Terméspotenciál – termésstabilitás – termésbiztonság nemesítő szemmel

Ehhez a sokrétű munkához azonban nemcsak a genetika ismerete szükséges, hanem növényélettani, vetőmag-előállítási, agrotechnikai, növénykórtani, sőt matematikai ismeretek is szükségesek és a mai kornak megfelelően elengedhetetlen a számítástechnikai és adatbázis-kezelési jártasság is, ha valaki jól szeretné végezni a nemesítői munkát. A nemesítőnek azonban nemcsak a gazdák és a piac változó igényeinek kell megfelelnie, hanem a klímaváltozás miatt egyre szélsőségesebb időjárási körülményeknek is.

Ha megkérdezzük a kukoricatermelőket szerte a világban, hogy milyen az ideális kukorica, akkor egyöntetű választ kapunk: olyan, ami sokat terem. Amilyen egyszerű a kérdésünkre a válasz, olyan nehéz erre az igényre megtalálni a megfelelő megoldást. Ebben a cikkben ezt a kérdést szeretném körbejárni.

Terméspotenciál

A kukorica a világ egyik legnagyobb mennyiségben termelt mezőgazdasági növénye. Hosszú évszázadokig a kukoricatermesztés csak a tájfajták használatán alapult, azonban az 1910-es évektől Amerikában felfedezték a heterózis jelenségét és annak fontosságát a kukoricában is. Mégis bő 40 évnek el kellett telnie, hogy Európában megjelenjenek a hibridkukoricák. Ennek első úttörője Pap Endre nemesítő volt és neki köszönhetően 1954-ben megjelent Magyarország első kukorica hibridje, ami egyben a kontinens első hibridje is volt. A hibridek megjelenése és elterjedése az 1. ábra szerint drasztikus hatással volt a magyar termésátlagokra.

1. ábra A kukorica magyarországi termésátlagai az elmúlt 98 évben

Ennek a növekedésnek a hátterében a már említett heterózis jelensége áll, de természetesen az agrotechnikai és gépészeti fejlődés is segítette a terméseredmények rohamos emelkedését. A heterózis egy máig nagyrészt ismeretlen biológiai, genetikai jelenség, melynek a hátterében az áll, hogy a két eltérő genetikájú élőlény utódja sokkal jobb fizikai megjelenéssel rendelkezik, mint a szülei. Ez leginkább mennyiségi tulajdonságokban jelentkezik, mint például a nagyobb növény magasság, nagyobb termés, nagyobb levélfelület, biomassza, de együttjár minőségi változásokkal is, mint például bizonyos betegségekkel szembeni nagyobb toleranciával. A növények kezdeti fejlődése is erőteljesebb, a tavaszi hideget és az aszályt is jobban bírják a hibridek, mint a tájfajták vagy a beltenyésztett vonalak. A legelső hibridkukoricák termése 20-30%-kal volt több, mint a közkedvelt és termesztett tájfajtáké, de a későbbi tudatos nemesítéssel ez a különbség jelentősen tovább növekedett. A több termésen kívül fontos különbség, hogy a hibridek állománya sokkal kiegyenlítettebb, mint a tájfajtáké, ami nagy előny a növényápolási és növényvédelmi munkák során. Az egyenletes fejlődés és növénymagasság teszi lehetővé a gépesített növényápolást, növényvédelmet (kultivátorozás, permetezés). Elmondható, hogy az események tökéletes kapcsolódása volt, hogy a hibridkukorica megjelenése és a mezőgazdaság gépesítése éppen ilyen jó összhangban történhetett meg. Ez a két folyamat nagyon termékenyen egészítette ki egymást.

Jelenlegi ismereteink és a magyarországi, amerikai termésversenyek alapján elmondható, hogy a kukorica maximális genetikai terméspotenciálja 40-50 t/ha környékén lehet. Ebből jelenleg a gazdálkodók legfeljebb 35 t/ha körüli eredményt képesek elérni. Mindezt nem üzemi szinten, hanem néhány hektáros speciális versenyparcellákon, ahol a növények számára megadnak minden szükséges tápanyagot, növekedésserkentőket és vizet. Magyarországon is egyre több gazda vesz részt termésversenyeken, ahol a piacon elérhető hibridek maximális termőképességét keresik. A termés meghatározó eleme a csőméret, a csövenkénti magszám, az ezerszemtömeg, a hektoliter tömeg, illetve az, hogy a növény hány csövet képes kinevelni. Ezek a tulajdonságok triviálisnak tűnnek, hiszen a termésbecslés során ezeket a paramétereket mérjük, azonban a gyakorlat azt mutatja, hogy a különböző hibridek sikere mögött e tulajdonságok eltérő jelentőségű kombinációi állnak. Az egyes hibridek más-más stratégiával érik el azt, hogy velük a gazdák nyereségesen termelhetnek szemes- vagy silótakarmányt. A nemesítő feladata, hogy e tulajdonságok figyelembevételével keresse meg a következő évtizedek új hibridjeit. Azonban hiába képes egy hibrid genetikailag nagy termésre, ha az nem tud megvalósulni. Vajon mi áll ennek a hátterében?

