Science and Technology Options Assessment
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére
Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
Összefoglalás
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya
Parlamenti Kutatási Szolgálatok Főigazgatósága
Európai Parlament
Október 2013
PE 513.521
HU
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére
Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
Összefoglalás
IP/A/STOA/FWC/2008-096/Lot7/C1/SC1 - SC3
2013. Október
PE 513.521
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
A STOA „Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezése céljából – Növénynemesítés és
innovatív mezőgazdaság” című projektjét a karlsruhei Technológiaértékelési és Rendszerelemző Intézet
(ITAS) végezte el.
PROJEKTVEZETŐ:
PD Dr Rolf Meyer (ITAS, Karlsruhe, Németország)
A LAKOSSÁGI ÖSSZEFOGLALÓ SZERZŐJE
PD Dr Rolf Meyer (ITAS, Karlsruhe, Németország)
A STOA KUTATÁSI TISZTVISELŐJE Lieve Van Woensel Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
Hatásvizsgálatok és az Európai Hozzáadott Érték Igazgatósága
Kutatási Szolgálatok Főigazgatósága, Európai Parlament
Rue Wiertz 60 - RMD 00J012
Brüsszel 1047
E-mail: [email protected]
NYELVI VÁLTOZAT
Eredeti nyelv: EN
A KIADÓRÓL
A STOA-val a következő e-mail címen léphet kapcsolatba: [email protected] A dokumentum a következő Internet címen érhető el: http://www.europarl.europa.eu/stoa/
Kézirat lezárva: 2013. augusztus
Brüsszel, © Európai Unió, 2013.
FELELŐSSÉG KIZÁRÁSA
A dokumentumban megfogalmazott vélemények kizárólag a szerzők álláspontját tükrözik, amely nem
feltétlenül azonos az Európai Parlament hivatalos álláspontjával.
A dokumentum nem üzleti célú sokszorosítása és fordítása a forrás megadása és a kiadó előzetes
értesítése mellett megengedett, és annak egy példányát a kiadónak meg kell küldeni.
PE 513.521
CAT BA-03-13-604-HU-C
ISBN 978-92-823-5103-1
DOI 10.281/42343
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
Ez a dokumentum a STOA „Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezése céljából –
Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság” című tanulmányának lakossági összefoglalóját
tartalmazza. A tanulmány a hozzá tartozó mellékletekkel és a témához kapcsolódó
lehetőségekről szóló rövid összefoglalóval együtt elérhető a STOA honlapján.
A tanulmány kivonata
A „Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezése céljából” című STOA-projekt
keretében e jelentés azt elemzi, hogy mezőgazdaság-irányítási koncepciók, gyakorlatok és
technológiák, köztük a növénynemesítés révén miként lehet fenntartható módon intenzívebbé
tenni a növénytermesztést az élelmiszer-termelés fokozása és az élelmiszer-ellátás kiterjesztése
érdekében. A fenntartható intenzifikálás célja, ugyanakkora területen több élelmiszert lehessen
megtermelni, egyszersmind csökkentve a környezeti hatásokat, illetve szociális és gazdasági
szempontból kedvező feltételeket teremtve.
A tanulmány foglalkozik a fejlődő és az iparosodott országok (Európa) mezőgazdaságával, a
kistermelői és a nagyüzemi gazdálkodással, az extenzív és az intenzív mezőgazdasági
termelési rendszerekkel, valamint az alacsony szintű technológiát és a csúcstechnológiát
alkalmazó termelési gyakorlatokkal. A tanulmány fő témái:
A hozamhiány csökkentése – fenntartható intenzifikálás és hatékonyabb növénytermesztés;
A potenciális hozam növelése – növénynemesítés;
A terményveszteségek csökkentése – a betakarítási és a betakarítást követő eljárások
javítása.
A tanulmány valamennyi témához kapcsolódóan cselekvési lehetőségeket vázol fel és vizsgál
meg.
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
TARTALOMJEGYZÉK
1. A MEZŐGAZDASÁG ELŐTT ÁLLÓ KIHÍVÁSOK ............................................................... 1
2. A NÖVÉNYTERMESZTÉS HATÉKONYABBÁ TÉTELE ...................................................... 3
3. NÖVÉNYNEMESÍTÉS .................................................................................................................. 8
4. A TERMÉNYVESZTESÉG CSÖKKENTÉSE .......................................................................... 14
5. FENNTARTHATÓ INTENZIFIKÁLÁSRA IRÁNYULÓ SZAKPOLITIKÁK .................. 17
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
1
LAKOSSÁGI ÖSSZEFOGLALÓ
Az egyre növekvő számú emberiség élelmezésbiztonságának elérése és tartós biztosítása komoly
kihívást jelent. A „10 milliárd ember élelmezése” című STOA-projekt keretében e tanulmány azt
vizsgálja, hogy az alábbi megoldások miként járulhatnak hozzá a növénytermesztés fenntartható módon
történő intenzívebbé tételéhez:
> mezőgazdaság-irányítási koncepciók, gyakorlatok és technológiák,
> növénynemesítési technológiák és megközelítések, valamint
> az élelmiszer-veszteségek csökkentése.
A fenntartható intenzifikálás azt jelenti, hogy ugyanakkora területen több élelmiszert lehet megtermelni,
egyszersmind csökkentve a környezeti hatásokat, illetve szociális és gazdasági szempontból kedvező
feltételeket teremtve.
A tanulmány kiterjed a fejlődő és az iparosodott országok (Európa) mezőgazdaságára, a kistermelői és a
nagyüzemi gazdálkodásra, az extenzív és az intenzív mezőgazdasági termelési rendszerekre, valamint
az alacsony szintű technológiát és a csúcstechnológiát alkalmazó termelési gyakorlatokra. Az értékelés
vizsgálja a növénytermesztési rendszerek és technológiák különféle gazdálkodási rendszerekben való
alkalmazásának lehetőségeit. Ahogyan az az egész világban jellemző, az EU-n belül is sokféle
gazdálkodási rendszer működik, a félig önellátó gazdálkodástól a specializálódott, intenzív, nagyobb
léptékű növénytermesztésen keresztül a vállalatok nagyüzemi gazdálkodásáig.
1. A MEZŐGAZDASÁG ELŐTT ÁLLÓ KIHÍVÁSOK
Az élelmiszernövények termelésének fokozását egy sor tényező korlátozza, ideértve a
talajtermékenységet, a víz rendelkezésre állását, a talaj tápanyagtartalmának pótlását, valamint a
károkozók, a betegségek és a gyomnövények hatásait. E korlátok földrajzi, szociális és gazdasági okok
miatt különböző mértékben vannak jelen az iparosodott és a fejlődő országokban, valamint az egyes
európai régiókban.
A talaj a növénytermesztés alapvető fontosságú, nem megújuló forrása. Európában sokfelé van
veszélyben a talaj termékenysége a szervesanyag-tartalom csökkenése, a (víz vagy szél általi) talajerózió,
a talajtömörödés és az elsivatagosodás miatt.
A növénytermesztés előfeltétele a víz. A vízhiány, vagyis a vízhez való hozzáférés nehézsége kritikus
mértékben korlátozza a mezőgazdaságot a világ számos területén. A rossz vízgazdálkodás az öntözött
földterületek leromlását is eredményezheti a szikesedés és a vízpangás kialakulása révén. Az elmúlt
évtizedekben Európa számos országában tapasztaltak különböző mértékű, időtartamú és földrajzi
kiterjedésű aszályokat. Az EU folyóinak vízgyűjtő területei közül sok küzd vízhiánnyal/a vízstressz
problémájával.
A növények számára a nitrogén, a foszfor és a kálium a legfontosabb tápanyagok, ezek meghatározóak a
terméshozamok szempontjából. A mezőgazdaság termelékenységének növelése és a magasabb hozamok
a beviteltől, többek között a műtrágyák bevitelétől függnek. A beviteli szükséglet jórészt attól függ, hogy
milyen mezőgazdasági termelési rendszert alkalmaznak. A világ némely régiójában a tartalékokkal, a
hozzáféréssel, a változó geopolitikai és/vagy gazdasági feltételekkel, valamint az energiaárakkal
kapcsolatos fejlemények a jövőben átmeneti hiányokhoz és áremelkedésekhez vezethetnek az ásványi
műtrágyák esetében.
