Jelen írásomban, 25 évvel idősebben és bölcsebben, nagyobb figyelmet szeretnék fordítani a napraforgó-nemesítés növénytermesztés fejlődésben betöltött szerepére, semmint, hogy minden tárgyiasult nemesítési eredményt piaci és pénzügyi szempontokra szűkítsek le. Mondanivalómat így a napraforgó-nemesítésről a termelés, a technológiai fejlődés és fejlesztés modelljébe helyeztem, hogy az elérhető tudásnak és valóságnak azt a részletét nyújtsam, ami gazdálkodásunk jövőjének tervezésére is válaszokat adhat.

Észak-amerikai származás, az első termelők

Ahhoz, hogy megtudhassuk honnan származik a napraforgó, először vissza kell repüljünk az időben. I. e. 3000-ben már ismerték a növényt, ugyanakkor származási helyével kapcsolatban sokáig nem volt egyetértés. Az archeológiai anyagokra támaszkodó paleobotanikai kutatások és genomikai vizsgálatok mára lezárták a vitákat, s a növényfaj elsődleges származási helyeként Észak-Amerika nyugati részét, Mississippi-Missouri medencéjét, Arizonát jelölik meg a kutatók.

Ez a terület a Hopi indián törzshöz tartozott, akik a folyók mentén, illetve a sivatagos fennsíkokon falvakban éltek és földművelést űztek. Hozzájuk köthető az első, primitív napraforgó-termesztés és -feldolgozás. A hopi földművesek a magokat mélyen a homokos talajba vetették, hogy az „elérje a nyári viharok táplálta talajnedvességet”. A szemekből az indián asszonyok sajtolták ki az olajat, melyet kenőanyagként, festőanyagként használtak fel, illetve a darából liszttel kevert pogácsát sütöttek. Innen került a növény Észak-Amerika középső és keleti részeire, onnan Közép- és Dél-Amerikába, majd Európába.

Európai térhódítás

Tehát a napraforgó Amerikából származik, mégis sikeres térhódítása Európához kötődik. Írásos források szerint 1510-ben került kontinensünkre. Nyugat-Európában kétszáz éven keresztül dísznövényként termesztették. 1716-ban Bunyan angol patikus jelentette be a londoni szabadalmi hivatalba, hogy a napraforgó magja olaj kivonására alkalmas. Jelentős olajnövény a 18. század Oroszországában vált belőle, ahol 1769-ben Nagy Péter idején kezdtek olajütéssel foglalkozni, és az 1800-as évek közepétől már komoly mennyiséget termeltek.

Magyarországon is a XVII. századig kerti dísznövényként termesztették, az első növénykatalógusban Flos solis néven szerepeltette Heindel Ferdinánd, aki pozsonyi kertjében termesztette. Az 1863-as aszály következtében értékelődött fel egyre inkább hazánkban, s vált belőle napjainkra meghatározó szántóföldi kultúra. 

Meg kell említenem érdekességként, hogy kultúrfajként Észak-Amerikába Európából került vissza a növény. Az első amerikai bevándorlók közül a mennoniták kezdték termeszteni az Újvilágban a napraforgót, de kevés magot vittek ki magukkal. Mivel helyben nem jutottak vetőmaghoz, így Oroszországból kellett nagyobb tételben vetőmagot rendelniük az amerikai nagykövetségen keresztül. Így, bár nem tudatos módon, a növényfajt gyakorlatilag újrahonosították.

Tehát a napraforgó kultúrtermesztése Európában kezdődött meg, s a termőterület volumenét tekintve a napraforgó európai növényfajnak tekinthető napjainkban is. 2017-ben összterülete nagyjából 24 millió hektárra tehető, főbb termelési országok közül kiemelkedik Oroszország és Ukrajna, együttesen 14 millió hektárral, illetve az Európai Unió (4,5 millió hektár). Jelentős még termesztése Argentínában, Indiában, Dél-Afrikában, s utóbbi időben Kínában is egyre növekszik a termőterülete.

Nemesítés

Nemesítési szempontból igazi kihívás a növény. A napraforgó-gyomirtási technológiák sokszínűségéből, illetve a napraforgóolajok eltérő étkezési célokra való felhasználásából adódóan rendkívüli módon fregmentálódott a napraforgópiac.

