Szántóföldi növények adaptációs kutatásai és genetikai diverzitásának fejlesztése szennyezett, toxikus és szikes területekre.
Mindenki számára közismert tény, hogy világszerte növekszik a klímaváltozás, az öntözés, a nem megfelelő műtrágyázás és talajművelés, valamint az iparosodás miatt a növénytermesztésre kevésbé alkalmas talajok aránya.
Ezek a talajok a sós (szikes), savanyú és/vagy szennyezett talajok. Ma Magyarországon kb. 2,3 millió ha savanyú talaj és 600 ezer ha szikes talaj van, amelyen a növénytermesztés gyakran nem gazdaságos, különösen akkor nem, ha ezekhez társul a klímaváltozás miatti gyakori aszály és hősokk.
A talajjavításra nagyon kevés figyelmet és gyakorlati munkát fordítanak hazánkban, ezért a talajjavítás jellemző elmaradása miatt nagyon fontos az ilyen talajokon is gazdaságosan termeszthető növényfajok, fajták nemesítése. A szakirodalom szerint erre van lehetőség, mert a növényfajok között és az egyes növényfajokon belül is találtak olyanokat, amelyek másoknál sokkal jobban elviselik az ilyen abiotikus stresszeket.
A közelmúltban világszerte publikáltak ezzel kapcsolatban eredményeket, és több olyan ország is van, ahol ezeknek a növényeknek a termesztését már elkezdték. Ausztráliában nemesítettek egy olyan durumbúzát, amely a sós talajon 25%-kal többet termett, mivel tartalmazta a „TmHKT1;5-A” sótolerancia gént.
Az egyik legnagyobb vetőmag-előállító és -forgalmazó vállalat, szintén Ausztráliában, marker szelekcióval (MAS) előállított savanyú talaj és alumínium toleráns árpafajtát vitt a piacra 2013-ban. Vietnámban szintén MAS-módszerrel számos savanyú talajt tűrő és alumínium toleráns rizsfajtát hoztak létre, amelyeket 100 ezer ha-on termesztenek.
Indiában, Bangladesben és a Fülöp-szigeteken már több tucat sótűrő rizsfajtát vontak termesztésbe. A búza alumíniumtűrésének szintjét az „ALMT1” gén szabja meg, jelenlétében a fajta akár 10-35%kal is többet teremhet, és még a szárazságtűrése is fokozódhat.
Mexikó egyik legjelentősebb kutatóintézetének a kutatói az elmúlt 10 évben több olyan savanyú talaj és szárazság toleráns kukoricafajtát nemesítettek, amelyek 40%-kal többet termettek, mint a nem toleráns fajták ugyanazon körülmények között. Számos egyéb példát is lehetne említeni az ilyen irányú kutatások eredményeiről.
Sajnos, hazánkban a nemesítők nem foglalkoztak a sós és a savanyú talajokra való nemesítéssel, mivel a fajtaelismerés rendszerében csak azok a fajtajelöltek lehetnek elismert fajták, amelyeket úgymond „jó talajokra” nemesítettek. A Nemzeti Fajtalistán szereplő több száz fajtáról nem készült olyan felmérés, hogy közülük melyek valók szikre vagy savanyú talajra.
A szikes vagy savanyú talajokon gazdálkodóknak már az is nagy segítség lenne, ha meg tudnánk mondani, hogy a jelenlegi szántóföldi elismert növényfajták közül melyek azok, amelyek az ilyen talajokon többet termenek, mint más fajták.
Hazánkban a nemesítők nem foglalkoztak a sós és a savanyú talajokra való nemesítéssel, mivel a fajtaelismerés rendszerében csak azok a fajtajelöltek lehetnek elismert fajták, amelyeket úgymond „jó talajokra” nemesítettek
A Pannon Breeding program és a Pannon régió növényeinek genetikai hasznosítása című pályázat keretében nemcsak az ilyen talajokra való új fajták nemesítése kezdődött el, hanem a jelenlegi fajtaszortimentből a Gabonakutató Nonprofit Kft. vizsgálataival kiválogatják azokat a fajtákat, amelyek jobban megfelelnek az ilyen talajokra való termesztésnek.
A kutatás távlati célkitűzése, indokoltsága, agrárgazdasági jelentősége és az egyes szakaszok ütemezése
A klímaváltozás következtében fokozott a stresszhatás alatt álló talajok negatív hatása. Egy fontos K+F+I válasz az abiotikus stresszfaktoroknak minél nagyobb mértékben ellenálló fajok kiválasztása és a fajon belüli genotípusok szűrése. Ezenkívül újabbak kifejlesztése is célja a kutatócsoportnak, mert ez mind rövid mind közép- és hosszú távon egyre nagyobb jelentőségű.
A növekvő élelmiszerigény miatt a termőföldterületek bővítése szükséges, melynek egyik módja az eddig kevésbé vagy alacsony hatékonysággal művelt területek – szikesek és savanyú talajok –művelésének növelése. Az egyre növekvő ipari tevékenység és ipari talaj-, valamint légköri szennyezés okán szükséges a szennyezett területek mielőbbi rekultivációja vagy remediációja.
