Torjunta-aineet eivät ole uusia eivätkä todellakaan ihmisen keksintö. Kasvit ja muut mikro-organismit ovat käyttäneet kemikaaleja puolustautuakseen muilta eliöiltä satojentuhansien vuosien ajan.

Otetaan esimerkiksi pähkinäpuut. Niiden juuret tuottavat juglone-nimistä kemikaalia, joka erittyy maaperään ja estää läheisten kasvien kasvua. Näin varmistetaan, että pähkinäpuu saa kaikki läheiset ravinteet ja veden itselleen.

Kasvit tuottavat myös hyönteismyrkkyjä. Nikotiini on tunnetuin esimerkki, jota tuottavat solanaceae-suvun kasvit, kuten tomaatit, perunat ja tietenkin tupakka. Monet kasvinsyöjähyönteiset välttelevät tupakkakasveja, koska nikotiini on voimakas hermomyrkky, joka voi tappaa ne.

Ihminen on kopioinut tätä luonnollista kemiallista sodankäyntiä tuottaakseen torjunta-aineita, joista on tullut välttämättömiä maataloudelle. Hyönteismyrkkyjen käyttö herättää kuitenkin huolta myös niiden vaikutuksesta muihin kuin kohdelajeihin, kuten mehiläisiin, tai niiden epäsuorasta vaikutuksesta lintuihin, jotka syövät paljon hyönteisiä.

Hyönteisiä ja niiden sopeutumista torjunta-aineisiin tutkivat tiedemiehet ovat havainneet, että jotkin hyönteismyrkyt voivat tehdä tuholaisista vahvempia tai että kasvi itsessään saattaa jopa joutua muiden tuholaisten suuremman hyökkäyksen kohteeksi. Ratkaisujen löytäminen on tärkeää sekä biologisen monimuotoisuuden että maatalouden säilyttämisen kannalta.

Kun maanviljelijä käyttää hyönteismyrkkyjä, hän on tietoinen hyödyllisistä vaikutuksista pelloilleen, mutta hänen on oltava tietoinen myös mahdollisista kielteisistä vaikutuksista.

Mikä ei tapa, tekee vahvemmaksi

Tuholaismyrkky voi aiheuttaa kohdetuholaisen uudelleen esiintymisen sen käyttöä seuraavina päivinä, viikkoina tai kuukausina. Hyönteismyrkkyjä on käytettävä tappavina pitoisuuksina ja joskus useita kertoja tuholaisen elinkaaren aikana, jotta ne olisivat täysin tehokkaita.

Tuholaismyrkky voi itse asiassa alle tappavina pitoisuuksina lisätä joidenkin tuholaisten hedelmällisyyttä tai pitkäikäisyyttä. Kun esimerkiksi imidaklopridia (neonikotinoidiperheeseen kuuluva hyönteisten hermomyrkky) käytetään subletaalisina pitoisuuksina, se voi kaksinkertaistaa vihreän persikkakirvan lisääntymisnopeuden.

Mikä vielä pahempaa, subletaalinen torjunta-aineen käyttö voi johtaa nopeasti hyönteismyrkkyresistenssin syntymiseen. Torjunta-aineresistenssi tekee näistä kemikaaleista hyödyttömiä tai jopa haitallisia. Näin on käynyt hyönteismyrkylle vastustuskykyisen maissikirveskannan kohdalla, jonka populaatio kasvoi 5,4-kertaiseksi, kun sitä käsiteltiin deltametriini-nimisellä pyretroidihyönteismyrkyllä.

Taudinpurkaukset toistuvat

Hyönteismyrkyt voivat olla valikoivia, jolloin ne kohdistuvat tiettyyn hyönteiseen, tai ne voivat vaikuttaa useisiin tuhoeläimiin (laajavaikutteiset). Laajavaikutteisia hyönteismyrkkyjä käytetään laajalti, mutta niillä voi olla haitallisia haittavaikutuksia, kuten tuholaisten luontaisten vihollisten häiritseminen.

