«У міру того як Європа буде скорочувати свою залежність від агрохімікатів в сільському господарстві протягом наступних 10 років і далі, виникає найважливіше питання: що їх замінить? Відповідь можуть підказати сільськогосподарські біотехнології », - пише Фархан Мітхо в статті, опублікованій Labiotech Insider.
Сайт Новини картоплі сьогодні наводить витяги з цієї публікації. Повний текст статті можна прочитати на сайті Лабіотех.
Використання агрохімікатів - пестицидів, добрив та стимуляторів росту рослин - мало вирішальне значення для людства протягом останнього століття. Вони дозволили збільшити обсяги виробництва сільськогосподарської продукції відповідно до потреб населення (чисельність якого різко зростала) і врятували мільярди людей від голоду. Проте, вплив агрохімікатів на навколишнє середовище стало дуже помітним, щоб його ігнорувати, і хімічні засоби все частіше розглядаються як інструменти минулого століття, які погано підходять для вирішення завдань 21 століття.
Визнаючи це, ЄС нещодавно намітив ряд цілей щодо різкого скорочення кількості хімічних речовин, які використовуються на європейських фермах, до 2030 року. Йдеться про скорочення на 50% використання хімічних і небезпечних пестицидів, а також про скорочення застосування добрив на 20%.
При цьому очевидно, що рух до цих цілей не повинно супроводжуватися різким падінням врожайності. Виходом із ситуації могло б стати звернення до інноваційних сільськогосподарським біотехнологій.
Історично склалося так, що просування сільськогосподарської біотехнології в ЄС не завжди проходило гладко. Європейська комісія перешкоджала впровадженню генетично модифікованих культур, що розчарувало багато дослідницькі компанії по всьому континенту, котрі розглядали методи генної інженерії як найважливіші інструменти в розвитку більш продуктивної, більш надійної і більш стійкою сільськогосподарської системи.
Однак сільськогосподарські біотехнології - це не тільки створення ГМ-культур: вчені використовують їх для створення цілого ряду біологічних рішень, які сприяють вдосконаленню способів вирощування сільськогосподарських культур (без генетичної модифікації самих рослин).
Феромони для боротьби зі шкідниками
Хімічні інсектициди - жорсткі інструменти, призначені для боротьби з комахами-шкідниками, це «важка артилерія», що служить для масового вбивства. Але цей метод «випаленої землі», застосовуваний на протязі десятиліть, викликає серйозні екологічні проблеми.
Компанія BioPhero, що випускає розробки Датського технічного університету, є піонером у використанні феромонів комах в якості стійкої альтернативи хімічним інсектицидів. Препарати компанії спеціально націлені на боротьбу з рослинної міллю, багато видів якої є небезпечними шкідниками для сільськогосподарських культур.
Феромонами втручання збиває з пантелику самців молі, маскуючи справжнє місце розташування самки в шлейфі сигналів-приманок. В результаті відкладається менше яєць, а кількість личинок, здатних завдати шкоди врожаю, утримується на нижчому, набагато більш керованому рівні.
BioPhero розробила процес ферментації - можна порівняти з процесом виробництва пива - де інженерні дріжджі створюють феромони молі. Це дозволяє виготовляти феромони в промислових масштабах, що робить цей метод стійкою захисту сільськогосподарських культур економічно доцільним.
білковий біоконтроль
Як відомо, шкідники сільськогосподарських культур і патогенні мікроорганізми бувають всіх форм і розмірів, і є представниками різних царств: тварини (комахи), гриби, бактерії. Це створює величезну проблему для розробки підходів до биоконтролю, які є одночасно високоцелевимі і адаптуються для цілого ряду різних організмів.
Biotalys (раніше Agrosavfe), підрозділ Фламандського інституту біотехнології, передбачає, що рішення цієї проблеми лежить в одній з найбільш універсальних біомолекул природи: білках.
Бельгійська біотехнологічна компанія, заснована в 2013 році, розробляє «агробели» - невеликі білки, призначені для боротьби з конкретними шкідниками і патогенами. Джерелом натхнення при створенні «агробелов» послужили білки лами, що відрізняються чудовими природними якостями.
Компанія може швидко відбирати найбільш ефективні біологічно активні білки проти кожного конкретного виду шкідників або патогенів, виробляти їх в достатній кількості за допомогою мікробної ферментації і перетворювати їх в зручні для користувача засоби захисту рослин.
Використання грунтових бактерій
В останні роки область мікробіомних досліджень різко розширилася, чому сприяли значні досягнення в сфері вивчення питання впливу резидентних мікробних спільнот на організм господаря. Це тема виявилася в центрі уваги і в сільськогосподарських дослідженнях, адже рослини теж мають мікробіоми.
Мабуть, найвідомішою агробіотехніческой компанією, що працює над створенням мережі симбіотичних відносин між рослинами і бактеріями, є каліфорнійська Pivot Bio. Флагманський продукт компанії вводить в грунт генетично модифіковані бактерії, які можуть фіксувати азот з повітря і доставляти його безпосередньо рослинам. Продукт скорочує або навіть замінює потреба в синтетичних азотних добривах, застосування яких ЄС прагне скоротити на 20%.
Кілька європейських біотехнологічних компаній (в їх числі Xtrem Biotech в Іспанії і ApheaBio в Бельгії) також аналізують можливості використання мікробів в якості заміни агрохімікатів ,. Однак успішне впровадження корисних мікробів в грунт в реальних польових умовах виявилося непростим завданням, оскільки фактори навколишнього середовища часто перешкоджають їх ефективності і стабільності.
Щоб подолати це обмеження, французька компанія Kapsera розробила крихітні біорозкладні мікрокапсули з альгінату (матеріалу, отриманого з водоростей), які можуть поліпшити доставку і продуктивність біодобрив і біопестіцідов.
На закінчення
Завдання, що стоїть перед європейськими фермерами в світлі нових цілей ЄС, надзвичайно складна: продовжувати підвищувати продуктивність при одночасному скороченні використання хімічних засобів. Вона може здатися недосяжною, але наростаючий масив біологічних рішень доводить, що що це не так. А з урахуванням того, що сільськогосподарська біотехнологічна промисловість ЄС в 2019 році отримала 245 мільйонів євро на розвиток (на 21% більше, ніж в 2018-м), нова сільськогосподарська революція може бути ближче, ніж ми думаємо.