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
2
A kártevők, a betegségek és a gyomnövények kompetíciója szintén jelentős mértékben csökkentheti a
hozamokat. Ennélfogva a növények védelmét és ellenállóképességét célzó nemesítés kulcsfontosságú
szerepet játszik a növénytermesztés termelékenységének megőrzésében. Az EU-ban a növényvédő
szerek közül a gombaölő és gyomirtó szereket forgalmazzák a legnagyobb számban, a hatóanyag-
mennyiség alapján mérve.
A terméshozamot számos fejlődő országban az energiabevitel korlátozza. Gyakran állati vagy emberi
erőt alkalmaznak a földműveléshez. Ezzel szemben az iparosodott országok intenzív növénytermesztése
jelentős mértékben függ az energiabeviteltől. Az üvegházhatásúgáz-kibocsátás csökkentése érdekében a
mezőgazdaságnak a jövőben kisebb mértékben kell fosszilis üzemanyagokból származó nem megújuló
energiaforrásokra támaszkodnia.
Az agrárökológiai feltételektől, a gazdasági és szociális lehetőségektől, valamint a szaktudástól és
készségektől függően e korlátozó tényezők különböző mértékű hozamhiányhoz vezetnek. A
hozamhiány a potenciális hozam és a gazdálkodók által elért átlagos hozam közötti különbség, amely
különféle megközelítések révén mérhető (1. ábra). A világ és az EU számos régiójában magas
hozamhiány tapasztalható. A hozamhiány a növénytermesztés javításával csökkenthető.
1. ábra: A potenciális hozam és az átlagos gazdálkodói hozam háromféle mérésének elvi kerete
Megjegyzés: A hozamhiány (YG) különböző mérése az ábra jobb oldalán van feltüntetve: YGM – a modellekhez
képest tapasztalható hozamhiány (a potenciális hozamot egy modell segítségével szimulálják); YGE – a
kísérletekhez képest tapasztalható hozamhiány (a potenciális hozamot terepkísérletek alapján becsülik
meg); illetve YGF – gazdálkodóhoz képest számított hozamhiány (a potenciális hozamot a legmagasabb
gazdálkodói hozam alapján becsülik meg).
Forrás: Lobell, D.B., Cassman, K.G., Field, C.B. (2009): Crop Yield Gaps: Their importance, magnitudes and causes.
Annu. Rev. Environ. Resour. 34, 179-204 (185. o.)
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
3
2. A NÖVÉNYTERMESZTÉS HATÉKONYABBÁ TÉTELE
A növénytermesztési rendszerek, technológiák és gyakorlatok széles spektruma lehet képes arra, hogy
hozzájáruljon a fenntartható intenzifikáláshoz. A hatékonyabb növénytermesztés hozzájárulhat az alábbi
három fő célkitűzés megvalósításához:
> Nagyobb termelés
> Jobb beviteli hatékonyság
> Nagyobb helyszínspecifikus potenciális hozam
A növénytermesztési rendszerek mezőgazdasági gyakorlatokkal kapcsolatos elvekre, valamint józan
megfontoláson alapuló talaj- és ökoszisztéma-gazdálkodásra épülnek. A művelés valamennyi lépésére
kiterjednek, a talaj előkészítésétől és a vetéstől a termény betakarításáig. A fenntartható intenzifikálás
érdekében a különféle termesztési rendszerek kombinációja is lehetséges, és ezekkel eltérő mértékben
élnek is a gyakorlatban.
Precíziós mezőgazdaság
A precíziós mezőgazdaság széles értelemben a mezőgazdasági termelési rendszerek megfelelő
információkon alapuló irányítását jelenti. Szűkebb értelemben a növénytermesztés térben változó
irányítását jelenti, az értékelés is erre az értelemre irányult. A végső cél az, hogy a megfelelő helyen a
megfelelő időben a megfelelő művelési lépéseket hajtsák végre, figyelembe véve a talaj és a termény
helyi sajátosságait.
Az adatgyűjtés, a döntéshozatal és az irányítási intézkedések közötti időbeli kapcsolat függvényében a
precíziós mezőgazdaság az alábbi módszereket alkalmazhatja:
> szenzoros rendszerek, amelyeket online rendszereknek is neveznek,
> térképalapú, vagyis offline rendszerek,
> hibrid rendszerek, amelyek ötvözik a szenzoros és térképalapú rendszereket.
Különféle új és fejlett technológiákat alkalmazhatnak, például műholdas helymeghatározó rendszereket,
hozamtérképezést, távérzékelést, szenzoros adatgyűjtő technológiákat, geoinformációs rendszereket,
változtatható beviteli arányú alkalmazási technikákat és a döntéshozatalt támogató rendszereket. A
precíziós mezőgazdaság alkalmazásai a mezőgazdasági termelési folyamat valamennyi munkafázisában
megtalálhatók, például a tápanyagbevitel, a trágyázás, a gyomirtás, a betegségkezelés vagy a
vízgazdálkodás terén. A precíziós mezőgazdaság sokrétű megközelítései különböző fejlettségi szinten
vannak, a kutatási és demonstrációs szakasztól egészen a kereskedelmi forgalmazásig. A precíziós
mezőgazdaság technikáit főként Európa magas termelékenységű területein (Dánia, Franciaország,
Németország, Egyesült Királyság), valamint az Egyesült Államokban és Ausztráliában alkalmazzák Az
egész EU-ra kiterjedően nem áll rendelkezésre adat a precíziós mezőgazdaság keretében művelt
földterület nagyságáról.
Talajvédő mezőgazdaság
A talajvédő mezőgazdaság célja a talajromlás megelőzése, valamint a talaj termékenységének megőrzése
és/vagy fokozása, a talajon és a talajban végbemenő természetes biológiai folyamatok serkentése révén.
A talajvédő mezőgazdaság három alapelve a mechanikus talajbolygatás tartós elkerülése vagy
minimálisra szorítása, az állandó szerves talajborítás és a változatos vetésforgók. Rendelkezésre állnak
olyan eszközök, mint például a közvetlen vetés.
A talajvédő mezőgazdaság azonban nem korlátozható pusztán egy standard megközelítésre.
Megfelelően figyelembe kell venni a lehetséges technológiai alkotóelemek és a gazdálkodás
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
4
helyszínspecifikus feltételei közötti kölcsönhatásokat. A talajvédő mezőgazdaság megköveteli a
gyomnövények elleni védekezés módszereinek megváltoztatását. A szántással történő gyomirtás helyett
gyomirtó szereket és/vagy talajfedést kell alkalmazni.
A világon mintegy 125 millió hektáron (kb. a szántóföldek 9%-án) a folytatnak talajvédő mezőgazdasági
tevékenységet, főként Dél- és Észak-Amerikában és Ausztráliában. Európában nem elterjedt a talajvédő
mezőgazdaság. Különböző becslések szerint a 2010-ben 27 EU-tagállamban 1,35–3,5 millió hektáron, a
szántófölden 1,3–3,4%-án kerülték a szántással történő gyomirtást.
Az intenzifikált rizstermesztési rendszer
Az intenzifikált rizstermesztési rendszer civil társadalmi innovációként indult. Alapvetően a
rizsnövények, a talaj, a víz és a tápanyagok kezelésének olyan módosított gyakorlatáról van szó, amely
elősegíti a rizs növekedését. A megközelítést időközben más terményekre is alkalmazták, például a
cukornádra és a gabonafélékre. Európában nem alkalmaznak intenzifikált rizstermesztési rendszert.
Ökológiai termelés
Az ökológiai termelés az ökológiai folyamatokra, a biodiverzitásra és a helyi viszonyokhoz igazított
ciklusokra támaszkodik. Fő céljai közé tartozik a tápanyag-felhasználás és -újrafelhasználás
hatékonyabbá tétele a tápanyag-újrafelhasználás körének optimalizálása révén, valamint az
agrárökológiai mechanizmusok kiaknázása. Tartózkodnak különösen a könnyen oldódó ásványi
műtrágyáktól, a szintetikus peszticidektől és teljesítményjavítóktól. Az ökológiai termelésre nemzetközi
elvek és normák vonatkoznak, és jogilag szabályozott élelmiszer-termelési módszer.
