Az éghajlatváltozás minden évben mérsékelten vagy súlyosan, de hatással van a növénytermesztésre. A mezőgazdaság jövőjének az „intelligens növények” előállítására kell összpontosítania. Az intelligens növényeknek azokat nevezzük, amelyek képesek érzékelni a környezeti változásokat és alkalmazkodni is tudnak azokhoz.
Tudunk-e olyan intelligens növényeket tervezni és előállítani, amelyek sokkal ellenállóbbak az éghajlatváltozással szemben?
A médiában gyakorlatilag napi téma, a két különálló, de egymással szorosan összefüggő dolog. Az egyik a „klímaváltozás”, a másik pedig az „élelmiszerbiztonság”. Az éghajlatváltozás hatásait minden évszakban érzékelhetjük. Újabb és újabb, korábban ritkaságnak számító vagy elő sem forduló, új időjárási mintákkal találkozhatunk. Az élelmezésbiztonságot a tápláló élelmiszerek elérhetősége és hozzáférhetősége határozza meg. Ezt számos tényező befolyásolja, mint például a költségek, az ellátási láncok, az időjárás, a talaj minősége, a víz, a betegségek és kártevők stb. Az előbb felsorolt tényezők többsége szorosan összefügg az éghajlatváltozással. Ez azért számít problémának, mert ha a klímaváltozás határozatlan ideig tart, az élelmiszer-ellátás bizonytalansága is fennmaradhat a javítós szándékú beavatkozási kísérletek ellenére. Nézzük most együtt a kettőt. Élelmiszereink nagy része elsősorban mezőgazdasági termeléshez kapcsolódik, akár a föld felett, akár a föld alatt. Nem mindegy, hogy milyen minőséget és mekkora termésmennyiséget sikerül a gazdáknak elérniük a változó körülmények között.
Egy közelmúltban befejezett, öt évig tartó kutatás célja annak megértése volt, hogy bizonyos növények miért képesek több termést produkálni, mint mások. A kutatást a Cambridge-i Egyetem Növénytudományi Tanszékén végezték, Dr. Pallavi Singh vezetésével. A tanulmány felvázolja, hogyan lehetne a jövőben intelligens növényeket megtervezni termelékenységük és hozamuk javítása érdekében. A tanulmány kifejezetten a fotoszintézisre fókuszált. Vagyis arra a folyamatra, amely során a növények a fényt, a szén-dioxidot és a vizet cukrokká alakítják. Kétféle fotoszintézis létezik: C3 és C4. A C3-asok közé tartoznak az olyan nagy jelentőségű növények, mint a tehénborsó, manióka, szójabab, rizs, búza, árpa és a zab. A C4-es növények – például a kukorica, a cirok és a köles – speciális sejteket fejlesztettek ki a szén-dioxid koncentrálására, ami a C4 fotoszintézist akár 60 százalékkal is hatékonyabbá teszi, különösen forró és száraz környezetben. A gyorsabb fotoszintézis mellett a C4 növények kevesebb vizet és nitrogént igényelnek. Összességében az a cél, hogy a C4 jellemzőit sikerüljön „megjeleníteni” a C3 növényekben. Ez növeli a hozamot, csökkenti a műveléshez szükséges területet, csökkenti az öntözési igényt és korlátozza a műtrágya alkalmazását. Ha a jelenlegi C3-as növényeket át lehetne alakítani C4-es típusú fotoszintézisre, akkor ebből jelentős gazdasági és környezeti előnyök származnának mind a megnövekedett termelékenységükből, mind a kedvezőbb termelési ráfordításokból. Habár, úgy tűnik, hogy a C3 fotoszintézisben több lehetőség van a fejlesztésre, a számítógépes modellek azt sugallják, hogy mindkét típusú fotoszintézis tovább javítható. Napjainkban, világ szinten több projekt is dolgozik a C3-as növények fotoszintézisének javításán. Mégpedig a nagyobb élelmezésbiztonság érdekében, különös figyelemmel a jövőbeli éghajlati forgatókönyvekre.
A klímaváltozás kapcsán ezek a témák is érdekelhetik: Az éghajlatváltozás szerepe a termőföldárak növekedésében vagy Létezik-e intelligens növény?
Czékus Mihály
