A növényvédő szerek és a biztonságos élelmiszer-termelés
A növényvédelem az utóbbi időben leginkább a klímaváltozással összefüggésben kerül szóba a sajtóban, hiszen az elméletek szerint a változó éghajlat stresszként hat a növényekre, amelyek így érzékenyebbé válnak a kártevőkkel és betegségekkel szemben. A növényvédelmi kutatók is érzékelik ezeket a megváltozott környezeti hatásokat?
– A klímaváltozás szerepét érdemes felbontani biotikus és abiotikus tényezőkre. Utóbbiakkal kapcsolatban valóban érzékelhető a hőmérséklet kismértékű emelkedése, de ennél sokkal nagyobb probléma a szélsőséges időjárási helyzetek kialakulása. Egyre gyakoribbak a komoly szárazságok, amelyek súlyosan érintik a mezőgazdaságot, ugyanakkor vannak olyan időszakok is, amikor óriási mennyiségű csapadék hullik egyszerre, amelyet már nem lehet elvezetni a termőföldekről. Ezek a kihívások tehát egyszerre jelentkeznek. A szélsőséges csapadékingadozás okozta probléma megoldása lehetne a csapadékvíz eltárolása. Ezt már évtizedekkel ezelőtt meg kellett volna oldani, de csak a legutóbbi időkben indultak meg az ezt célzó fejlesztések. Az eltárolt csapadékvizet lehetne aztán öntözésre használni, ugyanis tudni kell, hogy ma már öntözés nélkül bizonyos növénykultúrák nem termeszthetők biztonságosan. A szántóföldi kultúrák még csak-csak elvannak öntözés nélkül,
de a gyümölcsösöket, zöldségeket, szőlőket szinte mindig öntözni kell, a megfelelő termésmennyiség és -minőség elérése érdekében.
A biotikus tényezők hogyan változnak az éghajlat átalakulásával?
– Az időjárás melegedésével olyan kártevők és kórokozók jelennek meg Magyarországon – főként a mediterráneumból, Ázsiából vagy az Egyesült Államokból –, amelyek korábban nem voltak jelen. A koronavírus kapcsán döbbentünk rá arra, hogy manapság milyen gyorsan képes egy kórokozó elterjedni a világon. Régebben akár száz évbe is telhetett, amíg például a tűzelhalás baktériuma Európába ért, de a mi kutatásaink szerint hasonlóan lassú volt a monília növénybetegséget okozó Monilinia penészgomba terjedése is. Tehát főként délről terjednek észak felé a melegigényesebb kártevők és kórokozók, amelyek mind új kihívások elé állítják a növényvédelmet. A rendelkezésünkre álló növényvédő szerek alkalmasak az új károsítók (kártevők és kórokozók) kontrollálására is, ám ezek folyamatosan növelik azon biológiai tényezők számát, amelyek ellen a gazdálkodóknak védekezniük kell, és nem feltétlenül ugyanakkor kell ezt megtenni, mint ha a megszokott károsítók ellen is védekeznének.
Kukoricabogár a segélyszállítmányban
Az új károsítók hogyan kerülnek az országba? Behurcoljuk őket, esetleg állatok közvetítésével, vagy a „saját lábukon” utaznak?
– A legtöbb esetben az importált termékekkel együtt kerülnek be az országba. Jól tudjuk, hogy Ázsiából a csomagolóanyagokon egzotikus rovarok érkeznek. Ez régóta ismert jelenség, hiszen például a szőlőperonoszpóra is úgy jutott be az országba, hogy a szaporítóanyag, az elszáradt szőlőlevelek voltak fertőzöttek a kórokozóval. A legújabb, pontosan nyomon követhető példa a kukoricabogár megjelenése volt: e rovar szintén az Egyesült Államokból érkezett, mégpedig a jugoszláv háború idején küldött segélyszállítmányokkal. Pontosan lehetett akkor tudni, hogy mely repülőterek környezetében jelent meg először a kártevő, majd onnan hogyan terjedt el Európában, és hogyan jelent meg Magyarországon is.
