Potřebujeme novou zelenou revoluci

Ve své olomoucké přednášce jste mluvil o potřebě „udržitelné intenzifikace“ zemědělství. Mnohým to bude znít jako oxymóron. Jak jde dohromady intenzivní zemědělství a udržitelnost? — S pojmem „udržitelná intenzifikace“ jsme pracovali už ve zprávě Královské společnosti Reaping the Benefits z roku 2009.¹⁾ V pracovní skupině vedené Davidem Baulcombem z Cambridge jsme si položili otázku, co musíme jako vědci udělat, abychom umožnili zvýšit produkci potravin pro rostoucí lidskou populaci. Rozlohu zemědělské půdy už zvětšovat nelze, naopak jí bude kvůli klimatickým změnám ubývat. Jedinou cestou je další intenzifikace. Dospěli jsme k závěru, že nástroje, kterými disponujeme, ke splnění tohoto cíle nestačí. Je nezbytné vyvinout technologie přesahující možnosti, které přinesla zelená revoluce. 

Ale jak zároveň se zvýšením výnosů dosáhnout zmíněné udržitelnosti? — Od intenzivního přísunu hnojiv a pesticidů do agrosystému se musíme posunout k intenzivnímu využívání znalostí rostlinné fyziologie a ekologie. Dnes jsme závislí na dusíku získaném z atmosféry prostřednictvím Haber­Boshova procesu, který je energeticky velmi náročný, stejně jako aplikace pesticidů pomocí strojů poháněných fosilními palivy. Nic, co musíte do systému periodicky dodávat, není v principu udržitelné. Ale nechápejte to jako kritiku otců předchozí revoluce. Sám Norman Borlaug, s nímž jsem se na sklonku jeho života přátelil, říkal, že potřebujeme nové impulsy. 

Ty nové impulsy má přinést efektivnější využití schopností rostlin? — Přesně tak. Bobovité rostliny například pomocí symbiontů dovedou fixovat vzdušný dusík. Pokud to jednoduše – vlastně bych neměl říkat jednoduše, protože to je ve skutečnosti velmi obtížné, ale pokud to naučíme i další plodiny, omezíme množství energie dodávané zvenčí, a tím snížíme náklady jak v podobě peněz, tak uhlíkové stopy. Stejného efektu lze dosáhnout, pokud si rostliny samy zajistí ochranu před škůdci, patogeny a plevely. Potřebujeme novou zelenou revoluci. 

Ještě před několika lety by to znělo jako sci-fi. — Vůbec jsme o tom nemohli uvažovat. Mám s tím osobní zkušenost. Počátkem osmdesátých let jsem navrhl, že bychom mohli k ochraně před škůdci využít sekundární metabolismus rostlin. Naučit je produkovat feromony a další látky ovlivňující chování a vývoj hmyzu.²⁾ Významný botanik Harold Woolhouse mi tehdy řekl: „Víš, Johne, to je skvělý nápad, ale předbíhá dobu o deset let.“ No, nakonec to trvalo více než dvacet let, než jsme publikovali produkci poplachového hormonu mšic v modelovém huseníčku.³⁾ A dalších deset let, než se nám to podařilo u pšenice. 

S jakým výsledkem? — V laboratoři vše fungovalo skvěle. Geneticky upravená odrůda Cadenza produkovala feromon (E)­-β-­farnesen, který odpuzoval mšice a lákal jejich přirozeného nepřítele, mšicomara Aphidius ervi z čeledi lumčíkovitých. Účinek byl dokonce vyšší než u feromonu produkovaného přímo mšicemi, zřejmě zásluhou synergických efektů s jinými těkavými látkami. Ale pak jsme získali povolení k polním pokusům… 

A všechno bylo jinak? — Úplně. Pokusy proběhly v letech 2012 a 2013. Feromon neměl na mšice žádný vliv, ani mšicomarové jím nebyli nijak ohromeni. Zjevně jsme nezvládli některý z triků, který mšice při uvolňová­ní feromonu používají.⁴⁾

Tušíte, v čem by mohl být problém? — Je řada potenciálních ekologických důvodů, proč feromon nefungoval. Chystáme se pokusy zopakovat na jiných místech včetně USA, kde jsou mnohem větší populace mšic. Ale především se domníváme, že problém může být v odlišném způsobu, jímž je feromon uvolňován. Pšenice ho vytváří průběžně, kdežto u mšic je součástí lepkavého sekretu, který produkují při napadení mšicomorem. Ze sekretu se feromon uvolňuje skokově odpařením jako malý obláček. Nyní bychom rádi dosáhli podobného dávkového uvolnění.