Växtskydd och GMO i importerad soja Christel Cederberg, SIK Institutet för Livsmedel och Bioteknik och Institutionen för Energi och Miljö, Chalmers, Göteborg
Agenda Inledning Utveckling av sojaodling världens viktigaste proteingröda Glyfosat dominerande herbicid i soja som en följd av GMO Utveckling av glyfosat resistenta ogräs i Nord och Sydamerika Användning av ogräsmedel i brasiliansk soja Ogrässtrategier och miljöeffekter i sockerbetor med och utan GMO Avslutande kommentarer
Strong growth in soybean area as compared to cereals since 1960 900 800 700 ex: 1961 = 100 Ind 600 500 400 300 200 100 1961 1971 1981 1991 2001 2004 2009 Cereal harvested area Cereal production Soybean harvested area Soybean production Source: FAOstat
Use of soymeal, total, in Swedish animal production 1990 and 2005 120 000 100 000 To onnes soy ymeal 80 000 60 000 40 000 1990 2005 20 000 0 Eggs Milk Beef Pork Chicken meat
Use of soymeal, per produced unit, in Swedish animal production 1990 and 2005 600 Kg soym meal per ton produ uct 500 400 300 200 100 1990 2005 0 Eggs Milk Beef Pork Chicken meat
Increasing use of soymeal in livestock diets Meat and bone meal ban due to BSE Expanding aqua culture sector use more fishmeal which has forced the livestock sector to search for other protein sources, e.g. soymeal Soymeal high protein quality and competetive Today, soymeal consumption (via animals) around 50 kg/cap in developed and ~9 kg/cap in developing countries Source: FAO 2006. Livestock s Long Shadow
Glyphosate, biggest in the herbicide world Trade name Roundup, on market 1974 Efficient, easy to handle and relatively low toxicity Introducing herbicid tolerant (HT) GM cropsin 1996 big revolution, making glyphosate selective
Very high penetration of HT genetical engineering technology in soybeans 35 USA Argentina Brasilien 30 91% HT GMO 25 llion hectare es Mi 20 15 10 71% HT GMO 99% HT GMO 5 0 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 www.soystats.com
Utveckling av glyfosat resistenta ogräs i Nord ochoch Sydamerika
Accumulated number of weed species with glyphosate resistance (world) 25 Accumul lated number of weed species s resistant to gly yphosate 20 15 10 5 0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
Glyphosate resistant weed in US states 2010 Penn Kansas Miss Ark Te M Source: New York Times May 3, 2010 and International Survey of Herbicde Resistant Weeds
A soybean field in north central Oklahoma with a large population of waterhempthat is suspected y g p p p p to be glyphosate resistant. Source: Armstrong, 2011. Glyphosate resistant weeds on the rise in Oklahoma. Extension news from Oklahoma state University
A cotton field in north central Oklahoma with a large population of Palmer amaranth that is suspected to be gyp glyphosate resistant. Source: Armstrong, 2011. Glyphosate resistant weeds on the rise in Oklahoma. Extension news from Oklahoma state University
Documented cases of weeds that have evolved resistance to glyphosate in glyphosate tolerant crops in the U.S. Species Crop Location First report Amaranthus palmeri Corn, cotton, soybean Georgia, North Carolina, 2005 2011 (Palmer amaranth) Arkansas + 9 states Amaranthus Corn, soybean Missouri, Illinois, 2005 2010 tuberculatus Kansas, Minnesota, (waterhemp) Iowa, Mississippi, Indiana Ambrosia artemisiifolia Soybean Arkansas, Missouri, 2004 2008 (common ragweed) Kansas + 4 states Ambrosia trifida (giant Cotton, soybean Ohio, Arkansas, Kansas, 2004 2010 ragweed) Tennesse + sev states and Ontario, Canada Conyza Canadensis Corn, cotton, soybean 20 states 2000 2011 (horseweed) Kochia scoparia (kochia) Corn, soybean Kansas 2007 Lolium multiflorum (Italian ryegrass) Sorghum halepense (Johnsongrass) Source: www.weedscience.com Cotton, soybean Mississippi, Arkansas, 2005 Oregon Soybean Arkansas 2007
