A napjainkban zajló klímaváltozás jelentős problémát okoz a mezőgazdaságban. A szélsőséges időjárási körülmények közvetlenül és közvetetten is befolyásolják a növénytermesztést. Közvetlen hatásként tekintünk az egyre gyakrabban előforduló aszályos vagy épp az extrém csapadékos időjárásra, amely sok esetben jelentős stresszt okoz a szántóföldi kultúrákban, míg járulékos hatás lehet egy kórokozó vagy kártevő hirtelen, járványszerű megjelenése is.
Növényvédelmi szempontból jelentős kihívást jelent a komplex probléma leküzdése. Ez egyfelől az egyre szigorúbb növényvédőszer-felhasználási szabályozások okán, másfelől pedig a beavatkozási lehetőségek korlátozottságával magyarázható. A növénytermesztés során, a profit mellett, előtérbe kell helyeznünk a fenntarthatóságot is, és ez kiemelten fontos a növényvédelem esetében is. A megfelelően alkalmazott agrotechnika és a jól megválasztott genotípus döntő lehet a mindkét szempontból való megfelelésnek.
A kukorica fuzáriumos megbetegedése
A kukorica világ- és hazai viszonylatban is az egyik legjelentősebb szántóföldi kultúra. A különböző kórokozókkal szembeni ellenállósága jónak mondható, és az ellenük történő védekezés lehetőségei is széleskörűek. Mindenképpen fontos azonban megjegyezni, hogy egy-egy kórokozó, ha az évjárat megfelelő a számára, jelentős problémát okozhat az adott szántóföldi kultúrában. Más irányból megközelítve, bizonyos kórokozók kártétele nem feltétlenül a terméskiesésben, hanem a termés minőségromlásában is jelentkezhet. Ilyen betegség a kukorica fuzáriózisa is, mely gyakorlatilag a csírázástól a termésérésig a növény teljes életciklusa alatt veszélyforrásként jelentkezik.
A fertőzés tüneteket okozhat a csövön, a száron és a gyökérzeten is. A kukorica fuzáriumos megbetegedésének első tünetei a fiatal növények esetében jelentkezhetnek, amelyek a kezdeti fejlődési dinamika csökkenését, esetleg növényelhalást okozhatnak. A későbbi, címerhányás környéki időszakban komoly gondot okozhat a kukorica fuzáriumos szárkorhadása, ami a növény szállítószöveteinek károsodása miatt nagymértékben csökkenti a termés szárazanyag-tartalmát, valamint a szár szilárdságának csökkenése miatt betakarítási veszteségeket is okozhat. A legjelentősebb problémát azonban a cső és ezen belül a szemek fertőződése okozza, hiszen ekkor a termés minőségi romlása jelentős lehet. A kórokozó által szintetizált toxikus vegyületek egészségkárosító hatásúak.
A fertőzés szimptómáit általában nem egy faj, hanem általában több fajból álló kórokozó-együttes okozza. A Fusarium fajok többsége polifág, azaz nem csak egy konkrét növényfajt, hanem akár teljesen eltérő családokat is képes megfertőzni. Ez jelentős mértékben megnehezíti a védekezést, mivel a megfelelő vetésváltás önmagában még nem elegendő. Így a lehetőségeink a rezisztens genotípusok kiválasztására és használatára, valamint az optimális tápanyagellátásra és növénykondicionálásra korlátozódnak.
Rezisztencianemesítés
A rezisztens fajták nemesítése nagy jelentőséggel bír a fuzárium elleni védekezésben is. Régóta foglalkoztatja a kutatókat, hogy léteznek-e olyan kukorica-genotípusok, melyek képesek ellenállni a fuzáriumfertőzésnek. A kutatási eredmények alapján megállapították, hogy van eltérés a genotípusok fogékonyságában a korokozóval szemben, de teljesen ellenálló vonalat még nem sikerült felfedezni. Ez valószínűleg amiatt van, hogy ez a fajta rezisztencia több gén által kódolt, bonyolult mechanizmus eredménye. Továbbá nehezíti a növénynemesítők munkáját, hogy magát a betegséget is egyidejűleg több patogén okozza. Nagyon fontos szereppel bírnak a lokális nemesítési programok, mivel a kórokozó-együttes összetétele régiónként eltérő lehet.