Termésstabilitás

A környezet jelentősen befolyásolja a növények fejlődését, így nem véletlen, hogy a gazdálkodók – a már említett termésversenyeken is – nagy anyagi és munkaidő ráfordítással, tökéletes magággyal, maximális és harmonikus tápanyag-ellátottsággal, öntözéssel, komplex növényvédelemmel próbálják csökkenteni a negatív hatásokat. Ezeket végiggondolva érthető, hogy miért nem valósul meg könnyen az álomba illő, 30 t/ha feletti termésszint. Egyszerűen hiába érünk el ilyen magas terméshozamot az nem fog megtérülni a gazdálkodók számára.

A kukoricák valós termőképességét a környezeti tényezők, illetve a növények ezekre adott válaszai határozzák meg. A hatások két nagy csoportja az élő (biotikus) és élettelen (abiotikus) tényezők. Az élettelen hatások közé tartoznak a talaj tulajdonságai, a hőmérséklet, a napsugárzás, a vízellátottság és a szél. Ezek közül a legfontosabb és a legnagyobb károkat okozó tényező a vízhiány (aszály) és a hősokk. A biotikus stresszek közül a gyomok, a rovarkártevők és a gombás megbetegségek jelentik a legnagyobb veszélyt a kukorica számára. Azokat a növényeket nevezzük a legalkalmazkodóképesebbnek melyek a környezeti hatásokra, elsősorban az élettelen tényezőkre, a legkisebb termésveszteséggel reagálnak. Genetikailag rendelkezhet egy hibrid nagy termőképességgel, de ha nem képes alkalmazkodni a környezethez, akkor nem tud megvalósulni a benne lévő potenciál. De hogy lehet ebben a bonyolult és összetett rendszerben nemesíteni? A titok nyitja a megfelelő nemesítő állomás(ok) kiválasztása, a jó teljesítmény- és tájkísérleti hálózat kiépítése és működtetése. A Gabonakutató Nonprofit Kft. kukoricanemesítési programjának sajátossága, hogy két nemesítő állomással is rendelkezik az országban. Az egyik állomás a Dél-Alföldön, Kiszomboron található a másik az Alpokalján, Táplánszentkereszten. Ennek köszönhetően a növények kiválasztása két teljesen eltérő talajon és időjárási környezetben történik. Ennek eredménye a GK hibridek kiváló alkalmazkodóképessége. Az is fontos, hogy az új hibridek ne csak e két helyen, hanem lehetőleg sok helyszínen legyenek tesztelve az állami bejelentés, illetve a piacra bocsátás előtt. Ennek érdekében a nemesítők az ország több, eltérő adottságú táján kipróbálva választják ki a legjobbakat. A vetésidő kísérleteink is ilyen célt szolgálnak, egy termőhelyen vizsgáljuk a fiatalkori hideg- és szárazságtűrést. Ennek az összetett munkának kiemelkedő eredménye Szegeden a korai éréscsoport GKT 376 hibridje, mely szárazságtűrése, erős szára révén szélsőséges időjárási körülmények között is eredményes kukoricatermelést tesz lehetővé.