Documented cases of weeds that have evolved resistance to glyphosate in glyphosate tolerant soybeans in South America Species Crop Location First report Conyza Canadensis Soybean Sao Paolo, Brazil 2005 (horseweed) Conyza b (Hairy Soybean Rio Grande de Sul, 2005 fleabane) Brazil Euphorbia Soybean Rio Grande de Sul, 2006 heterophylla (Wild Brazil Poinsettia) Sorghum halepense Soybean Province of Salta and 2005 2006 (Johnsson grass) Santa Fe, N Argentina Lolium multiflorum Soy, wheat,corn Rio Grande de Sul, 2010 (Italian Ryegrass) Brazil Source: www.weedscience.com; Vila Auib et al, 2008
Vad händer när glyfosat resistenta ogräs börjar utvecklas i glyfosat toleranta grödor? Odlarna ökar dosen Roundup Odlarna tankblandar Roundup med andra herbicider som har olika verkningsmekanism, t ex 2,4 D Odlarna använder annat totalbekämpningsmedel precis före eller efter skörd, t ex Paraquat Biotech företagen utvecklar nya sorter som innehåller gener inte bara resistenta mot glyfosat utan av mot andra herbicider, id t ex 24D 2,4 D och dicamba
Användning av ogräsmedel i brasiliansk soja
GMO soja lagligt i Brasilien sedan 2003/2004 Andel av total sojaareal besådd med glyfosat toleranta sorter2009 35 30 US Argentina Brazil 91% s Millio on hectare 25 20 15 10 5 71% 99% 0 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009
States and States and regions in Brazil
Fem stater står för ~80 % av sojaproduktionen i Brasilien 18 16 14 12 ion tares Milli hect 10 8 6 4 2 GM Soy Conventional Soy 0 Mato Grosso Paraná Rio Grande do Sul Goias Mato Grosso do Sul TOTAL
Användning av kemiska ogräsmedel i brasilianskt jordbruk, 2003 2008 (totalt och i sojabönor) Soybean Total 200 000 Total 160 000 Herbicides, ton active ingr redient 120 000 80 000 40 000 Soy Ca 4 kg a.i./ha soja 1.5 kg a.i./ton soja 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Source: SINDAG 2010
Användningen av kemiska ogräsmedel ökar mest i soja 45 4,5 4 Herbicides, kg/ha active ingredient s 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Soybean Maize Sugar cane Coffe 0,5 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Source: Bortiletti et al 2008; SINDAG 2010
Ogräs strategier och miljöfördelar i sockerbetor med och utan GMO
Ogräsbekämpning i dag i sockbetor i Skåne Glyfosat Ogräsmedel mot örtogräs Höstvete Sockerbetor Vårsäd Ogräsbekämpning i herbicid toleranta GM sockerbetor Glyfosat Höstvete Sockerbetor Vårsäd Troligen behov av ytterligare ogräsmedel, t ex om spillraps
Skillnader i miljöeffekter mellan HT betor och konventionella betor + mindre toxiska och lättrörliga ogräsmedel sprids Energi: någon enstaka tk procent lägre Växthusgaser: ingen skillnad Övergödande ämnen: ingen skillnad Hur stor är risken för att vi får samma utveckling med glyfosat resistenta ogräs i Sverige och Europa?
Avslutande kommentarer Sedan 2000 har 8 ogräsarterkonstaterats glyfosat resistenta i USA kopplat till odlingav GMO grödor Mellan 2007 och 2010 har arealen som är infekterad med glyfosatresistenta ogräs ökat från ca 1 Mha till 4.6 Mha i USA I Sydamerika har fyra arter glyfosat resistenta ogräs relaterade till GMO grödor bekräftats, omfattning av areal oklar Användning av ogräsmedel i brasliansk soja har sökat från ca 2,5 till 4 kg aktiv substans/ha sedan 2003 när HT soja introducerades I dag är det allmänt accepterat internationellt att utvecklingen glyfosat resistenta ogräs hotar den fortsatta framgången för GMgrödor och glyfosats hållbarhet som viktigt ogräsmedel Den ensidiga inriktningen på GM soja och glyfosat har medfört att det inte har skett utveckling av nya herbicider (annan MOA)