A terméshozam növelése- avagy hogyan állítsuk meg az éhezést
Amióta az emberek mezőgazdasággal foglalkoznak, mindig is szerettek volna gazdagabb termést elérni. A gabonaföldek növelésének fő lehetősége évszázadokig az volt, ha valaki olyan asszonyt vett feleségül, akinek a hozománya a kecskéken és rizzsel teli zsákokon kívül némi termőföldet is magába foglalt. A XX. században elkezdődött a gépesített földművelés, amelynek köszönhetően kevesebb állati erővel és emberi munkával is nagyobb hozamot lehetett elérni.
Az Egyesült Államok mezőgazdasága rendszerint képes volt az igények kielégítésére (nem annyira a bőség és túlkínálat, mint inkább a szegénység miatti alacsony kereslet következtében), ám világszerte számos ország képtelen volt ellátni a lakosságát, aminek széles körű éhezés lett a következménye.
Manapság úgy próbáljuk növelni a terméshozamot, hogy új növénytörzseket hozunk létre keresztezéssel vagy genetikai módszerekkel. A hibridizációs eljárások közül a „visszakeresztezés” során az utódnövényt a közvetlen elődeivel, vagy a nemesítése során alkalmazott régebbi őseivel keresztezik.
Ezeket a lehetőségeket a botanikai tevékenységéről és örökléstani törvényeiről híressé vált osztrák pap, Gregor Mendel már 1866-ban leírta, de munkája egészen a XX. század derekáig nem váltott ki különösebb érdeklődést. Igazából ekkor fordult a figyelem a heterozigóta génszerkezet és a géndominancia felé. Mendel óta a genetikusok bonyolult módszereket dolgoztak ki a várt tulajdonságok elérésére, de még ezek is sok próbálgatást igényelnek, és nagy a hibaszázalékuk.
A világon jelenleg legelterjedtebb kenyérgabonák többségét a Nemzetközi Kukorica- és Búzanemesítő Központban (NKBK) hozták létre. Ez az intézmény Mexikóvárostól keletre, a Sierra Madre keleti vonulatának lábainál helyezkedik el. A mezőgazdasági kutatómunka 1943-ban kezdődött el a Rockefeller Alapítvánnyal és a mexikói kormánnyal közösen annak érdekében, hogy Mexikó agráriuma teljesen önellátó legyen.
- Milyen pocak?
- Nem a nagyi sütije, hanem a „modern” búza megteremtése
- Radikális „búzaeltávolító” műtét
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Kísérletezés a nagyobb mennyiség reményében
A kezdeményezés olyan világméretű munkává terebélyesedett, amelynek célja a kukorica, a szója, valamint a búza terméshozamának növelése volt az éhezés visszaszorítása érdekében. Mexikó nagyszerű lehetőséget biztosít a hibridizációs eljárások kikísérletezéséhez, mert az ország klímája az évenkénti kétszeri vetést és aratást is lehetővé teszi, ezért egy adott növénytörzs létrehozásához feleannyi idő kell, mint más országok többségében. 1980-ban már több ezer új búzafajta létezett, amelyek közül a legjobb terméshozamot adók világszerte elterjedtek a harmadik világban, a modern ipari országokban és az Egyesült Államokban egyaránt.
Problémák merültek fel…
Az NKBK-ban folyó munka egyik legnagyobb gyakorlati problémája az volt, hogy amikor a nagyobb termés érdekében nagy mennyiségű nitrogéntartalmú műtrágyát alkalmaznak, akkor a kalász aránytalanul hatalmas lesz, a növény szára egyszerűen nem bírja el, ezért meghajlik. A meggörbült szárban megszűnik a nedvek és a tápanyagok áramlása, ezért a növény elpusztul, és az aratás is nehezebb lesz.
Egy, a Minnesota Állami Egyetemen végzet genetikus, Norman Borlaug fejlesztette ki az NKBK-ban azt a kivételesen nagy hozamú törpebúzafajtát, amelynek rövid és erős szára a nehéz kalászt is képes megtartani úgy, hogy nem hajlik le. A rövid szár további előnye – amellett, hogy kevesebb haszontalan anyagot tartalmaz -, hogy kevesebb idő kell a kifejlődéséhez, ezért gyorsabban és kisebb műtrágyamennyiséggel lehet felnevelni a növényt.
Nehézségek leküzdése után- a siker!
