突出、痙攣、不規律呼吸、下痢等,對早期胚胎發育有毒,對眼睛與皮膚具刺激性。
  • 優點: 藥效居中,分解快,對淺根作物較無藥害。
  • 缺點: 較貴。水溶性佳,於土壤中易流失,對水中生物具毒性,會造成土中有益微生物如木黴菌族群衰退。

資料來源:曾德賜 整理:上下游News&Market

雖然巴拉刈便宜速效,但因常被自殺者服用而無解藥,遭世界多國禁用,農委會日前也宣告我國將於民國108年2月禁用。可預期未來非選擇性除草劑市場將由嘉磷塞與固殺草領軍,兩者的使用量可能會繼續上升。

由於嘉磷塞抗藥性問題嚴重,以及抗固殺草的基改作物的推廣,近年來固殺草的全球用量大為提高,在我國銷量也已超過巴拉刈,直逼嘉磷塞。

龍頭嘉磷塞,對生物與環境影響爭議不斷

「嘉磷塞是我們頭號擔心的,它最便宜,用量又最大。」中興大學植病系榮譽特聘教授曾德賜拿出文獻數據:全球嘉磷塞用量在1995年是67,078公噸,不到20年,2014年增加到825,804公噸,成長為12.3倍。

嘉磷塞的急毒性低,農藥公司不斷強調其安全性,但歷年來有害動物與人體健康的研究報告卻層出不窮。台大農藝系名譽教授郭華仁,因關注基改作物而留意嘉磷塞這支農藥多年,他列舉代表性研究:嘉磷塞會導致非洲蟾蜍發育畸形,並與非何杰金氏淋巴癌的發生[註]有關。

2015年,嘉磷塞被國際癌症研究中心(IARC)從「可能致癌(Group 2B)」提高到「很可能致癌(Group 2A)」等級,不過同年歐盟食品安全局(EFSA)卻主張嘉磷塞「不太可能」致癌。但後來又有報導指出,EFSA所根據的研究報告是由農化公司執筆寫成,可信度需打折。

嘉磷塞對環境生態的影響,也有諸多國際研究關注。蔣永正舉出英國土壤協會探討嘉磷塞與土壤健康的最新報告,內容指出,嘉磷塞可被土壤微生物分解,但在重複使用的環境下,卻會使敏感的微生物群落逐步消失。報告中也提及,2016年有研究顯示,歷經近5個月的長期觀察,在嘉磷塞連續施用後,對蚯蚓的生長速率及總生物量造成明顯下降的趨勢。

「嘉磷塞的代謝物AMPA,以對生態衝擊來講,跟嘉磷塞是一樣的。AMPA也有毒性,殘留時間相當久,可以到一百多天。」曾德賜以研究報告圖示解釋嘉磷塞在作物、土壤和水中的移動,其影響途徑複雜,亟需更多研究以評估其環境安全性。

嘉磷塞被葉片吸收,往下運行到枝條與根部,從根部滲入土壤、或殘存於死亡的根部,被土中生物和微生物分解。也可能轉移而被非目標植物吸收,造成藥害,作物殘留則可能進入食物鏈;或經土壤侵蝕而淋溶進入水體,影響水中生態。

嘉磷塞被葉片吸收,往下運行到枝條與根部,從根部滲入土壤、或殘存於死亡的根部,被土中生物和微生物分解。也可能轉移而被非目標植物吸收,造成藥害,作物殘留則可能進入食物鏈;或經土壤侵蝕而淋溶進入水體,影響水中生態。
(資料來源:Glyphosate in northern ecosystems. Marjo Helander , Irma Saloniemi and Kari Saikkonen. Plant Science Conferences in 2012)

滅草後動物也減少,環境荷爾蒙疑慮難除

除了嘉磷塞疑慮重重,郭華仁進一步指出,許多除草劑例如2,4-D、草脫淨,以及氨基甲酸類、苯氧酸類、三氮苯類除草劑,都會影響微生物與某類動物的活性,因而造成生物多樣性的降低,對環境造成衝擊。

