A mezőgazdaság a várható klímaváltozás kedvezőtlen hatásainak egyik leginkább kitett gazdasági ágazat. Az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete – Európa egyik legnagyobb – fitotronjában végzett kísérletek eredményeire alapozva közel két évtizede foglalkozik a klímaváltozás várható hatásainak alap- és alkalmazott kutatásával, azok mértékének meghatározásával. Az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetének eredményeit az Európai Unió az
FP7-REGPOT-2007-1 pályázata keretében Magyarországon elsőként ismerte el a benyújtott program elfogadásával, melyben az intézet arra a feladatra vállalkozott, hogy e témában Közép-Európára kiterjedő regionális szintû képzési és kutatási központtá válik. A központ feladata, hogy elősegítse a mezőgazdaságban – hazai és külföldi (elsősorban az unió országaiból érkező) – kutatók, nemesítők, innovációs szakemberek, mezőgazdászok képzésén keresztül a klímaváltozás hatásainak következményeire történő felkészülést.
Az Európai Unió FP7-REGPOT-2007-1
pályázati felhívásának az a célja, hogy egy adott, a pályázó által meghatározott témában a benyújtó intézet kutatási kapacitását fejlessze, és ennek segítségével a nyertes intézet az Európai Közösség képzési és kutatási központjává váljon az adott területen. A felhívásra 2007-ben 17 európai országból összesen 258 pályázatot nyújtottak be, melyből 23-at részesítettek támogatásban. Az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete a fenti témában benyújtott pályázatával Magyarországról egyedüliként és elsőként került be a 23 nyertes pályázó közé.
A program kutatási és képzési koncepciója
Napjainkban a nemzetközi kutatások egyik fő területét képezi a globális klímaváltozás várható hatásainak meghatározása, melynek számos tényezője jelentősen befolyásolja a mezőgazdasági termelés biztonságát. A Közép- és Kelet-Európában leggyakrabban tapasztalt időjárási szélsőségek az alacsony és magas hőmérséklet, valamint a csapadék hiánya vagy túlzott bősége. E térségben az évek során gyakrabban és nagyobb különbségek voltak megfigyelhetők a szélsőséges időjárási tényezőkben, mint Európa nyugati részein. A klímaváltozási előrejelzések szerint Európa jelentős részén lényeges, akár 20%-ot is meghaladó terméscsökkenések várhatók a növénytermesztésben. A terméskiesést az ökoszisztémák stabilitásának általános csökkenése kíséri.
A globális klímaváltozáshoz történő alkalmazkodásnak az egyik legfontosabb eleme az élelmiszertermelés és -ellátás biztonsága, ezért rendkívül fontos mind a kutatók, mind a termelők képzése és felkészítése. A kutatások célja az új körülményekhez jobban alkalmazkodó biológiai alapanyagok létrehozása, a gyakorlatba pedig olyan termelési rendszereket szükséges bevezetni, melyek segítenek alkalmazkodni a változó körülményekhez.
A Magyar Tudományos Akadémia Mezőgazdasági Kutatóintézete 2003 és 2006 között kapcsolódott be a VAHAVA programba, melynek keretében a globális klímaváltozás hatásait, és az azokra adott válaszokat vizsgálta, illetve jelenleg is aktív résztvevője az annak folytatásaként létesített – az NKTH által támogatott – KLIMAKKT megnevezésû programnak. A jelzett éghajlatváltozások mezőgazdasági kockázatait, a hatások kivédési módszereit a martonvásári fitotronban, Európa egyik legnagyobb, legkorszerûbb növénynevelő klímakamra-együttesében vizsgáljuk.
A klímaváltozás alábbi aspektusait tanulmányozzuk jelenleg a martonvásári kutatóintézetben: a stressztûrő képesség meghatározása a sejtbiológia, molekuláris genetika és a funkcionális genomika eszközeinek felhasználásával.