Az ökológiai termelés által a hozamokra gyakorolt hatás igen eltérő a fejlett és a fejlődő országokban. A
fejlődő országokban az ökológiai termelésben és a jellemző helyi módszerekkel elért tényleges hozamok
összehasonlítása azt mutatja, hogy az ökológiai termelésben magasabbak a hozamok. A fejlett
országokban a jelentések szerint átlagosan 20%-kal alacsonyabbak az ökológiai termelés hozamai. Az
ökológiai termelés és a hagyományos mezőgazdaság közötti hozamkülönbség azonban nagy mértékben
függ a helyi körülményektől.
2011-ben világszerte mintegy 37 millió hektáron zajlott ökológiai termelés (ideértve azokat a területeket
is, ahol éppen folyamatban volt az átállás). A kilencvenes éves eleje óta Európában gyorsan és
folyamatosan fejlődik az ökológiai termelés. 2011-ben a 27 EU-tagállamban több mint 9,5 millió hektáron
(a mezőgazdasági terület 5,4%-án) folytattak ilyen mezőgazdasági tevékenységet.
Agrárerdészet
Az agárerdészeti rendszerekben tetszés szerint kombinálják az egynyári növényeket és a fákat. Az
agrárerdészet nem rögzített telepítési sémákon, hanem egy sor elgondoláson és tervezési elven alapszik.
A cél az ökológiai niche-ek hatékony kiaknázása, minimalizálva a fajokon belüli és a fajok közötti
kompetíciót, valamint a szigorú tápanyag-körforgás kialakítása és fenntartása, ideértve a pillangós fák
általi nitrogénmegkötést. Az agrárerdészeti rendszerek egyik fontos eredménye a mezőgazdasági
termelés diverzifikációja. A világban számtalan agrárerdészeti rendszert alakítottak ki. Becslések szerint
körülbelül 375-425 millió hektárt, vagyis a szántóföldek 20%-át érinti az agrárerdészet.
Európában erdőművelési rendszerek, illetve egynyári növények és cserjék/fák kombinációi képviselik
ezt a hajdan elterjedt, mára hanyatlóban lévő hagyományos módszert. Ezek részben már kihaltak vagy
kihalófélben vannak. Az EU-re vonatkozóan csak részleges adatok állnak rendelkezésre az agárerdészet
kiterjedését illetően. Az erdőművelési agrárerdészet továbbra is jelentős a Földközi-tenger medencéjének
több régiójában.
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
5
Az integrált növénytermesztési és állattenyésztési rendszerek
Ezek olyan gazdálkodási rendszerek, amelyekben az állattenyésztést és a növénytermesztést
összehangolt keretben végzik. Számos vegyes rendszerre jellemző, hogy az egyik ág hulladékait a másik
ágban erőforrásként használják fel: az állattenyésztésből származó trágyát a növénytermesztés
hatékonyságának fokozására használják fel, a takarmánycélú növényekkel, a növényi maradványokkal
és melléktermékekkel pedig etetik az állatokat.
Az integrált növénytermesztési és állattenyésztési rendszerek évszázadok óta a mezőgazdaság alapját
képezik. Világszerte a mezőgazdasági művelés alá vont területek felén ilyen integrált rendszert
működtetnek. A növénytermesztés és az állattenyésztés kombinálása rengeteg ember élelmezését
biztosítja, és hozzájárul ahhoz, hogy a gazdálkodók jövedelemre tegyenek szert különféle agrárökológiai
tevékenységeikből.
Az EU-ban az elmúlt évtizedekben visszaszorultak az integrált növénytermesztési és állattenyésztési
rendszerek, mivel a gazdaságok szintjén, illetve regionális és nemzetközi szinten is a specializálódott
gazdálkodás trendje dominált. Az EU 28 tagállamában körülbelül 20 millió hektáron működnek integrált
gazdaságok, ami a teljes mezőgazdasági terület 12%-a.
A növénytermesztési rendszerek hatásai és jelentősége
Az értékelt növénytermesztési rendszerek más-más módon valósítják meg a fenntartható intenzifikálás
célkitűzését (1. táblázat). Az adott földterületen belüli helyszínspecifikus irányítási módszert jelentő
precíziós mezőgazdaság legnagyobb előnye a bevitt erőforrások hatékonyabb felhasználása. Ennélfogva a
precíziós mezőgazdaság önmagában nem kérdőjelezi meg a magas beviteli arányú mezőgazdaságot és a
specializálódott növénytermesztést, hanem hatékonyabbá és környezetbarátabbá teszi e módszereket.
Ezzel szemben a többi vizsgált rendszer elsődleges célkitűzése a növénytermesztés (és a helyszínspecifikus
potenciális hozam) agrárökológiai feltételeinek fenntartása és javítása, középpontba állítva a talaj
termékenységének fenntartását és fokozását. Ezek megkövetelik a növénytermesztési rendszerek
mélyrehatóbb módosítását, például a változatos vetésforgókat, növénytársításokat, zöldtrágyázást és
állandó szerves talajborítást, illetve a növénytermesztés és az állattenyésztés integrálását. Ezekben az
esetekben a bevitt erőforrások hatékonyabb felhasználása a fő célkitűzés következménye.
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
6
1. táblázat: A különböző növénytermesztési rendszerek hozzájárulása a hatékonyabb
növénytermesztés fő célkitűzéseinek megvalósításához
Növénytermesztési rendszer Magasabb
hozamok Jobb beviteli
hatékonyság
Nagyobb
helyszínspecifik
us potenciális
hozam
Precíziós mezőgazdaság (+) + (+)
Talajvédő mezőgazdaság + + +
Az intenzifikált rizstermesztési rendszer + + (+)
Ökológiai termelés + / - + +
Agrárerdészet (+) + +
Az integrált növénytermesztési és
állattenyésztési rendszerek (+) + +
Jelmagyarázat: + nagyon jelentős; (+) korlátozott mértékben jelentős; - nem jelentős
Forrás: Az ETAG értékelése
A precíziós mezőgazdasági megközelítések a legtöbb esetben a hozamnövelésre korlátozódnak. A
tapasztalatok szerint a talajvédő mezőgazdaságban és a fejlődő országok intenzifikált rizstermesztési
rendszereiben jelentős hozamnövelési potenciál rejlik. Vegyes képet mutat ebből a szempontból az
ökológiai termelés, mivel a fejlődő országok alacsony beviteli szintű rendszereiben jelentősen növeli a
hozamot, míg az iparosodott országokban hozamcsökkenéssel jár. A vegyes agrárerdészeti
rendszerekben és az integrált növénytermesztési és állattenyésztési rendszerekben szintén megvan a
lehetőség a termelékenység fokozására.
A növénytermesztési rendszerek nem azonos mértékben alkalmazhatók az egyes gazdálkodási
rendszerekben. Ez globálisan és az EU szintjén egyaránt igaz (2. táblázat). Általánosságban elmondható,
hogy az egyes növénytermesztési rendszerek átfogó elveit a gazdaságok helyi agrárökológiai és
szociális-gazdasági viszonyaihoz kell igazítani.
Az extenzív, kistermelői, félig önellátó gazdálkodás Európában részben agrárerdészeti rendszereket használ,
és gyakran integrált állattenyésztő és növénytermesztő gazdaságokban zajlik. A talajvédő
mezőgazdaságot vagy az ökológiai termelést az erőforrások hiánya nehezíti. A precíziós gazdálkodás
nem jellemző.
A kedvezőtlen helyzetű térségekben folytatott extenzív gazdálkodás keretében a viszonylag alacsony átállási
költségek miatt könnyen lehet talajvédő mezőgazdaságot és ökológiai termelést folytatni. A
hagyományos agrárerdészeti rendszer számos kedvezőtlen helyzetű térségben fenn tudott maradni,
tehát valószínűleg könnyen feléleszthető. A legeltetésen alapuló jelentős extenzív állattenyésztési
rendszerek mellett az integrált növénytermesztési és állattenyésztési tevékenység is számottevő. A
csúcstechnológiát alkalmazó precíziós mezőgazdaság bevezetésének esélye rendkívül csekély.
