Сельское хозяйство и модифицированные продукты

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Сельское хозяйство и модифицированные продукты

Сельское хозяйство и модифицированные продукты

Сельское хозяйство России пережи-вает трудное время. На II Всероссийском аграрном совещании в 2003 г было кон-статировано, что 75 % сельского населе-ния находится за чертой бедности, убы-точны более 70 % хозяйств, ежегодно снижаются площади посевов под зерно-выми культурами, биологическая пол-ноценность и безопасность зерна и про-дуктов его переработки. По заявлению академика А. Каштанова продолжается деиндустриализация сельскохозяйствен-ного производства. На закупку импорт-ного продовольствия Россия ежегодно тратит в 10 раз больше, чем на все свое сельское хозяйство.

На таком фоне в стране развертыва-ется активная пропаганда широкого внедрения в отечественное растение-водство трансгенных культур: картофе-ля, сои, кукурузы, рапса. Причем лобби-рующие этот процесс ученые и чиновни-ки не дают никаких гарантий их безопас-ности для агроландшафтов, посевов культур традиционной селекции, про-дуктов урожая для человека и сельскохозяйственных животных. Степень риска возделывания ГМ культур неизвестна, а сами риски не определены.

Согласно последнему опубликованному в США обзору по промышленному применению генномодифицированных (ГМ) культур в 2002 г. мировые посев-ные площади под ними достигли 58,7 млн. га. В настоящее время они занима-ют 15 % посевных площадей и 25 % рынка семян. Наибольший удельный вес приходится на сою (36,5 млн. га), кукуру-зу (12,4 млн. га) и масличный рапс (3 млн. га). Доля устойчивых к болезням ГМ-культур составляет 4 %.

Более 99 % площади возделывае-мых продовольственных генномодифи-цированных культур приходится на США, Аргентину и Канаду. В небольших объемах трансгенные сою и кукурузу выращивают в Германии, Испании, Польше, Румынии, Франции и Чехии. В 2002 г во всем мире около б млн. фер-меров в 16 странах возделывали ГМ-культуры. Более 75 % из них мало-обеспеченные, живущие в развиваю-щихся странах. В России в коммерческих целях пока не выращивается ни одна из таких культур. Однако разрешен импорт зерна трансгенной сои и кукурузы, а так-же продуктов их переработки. Широкое распространение в мировом сельском хозяйстве ГМ-культур приведет к воз-никновению новых, принципиально важных тенденций в растениеводстве:

резкое снижение биоразнообразия возделываемых и создаваемых сортов и унификация генетической базы возде-лываемых ГМ-сортов по показателям устойчивости к сорнякам, болезным и вредителям;

сужение генетической базы семено-водства и монополизация 4-5 транс-национальными компаниями произ-водства и рынка семян;

значительное увеличение сроков производственной сортосмены.

В настоящее время фирма " Монсанто" владеет 94 % генофонда всех возде-лываемых в мире ГМ-культур и вместе с двумя другими транснациональными корпорациями контролирует 80 % рын-ка химических пестицидов, в том числе 90% рынка производства и продажи гер-бицида раундапа. Эти корпорации го-товятся к широкому промышленному внедрению ГМ-риса и пшеницы. Гено-фонд культур, определяющих продо-вольственный потенциал всего населе-ния земли, предполагается сосредото-чить в руках 2-3 американских компа-ний, Такая цель определяет все средства.

Наиболее уязвима в этом отноше-нии Россия, где рынок зерна и семян государством не регулируется, где не действует положение об обязательной маркировке зерна ГМ-культур, продук-тов и кормов, содержащих компоненты, полученные из генномодифицирован-ных источников; не утверждена Госстан-дартом методика их тестирования, не сформирована стратегия выращивания ГМ-культур и использования ГМ продук-тов и не создается научнотехническая и производственная база для возможного их внедрения в производство, отсутст-вует концепция фитосанитарного мо-ниторинга посевов ГМ-культур и храня-щейся продукции.