A fenti célok megvalósításához szükséges a legmegfelelőbb szántóföldi növényfajok, -fajták és genotípusok kiválasztása, mely történhet a már meglévő fajtaszortiment szelekciójával, illetve új genotípusok kifejlesztésével.
A különböző talajtípusokon beállítandó szántóföldi és üvegházi kísérletek segítségével azonosíthatóak a szélsőséges vagy szennyezett talajokon is termeszthető genotípusok
A Gabonakutató Nonprofit Kft. növénynemesítési és termesztési kutatásaival mind a három területhez képes teljeskörűen kapcsolódni.
A kutatások részét képezik az alábbiak:
- Gabonafélék és olajos növények körében termékfejlesztés (nemesítés), vetőmag-előállítás és az adott talajtípushoz és termesztendő növényhez való termesztési technológia kidolgozása. (Szélesebb értelemben vett zöldfelület-gazdálkodáshoz kapcsolódóan szikes vagy savanyú talajok nagy abiotikus toleranciájú gabonákkal való hasznosítás.)
- Szennyezett területek kármentesítésére alkalmas növényanyag előállítása, energianövényekkel kapcsolatos kísérletek. (Gabonás biomassza: tritikálé, silócirok, szudáni fű. Nagy abiotikus toleranciájú típusok szelektálása a meglévő fajták közül, illetve új genotípusok kifejlesztése szikes és egyéb gyengébb adottságú területekre, pl. búza és egyéb kalászos növények, kukorica, szemes cirok, napraforgó. Nagy akkumulációs képességű genotípusok szelektálása a meglévő fajtákból, és új genotípusok kifejlesztése jelző vagy akkumulációs céllal a szennyezett területekre a teljes fitoremediációs folyamatba beillesztve – első vagy második generációs kultúrák: tritikálé, zab, egyéb kalászosok, cirok és az utána következők úgymint napraforgó, kukorica stb. A fenti célokhoz kapcsolódó adaptáció és termesztéstechnológiai kidolgozása.)
- Hatóanyagáért, különleges beltartalmi értékeiért termesztett növények: speciális beltartalmú növényfajok (pl. tönköly-, bíbor- és kékbúzák, olajnövények) és a hozzájuk tartozó technológiai adaptáció kidolgozása.)
- Informatika: kísérleti adatok feldolgozása, adatértékelés.
- Agrárökonómia: a termékekhez kapcsolódó marketingeszközök kutatása, piacfelmérés, piackutatás, értékesítési csatornák feltérképezése. Piaci potenciál, üzleti hasznosíthatóság terén a kifejlesztett termékek vonalán a Gabonakutató Nonprofit Kft. teljes kereskedelmi potenciáljával.
Mindemellett szükséges a fajhoz/fajtákhoz kapcsolódó speciális, a fenti célokat szolgáló agronómiai technológiák kifejlesztése is.
Alapkutatás terén a következő kapacitásokkal támogatják a teljes projektet:
- In vitro szűrés (ELTE együttműködésével).
- Üvegházi tenyészedényes kísérletek speciális talajokon (Debrecen, Nyíregyháza együttműködésével).
- Szabadföldi kísérletek beállítása (Kiszomboron, Törökszentmiklóson és Nyíregyházán).
Fontos kihangsúlyozni, hogy a fenti kutatások minimum 4-5 éves fejlesztést igényelnek, és egy hosszabb (8-12 éves) kutatási folyamat részét képezik, végét jelentik. Fenti kutatási projekt végtermékei olyan növényfajok, fajták és speciális hazai genotípusaik, melyek génmegőrzése és fenntartása súlyos meglévő és a jövőben bekövetkező problémákat orvosolhat itthon, és lehetőséget ad a komplett technológia, genetika és know-how más országokban és területeken való adaptációjára.
A Gabonakutató Nonprofit Kft. által nemesített fajok –kalászosok, kukorica, cirokfélék, napraforgó és szója – fajtái között, valamint a Gabonakutató Nonprofit Kft. génbankjában (kb. 7 ezer genotípus) is vannak olyanok, amelyek szélsőséges talajtípusokon (szikesek, homok, savanyú talajok) is termeszthetők, és stressztűrésük célzott szelekcióval tovább növelhető. A különböző talajtípusokon beállítandó szántóföldi és üvegházi kísérletek segítségével azonosíthatóak a szélsőséges vagy szennyezett talajokon is termeszthető genotípusok.
Piaci potenciál, üzleti hasznosíthatóság
Mint fentebb említésre került, hazánkban a savanyú talajok területe 2,3 millió ha, a szikes talajoké 600 ezer ha-ra becsülhető, a másodlagos szikesedésre hajlamos talajok 400 ezer hektáron vannak. Azaz a fokozottan stressztűrő növényfajok, -fajták termesztése nagyon jelentős gazdasági előnnyel járna e hatalmas területeken.
Újdonságtartalom, jelentőség
Fokozottan stressztűrő fajok, fajták használatával a szélsőséges talajokon nagyobb haszon érhető el, mint a nem odavaló növények termesztésével. A projektben végzett kutatások révén a növények genetikai állományából azt a részt kísérlik meg hasznosítani, amelyre az optimális környezetben végzett termesztésnél nem volt szükség.
SZERZŐ: SIPOS NIKOLETT