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
7
2. táblázat: A növénytermesztési rendszerek jelenlegi jelentősége az EU különféle gazdálkodási
rendszereiben
Növénytermesztési
rendszer”
Extenzív,
kistermelői,
félig önellátó
gazdálkodás
Extenzív
gazdálkodá
s
kedvezőtle
n helyzetű
térségekbe
n
Közepes
intenzitású
vegyes
gazdálkodá
si
rendszerek
Intenzív,
nagyobb
léptékű
növényterm
esztés
Vállalatok
nagyüzemi
gazdálkodá
sa
Precíziós mezőgazdaság - (+) (+) + +
Talajvédő mezőgazdaság (+) + (+) + +
Ökológiai termelés (+) + + (+) (+)
Agrárerdészet + + (+) - -
Az integrált
növénytermesztési és
állattenyésztési rendszerek + (+) + - (+)
Jelmagyarázat: + nagyon jelentős; (+) korlátozott mértékben jelentős; - nem jelentős
Forrás: Az ETAG értékelése
A vegyes gazdálkodási rendszerek definíció szerint integrált növénytermesztési és állattenyésztési
gazdaságokat jelentenek. A vegyes gazdálkodás sok ökológiai termelést végző gazdaság kulcseleme, az
átállás tehát sok esetben igen könnyű lenne. A talajvédő mezőgazdaság és az agrárerdészet integrálható
a vegyes gazdálkodásba, ezt csak a gazdaság működtetésének már meglévő összetettsége korlátozza. A
precíziós gazdálkodás a magas beruházási költségek és a tudáskövetelmény miatt nem alkalmazható.
Az intenzív, nagyobb léptékű növénytermesztés keretében könnyen folytatható precíziós mezőgazdaság a
bevitt erőforrások hatékonyabb felhasználása és a termelési költségek csökkentése érdekében. Ebben a
gazdálkodási rendszerben fontos a talaj termékenységének fenntartása és fokozása, aminek tükrében
megfelelő megközelítés a talajvédő mezőgazdaság. Az ökológiai termelés versenyképessége viszonylag
alacsony, és csak abban az esetben várható magas áttérési arány, ha új, vonzó megtérülési arányt
biztosító forgalmazási csatornákat sikerül megnyitni. Az erdőművelési agrárerdészet helyébe a
fokozottan gépesített művelés és a kedvezőtlen gazdasági körülmények miatt az intenzív
növénytermesztés lépett. A modern agrárerdészeti rendszerek bevezetésének viszonylag jelentős
akadályai vannak. Az elmúlt évtizedekben a nagyobb növénytermesztő gazdaságok felhagytak az
állattenyésztéssel. A növénytermesztés és az állattenyésztés újraintegrálásának esélyét korlátozza, hogy
a növénytermesztésre szakosodott gazdaságok nem rendelkeznek megfelelő infrastruktúrával és
szaktudással az állattenyésztéshez, valamint hogy az átállás jelentős tőkét igényelne.
Vállalatok nagyüzemi gazdálkodása esetén a jelentős költségmegtakarítás lehetősége a precíziós
mezőgazdaság bevezetése mellett szól. A végrehajtást akadályozhatja az irányítási ismeretek hiánya. A
talaj termékenységének fenntartása és fokozása érdekében indokolt a talajvédő mezőgazdaságra való
áttérés. Ezt a gondolkodásmód és a változatos vetésforgók alacsonyabb megtérülési aránya
akadályozhatja. A nagyméretű vállalati gazdaságok sikeresen álltak át ökológiai termelésre. Az
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
8
átálláshoz a gazdálkodás és a piaci értékesítés jelentős átszervezésére van szükség. Az agrárerdészet nem
egyeztethető össze a gépesítéssel és a specializálódással. A vállalati gazdaságok részben integrált
növénytermesztést és állattenyésztést folytatnak. A növénytermesztésre szakosodott vállalati
gazdaságok tevékenységének állattenyésztéssel való kiegészítését a magas tőkeigény és az
állattenyésztés irányításával kapcsolatos szaktudás hiánya akadályozza.
A fenntartható intenzifikálás keretén belüli legfontosabb átfogó trendek:
> A növénytermesztés differenciáltságának fokozása
> Az irányítási elvek összetettségének fokozása
> Tudásintenzívebb mezőgazdaság
> Átállás a rendszerszintű megközelítésre
> Az agrárökológiai megközelítés középpontba helyezése
> Az alulról és a felülről építkező megközelítések kombinálása
3. NÖVÉNYNEMESÍTÉS
A múltban a növénynemesítés jelentős mértékben hozzájárult a jobb élelmiszer-ellátáshoz azzal, hogy
növelte a növények potenciális terméshozamát. Mára jelentős tudás áll rendelkezésünkre az agronómiai
szempontból fontos haszonnövények különböző jellemzőinek genetikai hátterét illetően. Ennek
megfelelően jelentős változásra került sor a nemesítési technológiák és megközelítések terén. A modern
nemesítési technológiák összességükben új lehetőségeket teremtenek a genetikai variációk létrehozására
és a szelekció javítására, ám továbbra is fontosak maradnak a hagyományos nemesítési technológiák is.
A növénynemesítés rengeteg jól elkülönített nemesítési célt követhet. Ezeket három, a növénytermesztés
hatékonyabbá tételére irányuló fő célkitűzésben lehet összefoglalni:
> A potenciális hozam növelése
> A hozam garantálása
> A termék minősége
Minden növénynemesítési megközelítés három alapvető lépést követ. Ezek a következők:
> Egy új genetikai variáció létrehozása
> Az új variációk létrehozására alkalmas genotípusok kiválasztása
> A variáció tesztelése, fenntartása és szaporítása
Az egyes nemesítési technológiák és megközelítések különböző módon kezelik e lépéseket (3. táblázat),
és mindegyik más-más kutatási és/vagy gyakorlati alkalmazási fázisban van (4. táblázat).
Hagyományos növénynemesítés
A hagyományos növénynemesítés módszertana az adott növényfajtól és annak szaporodási módjától
függ. A szaporodás módja határozza meg a nemesítési stratégiát és az abból eredő fő variációtípusokat:
> önbeporzó fajok tiszta vonalú fajtái,
> nyílt beporzású fajok populációs fajtái,
> a vegetatív szaporodású fajok klonális fajtái, valamint
> hibrid fajták.
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
9
3. táblázat: Növénynemesítési technológiák és jelentőségük a három fő nemesítési lépésben
Nemesítési technológia Genetikai
variáció
létrehozása
Kedvező
genotípusok
kiválasztása
Tesztelés,
fenntartás és
szaporítás
Hagyományos nemesítés
- Leszármazási vonalak variációinak
nemesítése + + +
- Nyílt beporzású fajták nemesítése + + +
- Klonális fajták nemesítése + + +
- Hibridnemesítés + + +
Mutációs nemesítés
- Fizikai mutagének használata + - -
- Kémiai mutagének használata + - -
Szövettenyészetes módszerek
- Embriómentéses módszer + - -
- Protoplaszt fúzió + - -
- Kettős haploidok + - -
- Mikroszaporítás (+) - +
Markeralapú nemesítés
- Molekuláris markereka - + +
- WTL-ek térképezése - + -
- Markerek és fejlett reprodukciós
technológiák révén történő kiválasztáson
alapuló nemesítés - + (+)
Genetikai módosítással történő nemesítés
- Transzgénikus megközelítés + - -
- Ciszgénikus megközelítés + - -
- Újszerű génmódosítási technikák + - -
Ökológiai nemesítés + + +
A termelők bevonásával végzett
növénynemesítés + + +
Jelmagyarázat: + nagyon jelentős; (+) korlátozott mértékben jelentős; - nem jelentős Megjegyzés: a A molekuláris markereket a fajták genetikai tisztaságának tesztelésére is használják Forrás: Az ETAG értékelése
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
10
Ezek dominálnak a világ mezőgazdasági művelés alá vont területein. A genetikai variáció a keresztezés
révén elérhető jellemzőkre korlátozódik. A múltban a két ígéretes szülő növény keresztezése útján
létrehozott növényeket csak a fenotípus alapján szűrték a kísérleti területeken.
A hibridváltozatok két genetikailag eltérő, beltenyésztett vonalból származó szülő keresztezésének első
utódgenerációját alkotják. A szülőgenerációhoz képest egyértelműen jobb teljesítményt nyújtanak, amit
heterózis hatásnak neveznek. A heterózis hatás a következő generációban már nincs meg, ami miatt a
gazdálkodók a hibridváltozatokból nem képesek megtermelni a később szükséges vetőmagot. A
hibridnemesítés révén jelentős hozamnövekedés volt elérhető. A hibridnemesítési technológia nem
alkalmazható könnyen valamennyi haszonnövényre, mivel eredetileg nyílt beporzású fajokra
fejlesztették ki.
