Profesor Marián Brestič: Ľudia by mali viac veriť prírode, nielen chémii a farmácii
01.07.2020
Marián Brestič bol minulý rok finalistom ocenenia ESET Science Award, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku. Jeho práce patria k jednému percentu najcitovanejších na svete. Uznáva ho medzinárodná vedecká komunita po celom svete. Odborník z Katedry fyziológie rastlín SPU v Nitre skúma rastliny najnovšími metódami a pomáha zistiť, ako plodiny prežijú počas klimatickej zmeny. Príroda nám podľa neho ponúka viac, ako si myslíme.
Marián Brestič bol minulý rok finalistom ocenenia ESET Science Award, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku. Jeho práce patria k jednému percentu najcitovanejších na svete. Uznáva ho medzinárodná vedecká komunita po celom svete. Odborník z Katedry fyziológie rastlín SPU v Nitre skúma rastliny najnovšími metódami a pomáha zistiť, ako plodiny prežijú počas klimatickej zmeny. Príroda nám podľa neho ponúka viac, ako si myslíme.
Časť sveta už teraz čelí nedostatku potravín a vody, z čoho často vznikajú lokálne konflikty alebo migrácia ľudí za zdrojmi. V dôsledku klimatických zmien bude situácia ešte horšia. Dnes je preto dôležitý poľnohospodársky výskum, vďaka ktorému dokážeme zlepšiť rastliny, aby odolali aj náporu teplôt či sucha. Svojou prácou doň prispieva aj prof. Marián Brestič, ktorý sa zaoberá výskumom fotosyntézy, životom rastlín v podmienkach stresu a fenotypovaním.
Pán profesor, ako klimatické extrémy vplývajú na rastliny?
Už nepoznáme iba letné suchá, ale suchá prichádzajú oveľa skôr. Máme málo zimných zrážok, to znamená, že prvé štádiá rastu, ktoré sú citlivé, mávajú často nedostatok vody. Vodný stres v prvých štádiách rastu rastlín môže mať vážne dôsledky na výslednú úrodu. Počasie a do istej miery podnebie sú chaotické systémy, ktoré sú veľmi citlivé na zmeny podmienok, ktoré riadia ich vývoj. Môžeme si však byť istí, že v budúcnosti bude v priemere oveľa teplejšie, ak budú skleníkové plyny naďalej stúpať. Napriek kvalitným predikčným programom sa ťažko predvída, kde bude sucho. V globále dochádza k dezertifikácii a vidíme to aj v tom, že sa nám z južných regiónov Európy posúvajú niektoré druhy rastlín. Už dnes vieme dopestovať kukuricu na Liptove. Keby som ako študent na skúške odpovedal na otázku, kde je kukuričné pásmo a povedal by som, že vhodné podmienky pre pestovanie kukurice sú pod Tatrami, tak ma profesor vyhodí cez zavreté dvere.
Mení sa to tak rýchlo?
Zmeny prebiehajú rýchlejšie ako pripúšťame, ale poľnohospodári na to vedia reagovať. Máme menej vody, je tu vyššia teplota, ale vieme vysadiť plodiny skôr, máme genotypy s kratšou vegetáciou a dopestujeme úrodu plodín ešte nedávno pestovaných len v južných okresoch aj vo vyšších nadmorských výškach. Využívame výhody toho, že je tam dostatok vody, dostatok žiarenia. Vo všeobecnosti je potrebné mať tolerantnejšie genotypy voči suchu a teplotám a o tom je aj náš výskum. Poľnohospodári vedia na zmeny klímy reagovať aj technológiami, horšie sú na tom lesníci.
Prečo sú na tom horšie?
Pre ich dlhý životný cyklus. Nemôžeme z roka na rok meniť štruktúru pestovania. Aj s ochranou lesov je to komplikovanejšie ako s poľnohospodárskymi kultúrami. Vidíme, že nám lesy padajú, ale málo sa zaoberáme príčinami. Vidíme až výsledok činnosti lykožrútov. Dreviny sú citlivé na klimatické zmeny. Lesy majú významný vplyv na samotný proces kolobehu vody v krajine. Ak sa krajina odlesňuje, voda sa v ekosystéme neudrží a odteká. Aj dnes vidíme, že napríklad rieka Nitra je hnedá, plná pôdnych organických látok. Keď nezachytávame dostatok zrážok, klesajú zásoby spodnej vody a rastliny a poľnohospodárstvo sú závislé od vody. Otepľovaním, ale aj odtokom vody z regiónov sa naše regióny stávajú suchšími.
