Pesticidele nu sunt noi și cu siguranță nu sunt o invenție umană. Plantele și alte microorganisme au folosit substanțe chimice pentru a se apăra de alte organisme timp de sute de mii de ani.

Să luăm, de exemplu, nucii. Rădăcinile lor produc o substanță chimică numită juglone care este secretată în sol și inhibă creșterea plantelor din apropiere. Acest lucru asigură faptul că nucul are toți nutrienții și apa din apropiere pentru el însuși.

Plantele produc, de asemenea, insecticide. Nicotina este cel mai cunoscut exemplu, produsă de plantele din familia solanaceelor, inclusiv roșiile, cartofii și, bineînțeles, tutunul. Multe insecte care se hrănesc cu plante evită plantele de tutun, deoarece nicotina este o neurotoxină puternică care le poate ucide.

Oamenii au reprodus acest război chimic natural pentru a produce pesticide care au devenit esențiale pentru agricultură. Dar utilizarea insecticidelor ridică, de asemenea, îngrijorări cu privire la impactul lor asupra speciilor care nu sunt vizate, cum ar fi albinele, sau la efectul lor indirect asupra păsărilor, care mănâncă o mulțime de insecte.

Cercetătorii care studiază insectele și modul în care acestea se adaptează la pesticide descoperă că unele insecticide pot face ca dăunătorii să fie mai puternici sau că planta însăși ar putea deveni chiar mai atacată de alți dăunători. Găsirea de soluții este importantă atât pentru conservarea biodiversității, cât și pentru agricultură.

Când un fermier folosește insecticide, el este conștient de efectele benefice asupra câmpurilor sale, dar trebuie să fie conștient și de potențialele efecte negative.

Ceea ce nu te omoară te face mai puternic

Un pesticid poate provoca o reapariție a dăunătorului țintă în zilele, săptămânile sau lunile care urmează aplicării sale. Insecticidele trebuie aplicate la concentrații letale și, uneori, de mai multe ori în timpul ciclului de viață al dăunătorului pentru a fi pe deplin eficiente.

La concentrații subletale, un pesticid poate, de fapt, să crească fecunditatea sau longevitatea unor dăunători. De exemplu, atunci când imidacloprid (o neurotoxină pentru insecte din familia neonicotinoidelor) este aplicat la concentrații subletale, acesta poate dubla rata de reproducere a afidului verde al piersicilor.

Chiar și mai rău, o aplicare sub-letală a pesticidelor poate duce rapid la apariția rezistenței la insecticide. Rezistența la pesticide face ca aceste substanțe chimice să devină inutile sau chiar dăunătoare. Acesta este cazul tulpinii de gărgăriță a porumbului rezistentă la insecticide, care și-a mărit populația de 5,4 ori atunci când a fost tratată cu un insecticid piretroid numit deltametrin.

Focare la repetare

Insecticidele pot fi selective – vizând o anumită insectă – sau pot acționa asupra unei game de dăunători (spectru larg). Insecticidele cu spectru larg sunt utilizate pe scară largă, dar pot avea efecte adverse dăunătoare, cum ar fi perturbarea dușmanilor naturali ai unui dăunător.

În aceste cazuri, la câteva săptămâni după aplicarea pesticidului, același dăunător va reapărea în câmp (reapariția dăunătorului primar) sau va apărea un focar al unui alt dăunător (reapariția dăunătorului secundar). Aceste fenomene au fost identificate pe multe culturi, inclusiv soia, cartof și altele, dar sunt dificil de studiat, deoarece sunt implicați foarte mulți factori diferiți.

Câțiva cercetători au estimat că un tratament cu pesticide aplicat la începutul sezonului la bumbac pentru combaterea gândacilor lygus poate adăuga 6 USD pe acru pentru o aplicare ulterioară de pesticide în sezonul târziu, deoarece inamicii naturali ai dăunătorului sunt epuizați.

Planta sensibilă

Câțiva producători de pesticide îmbracă acum semințele de plante cu pesticide, astfel încât plantele absorb pesticidele în organele lor și devin toxice pentru dăunătorii agricoli. Aceasta a devenit o modalitate foarte populară de a proteja plantele anuale, cum ar fi grâul, soia sau porumbul.

Dar atunci când o plantă devine rezistentă la unii dăunători, ea poate deveni și mai sensibilă la alții. Cel mai bine documentat exemplu este utilizarea neonicotinoidelor pe bumbac, porumb și tomate și creșterea numărului de focare de păianjeni cu două pete. Acarienii păianjen nu sunt sensibili la neonicotinoide și se dezvoltă mult mai bine pe aceste culturi în comparație cu cele netratate.

Fără îndoială, pesticidele contribuie în mod pozitiv la o producție agricolă ridicată și stabilă în modelul nostru agricol actual și, prin urmare, în viața noastră. Pe de altă parte, există opțiuni nechimice care pot fi utilizate ca alternative sau în plus față de pesticide.

Alternative la insecticide

Există oportunități de a reduce utilizarea pesticidelor, iar oamenii de știință, ca și mine, lucrează la multe alternative durabile. Un studiu recent a evidențiat faptul că 78% din neonicotinoidele utilizate în agricultură ar putea fi înlocuite prin gestionarea non-chimică a dăunătorilor. Printre multe altele, o inițiativă extraordinară din Germania, numită Jena, reunește cercetători pentru a vedea dacă aducerea unei mai mari diversități de plante în câmp crește reziliența în comparație cu sistemele noastre agricole monoculturale.

Sunt în curs de dezvoltare mai multe tehnologii noi care ar putea ajuta la reducerea utilizării pesticidelor. De exemplu, camerele de luat vederi pot detecta substanțele chimice volatile eliberate de plante în timpul unei epidemii de dăunători. Aceste semnale de avertizare îi pot ajuta pe fermieri să detecteze mai repede dăunătorii și pot duce la un tratament mai bun și mai eficient.

Biotehnologia poate fi, de asemenea, de ajutor. Culturile modificate genetic nu au fost acceptate pe scară largă de către public, dar noile tehnici, cum ar fi CRISPR-Cas9 – un instrument genetic precis capabil să modifice mici părți ale genomului – pot fi, dacă sunt folosite cu înțelepciune, de neprețuit pentru o agricultură mai durabilă și mai puțin dependentă de pesticide. De exemplu, o plantă poate fi concepută astfel încât să atragă inamicii naturali prin emiterea de compuși volatili, protejând astfel împotriva unor dăunători.

În cadrul modelului agricol actual, pesticidele sunt aproape esențiale pentru a asigura suficientă hrană pentru populația globală. Dar există alternative, iar cumpărarea de alimente de la fermieri care au oprit sau limitat utilizarea pesticidelor este o modalitate de a sprijini o tranziție agricolă care să renunțe la pesticide.