Jsem tu opět s jedním úkolem do školy. Zkrátka když už se s tím píšu, tak chci, aby to k něčemu bylo. Tentokrát bylo zadání takové, že náš vyučující četl článek o látce MTU. My jsme měli dohledat prvotní studii, která se touto látkou zaobírá a odpovědět si na několik otázek. Zdali je skutečně tak zázračná, jak vědci tvrdí? Zhodnotit její možné dopady, ať už pozitivní či negativní a jaký může mít látka vliv na biogeochemické cykly v přírodě.
Prvotní studie o látce MTU
Původním zdrojem je článek jménem New Urea Derivatives Are Effective Anti-senescence Compounds Acting Most Likely via a Cytokinin-Independent Mechanism (Nisler et al., 2018) https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2018.01225/full
Zamyšlení nad látkou MTU
Látka MTU zabraňuje rozpadu chlorofylu respektive chloroplastů, kde je obsažena většina dusíku v listech. Tím se ovlivňuje cyklus dusíku v přírodě. Dalším prvkem, jehož cyklus je látkou ovlivněn je uhlík. Protože se nerozpadá chlorofyl, může rostlina více fotosyntetizovat a tedy absorbovat více CO2. V neposlední řadě je ovlivněn i koloběh všech živin, které rostlina přijímá a potřebuje k životu. Díky většímu množství absorbovaného CO2, vyrobí více cukrů tedy energie, díky které může z půdy čerpat více živin i vody a rychleji růst.
Látka MTU je nově syntetizovaným derivátem cytokininů. Na rozdíl od cytokininů ale neinhibuje růst kočenového systému a celkově nemá cytokininovou aktivitu, která vede k mnoha dalším nevýhodám jako je třeba omezení klíčivosti semen. Jakými cestami však přesně látka funguje zatím není známo, je však jasné, že inhibuje stresem indukovanou degradaci fotosystému II v listech.
Co se týče vlivu látky na koloběh prvků v přírodě, chtěla bych se blíže zaměřit na dusík. Jedná se pro rostliny o zásadní prvek, který je obsažen v aminokyselinách, enzymech, nukleonových kyselinách, v již zmíněném chlorofylu a celé řadě dalších nezbytných částech rostlin. Díky biostimulátoru MTU, jak již bylo řečeno, se nerozpadá chlorofyl, který obsahuje značné množství dusíku a zároveň dochází k navýšení energie rostliny, díky čemuž může čerpat více živin, včetně dusíku. Dochází tedy k pozitivnímu efektu, kdy se do ekosystému dostává méně dusíkatých hnojiv, které způsobují eutrofizaci vod a acidifikaci, protože dusík je zabudován více v rostlinách. Není tolik vyplavován z půdy a splavován z polí do vodních toků. Lze tedy snížit množství dusíkatých hnojiv a neztratit na výnosu.
Samotná sloučenina MTU (1-(2-methoxyethyl)-3-(1,2,3-thiadiazol-5yl) urea) se na zvýšení negativních efektů na ekosystému nepodílí. Sice také obsahuje dusík ve své molekule, ale jeho množství na poli prakticky nezvětší. Na pole se totiž aplikuje v naprosto zanedbatelném množství půl gramu na hektar. Látka MTU dále oddaluje stárnutí rostlin a navyšuje odolnost rostlin vůči stresům, jako jsou značná sucha a navyšování teploty vlivem klimatických změn. To vše jsou pozitivní aspekty projednávané sloučeniny.
Na druhou stranu je nutno se zamyslet i nad negativy. Jednou z negativních záležitostí je, že MTU není specifická sloučenina a nemá tedy vliv jen na člověkem pěstované rostliny, ale i na plevele na poli. Ty také bohužel navýší svůj růst na polích a zvýší se jejich odolnost na nepříznivé klimatické podmínky na lokalitě. Zřejmě by tedy bylo nutné před aplikací MTU použít herbicidy, což ovšem navýšší celkovou četnost jejich aplikace. Zvýší se tedy smyv herbicidních látek do řek, čímž je negativně zasažen ekosystém. Působí toxicky na ryby, vodní ptactvo či obojživelníky. Pokud by se před použím MTU nepoužily herbicidy nemusí dojít k navýšení výnosu plodin, protože živiny z půdy budou čerpat hlavně agresivní plevele. Při navýšení četnosti aplikace herbicidů navíc dojde k nárůstu utužení a zhutnění půd na poli, které je v dnešní době již i tak extrémní. Každým projetím těžké techniky po lokalitě se situace zhoršuje. Pedokompakce má za následek snížování retenční schopnosti a úrodnosti půd. Snížená retence zvyšuje povrchový odtok, což má za následek opět vyšší smyv hnojiv, herbicidů či pesticidů a zároveň navyšuje erozi a vznik povodní.
