Búzanemesítési stratégiák ökológiai és low-input gazdálkodásra

A globális felmelegedés következtében az időjárási szélsőségek egyre növekvő gyakorisága várható, ami a szélsőséges termesztési körülmények között dolgozó növénytermesztőket sújthatja leginkább. Az ökológiai mezőgazdasági termelők ezért egyre szélesebb körben igénylik a szélsőségekhez jól alkalmazkodó növényfajtákat, melyek használatával a szintetikus növényvédőszer és műtrágya nélküli termesztés sem veszélyezteti gazdálkodásuk jövedelmezőségét.

A hagyományos körülmények között nemesített fajták azonban nem minden esetben tolerálják az ökológiai gazdálkodásra jellemzőbb szélsőségesebb termesztési körülményeket. Néhány évvel ezelőtt az MTA ATK Mezőgazdasági Intézetet is magában foglaló nemzetközi kutató konzorcium alakult 12 ország 23 intézményének részvételével az ökológiai és low-input (csökkentett műtrágyázás és növényvédelem) termesztési körülmények között gazdaságosan termeszthető növényfajták azonosítására, előállítására, illetve az ökológiai nemesítés indokoltságának vizsgálatára. A 15 növényfajjal végzett, több mint négy éves kutatást a SOLIBAM (Strategies for Organic and Low-input Integrated Breeding and Management) EU-FP7 pályázat támogatta (KBBE 245058; www.solibam.eu). A pályázat kidolgozásában meghatározó szerepet játszott azóta elhunyt kollégánk, dr. Kovács Géza. A projekt célja specifikus és újszerű nemesítési szemléletmód kialakítása volt, és ennek integrálása olyan szántóföldi termesztési eljárásokkal, melyek növelik az ökológiai és low-input területeken termelt növények termőképességét valamint javítják azok minőségét, stabilitását és ezáltal a növénytermesztő gazdaságok fenntarthatóságát (1. ábra). A szántóföldi kísérletek mellett értékeltük a nemesítés és a szántóföldi termesztési gyakorlat hatását a termés táplálkozástani, érzékszervi és feldolgozóipari tulajdonságaira is.

Új populációk előállítása

Kutatómunkánk során több mint 300 kalászos gabona genotípust (búza, durumbúza, tönke, alakor) vizsgáltunk és szaporítottunk fel. Ezen túl öt új, összetett (kompozit) kalászos gabona populációt, valamint nyolc fajtakeveréket hoztunk létre. Vizsgálatukkal megállapítottuk, hogy ezek mindegyike az ökológiai búzanemesítés értékes alapanyaga lehet, mivel egyes tulajdonságokban kiemelkedő stabilitást, adaptálódó képességet, valamint jó betegség-ellenállóságot mutattak. A genetikailag diverz populációk (2. ábra) és fajtakeverékek létrehozásával és használatával innovatív gabonatermesztési rendszereket fejlesztettünk. Megállapítottuk, hogy a fajtakeverékeknek hozamstabilitást növelő hatása van low-input körülmények között. Ezen túl a búza populációk és fajták együttes, kevert termesztése esetén a búzafajták termésnövelő hatását is megfigyeltük a tisztán termesztett populációkhoz képest. A fajták talajborítása és gyomelnyomó képessége pedig stabilabbá vált, ha populációkkal keverten termesztettük őket. Egy keverék esetén a keverés kompenzáló hatása több tulajdonság tekintetében is bizonyítást nyert, azonban a termés alakulása függetlennek bizonyult a keveréstől. A populációk szemtermésének méret szerinti szétválasztása és méret-csoportonkénti vetése esetén szignifikáns különbséget találtunk a különböző méretű szemekből vetett parcellák sűrűsége, kalászolási ideje és levélrozsda ellenállósága között. A minőségvizsgálatok eredményeként megállapítottuk, hogy egy martonvásári fajták keresztezésével előállított búza populáció (ELIT-CCP) lisztjének szignifikánsan nagyobb a vízoldható rosttartalma, mint a kísérletben vizsgált többi anyagnak (3. ábra). E populáció és keverékei ezért a rostanyagban gazdag táplálkozást célzó árutermelés ígéretes forrásai lehetnek a jövőben.

Nemesítési módszer fejlesztése, fajtaszelekció

A különböző nemesítési stratégiák (konvencionális, ökológiai és kombinált módszerek) hatékonyságának összehasonlító vizsgálatával elsődleges célunk az volt, hogy azonosítsuk az adott körülményre alkalmazandó optimális nemesítési stratégiát, a legjobban szereplő fajtákat és a szelekcióra legalkalmasabb tulajdonságokat. Ehhez azonos származású búzapopulációkat szelektáltunk párhuzamosan ökológiai és low-input termőhelyen több éven keresztül. Ennek eredményeként létrehoztunk néhány ígéretes búzatörzset (4. ábra).