Az utóbbi időszakban súlyosbodtak ezek a problémák? Érezhetően több a növényi kórokozó és kártevő, mint régebben?
Folyamatos a károsítók jelentette terhelés növekedése.
Az utóbbi időben felgyorsult az új károsítók megjelenése, amiért egyszerre felelős a nemzetközi kereskedelem intenzívebbé válása és a klímaváltozás. A melegebb időjárás miatt e kártevők jobban képesek túlélni a magyarországi teleket. Mindenki tapasztalhatja, hogy mostanában egyre ritkábbak a havazások, és ez nagyban segíti az új károsítók életben maradását és terjedését.
A klasszikus növényvédelmi megoldások alkalmasak az új kihívások kontrollálására?
– Abszolút alkalmasak, ezzel tehát nincs probléma. Sokkal nagyobb probléma az Európai Unió növényvédőszer-stratégiája, illetve az ezt meghatározó úgynevezett green deal. A növényvédelem szabályozásával kapcsolatos folyamatokat főként a zöld pártiak irányítják az EU-ban, és hatékonyan képesek érvényesíteni a befolyásukat. Ezekkel a célokkal egyébként mindenki, minden növényvédelmi szakember egyetért: mindenki belátja, hogy a növényvédő szerek használatát vissza kell szorítani. Ám e törekvésben is meg kell találni az egyensúlyt. Az izolált környezetekben, például az üvegházi növénytermesztésben megoldható a biológiai növényvédelem a kórokozókkal és a rovarokkal szemben is. Sokszor látunk képeket arról, hogy a melegházi paradicsom- és paprikaültetvények között szkafanderbe öltözött munkások dolgoznak, steril körülmények között. De a szántóföldi kultúrák esetén ez még nem megvalósítható. Az Európai Unió irányelvei szerint a növényvédőszer-hatóanyag mennyiségét 2030-ig a legtöbb esetben ötven, de bizonyos esetekben akár hatvan-nyolcvan százalékkal is csökkenti akarják. Ez pedig konfliktushelyzetet teremt az ágazat szereplői között. Én azt gondolom, hogy van még annyi idő, hogy hatásvizsgálatokat végezzünk arról, hogy milyen módszerek alkalmazásával lehet ténylegesen csökkenteni a növényvédő szerek mennyiségét. Ehhez azonban pontosan látnunk kell, hogy mi fog történni a változtatás hatására. Mert az egyértelmű, hogy az emberek élelmezését biztosítani kell, miközben a világ népessége folyamatosan nő, és bizonyos területein krónikus az élelmiszerhiány.
A növényvédő szerekkel szemben általában azt hozzák fel érvként, hogy alkalmazásuk ökológiai kockázatokkal jár, mert például a rovarölő szerek a vadon élő rovarfaunát is irtják, míg az összes vegyszer egészségi veszélyeket rejt az emberekre nézve.
– Való igaz, hogy egyes rovarölő szerek veszélyesek lehetnek a méhekre, és az Egyesült Államokban voltak már perek a növényvédő szerek humán egészségügyi ártalmaival kapcsolatban. Ugyanakkor azt gondolom, hogy növényvédő szerek nélkül napjainkban nem lehet megvédeni a kultúrnövényeket. Amikor az egyetemi hallgatókat tanítom növényvédelemre, mindig az az első mondatom, hogy nem ott kezdődik a növényvédelem, hogy permetezünk, mert ennek a gyakorlatnak rengeteg egyéb aspektusa van. Bár a növényeknek nincs immunrendszerük, mégis – az állatokhoz hasonlóan –, ha a kondíciójuk optimális, akkor kevésbé veszélyeztetik őket a betegségek és a kártevők. Jóllehet a termesztett növények a nemesítés során sokat veszítettek az ellenálló képességükből, ha jó általános egészségi állapotban vannak, akkor a kórokozók és a kártevők kevésbé képesek károsítani őket.