Tápanyagellátás
A kiegyensúlyozott tápelemellátás elengedhetetlen a modern növénytermesztésben. A Liebig-féle elmélet szerint az optimálishoz képest a legkisebb mennyiségben rendelkezésre álló tápanyag határozza meg a fejlődést az összes tápelem közül. Azonban az optimálisnál jelentősen nagyobb mértékben jelenlévő tápelem is jelentős problémát okozhat. Az egyik tápelem túlsúlya egy másik elem relatív hiányát is indukálhatja, ami kedvezőtlen a termésképzés szempontjából. Egyes tápelemekből luxusfogyasztásra is képesek a növények, és ez, amellett, hogy gazdaságilag nem kifizetődő, még további problémákat is okozhat. Ilyen elem a nitrogén is, amely a tápelemek közül az egyik legjelentősebb termésnövelő hatású, mégis az egyik legnagyobb kockázatot is magában hordozza. A talajban található, növények által is felvehető ásványi formái igen mozgékonyak, nem kötődnek meg, így könnyen kimosódnak a talajból, ezáltal károsítják környezetünket, továbbá gazdasági kárt is okoznak, mivel az így kimosódott tápanyag, mondhatni, „kidobott pénz”.
A túlzott mértékű nitrogénkijuttatás az imént említett hátrányain túl növénykórtani problémák forrása is lehet. A nagy mennyiségben felvett nitrogén lazább szöveteket eredményezhet, ami fogékonyabbá teszi a növényeket a biotikus (kórokozók, kártevők) és abiotikus (időjárási szélsőségek) tényezőkkel szemben is. Több korábbi kutatásban bizonyították, hogy a nitrogéndózisok növelése növelte a kukorica fogékonyságát a fuzáriumos megbetegedésekkel szemben, míg a kálium mérséklő hatással volt rá. Ha a magas nitrogénadagok monokultúrás termesztéssel társultak, még tovább romlott a helyzet. Ezzel szemben arra is bizonyítékot találtak, hogy jelentős mértékű nitrogénhiány mellett magasabb volt a gombás fertőzések mértéke, mivel ilyen esetben magasabb toxintartalmat tapasztaltak. Több kutató is összefüggést talált a fertőzésekre való fogékonyság és a fennálló növényi stressz között, ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy bármilyen kedvezőtlen hatás, ami rontotta a növények kondícióját, növelte a megbetegedések előfordulását.
Van eltérés a genotípusok fogékonyságában a kórokozóval szemben
Jelenlegi kutatások
Mint ahogy az eddig leírtakból látszik, a téma sok kardinális pontja még nem teljesen tisztázott, és sok jelenség vár még magyarázatra. Ezeknek az összefüggéseknek a tisztázása a jelen agrárkutatóinak feladata. Többek között ilyen jellegű kutatások folynak a Debreceni Egyetem Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Alkalmazott Növénybiológiai Tanszékén. Az itt munkálkodó kutatók régóta vizsgálják a növények nitrogénhasznosítási hatékonyságát és azt befolyásoló egyéb tényezőket. Az egyik legújabb kutatási vonal a különböző növényi kórokozók hatása a nitrogénhasznosítási hatékonyságra. A kutatás első szakaszában nagy szerepet játszanak az úgynevezett kontrollált kísérletek, melyek során zárt rendszerű növénynevelő rendszer segítségével végezzük a kísérleteket. Ez kiváló lehetőséget ad a növényeket érő egyéb hatások kizárására. A kutatásunk célja az eltérő nitrogénhasznosítási hatékonysággal rendelkező kukorica-genotípusok növényélettani válaszreakcióit vizsgálni fuzáriumfertőzés mellett. A kutatás következő fázisában szántóföldi kísérleti fázisban szeretnénk vizsgálni az említett tényezőket. A kutatás során nyert adatok fontos információkkal szolgáltathatnak a növénynemesítők és a gazdálkodók számára is.
„A PUBLIKÁCIÓ AZ INNOVÁCIÓS ÉS TECHNOLÓGIAI MINISZTÉRIUM ÚNKP-20-3 KÓDSZÁMÚ ÚJ NEMZETI KIVÁLÓSÁG PROGRAMJÁNAK A NEMZETI KUTATÁSI, FEJLESZTÉSI ÉS INNOVÁCIÓS ALAPBÓL FINANSZÍROZOTT SZAKMAI TÁMOGATÁSÁVAL KÉSZÜLT.”
SZERZŐ: SIMKÓ ATTILA, DR. VERES SZILVIA