Tällöin muutama viikko torjunta-aineen levittämisen jälkeen sama tuholainen ilmaantuu uudelleen pellolle (ensisijainen tuholaisen uusiutuminen) tai toisen tuholaisen puhkeaminen (toissijainen tuholaisen uusiutuminen). Näitä ilmiöitä on havaittu monilla viljelykasveilla, kuten soijapavulla ja perunalla, mutta niitä on vaikea tutkia, koska niihin liittyy niin monia eri tekijöitä.

Jotkut tutkijat ovat arvioineet, että puuvillan alkuvuoden torjuntakäsittely luteiden torjumiseksi voi lisätä 6 Yhdysvaltain dollaria hehtaarilta myöhempään loppuvuoden torjuntakäsittelyyn, koska tuholaisen luontaiset viholliset ovat ehtyneet.

Herkkä kasvi

Jotkut torjunta-aineiden valmistajat päällystävät nykyään kasvien siemenet torjunta-aineella, jolloin kasvit ottavat torjunta-aineen elimistöönsä ja tulevat myrkyllisiksi maataloustuholaisille. Tästä on tullut hyvin suosittu tapa suojella yksivuotisia kasveja, kuten vehnää, soijaa tai maissia.

Mutta kun kasvi tulee vastustuskykyiseksi joillekin tuholaisille, siitä voi tulla myös herkempi muille. Parhaiten dokumentoitu esimerkki on neonikotinoidien käyttö puuvillalla, maissilla ja tomaatilla sekä kaksitahraisten hämähäkkipunkkien lisääntyminen. Hämähäkkipunkit eivät ole herkkiä neonikotinoideille, ja ne viihtyvät näillä viljelykasveilla paljon paremmin kuin käsittelemättömillä.

Torjunta-aineet vaikuttavat epäilemättä myönteisesti korkeaan ja vakaaseen satotuotantoon nykyisessä maatalousmallissamme ja siten myös elämäämme. Toisaalta on olemassa ei-kemiallisia vaihtoehtoja, joita voidaan käyttää torjunta-aineiden vaihtoehtoina tai niiden lisäksi.

Hyönteismyrkkyjen vaihtoehdot

Torjunta-aineiden käytön vähentämiseen on mahdollisuuksia, ja tutkijat, kuten minä, työskentelevät monien kestävien vaihtoehtojen parissa. Tuoreessa tutkimuksessa korostettiin, että 78 prosenttia maataloudessa käytetyistä neonikotinoideista voitaisiin korvata muulla kuin kemiallisella tuholaistorjunnalla. Monien muiden hankkeiden ohella Saksassa toteutettavassa hämmästyttävässä Jena-aloitteessa kootaan tutkijoita yhteen selvittämään, lisääkö kasvien monimuotoisuuden lisääminen pellolla vastustuskykyä verrattuna monokulttuurisiin maatalousjärjestelmiin.

Kehitteillä on useita uusia teknologioita, jotka voisivat auttaa vähentämään torjunta-aineiden käyttöä. Esimerkiksi kamerat voivat havaita haihtuvat kemikaalit, joita kasvit vapauttavat tuholaisten puhjetessa. Nämä varoitussignaalit voivat auttaa viljelijöitä havaitsemaan tuholaiset nopeammin ja johtaa parempaan ja tehokkaampaan käsittelyyn.

Myös biotekniikka voi auttaa. Yleisö ei ole laajalti hyväksynyt geenimuunneltuja viljelykasveja, mutta uudet tekniikat, kuten CRISPR-Cas9 – tarkka geneettinen työkalu, joka pystyy muuttamaan pieniä osia perimästä – voivat viisaasti käytettynä olla korvaamattomia kestävämmän ja vähemmän torjunta-aineista riippuvaisen maatalouden kannalta. Kasvi voidaan esimerkiksi suunnitella niin, että se houkuttelee luonnollisia vihollisia päästämällä haihtuvia yhdisteitä ja suojaa siten joiltakin tuholaisilta.

Nykyisessä maatalousmallissa torjunta-aineet ovat lähes välttämättömiä, jotta maailman väestölle voidaan tarjota riittävästi ruokaa. Vaihtoehtoja on kuitenkin olemassa, ja ruoan ostaminen maanviljelijöiltä, jotka ovat lopettaneet tai rajoittaneet torjunta-aineiden käyttöä, on yksi tapa tukea maatalouden siirtymistä pois torjunta-aineista.