A növényvédelem új kihívásai

Hogyan hat a klímaváltozás a kártevők és kórokozók terjedésére?

Globális felmelegedés, lokális károk, új kihívások – hogyan befolyásolja a növényvédelmet a szélsőséges időjárás? Mark Twain írónak és Niels Bohr Nobel-díjas fizikusnak is tulajdonítják az idézetet, miszerint „jósolni nehéz, különösen, ami a jövőt illeti”. Valahogy így vagyunk az éghajlatváltozás jövőbeli hatásaival is. Azt már mindenki sejti, hogy az éghajlatváltozás nem azt jelenti, hogy télen kevesebbet kell fűtenünk, nem kell annyi havat lapátolni, csökken a rezsi, és csupán évek kérdése, hogy tényleg átálljunk a magyar narancs termesztésére. Az ilyen komolyságú megállapításoknak csak egy filmszatírában van jó helye.

Ami biztos: az időjárási szélsőségek gyakorisága növekszik

A klímaváltozás valójában egy soktényezős, visszacsatolásokkal teli, nehezen modellezhető, komplex folyamat, amelyből hiba lenne kiemelni a sokat hangoztatott hőmérséklet-emelkedést. Egyfelől, mert a mezőgazdasági haszonnövényeink ideális fejlődése szempontjából a hőmérséklet mellett éppoly fontos szerepe van a többi időjárási elemnek is. Fontos a csapadék vegetációs időszakon belüli mennyisége és eloszlása. A napsütéses órák száma a fotoszintézis mellett a gyümölcséréshez szükséges, közvetlenül befolyásolja a cukor- és tápanyagtartalmat. Alulbecsült szerepe van a szél irányának és erősségének, melyek az esetleges szélkárok és a kórokozók terjedése mellett a természetes megporzásban és a kártevők repülésének elmaradásában segíthetnek. Talán még kevésbé ismert a környezet páratartalmának szerepe a kórokozók járványain kívül. A páratartalom optimális értéke számos haszonnövény (így például a szója) terméskötődéséhez lényeges, ugyanakkor számos kártevő rovar petéinek és tojásainak fejlődésére is hatással van.

Az időjárási elemek változásai egymásra is hatással vannak, így például a magasabb hőmérséklet melletti fokozott párolgás hat a levegő páratartalmára és az esőzésekre. A hőmérséklet hosszú távú változásában időbeli, illetve területi mintázatokat is találunk: gondoljunk csak a már-már menetrendszerűen érkező kora tavaszi aszályokra, illetve az aszálytérképek készítésének jelentőségére.

Időjárási szélsőségek időszaka

Amit tudományosan megalapozottan, biztosan ki lehet jelenteni a klímaváltozásról, az az, hogy az időjárási szélsőségek gyakorisága növekszik.

Emlékezzünk vissza a 2024-es évre, amely számos időjárási rekordjával rámutatott arra, hogy a klímakatasztrófa már nem kopogtat, hanem dörömböl az ajtónkon. 2024-ben háromszor áradt a Duna. Még a 2023-as évben karácsonykor tetőzött Budapestnél, a folyó alsóbb szakaszain azonban csak újévkor hagyta el az árhullám Magyarországot. Ezt követte a júniusi áradás, melyet a csapadékkal érkezett nyár okozott, de ezúttal az alacsonyabb tetőzések miatt nem kapta meg a kijáró figyelmet. Baján, egy ártéri területen például több száz házat és szántóföldeket öntött el az ár, egy városrész teljes evakuálására volt szükség. Végül szeptemberben a Boris-ciklon okozta heves esőzések miatt áradt országszerte több helyen a Duna, rég nem tapasztalt árvízi küzdelmet kívánva, és felmérhetetlen vagyoni károkat okozva. Ekkor új hazai időjárási rekordok dőltek meg, szeptember 15-én mindjárt kettő is. Ekkor mérték az eddigi legnagyobb széllökést (131,4 km/h, Kab-hegy), illetve a legalacsonyabb napi maximum-hőmérsékletet (9,4 °C, János-hegy, Budapest). Csapadékrekordok ugyan nem születtek, de Sopronban például az 5 napos csapadékösszeg elérte a 150 mm-t, ami az átlagos szeptemberi havi csapadékmennyiség két és félszerese.