Növekvő specificitás
Hogyan lehet más módszerekkel csökkenteni a növényvédőszer-használatot?
– Egyre több olyan hatóanyagot fejlesztenek ki az utóbbi időben, ezeket növénykondicionáló szereknek nevezik, amelyek javítják a növények általános állapotát. Ezáltal kevésbé lesznek érzékenyek a betegségekre, emiatt pedig kevesebb növényvédő szert kell alkalmazni a termesztésük során. De emellett nagy hangsúlyt kellene fektetni a növények genetikai állományának javítására, vagyis a fajtanemesítésre is. Nem mindig látom, hogy a törekvések ebbe az irányba mutatnának. A jelenleginél sokkal nagyobb összegeket kellene áldozni arra, hogy a kórokozókkal szemben ellenállóbb fajtákat nemesítsenek. Persze ez egy soha véget nem érő versenyfutás, hiszen maguk a kórokozók is folyamatosan változnak, sőt plasztikusabbak, mint a nemesítés üteme, ezért mindig egy lépéssel a védekezés előtt járnak. A vírusok, baktériumok és gombák folyamatosan mutálódnak, és „igyekeznek” olyan mutációkat „összeszedni”, amelyek segítségével áttörhetik a növények rezisztenciáját. Ebből a szempontból a vírusok a legsikeresebbek, és ellenük ráadásul nem tudunk védekezni növényvédő szerekkel sem. Más kórokozók esetében kialakulhat növényvédő szerek elleni rezisztencia: az a hatóanyag, amely egykoron hatékony volt a növényi kórokozók visszaszorításában, egy idő után hatástalanná válik, vagy legalábbis jelentősen csökken a hatása. A növényvédő szer elleni rezisztencia megszerzése annál gyorsabb, minél erősebb szelekciós nyomást gyakorolunk rájuk.
Hogyan lehet megakadályozni a növényvédő szerekkel szembeni ellenállás kialakulását?
– Úgy kell ezeket a szereket alkalmazni, hogy a kórokozókat a kártételi küszöb alatt tartjuk, de nem feltétlenül célszerű a teljes kipusztításukra törekednünk, mert erre mutációval és a rezisztencia elterjedésével fognak reagálni. Ahogy a kórokozók is folyamatosan fejlődnek, úgy kell fejlesztenünk a növényvédő szereinket.
Az utóbbi időszak fejlesztési iránya a specificitás növelése volt, vagyis csak a célszervezetre – vagy a szervezetek szűk csoportjára – hatnak.
Manapság már nem a széles spektrumú hatóanyagok alkalmazása a célravezető általában, de a specifikus szerek kifejlesztése és alkalmazása lényegesen drágább. Egy új növényvédő szer kifejlesztése körülbelül 200 millió euróba kerül, és az engedélyeztetése tíz évet vesz igénybe.
Mi okozza a növényvédőszer-fejlesztés megdrágulását?
– Évtizedekkel ezelőtt azért volt alacsonyabb a fejlesztés költsége, mert akkor nem végeztek környezeti hatásvizsgálatokat. Akkoriban csak a célszervezetekre, illetve a humán egészségre gyakorolt hatást kellett vizsgálni. A korábban kifejlesztett szerek részben az észszerűtlen használat miatt avulnak gyorsan el – hasonlóan a humán gyógyászatban használt antibiotikumokhoz. A túlzott használat ugyanis elősegíti a kórokozó hatóanyaggal szembeni rezisztenciájának kialakulását. A jelenlegi mezőgazdasági trendek nem csupán az egyes növényvédő szerek mennyiségének csökkentését követelik meg, de vannak olyan szerek, amelyeket teljesen kivonnak a forgalomból. Ez az úgynevezett szerrotáció ellehetetlenülése révén okozhat problémát. A szerrotáció azt jelenti, hogy időről időre váltogatjuk az adott kártevő vagy kórokozó ellen alkalmazott hatóanyagokat, hogy így nehezítsük az ellene szerzett rezisztencia kialakulását. De ha a növényvédelemben nem áll majd rendelkezésre a megfelelő számú különböző hatóanyag egy-egy károsító ellen, akkor ezeket nem tudjuk rotálni, egy növényvédő szert kell majd állandóan alkalmaznunk, ez pedig jelentősen felgyorsítja majd az ellenálló károsítók megjelenését. A szerrotáció biztosítása tehát a növényvédelem egyik legalapvetőbb kérdése.