Ezeknek a vizsgálatoknak elsődleges célja az abiotikus és a biotikus stressztoleranciáért, pl. a fagy- és szárazságtûrésért vagy a különböző betegségekkel szembeni rezisztenciáért felelős genetikai tényezők, gének azonosítása. Ezt követően vizsgáljuk a stressztolerancia génekben kimutatható természetes variabilitás mértékét a termesztett fajtakörben, vadfajokban, valamint a különböző génvariánsok adott tulajdonságra kifejtett hatását. Az így azonosított kedvező génvariánsok felhasználhatók a stressztoleranciára történő nemesítésben.
Agro-ökológiai kutatások
E munka a környezetvédelem számos elemét tartalmazza, melyek közvetve, vagy közvetlenül hozzájárulnak a mezőgazdasági termelés stabilizálásához és a környezetbarát termesztési eljárások elterjedéséhez. Az új növényfajták termesztése döntő fontosságú a mezőgazdaságban. E fajták nemesítésének Magyarország összes szántóterületének körülbelül kétharmadára van közvetlen hatása. A martonvásári kutatók által végzett agroökológiai és termesztés-technológiai kutatások, továbbá a fenntartható mezőgazdaság kérdéseire adott válaszok még változó éghajlati viszonyok között is lehetővé teszik a környezet és mezőgazdaság közötti optimális viszony elérését.
Növénytermesztési tartamkísérletek
E kísérletek, melyek közel 50 éve folynak, és a környezetvédelemre, valamint a biotikus és abiotikus tényezők környezeti hatásaira irányulnak, szántóföldi laboratóriumként tekintendők, melyekben vizsgáljuk a környezet biotikus és abiotikus tényezőinek időben történő változásait és a termesztési technológiák hosszú távú hatásait, mérjük a termesztési technológiák stabilitását és elemezzük az évjárati hatásokat, valamint a genotípus és a környezet közötti kölcsönhatásokat.
Fitotroni kutatások
Egyre több kutatási programban szerepel a globális klímaváltozás – mellyel együtt jár az éghajlati szélsőségek gyakoriságának növekedése – hatásainak tanulmányozása a növények növekedésére, fejlődésére, a termés minőségére, valamint abiotikus és biotikus rezisztenciájára. A kísérletek célja meghatározni a várható éghajlati változások hatását a növényi fajok fejlődésére és termésére. Az e területre előre jelzett változások következményeit – mint a CO2 légköri koncentrációjának emelkedését, az átlaghőmérséklet növekedését, a rendkívül magas hőmérsékletû napok (hősokk) nagyobb gyakoriságát és a csapadékmennyiségek csökkenését – először külön-külön vizsgáljuk, majd e környezeti tényezők közös hatásait értékeljük. Az új fajták nemesítésénél kiemelt fontosságot tulajdonítunk az agro-ökológiai kutatásoknak, a szélsőséges éghajlati hatások tanulmányozásának, valamint a környezetvédelemmel kapcsolatos növénytermesztési kérdéseknek.
Szántóföldi növények nemesítése
A martonvásári intézet által nemesített búzafajták között olyan fagy- és szárazságtûrő genotípusok vannak, melyek képesek a legtöbb fajtánál szignifikánsan nagyobb terméseket elérni még azokban az években is, amikor rendkívül hidegek a telek, vagy kevés a csapadék. A martonvásári kukoricahibridek között jó szárazságtûrő genotípusok találhatók. Az ilyen fajták folyamatos nemesítése nélkülözhetetlen, ha az éghajlati változás okozta kárt ki akarjuk védeni és megbízható élelmiszer-tartalékokat akarunk biztosítani. Ha a növénynemesítők válaszolni akarnak erre a kihívásra, széles körû alapkutatásra, az abiotikus stressztényezők tanulmányozására, és a nemesítést megkönnyítő technikai fejlesztésekre van és lesz szükség. Széles körû nemzetközi együttmûködést követel meg a nemesítési alapanyagok genetikai variabilitásának kiterjesztése és az alkalmazkodóképesség javítása.
