Vízigény csökkentése szimbionta partnerekkel: növényi szárazságtűrést segítő mikorrhizaképző és gyökérendofiton gombák ökológiai mezőgazdasági alkalmazhatósága

Lukács Alena vagyok az Eötvös Loránd Tudományegyetem Biológia Doktori Iskola doktorandusz hallgatója. Korábbi tanulmányaimat az ELTE Természettudományi Karán végeztem, szakdolgozataimat a Növényszervezettani Tanszéken, Kovács M. Gábor témavezetésével írtam. BSc. szakdolgozatomban a száraz és félszáraz területek arbuszkukáris mikorrhizaképző gombáival, MSc. dolgozatomban a fehérnyár ektomikorrhiza-képző gombáival foglalkoztam.

Kutatási témám célja annak vizsgálata, hogy a magyarországi zöldségtermesztésben fontos fajok és fajták szárazságtűrése miként növekszik, és ezáltal vízigényük miként csökken nem-patogén gyökérkolonizáló gombákkal történő inokulálás hatására. A szárazföldi növények jelentős része valamilyen gombával él mutualista szimbiózisban, ezt az együttélést mikorrhizának nevezzük. Ebben a kapcsolatban a gomba a növénytől szerves anyagokat, vitaminokat kap. A gomba segíti a növény víz és ásványianyag felvételét, illetve a gombával szimbiózisban élő növényegyed jobban ellenállhat különböző stresszhatásoknak is. A termesztett növények körében a leggyakoribb mikorrhiza típus az arbuszkuláris mikorrhiza (AM). Ilyen kapcsolatot alakít ki pl. a paradicsom, a paprika és a burgonya. Vannak olyan, a mezőgazdasági termesztés szempontjából is fontos növényfajok, mint például a káposztafélék csoportjába tartozó fajok, melyek nem alakítanak ki mikorrhiza kapcsolatot. Ezek esetében gyökér endofitonok növelhetik a növények szárazságtűrését. Az endofiton gombák a növények valamennyi szövetében jelen lévő, kóros tüneteket nem okozó gombák. Különösen száraz élőhelyen gyakori gyökérkolonizálók az endofitonok egy formacsoportját alkotó sötét szeptált endofitonok (DSE).

A DSE gombák szerepe még nem pontosan tisztázott, de számos vizsgálat kimutatta a növénypartnerükre gyakorolt pozitív hatásukat. A nem-patogén gyökérkolonizáló gombákkal történő inokulálással javítható a növények tápanyag és vízfelvétele, ezáltal csökkenthető az öntözések mennyisége és gyakorisága szintetikus anyagok felhasználása nélkül. Tehát a módszer különösen jelentős lehet az ökológiai gazdálkodásban. A kevesebb öntözés és a növények hatékonyabb tápanyagfelvétele miatt kisebb mértékű tápanyag visszapótlásra van szükség, így a csökkenő költségek mellet lassítható a mezőgazdasági területek leromlása is.  Munkánk során vizsgáljuk, hogy a nem-patogén gyökérkolonizáló gombák hogyan hatnak a növények vízigényére, ezáltal hogyan befolyásolhatják az öntözések ütemét. Célunk kifejleszteni olyan oltóanyagokat és inokulálási eljárást, amellyel ezek a gomba csoportok hatékonyan bevonhatók a mezőgazdasági termelésbe.

Szerves anyag lebontó baktériumokon alapú talajjavító oltóanyag előállítása

Tamás Éva okleveles környezetmérnök vagyok. Romániában a Csíkszeredai Sapientia – Erdélyi Magyar Tudományegyetem Biomérnöki Tanszékén végeztem Környezetmérnöki Szakon. Doktori fokozatomat 2011-ben szereztem meg a Bukaresti Politechnika Egyetem Alkalmazott Kémia és Anyagtudományok Karának doktori iskolájában.