Следует подчеркнуть, что фитосанитарные проблемы их возделывания и переработки не обсуждаются даже в ос-новных странах-производителях. В СЩА, например, зерно этих культур не отделя-ется от зерна традиционных сортов, оно смешивается и хранится вместе, Нет от-дельных технологий защиты ГМ-расте-ний. Вместе с тем, число публикаций, посвященных этой проблеме, с каждым годом растет. Однако, как правило, они основываются на разрозненных данных исследований, которые трактуются как за, так и против возделывания ГМ-куль-тур и использования ГМ-продукции. В этих публикациях нет конкретных про-грамм исследования таких культур, тех-нологий их возделывания с учетом осо-бенностей регионов, систем земледелия и защиты растений.

Что касается нашей страны, то во-просы возделывания, переработки, использования ГМ продукции с учетом постоянного общегосударственного мо-ниторинга их безопасности и должны быть конкретно сформулированы, а их решение профинансировано государст-вом. Только в этом случае можно будет объективно ответить на эти вопросы. Пока же все вопросы финансирования и изучения ГМ-культур решает центр "Би-оинженерия" и те учреждения, которым он или фирмы выделяют средства. Пе-редача всех регистрационных, разреши-тельных и контролирующих функций по регистрации, разрешению сортоиспыта-ния, проверки на биологическую и эко-логическую безопасность и контроля Минпромнауке РФ и центру "Биоинже-нерия" - это нарушение действующего природоохранного законодательства РФ. Согласно этому законодательству, ГМ-культуры должны проходить незави-симую Государственную Экологическую Экспертизу на федеральном уровне. В принятой 27 августа 2002 г Экологи-ческой доктрине РФ в п. 4.5. сказано: "...одним из приоритетных направле-ний обеспечения экологической безо-пасности Российской Федерации являет-ся контроль за распространением чуже-родных видов и генетически изменен-ных организмов.".

Проводимая сейчас в стране проце-дура оценки биобезопасности ГМ-куль-тур противоречит Федеральному закону "Об экологической экспертизе". Иссле-дования ведутся разрозненно, фактиче-ски только в интересах зарубежных био-технологических фирм и для отечест-венного сельского хозяйства являются малополезными. Поэтому последствия возможного массового внедрения ГМ-растений в отечественное растениевод-ство могут быть непредсказуемыми. В то же время озабоченность мирового сообщества растет именно за счет неяс-ности перспектив для человека, сельско-хозяйственных животных и агроценозов в результате создающейся генетической однородности ГМ-культур и их возмож-ностей коэволюции с дикой природой. В Польше, например, запрещено вы-ращивать пищевые ГМ-растения в произ-водственных условиях, а для их изучения в полевых опытах требуется разрешение министра защиты окружающей среды. Все продукты, которые содержат генети-чески модифицированные организмы, обязательно маркируются. Такую же по-зицию занимает Англия, большинство стран ЕС. МСХ США ввело мораторий на раундапустойчивую пшеницу.

Анализ современной мировой лите-ратуры показал широкое разнообразие подходов современного сельского хо-зяйства к проблеме промышленного вы-ращивания ГМ-культур и оценке пер-спектив его развития. Рассмотрим их по отношению к отечественному сельскому хозяйству и сельскохозяйственной науке.

К основным рискам промышленно-го возделывания ГМ-культур относятся:

управление переносом генов из ГМ-культур в сорта традиционной селекции;

управление практически неконтро-лируемым распространением ГМ-куль-тур за пределы разрешенных для их по-севов площадей;

правильные оценка и планирова-ние ротации ГМ-культур;

контроль биологической полно-ценности и безопасности урожая ГМ-культур;

межтерриториальные и межгосу-дарственные потоки семян ГМ-культур.

