„Per ateinančius 10 metų ir vėliau Europai mažinant priklausomybę nuo agrocheminių medžiagų žemės ūkyje, kyla esminis klausimas: kas jas pakeis? Žemės ūkio biotechnologijos gali pateikti atsakymą“, – rašo Farhanas Mitha straipsnyje, kurį paskelbė „Labiotech Insider“.
Vieta Bulvių naujienos šiandien pateikia ištraukas iš šio leidinio. Visą straipsnio tekstą galima perskaityti svetainėje „Labiotech“.
Agrocheminių medžiagų – pesticidų, trąšų ir augalų augimą skatinančių medžiagų – naudojimas žmonijai buvo labai svarbus per pastarąjį šimtmetį. Jie leido padidinti žemės ūkio gamybą pagal gyventojų (kurių skaičius smarkiai augo) poreikius ir išgelbėjo nuo bado milijardus žmonių. Tačiau agrocheminių medžiagų poveikis aplinkai tapo pernelyg pastebimas, kad būtų galima ignoruoti, o chemikalai vis dažniau laikomi praėjusio amžiaus įrankiais, netinkamais XXI amžiaus iššūkiams įveikti.
Tai pripažinusi, ES neseniai nubrėžė tikslų rinkinį, kaip iki 2030 m. smarkiai sumažinti Europos ūkiuose naudojamų cheminių medžiagų kiekį. Kalbame apie 50% sumažintą cheminių ir pavojingų pesticidų naudojimą, taip pat apie 20% sumažintą trąšų naudojimą.
Kartu akivaizdu, kad judėjimas šių tikslų link neturėtų lydėti staigiai sumažėjusio derliaus. Išeitis iš susidariusios situacijos galėtų būti pasukimas į inovatyvias žemės ūkio biotechnologijas.
Istoriškai žemės ūkio biotechnologijų skatinimas ES ne visada vyko sklandžiai. Europos Komisija atgraso nuo genetiškai modifikuotų pasėlių įvedimo ir nuvylė daugelį tyrimų kompanijų visame žemyne, kurios mano, kad genų inžinerijos metodai yra svarbūs įrankiai kuriant produktyvesnę, patikimesnę ir tvaresnę žemės ūkio sistemą.
Tačiau žemės ūkio biotechnologijos nėra vien tik genetiškai modifikuotų augalų kūrimas: mokslininkai jas naudoja kurdami įvairius biologinius sprendimus, kurie pagerina pasėlių auginimo būdą (genetiškai nekeičiant pačių augalų).
Feromonai kenkėjų kontrolei
Cheminiai insekticidai yra žiaurūs įrankiai, skirti kovoti su kenkėjais, jie yra masinio žudymo „sunkioji artilerija“. Tačiau šis dešimtmečius naudotas „išdegintos žemės“ metodas sukelia rimtų aplinkosaugos problemų.
BioPhero, sukurtas Danijos technikos universiteto, yra vabzdžių feromonų, kaip tvarios alternatyvos cheminiams insekticidams, naudojimo pradininkas. Įmonės produktai yra specialiai skirti kovai su augalų kandimis, kurių daugelis rūšių yra pavojingi kenkėjai žemės ūkio pasėliams.
Feromoniniai trukdžiai suklaidina kandis, nes jauko signalų sekoje užmaskuoja tikrąją patelės vietą. Dėl to dedama mažiau kiaušinėlių, o pasėliams kenkiančių lervų skaičius išlieka mažesnis, daug lengviau valdomas.
BioPhero sukūrė fermentacijos procesą, panašų į alaus gamybos procesą, kai inžinerinės mielės sukuria kandžių feromonus. Tai leidžia feromonus gaminti pramoniniu mastu, todėl šis tvarios augalų apsaugos metodas yra ekonomiškai pagrįstas.
Baltymų biokontrolė
Kaip žinia, pasėlių kenkėjų ir patogeninių mikroorganizmų būna įvairiausių formų ir dydžių, jie yra skirtingų karalysčių atstovai: gyvūnai (vabzdžiai), grybai, bakterijos. Tai yra didžiulis iššūkis kuriant biokontrolės metodus, kurie būtų labai tikslingi ir pritaikomi įvairiems organizmams.
Flandrijos biotechnologijos instituto padalinys Biotalys (anksčiau Agrosavfe) teigia, kad šios problemos sprendimas slypi vienoje universaliausių gamtos biomolekulių – baltymuose.
Belgijos biotechnologijų įmonė, įkurta 2013 m., kuria „agrobelius“ – mažus baltymus, skirtus kovai su konkrečiais kenkėjais ir patogenais. „Agrohitų“ kūrimo įkvėpimo šaltinis buvo lamų baltymai, išsiskiriantys nepaprastomis natūraliomis savybėmis.
Įmonė gali greitai atrinkti efektyviausius bioaktyvius baltymus nuo kiekvieno konkretaus kenkėjo ar patogeno, pagaminti jų pakankamą kiekį mikrobinės fermentacijos būdu ir transformuoti į patogias augalų apsaugos priemones.
Dirvožemio bakterijų naudojimas
Pastaraisiais metais mikrobiomų tyrimų sritis smarkiai išsiplėtė, o tai paskatino didelė pažanga suprantant nuolatinių mikrobų bendruomenių poveikį šeimininkui. Ši tema taip pat tapo žemės ūkio tyrimų akcentu, nes augalai turi ir mikrobiomų.
Bene geriausiai žinoma agribiotechnologijų įmonė, kurianti augalų ir bakterijų simbiotinių ryšių tinklą, yra Kalifornijoje įsikūrusi Pivot Bio. Pagrindinis bendrovės produktas į dirvą suleidžia genetiškai modifikuotas bakterijas, kurios gali užfiksuoti azotą iš oro ir tiekti jį tiesiai į augalus. Produktas sumažina ar net pakeičia sintetinių azoto trąšų poreikį, kurių naudojimą ES siekia sumažinti 20 proc.
Kelios Europos biotechnologijų bendrovės (įskaitant Xtrem Biotech Ispanijoje ir ApheaBio Belgijoje) taip pat tiria mikrobų naudojimą kaip agrocheminių medžiagų pakaitalą. Tačiau sėkmingas naudingų mikrobų įvedimas į dirvą tikroviškomis lauko sąlygomis pasirodė esąs sudėtingas, nes aplinkos veiksniai dažnai trukdo jų veiksmingumui ir stabilumui.
Siekdama įveikti šį apribojimą, prancūzų kompanija Kapsera sukūrė mažas biologiškai skaidomas mikrokapsules, pagamintas iš alginato (medžiagos, gautos iš dumblių), kurios gali pagerinti biologinių trąšų ir biopesticidų tiekimą ir veikimą.
užbaigiant
Iššūkis, su kuriuo susiduria Europos ūkininkai, atsižvelgiant į naujus ES tikslus, yra labai sunkus: toliau didinti produktyvumą ir mažinti cheminių medžiagų naudojimą. Gali atrodyti, kad tai nepasiekiama, tačiau vis daugiau biologinių sprendimų įrodo, kad taip nėra. O kadangi ES žemės ūkio biotechnologijų pramonė 2019 m. gaus 245 mln.