A helyi vagy hagyományos fajtáknak is nevezett honos fajták olyan növénypopulációk, amelyeket a
gazdálkodók alakítottak ki és tartanak fenn. Rendkívül egyenetlen teljesítményt nyújtanak és alacsony
termést hoznak a magas beviteli arányú termelés keretében termesztett modern fajtákhoz képest. A
honos fajták azonban jól alkalmazkodtak a helyi környezethez, és gyakran a fejlődő országok az alacsony
beviteli arányú gazdálkodásához is, és ezért magas hozamstabilitást mutatnak. Fontos nemesítési
alapanyagot jelentenek a professzionális nemesítési programok számára.
Mutációs nemesítés
A mutációs nemesítés célja az új genetikai variációk létrehozása. A növényeket kémiai vagy fizikai úton
mutagénekkel kezelik, amelyek véletlenszerű mutációkat indítanak el a genomban és így olyan új
genetikai variációkat hoznak létre, amelyek érdeklődésre tarthatnak számot. Több mint 2300 bejegyzett
növényfajtát hoztak létre többfajta jelentős haszonnövény – többek között gabonafélék, gyümölcsfélék,
dísznövények vagy gyökerek és gumók – mutációs nemesítésével. Kiváltképp az afrikai és egyes ázsiai –
kevesebb tőkével és technológiai lehetőséggel bíró – országok körében elterjedt ez az eljárás, mivel jól
megalapozott és viszonylag olcsó. A mutációs nemesítés jelenleg is fontos szerepet tölt be a
növényminőség javításában. Nagyon ígéretes új technológia a mutagenezisből származó mutációkra
irányuló nagy átbocsátó képességű szűrés.
Szövettenyészeten alapuló módszerek
A szövettenyészetes technológiák (embriómentéses eljárás vagy protoplaszt fúzió) lehetővé teszik a
természetes úton nem kombinálható növények keresztezését. Így szélesebbé válik a felhasználható
genetikai variációk köre. A növényeket (és következésképp genomjaikat) sejtszinten kombinálják, majd
ezt követően mesterséges úton szaporodóképes növénnyé növesztik olyan speciális táptalajon, amely
különféle növekedést serkentő növényi hormonokat tartalmaz. Számos múltbéli eredmény köszönhető e
technikának. A sikeres alkalmazás legfrissebb példái az új, javított minőségű nyugat-afrikai és ázsiai
rizsfajták.
A mikroszaporításhoz hasonló szövettenyészeten alapuló technológiák jelentős szerepet játszanak a
klonális termények, például a burgonya fenntartásában és szaporításában. A fajta kis növényi
anyagrészeit speciális táptalajon tenyésztik, ezáltal számos egymással teljesen megegyező klónegyedeket
előállítva. Ennek legfőbb előnye, hogy betegségektől mentes ültetési anyag hozható létre.
Genetikai módosítással történő nemesítés
A géntechnológia révén lehetővé vált gének áthelyezése bármilyen genomból. A ’90-es évek óta
rendelkezésünkre állnak a genetikai módosítással létrehozott fajták, az úgynevezett géntechnológiával
módosított növények. Világviszonylatban a géntechnológiával módosított növények termesztésére
használt terület folyamatosan növekszik, és 2012-ben elérte a mintegy 170 millió hektárt. Ezeket főképp
Észak- és Dél-Amerikában, Kínában és Indiában alkalmazzák. A géntechnológiával módosított növények
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
11
termesztésére használt területeken két jellemzőre (gyomirtó szernek való ellenállás, rovarokkal szembeni
ellenálló képesség) fordítanak kiemelt figyelmet, és jellemzően négy mezőgazdasági haszonnövény
termesztése folyik. A géntechnológia csak egy a sok módszer közül, amelyek segítségével új kiindulási
fajták alakíthatóak ki. A nemesítés folytatásához elengedhetetlenek a hagyományos nemesítési
módszerek.
Az utóbbi években számos új géntechnológia jelent meg. A ciszgenikus és intragenikus növények
nemesítése ezekhez a kidolgozás alatt álló új megközelítésekhez tartozik. Mindkét módszer azon az
elven alapul, hogy a szóban forgó gén ugyanabból a növényfajtából, vagy közeli rokonfajtából
származik. Ez azt is jelenti, hogy elvileg a génátvitelt klasszikus nemesítési módszerekkel is meg lehetne
valósítani, de az túl sok időbe kerülne. Ezenkívül egyéb, új nemesítési technológiák állnak a gyakorlati
megvalósítás előtt, amelyek a közeljövőben jelentős szerepet játszhatnak a növénynemesítésben. Az új
növénynemesítési technológiák gyakran nagyon közel állnak ahhoz, hogy megsértsék a transzgénikus
és GM-növényekre vonatkozó szabályozást.
Markeralapú nemesítés
Bármely nemesítési eljárás második főbb lépése, hogy beazonosítják és kiválasztják az adott kiindulási
fajta legjobb egyedeit. A markeralapú nemesítés új lehetőségeket nyit arra, hogy a fenotípusos szűrésről
egyre inkább áttérjünk a genotípus alapú módszerekre, többek között a markeralapú kiválasztásra
(MAS) és a markerek és fejlett reprodukciós technológiák révén történő kiválasztásra (SMART). Ezek
alapmegközelítése, hogy elemzik a növények DNS-összetételét és beazonosítják a bizonyos jellemzők
tekintetében legjobb genetikai jellegzetességekkel bíró egyedeket. Jelenleg a markeralapú kiválasztást
(MAS) a főbb nemesítő társaságok széles körben alkalmazzák többféle haszonnövény esetében. A
markeralapú kiválasztást főleg a biotikus rezisztenciát, a géncsoportok osztályozását, a vetőmagtermelés
minőségbiztosítását vagy az abiotikus stressz-rezisztenciát is magában foglaló nemesítési célokra
használják.
A génalapú kiválasztási módszerek egyre jelentősebbek lesznek a génszekvenálással és -azonosítással
foglalkozó ágazat gyors fejlődésének következtében. Habár vannak olyanok, akik már alkalmazzák a
markerek és fejlett reprodukciós technológiák révén történő kiválasztáson alapuló nemesítést, de az
egyelőre kidolgozási szakaszban tart, amelyre jelentős kutatási erőforrást fordítanak. A génalapú
kiválasztási módszerek feltehetően pontosabb és hatékonyabb kiválasztást tesznek lehetővé a nemesítési
programokban és fokozzák a nemesítés pontosságát és sikerességét, különösen a továbbfejlesztett
modern fenotípusos eljárásokkal kombinálva.
Genomszekvenálás
Az újszerű növény-biotechnológiai és génmódosítási megközelítések terén tett jelentős lépésekre nem
kerülhetett volna sor a támogatást nyújtó technológia és kutatási területek fejlődése nélkül. A
genomszekvenálás az egyik legjelentősebb és legígéretesebb ilyen terület, amely manapság már lehetővé
teszi teljes növényi genomok viszonylag alacsony költséggel történő szekvenálását. A DNS-szekvenálás
– a bioinformatikai ágazattal összekapcsolódva és a jelentősen továbbfejlesztett fenotipizálással
együttműködve – lehetővé teszi a génfunkciók felderítését, ezáltal nagyon ígéretes és kiemelkedő terület
a növénynemesítés közeljövője szempontjából.
Ökológiai növénynemesítés és termelők bevonásával végzett növénynemesítés
A biogazdálkodás céljából végzett növénynemesítés (ökológiai növénynemesítés) és a termelők
bevonásával végzett növénynemesítés nem önálló technológia. Olyan nemesítési alapelveket és/vagy
nemesítésszervezési módokat képviselnek, amelyek különféle speciális módszereket és eljárásokat
foglalhatnak magukban. Céljuk, hogy növeljék az alacsony külső erőforrás-igényű mezőgazdaságok
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
12
potenciális terméshozamát, illetve, hogy olyan fajtákat biztosítsanak, amelyek alkalmazkodtak a
meghatározott helyi termesztési feltételekhez.