Az ökológiai és konvencionális gazdálkodás hatása a nyírségi talajok szervesanyagának mennyiségi- és minőségi, valamint a talaj mikrobiális tulajdonságaira

Demeter Ibolya vagyok. Ph. D. kutatásaimat a Szent István Egyetem (Gödöllő) Biológiai Tudományok Doktori Iskolájának hallgatójaként végzem az Ökológiai Mezőgazdasági Kutatóintézet (ÖMKi) anyagi támogatásával.

A kutatás célja a Nyírségre jellemző homoktalajok, valamint a kisebb területi kiterjedésben megjelenő kötöttebb, magasabb szervesanyag és kolloid tartalmú, nagyobb termékenységű talajok szervesanyag dinamikájának és mikrobiális tulajdonságainak meghatározása terepi és laboratóriumi műszeres vizsgálatokkal. A szervesanyagok hatással vannak a talaj hő- és vízgazdálkodására, a talaj tápanyag-gazdálkodására, a talajszerkezet alakulására, ezáltal befolyásolják a talaj termékenységét; valamint puffer kapacitásuk révén óvják a talajt a szélsőséges kémhatások kialakulásától.  A mikrobiális biomassza állítja elő a növények számára fontos tápanyagok felvehető formáit, valamint a szerepe van a szervesanyag átalakulási folyamataiban is. A mintavétel helyszínei a Debreceni Egyetem AGTC KIT Nyíregyházi Kutató Intézetének ökológiai, illetve konvencionális művelés alá eső területei. Az itt folyó munka és a talajbiológiai laboratórium felszereltsége lehetővé teszi, hogy az eredmények alapján elvégezzem azok szervesanyag-, és a mikrobiológiai közösségek dinamikájának összehasonlító jellemzését.  

Kutatómunkám során az alábbi célok megvalósítását hajtom végre:

-  Az Intézet területein folytatott ökológia és konvencionális gazdálkodás alá eső talajok szervesanyag dinamikájának összehasonlító jellemzése. 

-  A vizsgált talajok szerkezetének összehasonlító jellemzése. 

-  A vizsgált talajok mikrobiológiai aktivitásának összehasonlító jellemzése a talajmikroba-közösségek összetételének vizsgálatával és a talajlégzés intenzitása alapján. 

-  Összefüggések keresése a szervesanyag-tartalom és a földhasználat, valamint a növényzet között. Ehhez az alkalmazott agrotechnikai eljárásokról, valamint a növényzet állapotáról/fejlődéséről vezetett dokumentáció készítése elengedhetetlen. 

A kapott eredmények, összefüggések alapján következtetés vonható le arra vonatkozóan, hogy milyen mértékben eredményesek a vizsgált gazdálkodási módszerek, illetve lehetséges/szükségszerű-e más gazdálkodási (elsősorban agrotechnikai) módszereket alkalmazni a fenntartható gazdálkodás érdekében. Az eredményeket, következtetéseket igyekszem minél szélesebb körben közzétenni, hogy a gazdálkodó szervezetek és a magánszemélyek részére is elérhetőek legyenek.

A szervestrágya pellet alaptrágyázás hatékonyságának fokozása mikrobiológiai készítményekkel, illetve hidegázalékos teákkal

Dr. Pap Zoltán okleveles kertészmérnök vagyok. Egyetemi tanulmányaimat a Budapesti Corvinus Egyetem Kertészettudományi Karán 2003-ban végeztem, ökológiai gazdálkodás szakirányon. Az Budapesti Corvinus Egyetem Élettudományi Doktori Iskolájának (volt Kertészettudományi Doktori Iskola) képzési keretei közt 2011-ben szereztem PhD fokozatomat, disszertációm címe: Környezetkímélő palántanevelő közegek fejlesztése. Doktori tanulmányaim során több alkalommal vettem részt az ENOAS (Europian Network of Organic Agriculture Students) nyári kurzusain, s a 2006-os magyarországi nyári találkozó szervezésében aktív szervező voltam. 2005-től a Budapesti Corvinus Egyetem Informatikai Szolgáltató Központjánál végeztem feladataimat, majd 2006-tól aktív munkatársa lettem az egyetem Zöldség- és Gombatermesztési Tanszékének, ahol most egyetemi adjunktusként dolgozom.

