Со строго научной точки зрения саранчой называют несколько видов семейства Acrididae, способных, при нехватке ресурсов или перенаселении, сбиваться в крупные мигрирующие стаи в сотни миллионов особей. При перелетах они садятся на конкретное поле и часто съедают до 80 процентов урожая на нем (а то и более). В абсолютных цифрах они редко уничтожают более 10 процентов зерновых в той или иной стране. Но локальный ущерб на маршруте миграции много больше. В отличие от других насекомых-вредителей, фермеры не могут эффективно бороться с ними инсектицидами: маршрут саранчи непредсказуем в точности, а нужное для борьбы количество инсектицидов чисто технически трудно внести на обширные поля в короткое время после объявления опасности саранчи.
Международная группа ученых попробовала найти альтернативу в борьбе с такими насекомыми, а конкретнее — с сенегальским кузнечиком (несмотря на название, он тоже относится к настоящим саранчовым). Это насекомое регулярно поражает поля от Западной Африки до Индии, нанося большой ущерб региону. Результаты работы опубликовали в Scientific Reports.
Авторы исходили из идеи, что саранча при перелете нуждается в большом количестве углеводов. Поэтому они попробовали сместить баланс углеводов и других компонентов в культурных растениях. Для этого организовали полевой эксперимент: на ста полях проса (каждое по гектару) в Сенегале вносили существенные дозы удобрений, в значительной степени азотных, а рядом с ними оставляли равные по числу и площади участки необработанных полей. Удобрения вносились по одной схеме: три обработки NPK (азот-фосфор-калий) и две — мочевиной.
Поля обследовали на предмет численности насекомых и ущерба для урожая трижды: до внесения удобрений, во время него и после. Результаты серьезно разнились на разных полях, поскольку даже в одном регионе предсказать, куда прилетит больше саранчи, а куда меньше, довольно сложно. Тем не менее, в среднем число саранчи на один гектар в обработанных районах упало еще в период вноса удобрений и еще серьезнее сократилось после него (на десятки процентов). Урожайность проса на обработанных участках тоже выросла на десятки процентов. Но довольно сложно сказать, было ли это эффектом защиты от саранчи или же внесения удобрений.
Механизм защиты от насекомых в данном случае не имел связи с какой-то интоксикацией. Просто растения, получающие больше азота, активнее вырабатывают белки, поэтому их доля в массе растения увеличивается, а углеводов — снижается. Это не очень плохо для потребителей такой еды: человек, исходно всеядный и значительную часть своей истории ключевой хищник экосистем, хорошо переносит большую долю белков в рационе. Да, он получит чуть меньше калорий на килограмм еды, но количество калорий как раз не относится к тому, чего современным людям не хватает, чего часто нельзя сказать о количестве белка. Зато саранча, облигатное травоядное, страдает: для нее углеводы при перелетах нужнее белка.
Новый подход в противостоянии саранче хорош тем, что не требует каких-то ударных доз инсектицидов, вносимых за короткое время и дающих большую нагрузку на логистику и скорость реакции. Удобрения на поля можно вносить заранее, ежегодно, без штурмовщины и перенапряжения фермеров. При этом даже если саранча не прилетит, внос в любом случае окупится ростом урожайности.