Další problematika, nad kterou je dobré se zamyslet, je “Liebigův zákon minima”. Je výhodné, že látka umožňuje lepší využití dusíkatých hnojiv a navýšení příjmu dusíku rostlinou, ale nejedná se o jediný prvek, který rostliny potřebují pro svůj život. Může tedy na poli dojít k limitaci fosforem či draslíkem. Proto je nutné navýšit hnojení těmito prvky, což opět může opět značně ovlivnit ekosystém.
Jedním z problémů může být i dávkování. Dle výzkumů sice není látka toxická, ale počítá se s využím půl gramu na hektar. Po aplikaci MTU na pole však může dojít nenadále k velké srážce, a tak se může vše spláchnout z pole do údolí a tam? Vznikne pak rumiště!? A nebo příklad z praxe, kde zkrátka člověk je pouze člověk a může udělat chybu. Dojde tedy ke špatnému namíchání roztoku v cisterně. Například si pracovník splete desetinou čárku a do 200 litrové nádoby dá 5g či 50g MTU, k čemu následně dojde? Bude moci přijít Jack (či spíš český pohádkový Honza) a vylézt po obřím stonku fazole až do světa obrů? To asi ne.
To jsou vše příklady problémů, které mohou nastat, i přesto, že bereme látku MTU jako vysoce pozitivní, co když to tak ale úplně není. Dle výzkumu, na kterém pracovali Nisler et al. (2018) sice zvyšuje výnosnost, ale to není vše, co nás na pěstovaných plodinách zajímá. Jde také o jejich chuť, množství obsažených vitamínů a minerálů atd. Zkrátka je nutné zjistit jestli není negativním způsobem ovlivněna jejich kvalita na úkor kvantity.
S tím také souvisí, zda jsou stejně mechanicky odolné či se snáze poškodí a začnou plesnivět? Mohlo by to zkomplikovat přepravu a skladovatelnost takových plodin. A celá řada dalších otázek, která se týká kvality plodin.
Navíc látka MTU se na český trh dostane až v letošním roce, v zahraničí se už používá, ale i tak se stále jedná o novinku. Není tedy jisté, jaký má vliv v dlouhodobém měřítku. Z půdy v podstatě rostliny díky ní vysávají dusík. Nabízí se tedy změma poměru C:N. Vyšší poměr C:N vede ke snížení procesu mineralizace. Ovlivňuje celé mikrobiální společenství a organickou hmotu, jak její složení tak i celkové množství v půdě. Povede to tedy k dalšímu velkému zásahu do ekosystému, který se budeme snažit zachránit častějším hnojením nejen dusíkem, ale i dalšími prvky (viz. Liebigův zákon minima), což povede opět k většímu zhutňování půd.
Z toho vyplývá, že látka MTU zdá být dobrým pomocníkem v boji proti hladu, který hrozí v důsledku klimatických změn a může se jevit jako takový “superhrdina”. Přitom se ale rozhodně o našeho spasitele nejedná a k této myšlence docházíme jen proto, že jestě není sloučenina dostatečně otestovaná v praxi. Proto by se mělo s látkou jednat velmi opatrně a brát ji tzv. “s rezervou” a její manipulaci svěřovat jen skutečným odborníkům, kteří budou mít stále na paměti její nevýhody, možná rizika a její fungování budou v čase stále sledovat a vyhodnocovat.
Přes 6 let se věnuji focení, a ještě déle zkoumání přírody. Myslím si, že nejdůležitější je probudit lásku k přírodě již od útlého věku, a proto ukazuji dětem, jak je příroda dokonalá, a pomáhám jim se začátky fotografování, aby věděli, jak správně, rychle a jednoduše její krásu zaznamenat na snímky.
S radostí inspiruji mladou generaci v kreativním focení, protože skrz hledáček člověk vše vidí z jiného úhlu pohledu, a ráda je přitom učím spoustu nového o všem, co kolem sebe přitom v přírodě najdou.