A mezőgazdaság számos jövőbeli kihívásai közt a népességnövekedéssel összefüggő hatékonyságnövelés, versenyképesség, munkaerőhiány, az erőforrások (termőföld, víz, kőolaj) korlátozott rendelkezésre állása mellett a klímaváltozással összefüggő változások, kihívások kerülnek leginkább a figyelem középpontjába.
A globális klímaváltozás miatt bekövetkező időjárási tényezők változása – mint a csapadékmennyiség alakulása, hőmérséklet növekedése vagy csökkenése – jelentősen átalakíthatja a talajokban lejátszódó lebontó és felépítő folyamatokat (különös tekintettel a szén lekötésére vagy felszabadítására), illetve magukra a talajban élő szervezetekre is kihatással van.
A hosszabb távú előrejelzések alapján Európában 2,5-5,4 °C, a Kárpát-medencében az évszázad közepéig 2 °C globális átlaghőmérséklet-emelkedéssel kell számolnunk, ugyanakkor a Kárpát-medencében a nyári csapadékátlag 5-10%-ot elérő csökkenése várható.
A klimatikus viszonyok változása a termesztett növényfajták esetében is bizonyos mértékű adaptációval kell, hogy járjon. E fajtáknak ugyanis valamilyen módon alkalmazkodniuk kell a megnövekedő légköri CO2 koncentrációhoz, a vízhiányához, a jelentős hőmérsékletváltozásokhoz, és az ezekkel együtt járó stresszhelyzetekhez.
A termesztett növények alkalmazkodóképességét jelentősen meghatározza, hogy a gyökérzetük milyen mértékben és hogyan tudja a számukra szükséges vizet és tápanyagokat felvenni. A vízhasznosításban és a szárazságtűrésben elsődleges szerepe van a növények gyökérfejlődésének.
Ismeretes, hogy a növények gyökérrendszerén élő, talajlakó mikroorganizmusok közösséget alkotnak a nekik különböző szénformákat juttató növényekkel. E mikroorganizmusok az általuk kiválasztott metabolitok segítségével befolyásolják a növények növekedését, vitalitását, termőképességét. A növények által fotoszintézis útján megkötött szén akár 40%-a is átkerülhet a rhizoszférába. A gyökereken át kiválasztott váladékkal (szerves savak, aminosavak, cukrok, fenolok stb.) a növény képes elérni, hogy a számára szükséges mikroorganizmusok alakítsanak ki szoros kapcsolatot a gyökérzetével.
Az aszálynak hónapokon át kitett növények gyökérzete képes arra, hogy olyan metabolitokat válasszon ki, melynek hatására megváltozik a baktériumok faji összetétele a gyökérzeten és annak közelében.
A cirok, az árpa, és egyes szárazságtűrő kukoricahibridek esetében is bizonyosságot nyert, hogy nagyobb mennyiségű szerves savat (tejsav-, ecetsav-, citromsav) bocsájtanak ki az aszályos periódus alatt, így hívogatva magukhoz azokat a baktériumokat, melyek segítségükre lehetnek az aszály-stressz leküzdésében.
Amennyiben jelen vannak ezek a hasznos baktériumtörzsek a növények gyökérzetén, a következő módon lehetnek segítségére egy hő- és vízstresszel szembenéző növénynek
– növényi hormonok (pl. indolecetsav) termelésével az oldalirányú gyökerek kialakulását és a víz, valamint a tápanyagok fokozott felszívódását segítik,
– egy másik növényi hormon, az abszcizinsav növekedésével a levelek légcserenyílásainak zárása történik, így csökken a növény párologtatása,
– az etilén – szintén növényi hormon – elővegyületének „elcsípésével” megakadályozzák annak kialakulását, így csökkentik ennek a stresszhormonnak a mennyiségét a növényben,
– a baktériumok által termelt, nagy molekulatömegű természetes polimerek, exopoliszacharidok (EPS) képesek a vizet – környezetükhöz képest
– hosszabb ideig megtartani a talajaggregátumokon is.
Az éghajlatváltozás hatására kialakuló vízhiány és szárazság nemcsak maguknak a növényeknek jelent kihívást, e tényezők miatt mind a baktériumok, mind a gombák sokfélesége és mennyisége csökkeni fog az előzetes vizsgálatok alapján. A talaj mikrobiális diverzitásának csökkenése együtt járhat a mikrobiális közösségek hasznos tevékenységeinek visszaszorulásával, ezáltal a növényi növekedés támogatása is gyengülhet.
Bár az éghajlatváltozással együtt járó hőmérsékletemelkedés, szárazság, aszálykárok talajéletet befolyásoló hatásairól, az e miatt bekövetkező növény-baktérium-gomba interakciók változásáról nagyon kevés ismerettel rendelkezünk ma még, az eddigi tapasztalatok alapján úgy tűnik, e hasznos talajbaktériumok óriási mértékben hozzájárulhatnak a károk enyhítéséhez, és az alkalmazkodáshoz szükséges technológiai eszköztárunk bővítéséhez is.
Varga Sándor
biológiai- és talajerőgazdálkodási szakmérnök