Termésbiztonság – Kórtani kérdések

A termésbiztonság problémakörének egyik alapkérdése, hogy az adott területen megterem-e a ráfordítások megtérüléséhez szükséges mennyiség? Ez a kukorica esetében jelenleg minimum 4-5 tonna környékén van hektáronként, ami az alkalmazott talajművelés, a trágyázás és növényvédelem intenzitása függvényében tovább növekedhet. A kukoricában a legnagyobb terméskiesést Magyarországon nem a betegségek, hanem a virágzás előtti, virágzás alatt és a szemtelítődés időszakában jelentkező aszály és a hősokk okozza. A júniusi aszály során a virágképződés sérülhet (kevés szemsorszám alakul ki, degenerált csövek képződnek). A virágzás idején jelentkező hősokk életképtelenné tehetik a pollent és emiatt el is maradhat a terméskötés. A kukoricapollen nagy érzékenysége miatt ez ellen nagyon nehéz védekezni. A kockázat csökkentésére a virágzási idő változtatása adhat esélyt azáltal, ha még a júliusi aszályosabb időszak előtt virágoznak a kukoricák. Ez jó csírázóképességű és fiatalkori hidegtűrésű hibridekkel március végi, április eleji vetéssel is elérhető, bár ekkor a tavaszi fagyok okozhatnak kárt. Megoldás lehet a korai virágzású fajták használata is, s bár ezek terméshozama kisebb, mint a későbbi érésűeké, de egy július eleji hőhullám esetében megtérül a korai hibridek használata, amire jó példa volt a 2007-es év. A Gabonakutató szuperkorai és igenkorai fajtaválasztéka erre a problémára kínál megoldást. Ezek a hibridek jó kezdeti fejlődéssel rendelkeznek és április közepi vetés esetén már június végén virágoznak. A július végi és augusztusi aszály ellen az alacsonyabb tőszámú vetés eredményezhet megoldást. Nem véletlen, hogy országunkban 75 000-nél nagyobb hektáronkénti növényszámot nem nagyon ajánlanak a nemesítőházak.

A termésbiztonság másik aspektusa, hogy a megtermett terményt a gazdálkodók el tudják-e adni, fel tudják-e használni? Megfelelő-e a minőség? Itt elsősorban a szemes és silótakarmány toxintartalmára kell gondolni, ugyanis a nagy takarmányfelvásárlók nem, vagy csak nagyon nyomott áron veszik meg azt a terményt, melynek toxintartalma határérték felett van. Ez komoly kárt okoz a gazdának, hiszen hiába 10-12 t/ha a termés, ha az értéktelen. A Gabonakutató Non-profit Kft. kiemelt feladata a Fusarium-os és Aspergillus-os gombafertőzés szempontjából alacsony kockázattal termelhető hibridek előállítása, nemesítése. Ebben a munkában prof. Mesterházy Ákos akadémikus és kórtani munkatársai kiemelkedő munkát végeznek a kukoricanemesítő csoporttal együttműködve. A Szegeden folyó munka a világon egyedülállónak és élenjárónak számít, ugyanis a növényeket mesterségesen fertőzik, több gombafajjal (Fusarium graminearum, F. verticillioides, Aspergillus flavus) és fajonként kettő-kettő törzzsel. Nemcsak a csőfertőződés mértékét figyelik meg, hanem a termés toxintartalmát (DON, fumonizin, aflatoxin) is mérik. A klímaváltozással egyre forróbb nyarak kedveznek az Aspergillus flavus kártevő gombafaj magyarországi elterjedésének, így a takarmány aflatoxintartalma növekedhet. Ezek a mérgek a megjelenhetnek a tejben, illetve a baromfi- és sertésállományokban is nagy károkat okozhatnak. Rossz minőségű takarmány használata esetén romlik a jövedelmezőség (nagyobb mértékű elhullás, lassabb növekedés, betegebb állatok, nagyobb antibiotikum igény). Az 1. képen egy Fusarium fertőzésre érzékeny hibrid csövei láthatóak a mesterséges fertőzést követően, míg a 2. képen az eddigi vizsgálatok alapján ellenállónak mutatkozó Sarolta hibrid fertőzött csövei láthatóak. Sajnos ezen gombabetegségek ellen jelenleg 100%-os rezisztencia nem ismert, de a kutatások egyértelműen mutatják, hogy vannak hibridek, amik alacsony kockázattal termeszthetőek, járványos években is határérték alatti toxinmennyiség halmozódik fel bennük.

1. kép Fusarium graminearium-ra érzékeny kukorica hibrid fertőzött csövei

2. kép Fusarium fertőzéssel szemben ellenállóságot mutató kukorica hibrid csövei

Örvendetes, hogy a NÉBIH fajtavizsgálataiban a GK Silostar jó kórtani eredményeket mutatott, hiszen a silótakarmány termelésénél kifejezetten fontos a közepes vagy jó betegség-ellenállóság, ami megfelelő növényvédelemmel alacsony szinten tartja a toxintartalmat.

A jövő nemesítését tehát a mennyiségi szempontokon túl, a minőségre, a betegség-ellenállóságra való törekvés is meg kell, hogy határozza.