”Eftersom Europa minskar sitt beroende av jordbrukskemikalier inom jordbruket under de kommande tio åren och därefter, är den kritiska frågan: Vad kommer att ersätta dem? Jordbruksbioteknik kan ge ett svar ”, skriver Farhan Mitha i en artikel publicerad av Labiotech Insider.
webbplats Potatisnyheter idag ger utdrag ur denna publikation. Hela artikeln kan läsas på webbplatsen. labiotech.
Användningen av jordbrukskemikalier - bekämpningsmedel, gödselmedel och växtstimuleringsmedel - har varit avgörande för mänskligheten under det senaste århundradet. De fick öka jordbruksproduktionen i enlighet med befolkningens behov (vars antal växte kraftigt) och räddade miljarder människor från hunger. Ändå har miljökonsekvenserna av jordbrukskemikalier blivit för märkbara för att ignoreras, och kemikalier betraktas alltmer som verktyg från förra seklet som är dåligt lämpade för att lösa 21-talets problem.
EU erkänner detta och har nyligen fastställt ett antal mål för att drastiskt minska mängden kemikalier som används på europeiska jordbruk fram till 2030. Vi talar om en minskning med 50% i användningen av kemiska och farliga bekämpningsmedel samt 20% minskning av användningen av gödselmedel.
Dessutom är det uppenbart att rörelsen mot dessa mål inte bör åtföljas av en kraftig nedgång i produktiviteten. En väg ut ur situationen skulle vara att vända sig till innovativa jordbruksbioteknologier.
Historiskt har främjandet av jordbruksbioteknik i EU inte alltid gått smidigt. Europeiska kommissionen har hindrat införandet av genetiskt modifierade grödor, vilket har besvikit många forskningsföretag över hela kontinenten som har betraktat gentekniska metoder som viktiga verktyg för att utveckla ett mer produktivt, mer tillförlitligt och mer hållbart jordbrukssystem.
Jordbruksbioteknik är dock inte bara skapandet av GM-grödor: forskare använder dem för att skapa ett antal biologiska lösningar som bidrar till att förbättra metoderna för odling av grödor (utan genetisk modifiering av själva växterna).
Feromoner för skadedjursbekämpning
Kemiska insektsmedel är tuffa verktyg som är utformade för att kontrollera insektsskadegörare, det är "tungt artilleri", som används för massmord. Men denna "brända jord" -metod som använts i årtionden orsakar allvarliga miljöproblem.
BioPhero, ett danskt tekniskt universitet, var banbrytande i användningen av insektsferomoner som ett hållbart alternativ till kemiska insekticider. Företagets produkter syftar specifikt till att bekämpa växt- mal, varav många är farliga skadedjur för grödor.
Feromonstörningar förvirrar malmän genom att maskera kvinnans sanna placering i en plum med betesignaler. Som ett resultat läggs färre ägg, och antalet larver som kan skada grödan hålls på en lägre, mycket mer hanterbar nivå.
BioPhero har utvecklat en jäsningsprocess - jämförbar med ölproduktionsprocessen - där teknikjäst skapar malferomoner. Detta tillåter tillverkning av feromoner i industriell skala, vilket gör denna metod för hållbart grödskydd ekonomiskt genomförbart.
Proteinbiokontroll
Som ni vet finns skadedjur och patogena mikroorganismer i alla former och storlekar och är representanter för olika riken: djur (insekter), svampar, bakterier. Detta utgör en enorm utmaning för utvecklingen av biokontrollstrategier som både är mycket målinriktade och anpassningsbara för ett antal olika organismer.
Biotalys (tidigare Agrosavfe), en avdelning vid det flamländska biotekniska institutet, antyder att lösningen på detta problem ligger i en av naturens mest universella biomolekyler: proteiner.
Det belgiska bioteknikföretaget, som grundades 2013, utvecklar ”agrobels” - små proteiner utformade för att bekämpa specifika skadedjur och patogener. Källan till inspiration för skapandet av "agrobel" var lama-proteinerna, som kännetecknas av anmärkningsvärda naturliga egenskaper.
Företaget kan snabbt välja de mest effektiva biologiskt aktiva proteinerna mot varje specifik typ av skadedjur eller patogen, producera dem i tillräckliga mängder genom mikrobiell jäsning och förvandla dem till användarvänliga växtskyddsmedel.
Användning av markbakterier
Under de senaste åren har området för mikrobiomforskning expanderat dramatiskt, underlättat av betydande framsteg i studien av effekterna av bosatta mikrobiella samhällen på värdorganismen. Detta ämne stod också i fokus för jordbruksforskning, eftersom växter också har mikrobiom.
Det kanske mest kända agrobiotekniska företaget som arbetar för att skapa ett nätverk av symbiotiska relationer mellan växter och bakterier är Kalifornien-baserade Pivot Bio. Företagets flaggskepp introducerar genetiskt modifierade bakterier i jorden, som kan fånga kväve från luften och leverera det direkt till växter. Produkten reducerar eller till och med ersätter behovet av syntetiskt kvävegödselmedel, vars tillämpning EU vill minska med 20%.
Flera europeiska bioteknikföretag (inklusive Xtrem Biotech i Spanien och ApheaBio i Belgien) undersöker också möjligheten att använda mikrober som ersättning för jordbrukskemikalier. Det framgångsrika införandet av fördelaktiga mikrober i jorden under verkliga fältförhållanden har dock visat sig vara utmanande, eftersom miljöfaktorer ofta hindrar deras effektivitet och stabilitet.
För att övervinna denna begränsning har det franska företaget Kapsera utvecklat små biologiskt nedbrytbara mikrokapslar av alginat (material härrörande från alger) som kan förbättra leveransen och prestandan för biogödningsmedel och biopesticider.
Sammanfattningsvis
Den utmaning som europeiska jordbrukare står inför mot bakgrund av EU: s nya mål är extremt svår: att fortsätta öka produktiviteten och samtidigt minska användningen av kemikalier. Det kan verka ouppnåeligt, men ett ökande utbud av biologiska lösningar bevisar att detta inte är så. Och med tanke på det faktum att EU: s jordbruksbioteknologinindustri 2019 fick 245 miljoner euro för utveckling (21% mer än 2018), kan den nya jordbruksrevolutionen vara närmare än vi tror.