1996-ban a napraforgó-termesztés 12 szegmense létezett a világon. Tehát ha egy nemesítő cég piacra akart globálisan kerülni, akkor 12 különböző célra kellett hibrideket nemesítenie (1. ábra), előállítania. Érést tekintve korai, középérésű, kései típusokat. Zsírsav-összetétele alapján hagyományos (linolsavas, továbbiakban LO), illetve olajsavas (HO) hibrideket két meghatározott éghajlati zónára, amit mérsékelt, illetve hőstressz agroklimatikus zónaként jellemezhetünk.

2017-ben, 20 évvel később, a herbicidtolerancia elterjedésével és uralkodóvá válásával, az agroklimatikus zonák megtartása és az éréscsoportok megmaradása mellett a piaci szegmensek megháromszorozódtak, s ekkor még nem is különítjük el a Clearfield és Clearfild Plus technológiát egymástól (2. ábra).

Az előbb említett piaci fregmentáció óriási terhet ró a napraforgó-nemesítésre, így annak hatékonyságának növelése elengedhetetlen. A modern napraforgó-nemesítés célkitűzései összefoglalóan az alábbiak:

• új nemesítési módszerek és technikák alkalmazása a génállomány bővítésével egyetemben,
• a szelekciós eljárások felgyorsítása és támogatása molekuláris markerekre alapozva,
• hatékony és széles körű tesztelés, fajtakísérletezés, valamint
• közös nemesítési programok, együttműködés az állami és a nonprofit intézményekkel.

Természetesen a napraforgó-nemesítés legfontosabb célkitűzése minden időben és térben (kontinensen) a köztermesztési eredmények túlszárnyalása. Ez akkor is igaz, ha ezen túl vannak olyan aktuális szempontok is, mint nagy olajtartalomra, még kedvezőbb agronómiai tulajdonságokra (szár, gyökér, tányér), betegségekre (ezen belül is peronoszpóra és szádor) rezisztenciára való nemesítés.

Nélkülözhetetlen, hogy a nemesítők a genetikai variabilitást növeljék, hiszen a modern hibridek megjelenésével a genetikai kör erősen leszűkült. Az indukált mutagenezis a napraforgónál nem hozott megfelelő eredményeket, így a genetikai variabilitás növelését más módszerekkel kell biztosítani. Igen értékes tulajdonságokra (betegség, rovarrezisztencia, stressz és szárazságtűrés) tehetünk szert a fajtapopulációk, tájfajták, de a 13 egynyári és 36 évelő vadfaj keresztezésre történő felhasználásával is. Utóbbi közül is a legérdekesebb a Helianthus deserticola, a „sivatagi napraforgó”, mely Arizona, Nevada és Utah területén őshonos, kimondottan a száraz, napos helyeken érzi jól magát. Keresztezési partnerként való használata a variabilitásban meghaladta a kultúrtípusokban előforduló szárazságtűrési értékeket, ezért eredményesen használható az új hibridek kinemesítésében.

A másik, legújabb módszer a CRISP Cas technológia, amellyel a magasabb rendű élőlények genomja célzottan módosítható (génszerkesztés) transzgén bevitele nélkül. Röviden, ez két molekula együttműködésével valósítható meg, amelyek a következők: egy felismerő modul, amely pontosan megtalálja a célszekvenciát a genomban, valamint egy enzim, amely a célhelyen felvágja a DNS-t. A célszekvenciák ezután a sejt saját DNS-javító mechanizmusai segítségével módosíthatók, kicserélhetők vagy eltávolíthatók. Az alkalmazások köre egyes sejtektől teljes élőlényekig, az alapkutatástól az emberi és állati génterápiáig és a növénynemesítésig terjed. Az utóbbi területen a kutatók hatékonyabban képesek új tulajdonságokkal felruházni a haszonnövényeket úgy, hogy nagy pontossággal létrehozzák a kívánt mutációkat. A kutatás a napraforgó növényre is kiterjed, s különösen érdekes egyes konkrét gének teljes és megbízható inaktiválásának lehetősége. Ugyanakkor a  napraforgó genomjával való munka különösen nehéz, mivel sok közöttük a poliploid, ami azt jelenti, hogy a sejtek a genomot kettőnél több kópiában tartalmazzák.

Országos termésátlagok alakulása

Egy kutatás, nemesítés akkor ér valamit, ha tárgyiasult eredményei vannak, s ezek progresszívan hatnak az elért üzemi termésátlagokra. Az alábbi grafikonon 1992–2016 között, azaz 25 éves időperiódusban láthatóak a napraforgó országos termésátlagai. 

A hozamok, a hozamnövekedések eltérően alakultak időszakonként, s három ilyen időintervallumot tudunk megkülönbeztetni: első időszak 1992–2000 között, második 2001–2008 és a harmadik 2009–2016. (3. ábra).

