1990년대까지 동아프리카의 소농 옥수수 지대는 주곡을 두 갈래로 잃고 있었다. 줄기천공충 애벌레는 옥수수 줄기를 뚫고 들어가고, 절대 기생근 식물인 스트리가 헤르몬티카(Striga hermonthica)는 작물의 뿌리에 붙어 며칠 만에 작물을 죽음으로 몰아넣었다. 가난한 농민들은 살충제를 살 형편이 아니었고, 수십 년에 걸친 육종과 살포도 그들의 밭에는 닿지 못했다. 국제곤충생리생태학센터(ICIPE)와 로탐스테드 연구소(Rothamsted Research)는 다른 질문을 던졌다. 나방을 어떻게 죽일 것인가가 아니라, 옥수수 밭을 나방이 가고 싶어 하지 않을 장소로 어떻게 만들 것인가였다.

연구팀은 해충의 숙주 탐색 암호를 읽었다. 암컷 줄기천공충은 휘발성 혼합물로 숙주를 찾으므로, 제야우르 칸(Zeyaur Khan)과 존 피켓(John Pickett)의 연구팀은 작물 주위를 나방이 잘못 읽을 수 없는 신호로 둘러쌌다. 간작으로 심은 몰라세스 풀(후에 은엽 데스모디움)은 나방에게는 혐오스럽지만 코테시아(Cotesia) 말벌에게는 매력적인 냄새를 내뿜었고, 나피어 풀 경계는 산란 유인에서 옥수수를 능가했다. 함정은 치명적이었다. 나피어 풀의 수액이 애벌레를 끈적하게 뒤덮어 15일 이내에 80% 이상을 죽였다. 데스모디움 구획에서는 스트리가도 거의 나타나지 않았다. 뿌리 삼출물이 기생 식물의 자살 발아를 유도했기 때문이다.

경제성이 실제로 일을 해냈다. 모든 투입물은 병이 아니라 씨앗이었다. 데스모디움은 질소를 고정하고, 두 동반 식물 모두 고부가가치 낙농 사료이므로 '해충 방제'가 스스로 비용을 충당했다. 2013년까지 채택은 소농 가구 55,000호를 넘어 연간 약 30% 성장했고, 2020년까지 100만 호라는 목표가 제시되었다. 가뭄에 강한 2세대는 더 건조한 지역에서 수확량을 다시 약 두 배로 끌어올렸다.

한 식물로 나방을 쫓아내고, 다른 식물에서 유인해 죽인다

나방을 독살하는 대신 나방 자체의 숙주 탐색 화학을 이용하므로 저항성의 악순환이 없고, 농민이 다시 사야 하는 투입물도 없다.

함정 작물은 해충의 가장 강한 선호를 사형 선고로 바꾼다. 나피어 풀은 옥수수보다 산란을 더 많이 유인한 뒤, 끈적한 수액으로 애벌레를 죽인다.

우연한 스트리가 효과는 현장에서 발견되었고 화학으로 추적되어, 같은 식물이 두 번째 문제까지 해결하게 했다.

동반 식물은 질소, 유기물, 낙농 사료라는 가치를 돌려주므로, 이 기술은 보조금이 아니라 농장 경제성에 힘입어 확산된다.

해충이 직접 공격에 저항할 때는 그 해충 자체의 항법 신호에서 지렛대를 찾아라. 설계된 서식지는 사용자가 감당할 수 없는 화학물질을 이길 수 있고, 하나의 식물이 여러 문제를 동시에 해결할 수 있다.

푸시-풀(push-pull)은 케냐, 우간다, 탄자니아, 에티오피아로 퍼졌고 2016년 열대거세미나방 침입 이후 적응되었다. 3세대는 가뭄을 위해 데스모디움 인카눔(Desmodium incanum)과 브라키아리아 물라토 II(Brachiaria Mulato II)를 짝지었다. 메커니즘은 계속 정교해졌다. 베른과 ICIPE의 2025년 eLife 연구는 데스모디움 휘발성 물질이 단순히 나방을 쫓는 것이 아니라 나방을 가로막고 죽인다는 것을 발견했다. 현장 결과는 유효하지만 정확한 신호 생물학은 아직 규명 중이다.

근거 확인하기

출처

  1. Achieving food security for one million sub-Saharan African poor through push–pull innovation by 2020 Philosophical Transactions of the Royal Society B · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Desmodium volatiles in 'push-pull' cropping systems and protection against the fall armyworm, Spodoptera frugiperda eLife · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Intercropping Increases Parasitism of Pests Nature · doi.org