Одна из основных проблем широко-го возделывания ГМ-культур - их возможность стать инвазийными, посте-пенно вытесняющими традиционные сорта. Большое значение в управлении этим процессом будут играть постоянно пополняемые базы данных о фитоструктуре агроценозов. В России существу-ют всего 3 базы данных по всем группам организмов. В США только по инвазийным растениям - 34. Отметим, что в ре-зультате биологических инвазий США потеряли 137 млрд. долл., Индия -117 млрд. долл., Бразилия - 50 млрд. долл. Нет никаких гарантий, что инвазия ГМ-культур не нанесет современным агроценозам сопоставимый ущерб. Конвен-ция о биологическом разнообразии, подписанная Россией в 1992 г. в Рио-де-Жанейро, декларирует, что чужеродные инвазийные виды считаются одной из самых серьезных экологических угроз. Картахенский Протокол четко относит распространение ГМ-культуры к инвази-ям. При широком распространении ГМ-культур будет сильно затруднена сортос-мена, сроки ее будут очень большими. Между тем, именно достаточно быстрая сортосмена традиционных сортов (3-5 лет) не позволяет образовываться филогеографическим расам фитопатогенов. Современные традиционные сорта создаются с учетом изменения генофон-дов вирулентности целевых патогенов. Сорта ГМ- культур лишены этой возмож-ности, так как их получают на основе тех случайных сортов, в которые осуществ-ляется перенос генов. В сортах, создава-емых традиционными методами, созда-ваемая устойчивость соотносится с дру-гими ее типами и, соответственно, мо-жет регулироваться. В случае ГМ- куль-тур это невозможно. Эта опасность мо-жет оказаться очень большой при созда-нии сортов ГМ-культур, высоко устойчи-вых к одной болезни. При доминирова-нии в агроценозе они будут создавать сильное давление отбора в пользу штаммов патогенов, преодолевающих устойчивость. При замедленной сортос-мене это будет приводить к сильнейшим эпифитотиям и панфитотиям, посколь-ку во всех странах будут генетически од-нородные ГМ сорта определенной куль-туры. В общем, мы уже сейчас имеем та-кую ситуацию с Bt-культурами, когда резистентность к ним целевых вредителей быстро нарастает. Если учесть, что их вы-ращивают уже в 62 странах, то такой от-бор резистентных форм в широком масштабе неизбежен. При этом следует учитывать, что введение в агроценозы всего 5 % посевов ГМ-культур способно необратимо нарушить сложившиеся при возделывании традиционных сортов ко-адаптированные комплексы агроэкоси-стем. Эта закономерность справедлива для всех ГМ-культур, устойчивых к гер-бицидам, вредителям и болезням.

Другим серьезным агробиологичес-ким и фитосанитарным ограничением широкого практического возделывания 1ГМ-культур является отсутствие об-щепринятых и надежных оценок риска их возделывания и пищевого (кормового) использования. В России пока нет экономических возможностей для со-здания инфраструктуры оценки этого риска, да и провести такую оценку не-возможно, так как данные о безопасно-сти возделывания и использования ГМ-продукции разрозненны, малочисленны и более 90 % их представлены исследо-вателями, работающими на генноинже-нерные фирмы.

На наш взгляд, основные направле-ния независимых исследований ГМ-культур должны включать следующие направления:

разработка государственной систе-мы фитосанитарного мониторинга по-севов ГМ-культур, их хранящегося уро-жая и используемых для пищевых и кор-мовых целей продуктов переработки, мониторингом должны охватываться импортируемые ГМ-продукты и ГМ-культуры;

решение в рамках государственных программ проблемы переноса R-генов; получение в разных геоклиматических условиях достоверных данных по влиянию ГМ-культур на долгосрочную динамику популяций фитофагов и их хищников, основных возбудителей забо-леваний и сорняков и смену доминиру-ющих видов фитопатогенов;

допустимые соотношения в посевах одной культуры сортов ГМ-культур и обычных;

создание государственной общедо-ступной системы идентификации ГМ-культур и контроля за их использова-нием;

оценка пестицидного пресса на посе-вах ГМ-культур и его влияние на образо-вание резистентных популяций вредите-лей, возбудителей болезней и сорняков, обитающих на посевах традиционных сортов;

установление мер ответственности производителей и переработчиков ГМ-культур за нанесение вреда агроцено-зам и потребителям;

определение степени влияния при-знаков трансгенной устойчивости к гербицидам и вредителям на измене-ние состава белка семян и их жизнеспо-собности в условиях культивирования и самосева.