Az ökológiai növénynemesítés összhangban áll a biogazdálkodás általános alapelveivel. A legújabb
nemesítési technológiák némelyikét – például a génmódosítást vagy protoplaszt fúziót – szigorúan tilos
ökológiai vetőmag előállítására használni. Egyéb modern biotechnológiák esetében nem dönthető el
biztosan, hogy valóban megfelelnek-e a biogazdálkodás elképzeléseinek és alapelveinek. A
biogazdálkodóknak korábban főleg a hagyományos nemesítésre és a klasszikus nemesítésű fajtákra
kellett támaszkodniuk, azonban az ökológiai vetőmagok piacán egyre nagyobb a kínálat a biotermékek
iránti kereslet folyamatos növekedése miatt. Az ökológiai vetőmag különösen a marginális régiók
számára jelent előnyt a hagyományos vetőmaggal szemben, mivel jól alkalmazkodik az alacsony
erőforrás-igényű gazdálkodási rendszerekhez.
A termelők bevonásával végzett növénynemesítésen alapuló megközelítés a ’80-as években jelent meg és
nemesítési programokban részt vevő növénynemesítők és gazdálkodók közötti együttműködést jellemzi.
E kooperáció célja, hogy a gazdálkodók és a nemesítési szakemberek számára egyaránt kedvező hatást
érjen el. A gazdálkodók ismerik termelési rendszereiket és a területükön termesztett növényekre
vonatkozó speciális követelményeket. A növénynemesítők pedig rendelkeznek a nemesítéshez
szükséges technológiai és tudományos szakismeretekkel. A magas erőforrás-igényű mezőgazdasági
rendszerekkel rendelkező magasan fejlett országokban a termelők bevonásával végzett növénynemesítés
nem érinti a növényminőség javítását. A termelők bevonásával végzett növénynemesítés révén történő
fajtaalkotás terén jelentős sikereket értek el a marginális termesztési régiókkal rendelkező fejlődő
országokban. A termelők bevonásával végzett növénynemesítési programokat számos nemzetközi
közintézmény jelentősen támogatja és finanszírozza.
A vetőmagokra vonatkozó jelenlegi szabályozás – amely kizárólag homogén vetőmagokat felvételét
engedélyezi a fajtajegyzékekbe – akadályt jelent a helyi igényekhez alkalmazkodott heterogén
vetőmagok számára. Az erre irányuló megoldási javaslat szerint az ökológiai fajták, honos fajták és
hagyományos vetőmagok számára külön kategóriát kellene létrehozni a vetőmagok nyilvántartásba
vételére vonatkozó szabályozáson belül.
Vetőmagipar és szellemi tulajdonjogok
A növényminőség nemesítéssel történő javításával a köz- és magánszektorban egyaránt foglalkoznak,
továbbá a vetőmagpiac kereskedelmi célú és nem kereskedelmi célú piacokra oszlik. A modern
biotechnológia és a géntechnológia fejlődésével párhuzamosan a nemzetközi kereskedelmi célú
vetőmagpiac koncentrációs folyamaton megy keresztül, amelynek során egyre nagyobb piaci részesedés
jut néhány jelentős nemzetközi vállalat kezébe.
A haszonnövények genetikai módosításának megjelenése óta a növénynemesítő társaságok egyre
fokozottabban próbálják megvédeni találmányaikat és nyújtanak be szabadalmi igényt növényi anyagra
és termesztési technológiákra, ami a gazdálkodók, a társaságok és a lakosság közötti nézeteltérésekhez
vezet. Ebben az összefüggésben felmerülő egyik legsúlyosabb probléma, hogy a szabadalmaztatott
fajtákat nem használhatják fel más nemesítők új fajták létrehozásához.
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
13
4. táblázat: Növénynemesítési technológiák és jelentőségük a kutatás és a gyakorlati alkalmazás
jelenlegi helyzetében
Nemesítési technológia Alapkutatás Alkalmazott
kutatás
Korai
alkalmazók a
gyakorlati
nemesítésben
Közös
megközelítés
a gyakorlati
nemesítésben
Hagyományos nemesítés
- Leszármazási vonalból származó
fajták nemesítése - - - +
- Nyílt beporzású fajták nemesítése - - - +
- Klonális fajták nemesítése - - - +
- Hibridnemesítés - + - +
Mutációs nemesítés
- Fizikai mutagének használata - (+) (+) (+)
- Kémiai mutagének használata - + - +
Szövettenyészetes módszerek
- Embriómentéses módszer - (+) - +
- Protoplaszt fúzió - + + (+)
- Kettős haploidok - - - +
- Mikroszaporítás - + + (+)
Markeralapú nemesítés
- Molekuláris markerek1 + + + +
- WTL-ek térképezése + + + (+)
- Markerek és fejlett reprodukciós
technológiák révén történő
kiválasztáson alapuló nemesítés
+ + + (+)
Genetikai módosítással történő
nemesítés
- Transzgénikus megközelítés + + + (+)
- Ciszgénikus megközelítés + + + -
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
14
- Újszerű génmódosítási technikák + + (+) -
Ökológiai nemesítés - - + (+)
A termelők bevonásával végzett
növénynemesítés3
+ + + -
Jelmagyarázat: + nagyon jelentős; (+) korlátozott mértékben jelentős, - nem jelentős
Megjegyzések:
1 A korai molekuláris markerek mint az RFLP kevésbé fontossá váltak a kutatás és a gyakorlati megközelítések szempontjából egyaránt; az új markerrendszerek mint például az SNP-markerek fontosabbá váltak a kutatás és a gyakorlati nemesítés szempontjából. 2 A markerek és fejlett reprodukciós technológiák révén történő kiválasztáson alapuló nemesítés mint az érintett génre vonatkozó szekvenciainformáción alapuló genomikus kiválasztás.
3 Főleg a marginális termőterülettel rendelkező fejlődő országokban alkalmazzák; a gazdálkodók részvétele az alacsonytól a teljes körűig terjedhet.
Forrás: Az ETAG értékelése
4. A TERMÉNYVESZTESÉG CSÖKKENTÉSE
Ebben a vizsgálatban a gazdaságon belüli élelmiszer-veszteségeket elemezzük. Mindez magában foglalja
a gazdálkodó által végzett, betakarítás alatti és betakarítást követő kezelést, tárolást, szállítást és
forgalmazást. A betakarítási és a betakarítást követő veszteség globális szinten jelentkező jelentős
probléma. Csökkentése helyi és világviszonylatban is hozzájárulhat az élelmiszer-ellátás biztonságához.
A betakarítási és betakarítást követő veszteségeket okozhatják a környezeti viszonyok (pl. hőség,
nedvesség), kórokozók (pl. gomba, baktérium, rovar) és természetes betakarítás utáni folyamatok (pl.
párolgás, csírázás, érlelődés). A veszteségek kockázata a romlandóság fokának megfelelően növekszik a
magvaktól, a gyökereken és gumókon keresztül, a friss gyümölcs- és zöldségfélékig. A betakarítást
követő veszteség szorosan összefügg a betakarítás előtti és betakarítási technológiákkal. A biológiai
romlás gyökerei a növekedési fázis alatti, kártevők elleni elégtelen védekezésre, a betakarítás nem
megfelelő ütemezésére, a betakarítás, illetve a termőföldről a betakarítást követő létesítményekbe való
szállítás alatti durva kezelésre nyúlnak vissza.
A betakarítási és a betakarítást követő veszteségek mértéke
A betakarítási és a betakarítást követő veszteségekre vonatkozó becslések között jelentős eltérések
vannak. A becslések többsége meghatározott régiókra, gazdálkodási rendszerekre és élelmiszer-ellátási
láncokra vonatkozik, sokszor ezen belül is egy bizonyos év konkrét időjárási körülményei között. Ennek
következtében a betakarítási és a betakarítást követő veszteségekre vonatkozó adatok kizárólag a
nagyságrendről nyújthatnak tájékoztatást. A romlandóbb élelmiszer-kategóriák esetében a veszteségek
elérhetik akár a termés 30%-át.
Jelentős eltérés figyelhető meg a fejlett, a fejlődő, illetve az átalakulóban lévő országok betakarítási és
betakarítást követő veszteségei között. A fejlett országokban a betakarítást követő veszteségek
kiváltképp alacsonyak. Mindez a modern élelmiszer-ellátási lánc eredménye, amely magában foglalja a
betakarítást követő fejlettebb technológiákat, tárolólétesítményeket, értékesítésszervezést és értékesítési
infrastruktúrát. Mindazonáltal a hőmérséklet és a páratartalom ugyancsak fontos tényezők, amelyek
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
15
hatással vannak a betakarítást követő veszteségre. Ezek különösen magasak a gabonafélék, a gyökerek és
gumók esetében Szubszaharai Afrikában, valamint Dél- és Délkelet-Ázsiában.