Dr. Borlaug-t a búza hibridizációjáért végzett erőfeszítései miatt „a Zöld Forradalom atyjának” tartják. Tevékenységéért megkapta az elnöki szabadság érdemérmet, a kongresszusi aranymedált és 1970-ben a Nobel-díjat is.
Amikor 2009-ben meghalt, a Wall Street Journal így emlékezett meg róla: „Borlaug mindenki másnál világosabban bebizonyította, hogy a fejlődés korlátainak tágításában a természet nyomába sem ér az emberi zsenialitásnak! A férfi megérte, hogy az álma valóra váljon. Nagy terméshozamú törpebúzája valóban hatékony eszköz lett az éhínség ellen -Kína búzatermése például 1961 és 1999 között nyolcszorosára növekedett.
Az NKBK-hoz hasonló intézményekben zajló lázas nemesítés közben érdekes módon elfeledkeztek egy dologról: miközben a búza és más haszonnövények genetikai szerkezetében drámai változásokat idéztek elő, nem ellenőrizték azok biztonsági vonatkozásait. A tudósok annyira akarták növelni a terméshozamot, annyira bíztak az új hibridekben, és akkora volt a kényszer a világban dúló éhínség miatt, hogy a kutatási eredményeket biztonsági vizsgálatok nélkül alkalmazták az élelmiszergyártásban.
Abból az alapfeltételezésből indultak ki, hogy a hibridizációs és nemesítési eljárásokkal megalkotott növény szükségszerűen ugyanolyan „búza” maradt, mint az elődei, ezért a fogyasztói társadalom ezt is problémamentesen tolerálja. Az agráriumban tevékenykedő tudósok egyébként is nevetséges feltételezésnek tartották, hogy bármilyen hibrid növény egészségtelen lenne, elvégre a módszereik már kezdetleges formájukban is kiválóan működtek évszázadokon át az emberek és az állatok szempontjából is.
Na oké, de akkor mi lesz az egészségünkkel?
Ha két paradicsomfajtát keresztezünk, az utódnövény is paradicsom lesz, és punktum. Hol itt a probléma? Az emberi és állati egészség biztonságának a kérdése még csak fel sem merült. A búza esetében nyilván szóba sem jött, hogy a különböző fajták gluténtartalmának, a glutén szerkezetének, más enzimek és fehérjék eltéréseinek vagy a növénybetegségekkel szembeni rezisztenciának bármilyen következménye lenne az emberi egészségre.
A mezőgazdasági genetikusok kutatásai alapján világos, hogy ez az álláspont megalapozatlan, ezért rossz. A búzafajtákban található fehérjék elemzésekor kiderült, hogy az utódfajták 95 százalékban ugyanolyan proteineket tartalmaznak, mint az elődeik, de a fehérjék 5 százaléka semmilyen elődnövényben sem található meg. Különösen a gluténfehérje hajlamos nagymértékben átalakulni.
Ha az eltérések számát megszorozzuk több tízezerrel – a mai hibrid fajták számával -, akkor minden bizonnyal nagyon valószínű, hogy drámai változások következhetnek be a glutén szerkezetében. Azt is figyelembe kell vennünk, hogy a genetikai módosítások magára a búzára nézve szükségszerűen végzetesek, mivel a több tízezernyi hibrid fajta csak emberi gondoskodás mellett tud fejlődni; elpusztulna, ha vadon kellene megélnie.
Nem annyira egészséges, de legalább az éhezés csökken
A megnövekedett terméshozamot kezdetben szkeptikusan fogadták a harmadik világban – a fő kifogás az örök érvényű „ezt mi nem így szoktuk csinálni” szólam aktuális változata volt. Dr. Borlaug, a hibridizáció hőse azzal söpörte le az aggodalmakat, hogy az emberiség lélekszáma ugrásszerűen megnőtt, emiatt a csúcstechnológiás mezőgazdálkodás „létszükségletté” vált. Végül a korábban éhínségek által sújtott Indiában, Pakisztánban, Kínában és Kolumbiában a bő termés elhallgattatta a kételkedőket. Az exponenciálisan növekvő termésátlag miatt a gabonahiányból felesleg lett, a búzából készült termékek pedig olcsóvá és mindenki által elérhetővé váltak.
A gazdákat a legkevésbé sem lehet hibáztatni azért, mert előnyben részesítik a nagyobb terméshozamot adó törpehibrideket, hiszen egyébként is minduntalan pénzügyi gondokkal küszködnek.
Jó gabonából rossz gabona?