При определении этих направле-ний исследований учитывался опыт США, где 25 показателей сельскохозяй-ственного производства находятся под жестким контролем правительства, се-ната и Агентства по национальной бе-зопасности. В 1995 г. правительство США разрешило коммерческое исполь-зование Bt-защищенных культур при условии неукоснительного соблюдения стратегии сдерживания развития рези-стентности вредителей к Bt-токсинам. Следует также учитывать, что гены, от-вечающие за синтез Bt-токсинов у ГМ-культур, могут встраиваться в геномы бактерий Е. coli и В. subtilis, составляю-щих основу микрофлоры желудка че-ловека, сельскохозяйственных живот-ных и птиц. В результате такой генети-ческой трансформации эти микроорганизмы могут производить токсины, разрушающие слизистую желудка.

Не менее сложна проблема возде-лывания гербицидоустойчивых ГМ-куль-тур. В мире существует понимание того, что их выращивание не уменьшает, а тем более не снимает пестицидный пресс на агроценозы, что оно привязы-вает растениеводство к гербицидозави-симым технологиям, когда выбор гер-бицидов строго ограничен. При этом та-кие ГМ-культуры устойчивы к гербици-дам, но не к накоплению гербицидов и их метаболитов. Возделывание ГМ-куль-тур не улучшит и не стабилизирует про-довольственную безопасность России, где продажа пестицидов слабо контро-лируется и более 80 % техники для защи-ты растений непригодно для использо-вания (Павлюшин с соавторами, 2003 г.). Пестициды же для защиты ГМ-культур Россия в основном импортирует.

Кстати, когда суд в США заставил кор-порации раскрыть состав глифосата, оказалось, что в нем, кроме активного соединения, содержатся более токсич-ные вещества. В России же раундап про-дается без указания на возможную ток-сичность, тогда как гербицид и его мета-болиты способны долго находиться в тканях растений. Возделывание же гер-бицидоустойчивых ГМ-культур при на-ших технологиях может породить безот-ветственное обращение с пестицидами. Сейчас отечественное сельское хозяйст-во теряет до 30 % всей продукции от не-совершенства технологий, а в целом до 100 млн. зерновых единиц в год от низ-кого уровня фитосанитарного состоя-ния. Уже сейчас скорость увеличения вредного воздействия антропогенных факторов вышла за пределы скорости приспособления к ним живых систем, в том числе агросистем.

ГМ-культуры, обладающие ком-плексной устойчивостью к вредителяи и гербицидам, имеют все недостатки ГМ-культур с одним типом устойчивости и могут стать источником возникновения рас вредителей и штаммов фитопато-генов с перекрестной устойчивостью. Это тем более вероятно, что все типы ГМ-культур, поражаются болезнями и вредителями (кроме целевых), как и традиционные сорта.

Спектр устойчивости ГМ-культур к фитопатогенам не шире, чем у традици-онных сортов. В то же время, если для последних мы можем спрогнозировать долговременные последствия их устойчивости к отдельным видам фитопатогенов и быстро реагировать на экстре-мальные ситуации, то для ГМ-культур это невозможно. Другими словами, возде-лывание трансгенных культур не осво-бождает от проведения химической борьбы с вредителями и болезнями, но эта область почти не изучена. Непредска-зуема фитопатологическая ситуация при возделывании ГМ-культур и с точки зре-ния их генетики. Выявлено, что трансген-ная соя содержит несколько фрагментов ДНК, происхождение и функции которых установить невозможно. Разрешение на использование этих фрагментов при регистрации ГМ-сои получено не было. Можно предположить, что и другие ГМ-культуры содержат "лишние" фрагмен-ты ДНК, которые могут нарушать процес-сы, отвечающие за синтез нормальных, в том числе и защитных белков. Тем бо-лее, что фирмы не информируют о та-ких вставках и предсказать поведение этих культур в агроценозе невозможно. При массовом возделывании ГМ-культур генетическое загрязнение исторически возникших выращиваемых культур ста-нет необратимым.

