A rovarölő szerek nem újak, és határozottan nem emberi találmány. A növények és más mikroorganizmusok évszázezredek óta használnak vegyi anyagokat, hogy megvédjék magukat más szervezetekkel szemben.

Vegyük például a diófákat. Gyökereik egy juglon nevű vegyi anyagot termelnek, amely a talajba kiválasztódva gátolja a közeli növények növekedését. Ez biztosítja, hogy a diófa az összes közeli tápanyagot és vizet a magáénak tudhassa.

A növények rovarölő szereket is termelnek. A nikotin a leghíresebb példa, amelyet a solanaceae családba tartozó növények termelnek, köztük a paradicsom, a burgonya és természetesen a dohány. Sok növényevő rovar kerüli a dohánynövényeket, mert a nikotin erős idegméreg, amely megölheti őket.

Az emberek lemásolták ezt a természetes kémiai hadviselést, hogy a mezőgazdaságban nélkülözhetetlenné vált növényvédő szereket állítsanak elő. A rovarölő szerek használata azonban aggodalomra ad okot a nem célzott fajokra, például a méhekre gyakorolt hatásukkal, vagy a sok rovart fogyasztó madarakra gyakorolt közvetett hatásukkal kapcsolatban is.

A rovarokat és a rovarok növényvédő szerekhez való alkalmazkodását tanulmányozó tudósok felfedezték, hogy egyes rovarölő szerek erősebbé tehetik a kártevőket, vagy akár maga a növény is nagyobb támadásnak lehet kitéve más kártevők által. A megoldások megtalálása fontos mind a biológiai sokféleség, mind a mezőgazdaság megőrzése szempontjából.

Amikor egy gazdálkodó rovarölő szereket használ, tisztában van a földjeire gyakorolt előnyös hatásokkal, de tisztában kell lennie a lehetséges negatív hatásokkal is.

Ami nem öl meg, az erősebbé tesz

A növényvédő szer a kijuttatását követő napokban, hetekben vagy hónapokban a célzott kártevő újbóli megjelenését idézheti elő. A rovarölő szereket halálos koncentrációban kell alkalmazni, és néha többször is a kártevő életciklusa során, hogy teljes mértékben hatékonyak legyenek.

Sub-letális koncentrációban a peszticid valójában növelheti egyes kártevők termékenységét vagy élettartamát. Például, ha az imidaklopridot (a neonikotinoidok családjába tartozó rovaridegméreg) szubletális koncentrációban alkalmazzák, megduplázhatja a zöld őszibarack levéltetű szaporodási arányát.

Még rosszabb, hogy a szubletális peszticid alkalmazása gyorsan a rovarölőszer-rezisztencia kialakulásához vezethet. A rovarirtószer-rezisztencia ezeket a vegyszereket használhatatlanná vagy akár ártalmassá is teszi. Ez a helyzet a kukoricabogár rovarölőszer-rezisztens törzsével, amely a deltametrin nevű piretroid rovarölőszerrel kezelve 5,4-szeresére növelte populációját.

Megismétlődő kitörések

A rovarölő szerek lehetnek szelektívek – egy adott rovar ellen irányulnak – vagy számos kártevőre hatnak (széles spektrumúak). A széles spektrumú rovarölő szereket széles körben használják, de káros mellékhatásaik lehetnek, például megzavarhatják a kártevő természetes ellenségeit.

Ezekben az esetekben néhány héttel a növényvédő szer kijuttatása után ugyanaz a kártevő újra megjelenik a szántóföldön (elsődleges kártevő újbóli megjelenése), vagy egy másik kártevő kitörése következik be (másodlagos kártevő újbóli megjelenése). Ezeket a jelenségeket számos növénykultúrán, többek között szóján, burgonyán és más növényeken azonosították, de nehéz őket tanulmányozni, mivel nagyon sok különböző tényező játszik szerepet.

Egyes kutatók becslései szerint a gyapotban a nyálkás poloska elleni korai szezonbeli növényvédőszeres kezelés 6 USD/hektár többletköltséget okozhat egy későbbi, késői szezonbeli növényvédőszeres alkalmazásnál, mivel a kártevő természetes ellenségei kimerülnek.

Az érzékeny növény

Néhány növényvédőszer-gyártó ma már peszticiddel vonja be a növényi magokat, így a növények felveszik a peszticidet a szerveikbe, és mérgezővé válnak a mezőgazdasági kártevők számára. Ez nagyon népszerű módszerré vált az egynyári növények, például a búza, a szójabab vagy a kukorica védelmére.

De amikor egy növény ellenállóvá válik egyes kártevőkkel szemben, akkor érzékenyebbé is válhat másokkal szemben. A legjobban dokumentált példa erre a neonikotinoidok használata a gyapot, a kukorica és a paradicsom esetében, valamint a kétpettyes pókhálós atka kitörésének növekedése. A pókhálós atkák nem érzékenyek a neonikotinoidokra, és a kezeletlen növényekhez képest sokkal jobban virágoznak ezeken a növényeken.

Kétségtelen, hogy a növényvédő szerek pozitívan járulnak hozzá a magas és stabil növénytermesztéshez a jelenlegi mezőgazdasági modellünkben és ezáltal az életünkben is. Másrészt léteznek olyan nem kémiai lehetőségek, amelyeket a növényvédő szerek alternatívájaként vagy kiegészítéseként használhatunk.

Rovarölőszer-alternatívák

Vannak lehetőségek a növényvédőszer-használat csökkentésére, és a tudósok, mint én is, számos fenntartható alternatíván dolgoznak. Egy nemrégiben készült tanulmány kiemelte, hogy a mezőgazdaságban használt neonikotinoidok 78 százaléka helyettesíthető lenne nem kémiai növényvédelemmel. Sok más mellett egy csodálatos németországi, Jena nevű kezdeményezés gyűjti össze a kutatókat, hogy kiderítsék, vajon a nagyobb növényi sokféleség bevitele a szántóföldekre növeli-e az ellenálló képességet a monokultúrás mezőgazdasági rendszereinkhez képest.

Sok új technológia van fejlesztés alatt, amelyek segíthetnek a növényvédőszer-használat csökkentésében. Például a kamerák képesek kimutatni a növények által a kártevők kitörésekor kibocsátott illékony vegyi anyagokat. Ezek a figyelmeztető jelzések segíthetnek a gazdáknak abban, hogy hamarabb észrevegyék a kártevőket, és jobb, hatékonyabb kezeléshez vezessenek.

A biotechnológia is segíthet. A genetikailag módosított növényeket a közvélemény nem fogadta el széles körben, de az olyan új technikák, mint a CRISPR-Cas9 – egy precíz genetikai eszköz, amely képes megváltoztatni a genom kis részeit -, ha bölcsen használják, felbecsülhetetlen értékűek lehetnek a fenntarthatóbb, kevésbé növényvédőszer-függő mezőgazdaság számára. Például egy növényt úgy lehet megtervezni, hogy illékony vegyületek kibocsátásával vonzza a természetes ellenségeket, és így védelmet nyújtson egyes kártevők ellen.

A jelenlegi mezőgazdasági modell szerint a növényvédő szerek szinte nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy a világ népessége elegendő élelemhez jusson. Vannak azonban alternatívák, és a növényvédőszer-használatot beszüntető vagy korlátozó gazdáktól származó élelmiszerek vásárlása az egyik módja annak, hogy támogassuk a növényvédőszerektől való mezőgazdasági átállást.