Növényvédelem
Az éghajlati változások egyik következménye az új növényi kórokozók és kártevők megjelenése. A kórokozók és kártevők állandó nyomása, melyet az intenzív termesztés okoz, folyamatos kihívás, melyre válasz a rezisztens fajták nemesítése hagyományos és újabban biotechnológiai módszerek felhasználásával. A tapasztalat azt mutatja, hogy a globális felmelegedés következtében egyes területeken új növényi kórokozókra, kártevőkre és gyomokra kell számítani. Ezek agresszívebbek és valószínûleg tömegesen fognak előfordulni. Mivel ez egy viszonylag új jelenség, növekszik a patogénekkel és a kártevőkkel szembeni rezisztencia vizsgálatának jelentősége, és nagyobb hangsúlyt kap a rezisztens fajták nemesítése. Az ilyen fajták termesztésével megvalósítható a biológiai környezetvédelem és a költségkímélő termesztési technológia.
A program általános célja
Nemzetközi elismertségére és felhalmozódott tudásanyagára alapozva, az intézet célja olyan regionális kutatóközpont kialakítása, mely képes Közép- és Kelet-Európa gazdáinak gyakorlati segítséget nyújtani a várható éghajlati változások okozta kedvezőtlen hatások kivédésére. Stratégiai együttmûködések útján – a meglévő nemzetközi kapcsolatokra alapozva – tervezzük a kutatási potenciál kiterjesztését, melynek segítségével a fiatal kutatók értékes tapasztalatokat szerezhetnek külföldön, miközben speciális módszertani ismeretekkel rendelkező kollégákat hívunk meg az MTA MGKI-be dolgozni. Mivel az intézet a Kárpát-medence közepén található, ideálisan alkalmas, hogy kutatási, képzési és szolgáltató centrummá váljon, melynek elsődleges feladata a kedvezőtlen éghajlati változások okozta veszteségek kivédése, vagy mérséklése.
Az MTA MGKI-ben felhalmozódott tudás alkalmassá teszi az intézetet a kitûzött célok elérésére, azonban a kutatási potenciál növelése szükséges. Ezért azt tervezzük, hogy növeljük a K+F kapacitást olyan kutatók képzésével, akik képesek eredményes kutatásokat végezni az előre jelzett éghajlati változások kedvezőtlen hatásainak mérséklésére.
Az intézet az országban az elsők között létesített spin-off cégeket a kísérleti eredmények hasznosítására. Számos tudásközpontú mezőgazdasági vállalkozással tartunk rendszeres kapcsolatot, akik segítenek abban, hogy a termesztők alkalmazkodó fajták, valamint a megváltozott környezeti feltételekhez jobban alkalmazkodó termesztési technológiák iránti állandó igényét sikerüljön kielégíteni.
A képzés és az új ismeretek – Európa-szerte történő – terjesztése útján, a partnerkapcsolatok révén (beleértve a kétoldalú kapcsolatokat is) tervezzük a kutatói csoportok jobb integrációját az európai kutatásokba, ezzel is erősítve a nemzetközi együttmûködést.
A fejlesztések megvalósítása az alábbi öt, a pályázati kiírásban kötelezően előírt munkaprogramban történik:
WP1: Know-how- és tapasztalat-csere, stratégiai partnerségek (beleértve a kétoldalú kapcsolatokat) kialakítása az Európai Közösség kiemelkedően eredményes kutatói csoportjaival.
Programvezető: Barnabás Beáta, az MTA levelező tagja
E feladatcsoport keretein belül az intézetben dolgozó fiatal kutatók 3 és 6 hónapos időtartamú tanulmányúton vesznek részt Európa különböző kutatóhelyein és sajátítják el az ott alkalmazott kutatási módszereket, melyeket hazatérésük után Magyarországon alkalmaznak.
WP2: A környezeti stresszel foglalkozó tapasztalt kutatók alkalmazása.
Programvezető: Galiba Gábor, az MTA doktora.
E program keretén belül a hosszabb ideje külföldön dolgozó tapasztalt magyar tudósok alkalmazását tervezzük a martonvásári kutatóintézetben. A jelenlegi pályázat nyújtotta lehetőségeket kihasználva biztosítjuk visszatérésüket Magyarországra.
WP3: Kutatási eszközök és egyéb berendezések kialakítása a globális klímaváltozással foglalkozó környezeti stressz kutatásokhoz és a képzési tanfolyamokhoz
Programvezető: Kőszegi Béla, PhD
A kutatási kapacitás növelése nemcsak a kutatók képzését és létszámának növelését jelenti, hanem e program keretében laboratóriumi eszköz- és mûszerfejlesztés révén lehetőség van a kutatás infrastruktúrájának bővítésére is.