Если на законодательном уровне в России предусмотрен (хотя и не вы-полняется) надзор и контроль в области обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов и кормов, то в обла-сти контроля их фитосанитарного состо-яния правовой базы нет. Изданные ЕС директивы 2001/18/ЕС и 90/220/ЕС содер-жат механизмы оценки экологических рисков возделывания ГМ-культур, кото-рые тоже не включают фитопатологиче-ские риски. При этом следует учитывать, что перечень рисков возделывания ГМ-культур будет постоянно меняться, так как они интродуцируются в неконтро-лируемую среду. В России в отношении ГМ-культур нет рекомендательной лите-ратуры, нет утвержденных методик и средств для осуществления фитосани-тарного мониторинга, нет официально признанных тестсистем для выявления ГМ-растений, нет технологий их возде-лывания, встроенных в существующие отечественные технологии возделыва-ния соответствующих культур. Такая си-туация сложилась не только в России, фитосанитарного мониторинга посевов ГМ-культур нет ни в одной стране мира, а значит и нет оценки возможного вре-да. Подготовленное генетиками Эдмондского института "Руководство по оценке риска для окружающей среды, связанного с генетически модифициро-ванными организмами" также не со-держит фитосанитарного аспекта.

У культурных растений охарактери-зовано всего 8 % генов. При традицион-ной селекции идет постоянный отбор лучших семян по комплексу признаков. Из-за малой изученности генома куль-турных растений пока нет других спосо-бов избежать "генетического брака" кроме как проводить искусственный от-бор. У ГМ-культур это невозможно.

По мнению директора Института физиологии растений РАН В.В. Кузне-цова, сегодня в России производство ГМ-культур экономически нецелесооб-разно. На выращивании ГМ-сои, рапса и кукурузы Америка с 1955 по 2002 гг. по-теряла 12 млрд. долларов. Генетически модифицированной продукцией запол-нен мировой рынок.

В общем, выращивание ГМ-расте-ний, не решив проблемы продо-вольственной безопасности, может при-вести к неправильному распределению бюджетных средств.

Из-за увлечения ГМ-культурами мы ослабили внимание к получению эколо-гически чистых продуктов, которые име-ют большой спрос на европейском рын-ке. По мнению профессора В. Пухальского, на поставке этих продуктов Россия может заработать 100 млрд. долл., сформировав при этом экологически чистые ландшафты. Громадные деньги, которые сейчас тратятся на. "пробивание" ГМ-культур, с гораздо большей пользой можно было бы по-тратить на замену техники для растений, развитие органического земледелия, ук-репление селекционной базы, создание современных зернохранилищ.

В связи с этим отметим, что во всех развитых странах мира быстро нараста-ет интерес к развитию органического земледелия. Так, экологизированное земледелие в 2002 г занимало в Европе уже более 15 млн. га, в т.ч. в Италии - 7 % посевных площадей, в Финляндии - 7 %, Австрии - 9 %, Швейцарии - 9 %, Гер-мании - 5 %. Эти площади быстро рас-ширяются.

Уже говорилось о том, что рекомен-дованные в производство ГМ-культуры, устойчивые к некоторым вредителям и гербицидам, в генетическом плане до-статочно просты, так как их устойчи-вость олигогенна. При создании ГМ-культур, устойчивых к фитопатогенным бактериям и особенно грибам, такая устойчивость будет коммерчески неэф-фективна, а с точки зрения фитопатоло-гии вредна. Как показывает весь опыт селекции на устойчивость к болезням, "олигогенная" устойчивость сортов, вы-севаемых на больших площадях, всегда приводит к эпифитотиям. Примером являются эпифитотии гельминтоспориоза (раса Т) на кукурузе, в результате ко-торой США за 2 года потеряло более 1 млрд. долл. и лишилось всех наиболее продуктивных гибридов кукурузы. В ре-зультате пришлось менять всю страте-гию селекции этой культуры. Такие эпи-фитотии были также: пирикуляриоз на рисе, стеблевая и бурая ржавчина на пшенице, фузариоз колоса, твердая го-ловня и другие грибные и бактериаль-ные заболевания злаковых культур.