Az első időperiódusban nem volt olyan év, ahol 2 t/ha-t meghaladó eredmény született volna. A legmagasabb temésátlag 1996-ban volt (1,82 t/ha), míg a legkisebb a napraforgó-termelés legfeketébb évében, 1997-ben (1,2 t/ha). Ebben az időszakban
400 ezer hektár körül alakult a termőterület, s hektáronként 9 év átlagában 1,45 tonna termést takarítottak be a gazdák, s gyakorlatilag csökkenő terméseredményeket könyvelhettünk el ebben az időszakban.

Az azt követő elmúlt 15 évet elemezve 2001-től követően 2003-ig a fajlagos hozamok alulról ugyan, de közelítettek a 2 t/ha értékhez, 2004-től pedig tartósan meghaladták azt. A 15 éves időtartamot tekintve annak első felében (2001–2007) az átlagtermés 2,1 t/ha, második felében (2008–2016) pedig 2,4 t/ha. Ez utóbbi 9 évben voltak olyan termőévek, amikor a területegységre vetített hozamok meghaladták a 2,4 t/ha-t (2004, 2008, 2013, 2014, 2015, 2016).

A termelés hatékonysága 25 évet átölelve évi 2,1%-os növekvényt mutat, s a legnagyobb termelékenységbővülés a 2001–2008 periódusra tehető (4,5%), amikor is a napraforgó termesztéstechnológiája jelentős mértékben változott, elsősorban a növény biológiai alapjainak kardinális változása miatt. A hazai napraforgó-termesztés biológiai alapjainak bővülésével egyidejűleg alapvetően megváltoztak a hibridek értékmérő tulajdonságai. Az igen nagy termőképességű (a jelenlegi hibridek potenciális termőképessége meghaladja a 6 t/ha-t) és nagy olajtartalmú (50% feletti olajtartalom), valamint kiváló horizontális toleranciával rendelkező hibridek megjelenésével a napraforgó kikerült a gyengébb termőhelyi kategóriájú területekről, valamint a teljesen extenzív ráfordítású növények csoportjából.

Ezt követően 2009-től napjainkig a felülkezeléses, herbicidtoleranciára alapozott gyomirtással, s a hozzájuk kapcsolt hibridváltással sikerült évi 3%-os termésbővülést elérni intenzív termesztéssel, elsősorban magas növényvédelmi ráfordítások fenntartása mellett, miközben a termőterület a korábbi évek félmillió hektárjáról a biológiai határ fölé (hatszázezer hektárra) emelkedett, nem ritkán maga után vonva a napraforgó öt éven belüli visszavetését ugyanazon területekre.

Emellett az ökológiai szélsőségek, időjárási  anomáliák gyakorisága nőtt (2010 – legcsapadékosabb év, azt követően pedig a vegetációs időben mindinkább száraz évek), ebből kifolyólag az abszolút termésingadozás emelkedett az előző időszakhoz (1991–2000) képest, ugyanakkor a relatív termésingadozás éppen a termésátlagok növekedése következtében csökkent, a többi szántóföldi növényfajhoz hasonlítva különleges pozícióba emelve a napraforgó-termesztést.

Érdekes eredményre vezet, ha összehasonlítjuk az elmúlt 9 éves időszakot, mely kimondottan a felülkezeléses technológiára épül (4. ábra). 2009–2014-ig a CL és SU herbidictoleráns technológiák használata mellett az évi termésnövekmény 2%-os volt. 2015–2017 között, amikor a CLP technológia, az újabb CLP hibridek megjelentek a termésnövekedés megkétszereződött, 4% feletti, azaz a technológia előnyei a köztermesztésben is kamatoztak.

Egyértelmű, hogy a napraforgó-nemesítés hatalmas fejlődésen és ezzel együtt átalakuláson ment át az elmúlt 25 évben. A hatékony növénytermesztés előfeltétele, hogyan tud bekapcsolódni az innovatív folyamatokba, képes-e alkalmazkodni szerkezeti struktúrájával, termesztési technológiájával a korábbi évtizedeknél szélsőségesebb abiotikus és biotikus kihívásokhoz. A napraforgó-termesztésnek ez sikerült. Ahhoz, hogy a terméshozamok tartósan megmaradhassanak a jövőben, fontos szerepet kell szánni az új nemesítési módszerek és technikák alkalmazásának.

A cikk szerzője: Bíró János