一般認為除草劑是針對植物防治,對動物毒性較低。然而沒了植物,動物何以維生?一篇國際研究就指出,除草劑導致植物枯死,也將使得鳥類缺乏食物來源,進而降低族群數目。

依據歐盟與美國環保署評估,已有多種除草劑被判定疑似環境荷爾蒙,即使微量也可能干擾動物內分泌,包括草脫淨、理有龍、拉草、草滅淨等等。

「草脫淨在美國已有很強烈的檢討聲浪,」曾德賜道。根據美國柏克萊大學Tyrone B. Hayes教授等人研究,草脫淨會讓雄蛙變成雌性化。蔣永正也提到,除草劑理有龍也疑似會引起動物內分泌系統失調,為近年研究關注焦點。

去年美國甫出刊的Kids on the Frontline調查報告更指出,美國重度使用除草劑的農業州,其兒童罹癌率高於全國平均;出生第一年暴露在除草劑中的兒童,氣喘風險增加4.6倍。

志工護蛙過馬路,馬路卻被公所噴除草劑

我國農地是否真有除草劑濫用問題?依蔣永正觀察,除草劑不僅會殺草也會傷害作物,農民應該不太會濫用,反而是非農用部分,完全無法掌握。

鄉村農民除了自家農田,也見不慣路邊雜草,常會自動拿除草劑去公路兩旁噴灑。占地廣闊的公墓、建築用地、廢耕荒地,也常見噴過除草劑後一片枯黃的景象。

荒野保護協會新竹分會在橫山鄉大山背地區發起「護蛙過馬路」行動多年,致力復育台灣特有種梭德氏赤蛙,近年卻多次發現護蛙區被鄉公所外包除草人員大面積噴灑除草劑,傷害眾人努力保育的生物棲地。

「人口稀疏的淺山地區,最常噴除草劑,但卻是生態最豐富的地方。」副分會長許天麟憂心表示,噴藥後的區域一片死寂,土中蚯蚓和昆蟲也受到嚴重干擾。對比都會區的公園因人潮多,很少使用除草劑,土壤生態反而豐富,鑽動的蚯蚓吸引愛吃的黑冠麻鷺,這三十年前的稀有留鳥如今在公園隨處可見。

經反映後, 鄉公所答應在護蛙區700公尺不噴除草劑,但其餘路段仍不時出現其殘留痕跡。

荒野新竹分會去年底透過立委與農委會接洽,希望由中央推動公共區域禁用除草劑,但未獲積極支持。於是改推網路連署,盼望各縣市比照宜蘭縣和台北市,制定「除草劑管理自治條例」,呼籲主管機關應加強管制非農地的除草劑使用。

民眾直擊鄉公所雇人在橫山鄉大山背地區道路大肆噴灑除草劑(許天麟提供)

民眾直擊鄉公所雇人在橫山鄉大山背地區道路大肆噴灑除草劑(許天麟提供)

護土里長,從不用除草劑開始

改變,從小地方開始。「我當上里長第一件事,就是不再使用除草劑。」台南龍崎牛埔里里長陳永和,願望就是將牛埔里打造成環保社區,以襯托當地美麗的月世界景觀。他就任兩年半以來,用里長經費買了三部割草機,加上居民支援一部,里內道路全用人工除草,深獲里民肯定。

陳永和曾仔細觀察,「用過除草劑後,草根會爛掉,土裡就一個洞一個洞,一下雨,土就流失掉。如果剛噴完不久就下雨,藥劑沖到河裡,水裡的魚也遭殃。」山區鄉道經常位於溪流旁,除了住著魚蝦,更是下游的飲用和灌溉水源。

不過同一條鄉道出了牛埔里,兩旁仍然是枯草一片。不論農用或非農用,減用除草劑,仍是蜿蜒的漫漫長路。

[註] Lennart Hardell, Mikael Eriksson, Marie Nordstrom: Exposure to pesticides as risk factor for non-Hodgkin's lymphoma and hairy cell leukemia: pooled analysis of two Swedish case-control studies. Leuk Lymphoma. 2002 May; 43(5):1043-1099.

Eriksson M, Hardell L, Carlberg M, Akerman M. Pesticide exposure as risk factor for non-Hodgkin lymphoma including histopathological subgroup analysis. Int J.Cancer. 2008, 123:1657-1663.

系列文章待續,請大家持續關注上下游臉書專頁上下游新聞Line

fb-icon-64 line-icon-64

留言