Возможность возникновения эпифи-тотии на ГМ-культурах повышается и за счет того, что они могут быть значитель-но более плодовиты, чем традици-онные сорта. Установлено, что устойчи-вая к гербицидам горчица в двадцать раз более урожайна, чем ее генетически неизмененный аналог. Объясняется это тем, что интродуцированный ген нару-шил последовательность и активность генов, ответственных за опыление и фертильность (Бергельсон, 1998). Такая же закономерность отмечена для транс-генных сои и рапса. Для других ГМ-куль-тур этот вопрос предстоит тщательно изучить. Утечка ГМ-растений в культуры традиционной селекции, что в промыш-ленных посевах очень трудно обнару-жить, может многократно усилить и ус-корить возникновение эпифитотии. "Утечка" генов зарегистрирована для всех ГМ-культур, а для рапса, сои, куку-рузы она становится угрожающей. Отсю-да высокая вероятность засорения се-мян традиционных сортов семенами ГМ-культур.

Важным фактором, благоприятству-ющим эпифитотиям, могут стать почвы под ГМ-культурами. Показано, что фито-масса Bt-кукурузы действительно значи-тельно снижает общую метаболическую активность почвы (Saxena, Stotzky, 2001). Следовательно, это может негативно влиять на супрессивносгь почвы в отно-шении возбудителей корневых гнилей. Этот вопрос требует серьезного изуче-ния, поскольку под Bt-культурами могут быть заняты большие площади.

В этой ситуации крайне актуальной является разработка государственных за-конов об экологической экспертизе и экологическом мониторинге используемых в растениеводстве технологий, почв, по-севов и хранящихся продуктов урожая, включая ГМ-кулыуры. Подобные законы действуют в странах ЕС (директивы ЕС 90/220/ЕЕС, ЕС 2001Л8К и др.).

В общем, анализ современного со-стояния готовности России к массовому внедрению в производство ГМ-культур показывает, что страна не только не готова, но и не готовится к этому.

Не вызывает сомнений, что коммер-ческое выращивание Bt-картофеля, Bt-кукурузы, устойчивых к раундапу сои и сахарной свеклы возможно, если будет достоверно доказано учеными и специ-алистами, что это экономически выгод-но, технологически обеспечено и безо-пасно с фитосанитарной точки зрения. Но для этого должны быть сформулиро-ваны требования к научно-исследовательским программам, финансируе-мым государством, выполнение кото-рых позволило бы доказать, что выра-щивание этих ГМ-культур необходимо. Коммерческое выращивание трансген-ных пшеницы, ячменя, овса и риса бе-зусловно должно быть запрещено, так как связано с продовольственной безо-пасностью страны.

В решении проблемы коммерческо-го выращивания ГМ-культур мы не должны повторять ошибок с внедрени-ем в производство химических пести-цидов. Их применение не решило про-блему достаточного обеспечения про-довольствием населения Земли, голод-ных не убавилось, зато связанных с ис-пользованием пестицидов, проблем бе-зопасности продуктов питания и эколо-гического благополучия населения ста-ло очень много. Но современное сель-ское хозяйство не может обойтись без пестицидов и сейчас, и в обозримом бу-дущем. Возможно, в будущем оно не обойдется и без некоторых ГМ-культур. Поэтому уже сейчас мы должны найти решение агроэкологических и фитосанитарных проблем защиты существую-щих генетических ресурсов культурных растений и их биологического разнооб-разия, а также защиты растений от вре-дителей и болезней. Сегодня необходи-мо преодолеть непонимание того, на-сколько серьезными станут экологичес-кие проблемы в результате широкомас-штабного возделывания ГМ-культур в условиях существующего низкотехноло-гичного сельскохозяйственного про-изводства.