Elhatároztam, hogy elvégzek egy kísérletet az alakorral, amelynek egy kilogrammnyi mennyiségéből teljes kiőrlésű lisztet készítettem kenyérsütéshez. Ezzel párhuzamosan normál biobúzából is készítettem ugyanilyen lisztet. Mindkét lisztféleségből kenyeret sütöttem úgy, hogy csak vizet és élesztőt adtam hozzá, cukrot és ízesítőszereket pedig nem. Kezdetben mindkét alapanyag egyformának látszott, ám amikor hozzáadtam a vizet és az élesztőt, azonnal láthatók lettek az eltérések. Az alakor világosbarna tésztája kevésbé volt nyújtható és formálható, emellett ragadósabb és nehezebben kezelhető lett, mint a mai búzából készült massza. A szaga is más volt: a normál búzáé inkább semlegesnek mondható, míg az alakoros tészta enyhén mogyoróvaj-illatú.
Kelés közben nem duzzadt meg annyira: míg a normál lisztből készült tészta térfogata csaknem kétszeresére nőtt, addig az alakor tésztája alig lett nagyobb. Eli Rogosa állításának megfelelően az íze is más lett: testesebb, diószerű, fanyar utóízzel. Véleményem szerint ez a kevésbé kifinomultnak látszó alakorcipó jól illett az időszámításunk előtti III. századi amoriták és mezopotámiaiak asztalára.
Érzékeny vagyok a búzára, ezért – merő tudományos érdeklődésből -azzal folytattam a kísérletet, hogy az egyik nap elfogyasztottam tíz dekagramm alakoros, a rá következőn pedig tíz deka normál búzából készült kenyeret. Felkészültem minden rosszra, mert korábban igencsak kellemetlenül reagáltam rá.
Miért ne válasszák az új búzatörzseket, ha egy hektáron tízszer annyit tudnak termelni, ráadásul a termés hamarabb beérik, és learatni is könnyebb?
A jövőben a genetika tudománya az eddiginél is jobban meg tudja majd változtatni a búzát. A tudósoknak nem kell már keresztezgetniük a fajtákat, és izgatottan várni, hogy egy új törzsben milyen kromoszómakeverék alakul ki, hanem elég, ha egy gént célzottan
A fizikai reakcióim mellett az ujjbegyből vett vér gyorstesztjével mindkét kenyérféle elfogyasztása után megmértem a vércukorszintemet. A különbség megdöbbentő volt.
Étkezés előtt 4,7 mmol/l-es értéket mértem. Az alakoros kenyér után 6,1 mmol/l-es értéket kaptam, ami teljesen normális adat ennyi szénhidrát elfogyasztása után, ugyanakkor semmilyen érzékelhető reakciót sem tapasztaltam – nem jelentkezett aluszékonyság, émelygés, és semmim sem fájt. Röviden: teljesen jól voltam, amitől nagyon megkönnyebbültem.
Másnap megismételtem a folyamatot a biobúzából készült kenyérrel. A vércukorszintem ebben az esetben is 4,7 mmol/l-ről indult, azonban a kenyér elfogyasztása után felment 9,3 mmol/l-re, ráadásul olyan hányinger tört rám, hogy majdnem kiadtam magamból az ételt. A rosszullét teljes 36 óra hosszat tartott. A hasam szinte azonnal görcsölni kezdett, és órákig fájt. Éjszaka minduntalan felébredtem, alvás közben pedig rémálmok gyötörtek. Másnap reggel képtelen voltam rendesen gondolkozni. Egy tudományos közleményt akartam elolvasni, de nem tudtam rá tisztességesen odafigyelni. Egy-egy bekezdésnek négyszer vagy ötször is neki kellett veselkednem, de végül feladtam. Csak egy teljes nap és újabb 12 óra elteltével kezdett javulni a helyzet.
Miután szerencsésen túléltem a búzás kísérletemet, lenyűgözött az a különbség, amelyet a két kenyérféle elfogyasztása utáni reakciókban tapasztaltam. Nyilvánvaló, hogy a jelenségnek valamilyen oka van.
Ez a személyes élmény természetesen nem minősíthető klinikai próbának, de kérdéseket vet fel azokról az ősi és a mai búza közötti különbségekről, amelyeknek a kialakulása tíznél is több évezreden át tartott, és a folyamat jelentősen felgyorsult az elmúlt fél évszázad genetikai beavatkozásainak köszönhetően.