Az új technológiák fejlődése hogyan segítheti a növényvédelmet?
Az egyik legnagyobb lehetőséget a precíziós növényvédelem jelenti a növényvédő szerek használatának csökkentésére.
Ezekben a fejlesztésekben Magyarország is élen jár. A precíziós növényvédelem egyik ága a kijuttatási technológia fejlesztése. A permetező repülőgépek és traktorok szerepét egyre jobban át fogják venni a drónok. Már hazánkban is működnek akkreditált növényvédelmi drónpilótaképzések, amelyek még inkább segítenek majd elterjeszteni a drónok használatát. A drónokkal számottevően tudjuk csökkenteni a hatóanyag mennyiségét, illetve a permetezés szén-dioxid-lábnyomát. Ez abból adódik, hogy nem kell traktorokkal végigmenni a termőföldön, ezért csökken a taposási kár is, és sokkal inkább célzottan lehet kijuttatni a növényvédő szert. Ez is a precíziós növényvédelem egyik aspektusa: az irányított kezelések válnak dominánssá. Az érzékelőkből származó adatok segítségével látni fogja a drón, illetve a drónt irányító szakember, hogy pontosan hová kell kijuttatni a hatóanyagot. Intenzív fejlesztések folynak arra vonatkozóan, hogy milyen jelekből ismerhetjük fel a károsítók – például a gyomok és a kártevő rovarok, kórokozók – jelenlétét már akkor, amikor még nem történt meg a károkozás. Ehhez nem elég gyors a klasszikus laboratóriumi diagnosztika, így a helyét egyre inkább átveszi az úgynevezett on-site, vagyis a helyszínen történő diagnózis. Miután felveszik az adatokat a földeken, ott helyben elvégzett műszeres vizsgálatokkal fél-egy órán belül már fel is tudják állítani a diagnózist arról, hogy mi okozza a problémát.
Inkompatibilis gazdaszervezet
A mezőgazdasági génmódosítás kérdése mindig heves, és nem feltétlenül előítéletektől mentes vitákat szül, pedig megkerülhetetlen, hiszen a legtöbb amerikai génmódosított fajtát éppen növényvédelmi céllal hozták létre. Hogy látja a génmódosítás előtt álló lehetőségeket az Európai Unióban és itthon?
– Az Európai Bíróság határozata alapján a génszerkesztés a GMO-kkal (vagyis a génmódosított organizmusokkal – a szerk.) megegyező szabályozás alá tartozik. Pedig a génszerkesztés egészen más történet, mint a „klasszikus” génmódosítás. Egy kórokozó akkor tud megfertőzni egy növényt, ha kompatibilisek egymással, hiszen a kettejük fehérjéinek össze kell kapcsolódniuk a sikeres fertőzéshez. Ha tehát meg tudjuk változtatni a növény érintett fehérjéit, akkor a kórokozó már nem lesz kompatibilis a gazdanövénnyel, és így nem tudja megbetegíteni. Tehát az a kérdés, hogy hogyan lehet a növények fehérjéiben olyan minimális, csupán egy-egy aminosavat érintő változásokat precíziósan előidézni, hogy ezután a növény már inkompatibilissá váljon a kórokozóval szemben. Ezzel kapcsolatban nagyon sok kísérletet folytatnak Magyarországon is, elsősorban virológiai területen. Erre a célra a génszerkesztés technológiája alkalmas. Ha a gyakorlatban is sikerül ilyen génszerkesztett, és ezáltal bizonyos kórokozókkal szemben összeférhetetlen fajtákat létrehozni, akkor a következő kihívás az lesz, hogy a kutatóknak meg kell értetniük a döntéshozókkal, hogy objektíven kell értékelniük a génszerkesztés kínálta előnyöket. Ha mindez sikerülne, akkor lehetne a növényvédő szerek használatát minimálisra csökkenteni. De ennek a jelek szerint még nem jött el az ideje.