Az ÖMKi pályázatban indított kutatás keretében az alábbi című témában indít programot:

A szervestrágya pellet alaptrágyázás hatékonyságának fokozása mikrobiológiai készítményekkel, illetve hidegázalékos teákkal. Az utóbbi két évtized számos kísérletének eredményeként a szerves tápanyagok intenzív kertészeti termesztésben való alkalmazása nagymértékben megváltozott. Így mára a tudományos és szakmai jellegű cikkek nagy tömege jelent meg a témában. Ezek egy része irodalmi háttéranyagokat dolgoz fel, ugyanakkor a tudományos jellegű írások javarészt saját kísérletek eredményein alapulnak. Az új – külföldről beáramló – termékek illetve a technológiai elemek változásának hatása mára azt okozta, hogy jelenleg nincs olyan kézzelfogható hazai tudományos alapokon nyugvó mű, amelyre támaszkodva a termesztők egy-egy zöldségnövény termesztéséhez a korszerű technológiát viszonylag könnyen integrálhatnák a termesztésükbe. Ugyanakkor a hazai és nemzetközi piacokon való versenyképességhez a korszerű technológiák alkalmazása elengedhetetlen lenne.  Közismert tény, hogy a már korábban jól bevált istállótrágyák használata növeli a talajéletet, ezáltal a talajban lakó hasznos szervezetek is jelentősebben hozzájárulhatnak növényeink egészséges fejlődéséhez, így nem csupán a könnyebb talajművelés és jobb szerkezet lehet a szervestrágya-használat előnye. Sok termesztő számára azonban az állati eredetű szerves trágyák használata is gond, hiszen nehezen beszerezhetőek, avagy elérhetőek, de rossz minőségűek (gyommagvakkal fertőzöttek, nem megfelelően kezelve veszélyes anyagokat tartalmaznak).

Emellett intenzív ökológiai zöldségtermesztésben a növény-egészségügyi gondokon túl a kijuttatással járó nehéz fizikai munka, esetleg további eszközök, gépek beszerzése, vagy bérlése is nehézséget okoz.  További kutatási eredmények alapján az is elmondható, hogy nem csupán a trágya hoz megoldást a talajszerkezet feljavítására, hanem egyes baktériumtörzseknek, illetve talajlakó gombafajoknak is igen nagy a szerepük abban, hogy a talaj tápanyag ellátottsága és szerkezete kiváló legyen.  Az eddig összegyűjtött irodalmi háttéranyagokból és a korábbi kutatási eredményeinkből kiindulva egy megfelelően felépített, könnyen átlátható kísérletben összegezni lehet az egyes anyagok külön-külön és együttesen kifejtett hatását, ezzel a termesztésben elfoglalt jelentősebb, vagy kevéssé jelentős helyük bemutathatóvá válik. A termesztők részére ezzel gyakorlati segítséget adhatunk, hiszen egy korrektül kivitelezett, hazai kísérleteken nyugvó dokumentáció motivációs erőt ad a korszerűnek titulált termékek közti eligazodásban, és végső soron mindez támogatja a költséghatékony termesztői gondolkodást is.  

Célkitűzések: 

1.    Irodalmi gyűjtés alapján a paradicsom és a kínai kel már külföldön alkalmazott ökológiai tápanyag-utánpótlási technológiájának leírása

2.    A kísérletben szereplő növényfajok növényi és állati eredetű tápanyag utánpótlásának hatásvizsgálata, mely kiterjed:

     a.    a termésmennyiség,

     b.    a termésminőség

     c.    illetve egyes növényélettani és beltartalmi értékek megállapítására.