WP4: A klímaváltozással kapcsolatos képzési tanfolyamok és konferenciák szervezése kutatóknak, nemesítőknek, növénytermesztőknek és menedzsereknek.
Programvezető: Balázs Ervin, az MTA rendes tagja.
E feladatcsoport célja elméleti és gyakorlati képzési tanfolyamok szervezése annak érdekében, hogy felkészítsék a kutatókat és növénynemesítőket az éghajlati változások kihívásaira.
WP5: A klímaváltozás mezőgazdasági hatásával kapcsolatos ismertető tevékenységek
Programvezető: Árendás Tamás, PhD.
A mezőgazdaság és a növénytermesztés szakembereit először tájékoztatni kell az éghajlatváltozás gazdálkodásra gyakorolt lehetséges hatásairól, majd meg kell tanítani őket arra, hogyan tudják e változások kedvezőtlen hatásait csökkenteni vagy kiküszöbölni. Az éghajlati változásokban szerepet játszó ok és okozati összefüggések kimutatása segít megváltoztatni a környezetvédelemmel kapcsolatos értékítéletüket. Ezért igen lényeges, hogy ezeket az ismereteket minél szélesebb közönséghez juttassák el. A tapasztalat azt mutatja, hogy a hagyományos (off-line) publikációs módszereken túl, erre a célra fontos elektronikus (online) terjesztési módszereket is alkalmazni.
A program várható eredménye
A különböző európai kutatási centrumokkal és egyetemekkel meglévő kétoldalú kutatási együttmûködési szerződések folyamatos fenntartása és kiterjesztése nagyban hozzájárulhat ahhoz, hogy a martonvásári intézet az egész közép- és kelet-európai régióban e téma kutatási és képzési központjává váljon, miközben a teljes közép- és kelet-európai régióban mûködő kutatóintézetek és egyetemek fiatal kutatóinak szervezett képzési tanfolyamok lehetővé teszik, hogy az MTA MGKI a növény és környezet közötti interakcióval kapcsolatos kutatási területen még nyitottabbá váljon az együttmûködésre. Mind az öt, előzőekben felsorolt feladatcsoport (WP=work package) eredményei alapvető fontosságúak az érintett országok mezőgazdasági kutatása és termelése szempontjából. A Közép- és Kelet-Európában tapasztalt szélsőséges éghajlati viszonyokhoz alkalmazkodó biológiai alapanyagok nemesítését csak az érintett területen belül lehet megoldani. Ez szükségessé teszi jól képzett növénykutatók meglétét és azok aktív részvételét. A jelenlegi program keretében olyan fejlesztéseket tervezünk az MTA MGKI-ben, melyek hozzásegítik a régióban dolgozó szakembereket, hogy kivédjék a globális klímaváltozás okozta kedvezőtlen hatásokat.
A több közép- és kelet-európai országgal (Románia, Szlovákia, Szlovénia, Szerbia, Horvátország) már aláírt együttmûködési szerződés, a szomszédos országok vetőmag cégeivel és gazdáival fenntartott folyamatos kapcsolat szilárd alapot nyújt a globális klímaváltozásra történő felkészüléshez. E kapcsolatoknak köszönhetően, az intézetben nemesített fajtákat, az elmúlt tíz év során, igen gyorsan vezették be a gyakorlatba, és az intézetnek már több, mint tíz éve meghatározó pozíciója van a kalászos gabona vetőmagpiacon Magyarországon. E kapcsolatokra alapozva, és az intézetben szervezett különböző rendezvények nagy látogatottsága miatt, az MTA MGKI ideális helyzetben van, hogy gyakorlati bemutatót tartson (szántóföldön és fitotronban) a klímaváltozás kedvezőtlen hatásairól és információt nyújtson arról, hogyan lehet e változásokhoz alkalmazkodni és mérsékelni az előre jelzett veszteségeket.
Dr. Veisz Ottó, az MTA doktora,
a program koordinátora,
ügyvezető igazgatóhelyettes,
MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete,
Martonvásár
