Jaderná věda a technika pomáhá vyživovat Čínu

V Číně žije 19 % světového obyvatelstva, ale z celé rozlohy Číny je jen 7–10 % orné půdy. Je problém, jak nakrmit rostoucí počet obyvatelstva a současně chránit životní prostředí a přírodní zdroje. V posledních desetiletích využívají čínští vědci při výrobě potravin stále více jadernou a izotopovou techniku. Ve spolupráci s IAEA a FAO pomáhají zemědělcům ve vývoji nových druhů plodin pomocí ozařování – radiačního šlechtění. Na rozdíl od některých jiných zemí je používání jaderné techniky začleněno do Čínské akademie zemědělských věd (CASA) i do provinčních akademií zemědělských věd. Díky tomuto uspořádání se výsledky výzkumu rychle uplatňují v praxi. Například druhá nejrozšířenější odrůda pšenice v Číně, Luyuan 502, byla vyšlechtěna v Institute of Crop Sciences a v Shangdong Academy of Agricultural Sciences s využitím mutací indukovaných ve vesmíru. Odrůda má o 11 % vyšší výnosy než tradiční odrůdy a je tolerantnější k suchu a hlavním nemocem. Pěstuje se na ploše větší než 3,6 milionů ha, což je téměř plocha Švýcarska. Je to jedna z 11 druhů pšenice vyšlechtěná pro lepší toleranci k zasolení půdy a obdobím sucha, pro lepší kvalitu zrna a výnosnost.

Díky těsné spolupráci s IAEA a FAO vypěstovala Čína v uplynulých šedesáti letech více než 1 000 mutantů různých plodin – představují 25 % mutantů ve světové databázi. K mutačnímu šlechtění se používají urychlovače těžkých iontů (heavy ion beam accelerators), kosmické paprsky a gama záření, ale rovněž chemikálie. Zkoumá se široký rozsah plodin včetně pšenice, rýže, kukuřice, sójových bobů a zeleniny. Během desetiletí se čínský Institute of Crop Sciences rovněž stal hlavním přispěvatelem do programu technické spolupráce IAEA, v němž je registrováno přes 30 zemí s více než 150 plodinami.

Mutační šlechtění ve vesmíru

Ozařování způsobuje náhodné genetické variace, které dávají mutantním rostlinám nové a užitečné vlastnosti. Při mutačním šlechtění nedochází k transformaci genu, ale rostlina spíše používá vlastní genetické komponenty a napodobuje přírodní proces spontánní mutace, což je motor evoluce. Vždyť kosmické záření působí na přírodu na zeměkouli od vzniku života. Využitím radiace mohou vědci významně zkrátit dobu potřebnou k vypěstování nové a vylepšené rostliny. Vesmírná mutageneze, což je mutační šlechtění ve vesmíru, spočívá v tom, že se semena rostlin dopraví do vesmíru, kde jsou kosmické paprsky silnější – není zde ochranná vrstva atmosféry. K provedení experimentů se používají satelity, kosmické lodě i balony ve velkých výškách. Jednou z výhod této metody je, že se rostliny poškodí méně, než při používání gama záření na Zemi.

Mlékárenství chce také pomoc od IAEA

Čínský domácí mlékárenský průmysl se dlouhodobě potýká s nízkou mírou využití proteinů (bílkovin) u mléčných krav. Přežvýkavci nejsou schopni využít ani polovinu proteinů podaných v krmivu, zbytek končí v exkrementech. To je velmi nehospodárné jak pro samotné farmáře, tak pro životní prostředí, protože vysoký obsah dusíku přírodu poškozuje. Používání izotopové techniky ke sledování pohybu dusíku v těle zvířete by pomohlo zlepšit efektivnost jeho využití například změnou složení krmiva. To by bylo velmi významné, protože spotřeba mlékárenských produktů v Číně představuje nyní asi třetinu průměrné globální spotřeby na jednu osobu a neustále roste. Čína věří, že za pomoci IAEA a FAO se jí podaří tento problém vyřešit.

Zdroj: Miklos Gaspar: How nuclear techniques help feed China. IAEA Bulletin, April 2019, s. 34-35