Môže to spôsobiť, že niektoré plodiny zo Slovenska zmiznú?
Nepovedal by som, že zákonite musia zmiznúť, pretože paralelne so zmenou prostredia prebieha aj šľachtenie a šľachtiteľské spoločnosti reagujú pomerne promptne, neustále vyvíjajú nové odrody, snažia sa zlepšovať vlastnosti rastlín pre konkrétne podmienky. Problém je v niečom inom. Potravín je na trhu zdanlivo dostatok, necítime, že by chýbali. Ale globálna populácia narastá a vyšľachtenie nových odrôd na to nestíha reagovať dostatočným rastom produkcie. V budúcnosti, o 20, 30, 50 rokov môže byť problém s globálnym trhom potravín.
Preto bijú vedci na poplach?
Áno, v globále upozorňujú, že sa treba zaoberať produkciou potravín, aby sme sa nedostali do stavu ako po druhej svetovej vojne, keď boli viaceré regióny ako India, Pakistan, Bangladéš, Filipíny, Mexiko, pod tlakom hladomoru, v dôsledku čoho začala zelená revolúcia, ktorá priniesla nové technológie pre zintenzívnenie poľnohospodárstva. Keď milióny ľudí trpia hladom, prichádza k migrácii alebo hromadným úmrtiam, čo pre svet nie je dobré. Vždy tam, kde je nedostatok zdrojov, vody, potravín a podobne, dochádza ku konfliktom. Dnes to vidíme v Afrike. Mnohé lokálne konflikty sú určované bojom o priestor a zdroje vody a potravín, pastvín. Tomuto bude treba predchádzať. Robiť výskum a zavádzať nové technológie do poľnohospodárstva je preto nutnosť.
Prečo o tom máme hovoriť dnes?
Pretože vyšľachtenie rastlín, napríklad u pšenice, trvá 15 až 20 rokov. To, čo investujeme do vedy a poznania dnes, to budú zberať možno až ďalšie generácie. Poľnohospodársky výskum je dlhodobý. V tomto sa líšime napríklad od biomedicíny. Máme tu nový korona vírus, vedci vytvoria tím a za niekoľko týždňov majú test. Aj výroba vakcíny trvá iba niekoľko mesiacov. Myslím, že si väčšina ľudí vôbec neuvedomuje, koľko úsilia sa skrýva za tým, že máme stabilné úrody. Poľnohospodárska veda je omnoho pomalšia. Laboratórne výsledky sa testujú v kontrolovateľných a až neskôr počas viacerých rokov v poľných podmienkach. Musíme hľadať partnerov a urýchľovať naše poznanie cez medzinárodnú spoluprácu.
Aké postavenie má poľnohospodárstvo na Slovensku?
Dúfam, že v budúcnosti predstavitelia našej krajiny pochopia, že poľnohospodárstvo by malo byť strategickým odvetvím. Zatiaľ tomu tak nie je.
Ako sme na tom so sebestačnosťou?
Počas korona krízy sme mali pochopiť nielen to, že zatvorením hraníc sa k nám nedostanú infikovaní ľudia a je možné udržať epidemiologickú situáciu pod kontrolou, ale na druhej strane sme si mali uvedomiť potrebu mať dostatok vlastných potravín. Na Slovensku máme sebestačnosť vo výrobe potravín mizernú. V skutočnosti je pod 50 percent, to znamená, že 50 percent potravín dovážame. Sme otvorená ekonomika a vidíme, že ceny potravín v krátkom čase narástli, ceny služieb narástli. Tri mesiace zatvorenia hraníc priniesli veľa otázok. V našej krajine by sme sa mali viac zaoberať témami, ktoré sú dlhodobé, poľnohospodárstvom a potravinovou bezpečnosťou nevynímajúc. Zdravé potraviny sú základom prevencie voči ochoreniam. Výskumníci by mali byť vizionármi a politici by im mali viac načúvať.
Ktoré konkrétne opatrenia by sa mali urobiť?