3.    A növényi teák és mikrobiológiai anyagok termésfokozó hatásának megállapítása a termésmennyiség és a minőség értékelésén keresztül 

4.    A hatóanyagok költséghatékonyságának kiszámítása.

Gombatermesztésben alkalmazott kemikáliák csökkentését célzó vizsgálatok

Dr. Geösel András vagyok, okleveles kertészmérnök, mérnöktanár. A Budapesti Corvinus Egyetem Zöldség- és Gombatermesztési Tanszéken dolgozom tanársegédi beosztásban. Az eddigi munkáim is a termesztett gombákkal voltak kapcsolatosak, jelenleg a termesztési higiéniával és a csiperke kórokozóival foglalkozom.

A csiperkegomba előállítása speciális ágazata a zöldségtermesztésnek. Az alapanyaggyártás, a technológia egyedisége és a termesztés intenzitása miatt különleges odafigyelést kíván a gomba jó minőségű megtermesztése.  A gombatermesztés fokozott higiéniát és rendszerszemléletet igénylő folyamat. Ennek két fő indoka van: egyfelől a gombát egyesek nyersen, vagy csak minimálisan feldolgozva fogyasztják, ezért a termesztése során fokozott higiéniára van szükség, hogy az élelmiszer-szennyezésből eredő kockázatot minimálisra csökkentsük. Másrészt a kultúra rövidsége és specialitása miatt (egy termesztési ciklus csiperkegombánál 6 hétre is lerövidülhet) a kémiai védekezés lehetősége a kártevők és kórokozók ellen meglehetősen szűk. Hazánkban a konvencionális termesztésben a patogén gombák ellen egyetlen hatóanyag engedélyezett (prokloráz-Mn komplex), amely ökotermesztésben nem használható.  

A kutatás célja olyan ökogazdálkodásban is alkalmazható módszerek és eljárások kifejlesztése, amelyekkel a gombatermesztés higiéniai állapota szinten tartható, sőt javítható. Az elsődleges cél, hogy a gombatermesztő üzemegységen belüli kórokozó szervezetek (elsősorban különböző penészek okozta kórokozók: Dactylium, Mycogone, Verticillium (-jelenleg Lecanicillium), Trichoderma fajok) jelenlétét biztonságosan ki tudjuk mutatni. A fejlesztendő módszer a kórokozók fertőzésének kiindulási pontjait (úgynevezett forró pontokat) hivatott azonosítani. A detektált helyekről (üzemegységen belül) a kórokozók később célzott fertőtlenítéssel eltávolíthatók, ezzel az üzemi higiénia javul és kisebb patogén nyomásra lehet számítani. A kórokozók főbb kiindulási helyei lehetnek eszközök, gépek, szedőkocsik, a szedők ruhája, mérlegek, raklapok, mozgató kocsik, öntözőtömlők stb., ám ezek fertőzöttségéről nincsenek pontos hazai ismereteink. A nemzetközi szakirodalom közli ezeket a fertőzési helyeket, amelyek nagyrészt igazak a hazai termesztésre is, ám a hazai gombatermesztés sajátos technológiájáról, a pincei termesztésről, és a legmodernebb gombafarmokról nem készültek mindeddig ilyen felmérések. A tervezett kutatás első eredménye annak megállapítása, hogy egy gombafarmon belül pontosan hol helyezkednek el nagyszámban a fertőzőképes képletek. 

A kutatómunka második szakaszában olyan fertőtlenítőszereket kívánunk tesztelni (pl. nátrium-permanganát, ecetsav), amelyek ökotermesztésben engedélyezettek és visszaszoríthatják a jelzett gombapatogéneket a termesztőhelyiségben. A nemzetközi és hazai szakirodalmi adatok alapján célunk megvizsgálni egyes „biofungicid” szerek alkalmazhatóságát a fent jelzett négy patogénre in vitro, majd azok eredményei alapján in vivo kísérletekben. Az eredmények alapján lehetővé válik az egyes szerek alkalmazásának bemutatása és ajánlása a termesztők számára.