Pesticidy nejsou novinkou a rozhodně nejsou lidským vynálezem. Rostliny a jiné mikroorganismy používají chemické látky k obraně před jinými organismy již stovky tisíc let.

Příklad ořešáky. Jejich kořeny produkují chemickou látku zvanou juglon, která se vylučuje do půdy a brzdí růst okolních rostlin. Díky tomu má ořešák všechny okolní živiny a vodu pro sebe.

Rostliny také produkují insekticidy. Nejznámějším příkladem je nikotin, který produkují rostliny z čeledi solanaceae, včetně rajčat, brambor a samozřejmě tabáku. Mnoho rostlinožravého hmyzu se rostlinám tabáku vyhýbá, protože nikotin je silný neurotoxin, který je může zabít.

Člověk tuto přírodní chemickou bojovou látku napodobil a vyrobil z ní pesticidy, které se staly nezbytnými pro zemědělství. Používání insekticidů však vyvolává také obavy z jejich dopadu na necílové druhy, jako jsou včely, nebo z jejich nepřímého vlivu na ptáky, kteří se živí velkým množstvím hmyzu.

Vědci, kteří studují hmyz a jeho adaptaci na pesticidy, zjišťují, že některé insekticidy mohou škůdce posílit nebo že samotná rostlina může být dokonce více napadána jinými škůdci. Hledání řešení je důležité jak pro zachování biologické rozmanitosti, tak pro zemědělství.

Pokud zemědělec používá insekticidy, je si vědom jejich příznivých účinků na svá pole, ale musí si být vědom i možných negativních dopadů.

Co tě nezabije, to tě posílí

Pesticid může vyvolat opětovný výskyt cílového škůdce ve dnech, týdnech nebo měsících následujících po jeho aplikaci. Insekticidy musí být aplikovány ve smrtelných koncentracích a někdy i několikrát během životního cyklu škůdce, aby byly plně účinné.

Při subletálních koncentracích může pesticid ve skutečnosti zvýšit plodnost nebo životnost některých škůdců. Například při aplikaci imidaklopridu (neurotoxin pro hmyz ze skupiny neonikotinoidů) v subletálních koncentracích může dojít ke zdvojnásobení míry reprodukce mšice broskvoňové zelené.

Ještě horší je, že aplikace pesticidu v subletální koncentraci může rychle vést ke vzniku rezistence vůči insekticidům. Rezistence vůči pesticidům činí tyto chemické látky nepoužitelnými nebo dokonce škodlivými. To je případ kmene zavíječe kukuřičného rezistentního vůči insekticidům, který zvýšil svou populaci 5,4krát, když byl ošetřen pyretroidním insekticidem deltamethrinem.

Odpady při opakování

Insekticidy mohou být selektivní – zaměřené na určitý hmyz – nebo působit na celou řadu škůdců (široké spektrum). Širokospektrální insekticidy jsou široce používány, ale mohou mít škodlivé nepříznivé účinky, jako je narušení přirozených nepřátel škůdce.

V těchto případech se několik týdnů po aplikaci pesticidu na poli znovu objeví stejný škůdce (primární obnovení výskytu škůdce) nebo dojde k výskytu jiného škůdce (sekundární obnovení výskytu škůdce). Tyto jevy byly zjištěny u mnoha plodin, včetně sóji, brambor a dalších, ale je obtížné je studovat, protože se na nich podílí mnoho různých faktorů.

Někteří výzkumníci odhadli, že ošetření bavlníku pesticidy na začátku sezóny proti lýkožroutům může přidat 6 USD na akr při následné aplikaci pesticidů na konci sezóny, protože přirození nepřátelé škůdce jsou vyčerpáni.

Citlivá rostlina

Někteří výrobci pesticidů nyní pokrývají semena rostlin pesticidem, takže rostliny přijímají pesticid do svých orgánů a stávají se toxickými pro zemědělské škůdce. To se stalo velmi oblíbeným způsobem ochrany jednoletých rostlin, jako je pšenice, sója nebo kukuřice.

Když se však rostlina stane odolnou vůči některým škůdcům, může se zároveň stát citlivější vůči jiným. Nejlépe zdokumentovaným příkladem je používání neonikotinoidů u bavlníku, kukuřice a rajčat a nárůst výskytu pavouka dvoukřídlého. Pavoukovci nejsou na neonikotinoidy citliví a daří se jim na těchto plodinách mnohem více než na neošetřených.

Pesticidy bezpochyby pozitivně přispívají k vysoké a stabilní produkci plodin v našem současném modelu zemědělství, a tedy i v našem životě. Na druhou stranu existují nechemické možnosti, které lze použít jako alternativu nebo doplněk k pesticidům.

Alternativy k insekticidům

Existují možnosti, jak snížit používání pesticidů, a vědci, stejně jako já, pracují na mnoha udržitelných alternativách. Nedávná studie zdůraznila, že 78 % neonikotinoidů používaných v zemědělství by mohlo být nahrazeno nechemickou ochranou proti škůdcům. Mezi mnoha dalšími je úžasná iniciativa v Německu s názvem Jena, která sdružuje vědce, aby zjistili, zda vnášení větší rozmanitosti rostlin na pole zvyšuje odolnost ve srovnání s našimi monokulturními zemědělskými systémy.

Vyvíjí se několik nových technologií, které by mohly pomoci snížit používání pesticidů. Například kamery mohou detekovat těkavé chemické látky uvolňované rostlinami při výskytu škůdců. Tyto varovné signály mohou zemědělcům pomoci odhalit škůdce dříve a vést k lepšímu a účinnějšímu ošetření.

Pomoci může také biotechnologie. Geneticky modifikované plodiny nebyly veřejností široce přijaty, ale nové techniky, jako je CRISPR-Cas9 – přesný genetický nástroj schopný měnit malé části genomu – mohou být při rozumném využití neocenitelné pro udržitelnější zemědělství méně závislé na pesticidech. Rostlinu lze například navrhnout tak, aby vylučováním těkavých látek přitahovala přirozené nepřátele, a chránila tak před některými škůdci.

Při současném modelu zemědělství jsou pesticidy téměř nezbytné pro zajištění dostatečného množství potravin pro světovou populaci. Existují však alternativy a nákup potravin od zemědělců, kteří přestali používat pesticidy nebo jejich používání omezili, je jedním ze způsobů, jak podpořit přechod zemědělství od pesticidů.