Podporiť farmárov, malých aj začínajúcich, odstraňovať zábrany v podnikaní. Mám veľa šikovných študentov a cítim ich nadšenie, že túžia robiť vo svojom odbore. Trochu sa už vraciame k tomu, že záhradky nechceme mať len pre radosť a potešenie oka, ale čoraz viac ľudí začína vysádzať poľnohospodárske kultúry a chcú mať vlastnú produkciu. Poznám aj takých, ktorí experimentujú a skúmajú aj dovezené druhy zeleniny. Spoločnosť by si mala viac všímať poľnohospodárstvo.
Boli potraviny lepšie za komunizmu alebo teraz? Mnohí hovoria, že máme potraviny plné chémie..
Poľnohospodárstvo produkovalo, plnili sa úlohy, ale nehovorilo sa za akú cenu. Hnojilo sa viac, dnes sa aplikujú hnojivá metodicky presnejšie. Ekológia bola často na poslednom mieste. Na družstvách boli uskladňované haldy hnojív, často vo voľnom prostredí. Močovka sa vylievala na odľahlé miesta, znečisťovali sa spodné vody. Aj dnes naše poľnohospodárstvo trpí na to, čo sa urobilo pred desiatkami rokov. Vyklčovali sa remízy, vetrolamy, rôzne biokoridory s vegetáciou, ktoré mohli slúžiť ako hniezdiská pre vtáctvo. Stále máme ekologicky narušenú krajinu, a preto nás ochrana poľnohospodárskych rastlín stojí viac peňazí.
Myslíte si, že zmena klímy spôsobí to, že budeme v budúcnosti jesť iné plodiny?
My ich už jeme. Na trhu už máme napríklad mango, avokádo, mnohí ľudia pestujú exotické plodiny v skleníkoch alebo na malých rodinných farmách. Nevidím nič zlé na tom, keď budeme pestovať aj iné plodiny. Nakoniec aj tak pestujeme nové odrody, ktoré dovážame zo zahraničia. Ale bolo by múdre, keby sme sa vrátili k takzvaným zabudnutým plodinám ako je pohánka, hrachor, cícer, zabudnuté ovocné plodiny. Dnes pre mnohé plodiny nemáme vlastný výskum a šľachtenie a preto tieto produkty dovážame. Moji študenti majú práve o témy práce s takýmito zabudnutými plodinami veľký záujem. Túžia pracovať v odbore, zaujímajú sa viac o zdravú výživu, ale aj o najmodernejšie technológie, ako predchádzajúce generácie študentov. Vidno aj ich záujem o ekológiu a životné prostredie.
Ktorá rastlina je pre vás istým spôsobom výnimočná?
Trochu odbočím od domácich poľnohospodárskych plodín. Spomeniem rastlinu, ktorú síce poznáme, no nie celkom ju doceňujeme. Je to čajovník, geniálna liečivá rastlina. Poznáme ju iba ako listy, z ktorých varíme nápoj. Jeho počiatky pestovania sú spojené s Čínou, kde sa pije nielen pre chuť, je súčasťou tradície a kultúry, ale predovšetkým ako zdroj katechínov, robí dobre na žalúdok, je dokázané, že má pozitívny účinok na mnohé civilizačné choroby, niektoré typy rakoviny. Mnohé vedecké štúdie ukazujú, že ich vieme potlačiť pri intenzívnom pití čaju. Ľudia by mali viac veriť prírode, nielen liekom. Sme súčasťou prírody a príroda nám ponúka liek na každú chorobu.
Prečo potraviny chutia inak?
V médiách sa často interpretuje, že jablko už nie je, čo bývalo. Menej výkonné krajové odrody mali určité vlastnosti, ktoré sa stratili pri šľachtení na veľký objem, veľkú hmotnosť a na to, aby boli červené a trhovo zaujímavé. Mnohé nové odrody stratili zaujímavé látky. Staré krajové malé jabĺčko je často chutnejšie ako jablko kúpené v reťazci pochádzajúce z intenzívnej veľkoprodukcie. Cez staré odrody môžeme poznať chute našich predkov. Na druhej strane aj naše chute sa menia a na trhu vieme nájsť mnohé moderné a veľmi zaujímavé odrody.
Vy v obchode sledujete pôvod potravín?