A termésátlag és az időjárás összefüggése

A magyar mezőgazdaság szereplői mégsem ezeket az időjárási eseményeket emelnék ki a tavalyi évből, hanem a rövid, fagyos időszakokkal telt telet, amely nem gyérítette meg kellőképpen a kártevőket és kórokozókat. A tavasz már február elején elkezdődött, és a vegetáció két-három héttel korábbra tolódott a megszokotthoz képest. Még ennél is jelentősebb hatása volt azonban a nyárnak, amely erős hőhullámokkal, hosszan elhúzódó aszályos periódusokkal telt, ami a haszonnövények számára jelentős hőstresszt és kényszerérést okozott. Ez végül realizálódott is a termésmennyiségben: a csapadékhiány miatt az előzetesen reméltnél kevesebb gabonát takaríthattak be a gazdálkodók. Míg a termésátlagok két számjegyű csökkenést szenvedtek el országos viszonylatban, az árak ugyanekkora növekedést produkáltak, amit nem csak az elszabadult infláció számlájára lehetett írni.

A kártevők és kórokozók okozta járványok

A mezőgazdasági aszályok hatása azonban nem állt meg a növényeknek okozott hőstressznél. Sokkal kiszámíthatatlanabb folyamatoknak, a kártevők és kórokozók okozta járványoknak is kaput nyitott. Több kártevő pusztítása is kiemelhető, az alábbiakban a terjedelmi korlátok miatt csak rendenként egyet-kettőt említünk.

Ki kell emelni a vértetű (Eriosoma lanigerum) okozta fertőzéseket, amely az almatermésű ültetvényekben okozott károkat Európa-szerte. Számos közép-európai országban, így Magyarországon is az almatermesztés a vezető ágazat a gyümölcstermesztésen belül. Az alma azonban nemcsak az a gyümölcs, amit a legnagyobb területen termesztenek, hanem az egyik legszélesebb körben felhasznált élelmiszeripari alapanyag. Emellett tekinthetjük egyfajta alapélelmiszernek is, egy hosszan eltartható, elérhető árú gyümölcsnek, ami sok család asztalán még ma is az első számú vitaminforrás. A bőséges termése miatt stabilan ott van a magyar és uniós exportpiacokon is, így a 2024-es év nem várt terméskiesése megmutatkozott az exportbevételek csökkenésében. A vértetű számára kedvező volt a magasabb kora tavaszi hőmérséklet és a korai aszályok jelenléte, amely a klímaváltozás egyik jellegzetes hosszú távú magyarországi trendje.

A gabonák kártevői

A klímaváltozás a kenyér alapjául szolgáló gabonafélék (búza, kukorica, rozs stb.) több kártevőjének is kedvez. Itt érdemes megemlíteni azokat a kártevőket, amelyek nem őshonosak Magyarországon, és elterjedésükben a terménykereskedelemmel való behurcoláson kívül a klímaváltozás is jelentős szerepet játszott.

1995-ben jelent meg hazánkban az amerikai kukoricabogár (Diabroticavirgifera virgifera), amely mára az egyik legjelentősebb kukoricát károsító faj lett. A kukoricabogár lárvái és imágói a talajban telelnek át. A mélyebb, védettebb helyeket keresik, mint például a növények gyökérzete. Itt nemcsak a rovarölő szerek hatásától menekülhetnek meg, hanem nagyobb az esélye annak is, hogy a környezet hőmérséklete sem csökken a túlélésük szempontjából kritikus fagypont alá. A globális felmelegedés következményeként egyre gyakoribbá váló enyhe telek így jelentősen megkönnyítik az áttelelésüket.

Egy másik jelentős inváziós faj a gyapottok-bagolylepke (Helicoverpa armigera). Egy igazán polifág kártevő, amely elnevezésével ellentétben a gyapoton kívül a gabonafélék, a paradicsom és további zöldségek kártevőjeként is ismert. Hernyói a gabonafélék virágait, kalászait rágják, ami csökkentheti a termés mennyiségét és minőségét. Ezenkívül (más növényekhez hasonlóan) a gabonafélék leveleit és szárát is károsíthatják. A lárvák rágása jelentősen gátolhatja a növények egészséges fejlődését.

A melegebb nyarak és enyhébb telek kedveznek a lepke túlélésének és szaporodásának, mivel a faj eredetileg melegebb éghajlatú területeken élt. Melegebb időjárás mellett a lárvák fejlődése felgyorsulhat, így akár három nemzedéke is létrejöhet egy évben, míg a számára hűvösebbnek számító területeken (így például Magyarországon is) a gyakori két nemzedék is előfordulhat. A mezőgazdasági monokultúrák elterjedése, a globális kereskedelem okozta behurcolások, a természetes ellenségeik hiánya, a peszticidekkel szembeni ellenálló képességük, valamint a polifág életmódjuk mind hozzájárul a tömeges elszaporodásukhoz. Ha ezeken kívül még az időjárási viszonyok is kedvezőek számukra, az valóban jelentős mezőgazdasági károkat tud okozni.