A betakarítási és a betakarítást követő veszteségek csökkentésére irányuló technológiák
A gabona mechanikai betakarítása és cséplése a munkaigény mellett a veszteségeket is csökkenti. A
gabonamagvak nedvességtartalma a mechanikai cséplés és a tárolás meghatározó tényezője. A sikeres
tárolás megköveteli, hogy a gabona megfelelően száraz legyen, illetve mentes legyen a törött vagy
zúzódott gabonaszemektől, amelyek hajlamosabbak a penészfertőződésre. A tárolás során biztos
védelmet kell nyújtani a rovarok és a rágcsálók ellen; a hőmérsékletet és a páratartalmat állandó,
alacsony szinten kell tartani. E célra számos biztonságos technológia áll rendelkezésre, többek között kis-
és nagyméretű lezárt műanyag zsákok, kis- és nagyméretű fémdobozok, jól védett raktárok és betonsilók
formájában. Mindazonáltal számos régióban nem alkalmazzák ezeket a technológiákat. Ennek okai az
ismeretek hiányára és a költségekre vezethetők vissza.
A gyökerek és gumók esetében a jamgyökér és a kasszava betakarítása továbbra is munkaigényes marad,
azonban a burgonya és az édesburgonya esetében fejlett mechanikus betakarítási eljárásokat
alkalmaznak. A jamgyökér és a kasszava mechanikus betakarításának technikai akadálya a földben
található gyökerek és gumók nagyságából és elhelyezkedéséből következik. Bármely módszert
alkalmazzák is, el kell kerülni a növény héjának zúzódását vagy horzsolódását, mivel ebben az esetben
könnyebben támadják meg a terményt a kórokozók. A gyökerek és gumók azonban önregeneráló
képességgel is rendelkeznek. Függetlenül a regenerálódásra szoruló növénytől, a gyökereket és gumókat
a héj gyógyulása érdekében a megfelelő hőmérsékleten kell tárolni. A regenerálást a betakarítást
követően mihamarabb el kell végezni, azonban a fejlődő országokban számos esetben a terményt enélkül
tárolják és értékesítik.
A gyökerek és gumók tárolására szolgáló létesítményekben megfelelő hőmérsékletet és páratartalmat
kell biztosítani, továbbá gondoskodni kell a rágcsálók és rovarok elleni védekezésről. A gumók lélegzése
hőt termel, amit szellőztetéssel el kell vezetni. A hatékony hőátadás biztosítása érdekében a növényeket
úgy kell tárolni, hogy a keringtetett levegő valamennyi gumóhoz eljuthasson. Hosszú távú tárolás esetén
ajánlott csírázásgátlók használata. A burgonya, édesburgonya és jamgyökér esetében használt
hagyományos létesítmények (termőföldön kialakított halmok, raktárak, jamgyökértárolók vagy föld
alatti létesítmények) gyakran kevés lehetőséget biztosítanak a hőmérséklet és a páratartalom
szabályozására, illetve elégtelen védelmet nyújtanak a rágcsálók és a kártevők ellen. A modern raktárak
rendszerint légkondicionáltak, hűthetőek és megfelelő védelmet nyújtanak a rovarok és a rágcsálók
ellen, azonban ezek nem megfizethetőek a kistermelői, félig önellátó gazdálkodók számára.
A kasszavaraktárak kialakítására irányuló kísérletek egyelőre kudarcba fulladtak, mivel ezekben nem
lehet hatékonyan szabályozni a hőmérsékletet, a páratartalmat és a penész megjelenését. Ezért jelenleg
az a gyakorlat, hogy a gyökereket felszeletelik, a szeleteket napon megszárítják, és ezt követően helyezik
el őket raktárakban. A kasszava romlandóságának megértéséhez további kutatásokra van szükség.
A friss gyümölcs- és zöldségfélék esetében a fejlődő országokban használt jelenlegi rendszer kisebb
közvetítőkre alapul, akiknek nem áll rendelkezésére hűtött raktározási és szállítási lehetőség. A
nagymértékű veszteség e rendszernek köszönhető, amely aligha tud megbirkózni a friss gyümölcs- és
zöldségfélék piacának számos fejlődő országban megfigyelhető növekedésével, ami az urbanizáció és a
közepes jövedelmű társadalmi osztályok terjedésének köszönhető.
A friss gyümölcs- és zöldségfélék modern, úgynevezett hűtési láncot alkotó technológiák a következőket
foglalják magukban:
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
16
> a termény termőföldön/gyümölcsösben való, betakarítás előtti megfelelő kémiai és biológiai
védelme,
> kellő időben, megfelelő betakarítási módszerek alkalmazásával végzett betakarítás, amely kézi
szedésen, megfelelő és tiszta szállítótartályok kiválasztásán és a termény betakarítását végző
munkavállalók fegyelmén alapul,
> a termény hűtése, amely gyakran jár együtt az oxigénellátás szabályozhatóságával az érés és
egyéb biológiai folyamatok lassítása érdekében,
> megfelelő csomagolás és
> gondos, hűtött állapotban és kellő időben végrehajtott szállítás.
A fent leírt szakaszban elkövetett gondatlanság szinte törvényszerűen veszteségeket fog okozni a
későbbi szakaszok során. Ezért a folyamatot a termőföldtől a bolti polcig felügyelni kell. Az erre szolgáló
technológiák nagymértékben elterjedtek a fejlett országokban.
Mikotoxinok
A mikotoxinok számos emberi és/vagy állati betegség okozói és sok terményben előfordulnak
(gabonaszemekben, gyökerekben és gumókban, gyümölcs- és zöldségfélékben). A fertőzés helyszíne és
időpontja alapján a gombákat a termőföldön megjelenő gombák, a raktározás során megjelenő gombák
vagy az előrehaladt romlás során megjelenő gombák csoportjaiba lehet sorolni. A penész terjedése a
nedves és meleg körülményekkel (időjárás, raktározási légkör) és az oxigén jelenlétével áll
összefüggésben. Minden évben nagy mennyiségű termény megy veszendőbe a gombás eredetű rothadás
és a mikotoxinok miatt. A gombákkal és a mikotoxinokkal szembeni védekezés integrált megközelítést
követel a betakarítás előtti szakasztól egészen a bolti polcig. A helyes agronómiai gyakorlatok magukban
foglalják a vetésforgó alkalmazását, a terménymaradványok eltávolítását, valamint a kémiai és biológiai
védelmet. A gabonaszemek, gyümölcsök, levelek és gyökerek sérüléseit minimálisra kell csökkenteni, a
sérült terményt ki kell zárni a raktározásból, a gabonát a megfelelő nedvességtartalmi szintre kell
szárítani, a gumókat és néhány gyümölcsöt regenerálni kell. A termények felszínét a raktározás és a
szállítás alatt szárazon kell tartani. A penész kialakulásának lehetősége alacsony hőmérséklet
alkalmazásával csökkenthető, azonban erre néhány termény érzékeny lehet. Amennyiben az adott
termény elviseli a nagy koncentrációjú szén-dioxidot és alacsony koncentrációjú oxigént tartalmazó
módosított tárolási/szállítási/csomagolási légkör hatékonyan akadályozza meg a penészek és
mikotoxinok kialakulását.
Intézményi és társadalmi-gazdasági szempontok
Általánosságban elmondható, hogy rendelkezésünkre állnak a betakarítási és a betakarítást követő
veszteségek csökkentésére irányuló megfelelő technológiák. Azonban számos akadályba ütközik
gyakorlati megvalósításuk, különösen a kevésbé tehetős kistermelői gazdálkodók körében. E
technológiák gyakran nem megfelelő léptékűek és magas beruházási költségekkel járnak. Legtöbbjük
esetében a teljes élelmiszer-ellátási láncban újításokat kell végrehajtani. Horizontális és vertikális
koordinációra van szükség esetükben, de gyakran nincs erre kapacitás.
A kistermelői gazdálkodók betakarítást követő nehézségeinek megoldására irányuló kísérletek között
találhatók olyan programok, amelyek ösztönzik a többlettermény (pl. gabonafélék, burgonya)
mihamarabbi beszállítását nagy, betakarítás utáni raktárlétesítményekbe, általában a kormány által
szabályozott feltételek mellett. Ez általában kedvező hatást fejt ki, azonban hátrányokkal is járhat (pl.
elégtelen raktárgazdálkodás).