A politika hozzáállásán túl az emberek hogyan viszonyulnak a mezőgazdasági génmódosításhoz, illetve szűkebb értelemben a génszerkesztéshez?
– Az alapvető probléma a tájékoztatás elégtelensége. A legtöbben szinte semmit sem tudnak minderről. Már a kifejezések – például „génkezelt” vagy „génmanipulált” növények – is félelmet keltenek az emberekben, miközben nem is sejtik, hogy e szavak mögött milyen eljárások rejlenek. Ezeknek a kérdéseknek meg kellene jelenniük az oktatásban, objektíven kellene tanítani a diákoknak a különböző módszerek közötti különbségeket. Kevesen tudják, hogy régebben teljesen bevett nemesítési eljárás volt, hogy radioaktív sugárzással okoztak pontmutációkat és DNS-szakadásokat a növények genomjában. Ma is látszanak a sugárkertek nyomai az országban, ahol kobalt-60 izotóppal besugározták a növényeket, és azt vizsgálták, hogy az így okozott mutációk esetleg előnyösen változtatták-e a tulajdonságaikat. Talán látható, hogy ez olyan, mint ha sörétes puskával lőttek volna a genomra, fogalmuk sem volt a szakembereknek, hogy hol fognak létrejönni a mutációk, és azok mit okoznak majd. Ehhez képest a génszerkesztés tökéletes pontossággal, a kívánt helyen hozza létre a változtatást. A génszerkesztéssel nem idegen – például vírusokból vagy baktériumokból származó – gént ültetnek a genomba, ahogy az a klasszikus génmódosítások során előfordul. Csupán a növény génjeit változtatják meg minimálisan, ahogy az a természetes evolúció során is megesik. Ezt a tényt kellene valahogy kommunikálni az embereknek, hogy megalapozottan tudjanak véleményt alkotni. Mindennek az a konklúziója, hogy a génszerkesztés hatalmas lehetőséget biztosítana a növényvédő szerek kiváltására, ha észszerűen használnák.
Mennyiben változott a növényvédelmi felfogás az utóbbi évtizedekben?
– Amikor én a Kertészeti Egyetemre jártam, már akkor is az integrált növényvédelemről beszélt mindenki. Az integrált növényvédelem azt jelenti, hogy minden tényezőt figyelembe kell vennünk a növények védelmének tervezésekor. Azóta eltelt immár közel negyven év, de az integrált növényvédelem a mai napig nincs igazán megoldva. Ehhez
elengedhetetlen lenne az okszerű vagy előrejelzésre alapozott gyakorlat, amelyben akkor és azt a beavatkozást hajtják végre a szakemberek, ami éppen szükséges a kultúrák állapota alapján.
Ehelyett azonban a növényvédelmi beavatkozások még ma is sokszor rutinszerűek: kéthetente permeteznek, ha kell, ha nem, mert az a biztos. Természetesen az okszerű növényvédelemnek megvan a maga kockázata, mert tévedés esetén az elmaradó beavatkozás kárt okoz. Ennek ellenére ebbe az irányba kell mennünk, és egyre több károsítóra dolgozzák ki a kifinomult előrejelzési módszereket. Ezt a szemléletet kell a jövőben a mezőgazdaság minden területén alkalmaznunk.•