Inváziós rovarok

Az európai cseresznyelégy (Rhagoletis cerasi) és a nyugati dióburokfúró-légy (Rhagoletis completa) két, számos közös vonással jellemezhető, Magyarországon természetes ellenség nélkül szaporodó inváziós légyfaj. A nevükben is jelölt gyümölcsökön kívül a cseresznyelégy még néhány másik csonthéjas gyümölcsöt is támad. Mindkét faj a gyümölcsökbe teszi le a tojásait, és a lárvák károsítják azokat, míg az imágólegyek már ártalmatlannak számítanak. A lárvák kártétele további betegségeknek nyithat utat, így például a cseresznyelégy esetében a végzetes moníliának. A melegebb tavasz gyorsíthatja a lárvák fejlődését, így azok hamarabb elérhetik az imágó állapotot, és így előbb elkezdődhet a repülésük is. Több idő áll rendelkezésükre a tojásrakásra is, ami növeli a szaporodási esélyeiket és így a populáció számát.

Végül érdemes még megemlíteni egy jól ismert inváziós kártevőt a poloskák rendjéből, ez a márványos poloska (Halyomorpha halys). Ha nem is kertben, de az otthonában majdnem mindenki találkozott már ezzel a poloskafajjal, amely az imágói márványos hatást keltő, szürkés-barnás-vöröses mintázatáról kapta a nevét. A 2023-as és 2024-es év őszén tömegesen jelentek meg ezek a rovarok lakásokba húzódva. Leginkább szellőztetéssel vagy szárított ruhákkal együtt kerülnek be, hogy életmódjukra jellemzően csoportosan próbáljanak meg védett helyen áttelelni. Emberre veszélytelenek, noha képesek riadalmat kelteni jellegzetes szagukkal, melyet a potrohuk hátsó részén található bűzmirigy váladéka ad. A faj eredetileg ázsiai elterjedésű volt, azonban már több más kontinensre is behurcolták. Kedvezően meleg körülmények között akár 200 tojásból is állhat egy tojásrakás, amelyet évi 2-3 alkalommal is végezhet egy nőstény. Ez nőstényenként így évi 600 tojást is jelenthet, amely igen gyors szaporodási képesség.

Hasonlóképpen a kártevőkhöz, a kórokozók között is számos olyat találunk, amelynek magyarországi megjelenéséhez és elterjedéséhez is hozzájárult a klímaváltozás. Csak néhány ezek közül: a bakteriális hervadás (Ralstonia solanacearum), a bakteriális feketedés (Xanthomonas campestris), a bakteriális rák (Pseudomonas syringae) és a bakteriális vész (Erwinia amylovora). Ezeknek a betegségeknek mindegyikében közös, hogy kedvez a kialakulásuknak a csapadékosabb tavasz, a melegebb nyár és az enyhébb tél.

A gombabetegségek közül kiemelendő a meleg csapadékosabb időjárást kedvelő peronoszpóra (Plasmopara viticola), a lisztérgomba (Blumeria graminis) és az alternáriás foltosság (Alternaria spp.), valamint a szintén meleg, de szárazabb környezetet kívánó fuzárium fertőzése (Fusarium spp.). A fuzáriumfajok (például Fusarium graminearum, Fusarium culmorum) elsősorban a szántóföldi növényeket, azon belül is a gabonaféléket támadják. A növényt több ponton, több fejlettségi állapotban is érinthetik a fertőzések; így a gombák okozhatnak gyökérrothadást, szárfoltosságot, kalászkárt.

A fuzáriumos fertőzések veszélye azonban itt nem áll meg. A gombák mérgező vegyületeket (mikotoxinokat) termelnek. A mikotoxinok által okozott veszély az élelmiszer-biztonság szempontjából sokkal súlyosabb, mivel azok humán- és állategészségügyi kockázatokat is hordoznak. A gabonatermesztésben a 2023-as termést a fuzárium-toxinok, a 2024-es évit pedig elsősorban az Alternaria alternata toxinjai veszélyeztették. Utóbbi gomba közel 70 féle mikotoxint képes termelni.