A kevésbé tehetős kistermelői és a félig önellátó gazdálkodók esetében a betakarítást követő veszteségek
csökkentésének legígéretesebb módja a hagyományos technológiák javítása és a modern élelmiszer-
ellátási láncban való részvétel. A technológiai fejlesztéseknek alacsony költségűnek és a helyi éghajlati,
Technológiai alternatívák 10 milliárd ember élelmezésére – Növénynemesítés és innovatív mezőgazdaság
17
természeti viszonyokhoz és társadalmi-gazdasági környezethez szabottnak kell lenniük. Ezen túlmenően
a termelők számára iránymutatást kell adni, hogy világossá váljanak számukra a közvetlen és közvetett
előnyök, kiváltképp a pénzügyi előny.
A modern és fejlett technológiákhoz szaktudásra és jártasságra, valamint számos esetben hatékony
szaktanácsadási szolgáltatásokra van szükség. A korábbi tapasztalatok rámutatnak, hogy a támogatási
rendszereknek nem kizárólag technikai jellegűnek kellene lenniük. Intervenciós rendszerre van szükség,
amely többek között magában foglalja a hatékony szabályozás biztosítását, az ismeretátadás
támogatását, a hitelekhez való hozzáférést és a közvetlen piaci intervenciót, amely stabil állapotot
biztosít a többlet ideiglenes tárolása révén. Következésképp állami beavatkozásra van szükség.
5. FENNTARTHATÓ INTENZIFIKÁLÁSRA IRÁNYULÓ SZAKPOLITIKÁK
Az élelmiszer-termelés fenntartható módon történő fokozása érdekében szükség van a meglévő
ismeretek, technológiák és legjobb gyakorlatok terjesztésére és végrehajtására, valamint az új
mezőgazdasági újításokba történő beruházásokra és a termelés rendszerszintű megközelítésére. A
fenntartható intenzifikálás európai és tagállami szintű politikai elköteleződést követel meg, amelyet a
gazdálkodókkal és más érdekelt felekkel folytatott érdemi párbeszédnek kell kísérnie.
Miután a mezőgazdaság területén több évtizeden át nem folytattak közpénzből kutatásokat, több (uniós
és tagállami) közpénzre van szükség. A fenntartható intenzifikáláshoz gyakran egyedi intézkedések
meghozatala szükséges (például állami kutatási programok), amelyek ösztönzik a közjavakat és hosszú
távú eredményeket produkáló kutatást.
A kutatási tevékenységek középpontjában a rendszerszintű növénytermesztési megközelítéseknek kell
állniuk. Az egysíkú technológiák vagy gyakorlatok csak korlátozott fejlődést hozhatnak. A különböző
technológiákat és gyakorlatokat ötvöző megközelítések hoznak valódi előrehaladást. A kedvező
területek magas hozamának stabilizálása, a potenciális terméshozamok minél teljesebb megvalósítása,
valamint a gazdálkodási rendszerek rugalmasságának fokozása érdekében a talajtermékenység
fenntartásának és fokozásának, valamint az agrárökológiai mechanizmusok kiaknázásának fokozottabb
hangsúlyt kell kapnia. Unió-szerte hosszú távú agronómiai kutatási projektekre van szükség
gazdálkodási és kutatási szinten is, mivel a növénytermesztésben bekövetkezett nagyobb átállások
hatásai (például a talajvédő mezőgazdaság, a biogazdálkodás, az agrárerdészet és az integrált
növénytermesztési és állattenyésztési rendszerek esetében) később manifesztálódnak.
A környezeti teljesítmény fokozására és a termelési potenciál fenntartására elsősorban az intenzív
termelési rendszereken belül a bevitt erőforrások hatékonyabb felhasználása szükséges. A precíziós
mezőgazdaságban a tudományos és gazdasági szempontból ésszerű döntéshozatalt támogató
rendszerek jelentik a szűk keresztmetszetet. A kutatásoknak emellett a bevitt erőforrások felhasználási
tényezőinek és a terméshozamot meghatározó tényezők pontos megállapítására, ezek kölcsönhatására,
illetve a növénytermesztéssel kapcsolatos döntéshozatalba történő átültetésükre kellene irányulniuk.
A kereskedelmi célú növénynemesítéstől eltekintve a növénynemesítésben elért előrehaladás a hosszú
távú stratégiai megközelítést hangsúlyozó nemesítési és genomikai programokra szánt állami
támogatásoktól függ. A nemesítéssel kapcsolatos állami kutatási támogatásnak ki kellene terjednie a
különböző ígéretes nemesítési technológiákra és a növények széles spektrumára is. Az ökológiai
nemesítés megerősítését és a félig önellátó európai gazdálkodók szükségleteit figyelembe vevő, a
termelők bevonásával végzett növénynemesítés bevezetését javasoljuk. A növénynemesítők és
gazdálkodók szorosabb együttműködése az agrárökológiai megközelítés középpontba helyezésével és a
növénytermesztés fokozottabb helyi differenciálásával a jövőben jelentősebbé válhat.
Tudományos és Technológiai Alternatívák Értékelési Osztálya (STOA)
18
Rendkívül fontos a szakismereteknek és a technológiának a tudományos és gyakorlati tudás ötvözése
révén történő eredményes átadása a gazdálkodó közösségek számára. Az államilag finanszírozott
szaktanácsadási szolgáltatásokat újjá kellene éleszteni a mezőgazdasági termelők készségeinek és
tudásbázisának horizontális irányú növelése érdekében. A fejlett növénytermesztési rendszerek
továbbfejlesztésére a különböző érdekelt felek közötti új hálózatok kialakítására van szükség a fentről
lefelé és az alulról felfelé építkező tudásteremtés és a transzfermechanizmusok – köztük az intézményes
tanulás – ötvözése érdekében.
Az agrár-környezetvédelmi intézkedések keretében az agrár-környezetvédelemre fókuszáló
növénytermesztési rendszerekre ösztönző programokat kell megvalósítani, mert az átállás során gyakran
van szükség kezdeti beruházásokra, tandíjra, a helyi körülményekhez történő alkalmazkodás során
veszélyek fordulnak elő, illetve késhet a fokozottabb megtérülés. Hosszabb távú feladat a közös
agrárpolitika (KAP) olyan reformja, amely mindezt lehetővé teszi. A KAP első pilléréből a gazdálkodók
számára nyújtott közvetlen kifizetések semlegesek az alkalmazott növénytermesztési rendszerek
szempontjából. A fenntartható intenzifikálást jobban lehetővé tevő körülményekhez a KAP hosszú távú
átalakítására van szükség a közvetlen kifizetések fokozatos megszüntetése és társadalmi előnyök
biztosításához kapcsolódó állami kifizetésekkel való helyettesítése révén.
A betakarítási és betakarítást követő terményveszteség csökkentése – kiváltképp a fejlődő és az
átalakulóban lévő országokban – azt követeli meg, hogy a nemzetközi szervek, a nemzeti és regionális
hatóságok, valamint a nem kormányzati donorszervezetek hosszú távú stratégiákat alakítsanak ki. E
stratégiákat a veszteség természetére és okaira, az érintett terményre, illetve a kedvezményezettekre és
társadalmi-gazdasági sajátosságaikra szabva kell kidolgozni. A magán- és állami kutatásnak és
fejlesztésnek a károkozókkal szemben ellenálló vagy kevésbé védtelen kultivárok kiválasztására, a
biológiai (különösen a mikotoxinokat termelő gombás károkozók elleni) növényvédő szerekre, valamint
a kisléptékű technikai berendezésekre kellene összpontosítaniuk.
A terményveszteségek csökkentése megköveteli az intézményi és társadalmi-gazdasági feltételek
javítását. Ez magában foglalja az infrastruktúra javítását, az értékesítési rendszerek és az élelmiszer-
ellátási lánc fejlesztését, a vidéki piacok fejlesztésének ösztönzését, valamint a gazdálkodók közötti
tapasztalatcserét és az élelmiszer-ellátási láncon belüli információáramlást.
PE 513.521
CAT BA-03-13-604-HU-C
ISBN 978-92-823-5103-1
DOI 10.281/42343
Az Európai Parlament Kutatási Szolgálatok Főigazgatósága Hatásvizsgálatok és Európai Hozzáadott Érték Igazgatóságának kiadványa