Több faj keresztezésével előállított interspecifikus populációk (durumbúza × alakor) szelekciójával pedig új rezisztenciaforrások létrehozását értük el, melyek hasznosak lehetnek további nemesítési programokban. A szelekció során használt termőhelynek (ökológiai vagy low-input) pozitív hatása főként az egyedszelekció esetén nyilvánult meg. A legstabilabb búzatörzsek kompozit búzapopulációkból származtak, ezért úgy véljük, hogy ezek a populációk ígéretes kiinduló anyagai lehetnek az ökológiai búzanemesítésnek.

Harminchét búzafajta felhasználásával, három országban beállított kísérlet adatait elemezve megállapítottuk, hogy az ökológiai nemesítőknek gazdaságilag hatékonyabb a kalászolási időre, illetve levélrozsda- és lisztharmat-ellenállóságra a korai generációkban, konvencionális területen szelektálni, míg a termőképességre, hektolitersúlyra, levélállásra és kalászoláskori növekedési erélyre érdemesebb a célkörnyezetben, bio területen szelektálni a későbbi generációkban. Ezen túlmenően bizonyítottuk, hogy az ökológiai körülmények között előállított búzafajták különböznek a konvencionális fajtáktól (azaz az ökológiai nemesítési munka eltérő kimenetelű, mint a konvencionális, 5. ábra). Az 5. ábrán látható, hogy nemcsak az ökológiai nemesítésű fajták csoportja (3 és 6) különül el a többi fajtától e fő tulajdonságokban, hanem az ökológiai terület (4-6) is a low-input területtől (1-3).

A búzához hasonlóan 14 durumbúza fajtát is vizsgáltunk és megállapítottuk, hogy ökológiai nemesítésüknél kiemelt figyelmet kell fordítani a télállóságra, a csírázóképességre és a N-hasznosító képességre.

A 37 búza és 14 durumbúza fajta minőségvizsgálati adatai alapján bizonyítottuk, hogy a termés fizikai, beltartalmi és sütőipari tulajdonságaira a genotípusnak és az évjáratnak erős szignifikáns hatása van. A kombinált nemesítési módszert (korai generációk szelekciója konvencionális területen, majd a későbbi szelekció ökológiai területen) találtuk a leghatékonyabbnak olyan stabil minőségi paraméterekkel rendelkező fajták előállítására, melyek ökológiai és low-input termesztésre is ajánlhatóak. A nemesítés során szelekcióra használt területek (konvencionális, ökológiai, kombinált) közötti különbségeket leginkább a sikér minőséget jellemző paraméterek szórása írta le, így a sikérterülés és a sikér index, míg a szántóföldi termesztéstechnológiák (ökológiai, low-input) közötti különbségeket a búzamag fizikai tulajdonságai jellemezték (hektoliter súly, ezerszem tömeg) a legjobban. A durumbúza fajták esetében a termesztéstechnológiák közötti különbségeket a fehérje- és sikértartalom jellemezte a legjobban. Végeredményül sikerült azonosítani olyan konvencionális nemesítésű búza és durumbúza fajtákat, melyek termesztése öko gazdaságokban is javasolható. Minőségstabilitásuk értékelésére azonban további módszerek alkalmazására lesz szükség a jövőben. E nemzetközi kísérletben tesztelt néhány martonvásári búzafajta közül az Mv Kolo, az Mv Béres és az Mv Kolompos tűnt ki ökológiai termesztés során mutatott stabilitásukkal, míg a durumbúza fajtáink közül az Mv Pennedur (6. ábra).

Fajtafenntartás

Az ökológiai fajtafenntartás módszerének kidolgozása során különböző vetőmag előállítási technológiákat hasonlítottunk össze. Megállapítottuk, hogy az utántermesztett vetőmagnál előnyösebb a speciálisan vetőmag célra termelt saját termény vagy a fémzárolt vetőmag használata, mivel ezek tisztasága, gyommagtartalma, csírázóképessége és terméspotenciálja is jobban megfelel a gazdák elvárásainak.

Mikó Péter – Rakszegi Marianna
– Tremmel-Bede Karolina – Megyeri Mária
MTA Agrártudományi Kutatóközpont
Mezőgazdasági Intézet
(Biokultúra 2016/2-3)