Radšej si kúpim slovenské, ale nie vždy sú slovenské najekologickejšie. Mnohí pestovatelia aj na Slovensku aby dopestovali zdravú úrodu používajú veľa pesticídov, chemických látok, musia konkurovať potravinám zo Španielska, Talianska. Aby mali peknú úrodu a predajný tovar, tak musia pomerne porasty intenzívne ošetrovať. Keď môžem, tak si rád kúpim od malých výrobcov, napríklad idem rád na tržnicu do Piešťan, kde poznám pestovateľov a porozprávam sa s nimi ako sa im darí a s akými problémami sa práve vyrovnávajú. Jeden z kľúčov pre ďalší rozvoj v poľnohospodárstve aj z hľadiska sebestačnosti je podpora práve malých farmárov a lokálnych výrobcov. Mali by sme mať mechanizmy pre mladých ľudí a absolventov, aby začali farmárčiť a uplatňovať v poľnohospodárstve najnovšie poznatky, aby sme mali na našich trhoch viac kvalitných domácich produktov.
Čo je fenotypovanie, ktorým sa zaoberáte?
Fenotypovanie je nová veda, ktorá spája genomiku s ekofyziológiou rastlín a agronómiou. Zabezpečuje zber informácií o fyziologickom stave rastliny v daných podmienkach. Vo fenotypovaní využívame napr. fotosyntézu, pretože je to proces, ktorý hovorí o funkčnosti listov a prispôsobení sa určitej rastliny v meniacich sa podmienkach prostredia. Z meraní fotosyntézy vieme vyčítať, či rastlina trpí stresom a ako efektívne pracuje. Za niekoľko minút vám vieme zistiť, ktorá odroda je ako zraniteľná pri určitej teplote. Tieto informácie pri meraní genetických zdrojov vieme poskytnúť šľachtiteľom alebo pestovateľom pri porovnávaní odrôd.
Ako to pomôže?
Hlavným cieľom genetiky, fyziológie rastlín aj ostatných vedných disciplín je zlepšiť úrodu, respektíve zlepšiť vlastnosti rastlín, aby dlhšie odolávali nepriaznivému prostrediu.
Čím to meriate?
Využívame prenosné aparatúry a rôzne kamery, ktoré nepoškodzujú listy, dotýkajú sa ich na niekoľko sekúnd až minút, alebo sa pohybujú nad povrchom rastlín. Tieto metódy sa využívajú aj v diaľkovom prieskume Zeme. Skúmame ako sa rastliny správajú v kontrolovateľných podmienkach alebo na poli v meniacich sa podmienkach prostredia. Zaznamenávame množstvo údajov o jednotlivých listoch, o biochemických vlastnostiach, raste, a o tom ako jednotlivé listy a celé rastliny pracujú a ktoré odrody sú vhodnejšie z hľadiska určitého prostredia. Zaoberáme sa výskumom vlastností odrôd na základe odolnosti k abiotickým stresom (sucho, vysoká teplota, zasolenie), využívaním vody, reakciami rastlín na premenlivé a UVB žiarenie. Fenotypovanie teda napomáha urýchleniu šľachtenia. Myšlienkou fenotypovania je tiež, aby sa tieto technológie dostali až na úroveň farmára. Farmár, ktorý príde do porastu, bude mať aplikáciu v mobile a cez družicové snímanie zistí napríklad hladinu dusíka v poraste, alebo ako rastliny trpia vodným stresom. Fenotypovacie metódy sa už uplatňujú v praxi vo vyspelých krajinách. Využívajú sa v kontrole zdravotného stavu porastov a kontroly výživného stavu porastov. Vo Francúzsku takto napríklad kontrolujú aj pestovanie aj dozrievanie hrozna.
Ako k tomuto výskumu prispievate vy?
Sme partnermi európskeho projektu, kde sa študuje citlivosť senzorov, vyvíjajú sa protokoly meraní, testujú sa široké súbory genotypov rôznych plodín. Zaoberáme sa, ako a čo merať, štandardizujeme a porovnávame jednotlivé platformy na 22 európskych pracoviskách. Na SPU v Nitre v rámci Výskumného centra AgroBioTech máme laboratórium, ktoré patrí k špičkovým v Európe. Máme bohatú medzinárodnú spoluprácu a už sa nechodíme učiť von, ale zahraniční partneri si k nám chodia robiť experimenty. Výsledky spoločne publikujeme v prestížnych medzinárodných časopisoch. Časť našich prác patrí k „highly cited papers“ (vysoko citovaným článkom), ktoré patria k jednému percentu najcitovanejších článkov vo svete a tých máme pätnásť.