A toxintermelést befolyásoló tényezők

A toxintermelés külső és belső tényezőktől is függ, de a külső, élettelen környezeti tényezők szerepe az elsődleges. Ez az oxigénkoncentráció, a hőmérséklet, a szélerősség, a pH és a vízaktivitás. Ha ezekben a tényezőkben jelentős változás történik, például szárazságstressz éri a növényeket a szántóföldön, vagy túlzott nedvesség és oxigénhiány a tároláskor, akkor mikotoxinok képződhetnek. A két legfontosabb környezeti tényező a hőmérséklet és a relatív páratartalom (és az ennek megfelelő vízaktivitás).

Célszerű a külső környezeti hatásokat első közelítésben reprodukálható, laboratóriumi, körülmények között vizsgálni. Erre már viszonylag sok kísérlet zajlott, melyekből becsléseket adtak egy-egy környezeti paraméter (például hőmérséklet) növekedésének függvényében a gombák növekedésére, konídiumtermelésére, toxintermelésére. Rendszerint ez a három állapot (növekedés, konídiumtermelés, toxintermelés) eltérő optimummal rendelkezik az élettelen környezeti tényezők változásának függvényében. Több szakirodalmi forrás szerint a növekedés és a konídiumtermelés optimuma nagyjából egybeesik, így ezt egyként vizsgálja, de elkülöníti a toxintermelés görbéjétől és optimumtartományától.

A pontos ökofiziológiai igények ismerete azért hasznos, mert ugyan korlátozott mértékben, de törekedni lehet a gombák és a mikotoxinok számára kedvezőtlen feltételek kialakítására a szántóföldön vagy a raktárakban. A raktárakban az ökológiai tényezők manipulálásával történő környezetszabályozás továbbra is alapvető és hatékony nem vegyszeres intézkedésnek számít.

Az ökofiziológiai igények azonban mindig egy tartományon belül mozognak, melyet hosszabb távon befolyásolhat az éghajlatváltozás is. A melegebb időjárás miatt új mikotoxintermelő gombák jelenhetnek meg Magyarországon is, amelyek korábban csak délebbre, mediterrán országokra voltak jellemzőek. Minthogy a gombák reprodukciós ideje igen rövid, a szelekciós folyamatok is gyorsabban zajlanak. A magyarországi klímához sikeresebben alkalmazkodott fajok nagyobb eséllyel élnek túl, és adják át génjeiket a következő generációnak. Ezáltal a populációk fokozatosan jobban alkalmazkodnak a megváltozott környezethez. Ahogy egy-egy növényvédő szerrel szemben gyorsan ki tud alakulni az ellenálló képességük, úgy a megváltozott éghajlathoz is van mozgásterük hasonló módon alkalmazkodni.

Mi vajon tudunk-e a növényvédelemben lépést tartani a változásokkal? Sejthető, hogy még sokáig tartani fogja magát az a jól ismert magyar mondás, hogy „a gazdák legnagyobb ellensége a négy évszak”. A klímaváltozás számtalanszor érte már a mezőgazdaságot ott, ahol arra nem számított. Pedig az ágazatnak alapvető igénye van a kiszámíthatóságra és a rendkívüli időjárási események előrejelezhetőségre. Ezt szolgálják a legmodernebb magyar platformok a kiterjedt aszálymonitoring rendszertől a jégkárelhárításon át a mikotoxinplatformig. Ezt szolgálja továbbá a precíziós gazdálkodás, amelynek minden vívmánya igyekszik a mezőgazdaság időjárásnak való kitettségét mérsékelni. Gondoljunk csak a műholdfelvételek alapján számított vegetációs indexekre és az ezekhez igazodó öntözővíz- és tápanyag-kijuttatásra vagy az időjárási adatokat gyűjtő helyi mini mérőállomásokra, amelyek elektronikusan továbbítják az adatokat egy szerverre, ahol azokat szoftverekkel ki lehet értékeltetni, előrejelzéseket lehet tenni, majd ennek megfelelően növényvédelmi beavatkozásokat lehet végrehajtani.

Nemcsak a gazdáknak, hanem a nemzetgazdaságnak is igénye a kiszámíthatóság, a klímaváltozás hatásainak előrejelezhetővé tétele. Ez leginkább az agrárkár-biztosítási rendszerek tervezésében, az exportbevételek számításában, a magyar mezőgazdaság versenyképességének megőrzésében lényeges.

Szám Dorottya
okleveles agrármérnök, tanár, növényorvos