Növényorvosként és az Ökológiai Mezőgazdasági Kutatóintézet (ÖMKi) ügyvezetőjeként ismétlődő élményem, hogy gyakorló vagy éppen kutató növényvédős Kollégák erős fenntartásokat fogalmaznak meg az ökológiai gazdálkodással szemben. Leggyakrabban és legnagyobb hangsúllyal a szántóföldi növények fuzárium fertőzése és a termény mikotoxin-szennyeződése merül fel, mint népegészségügyi kockázat, melyet az ökológiai gazdálkodás szintetikus kémiai növényvédő szerek nélkül kell kordában tartson. A legutóbbi ilyen témájú eszmecserém az Év Agrárembere kitüntető Díj zsűrijében zajlott idén januárban, és azért is volt rám különösen nagy hatással, mert a jeles grémiumban több mint egy tucat igen elismert növényvédelmi szakember is zsűritársam volt. Miután úgy tűnt, hogy álláspontjuk a kémiai növényvédelem nagyobb biztonsága mellett megingathatatlan, elhatároztam, hogy megírom ezt a cikket, szigorúan tárgyilagosan, összefoglalva a tudományos szakirodalomban eddig megjelent eredményeket az ökológiai (azaz biológiai folyamatokra alapozott) és a szokványos (kémiai inputokra támaszkodó) mezőgazdasági rendszerek terményeinek mikotoxin szennyeződési kockázatairól. Vágjunk is bele!
Száz cikknek is egy a vége – az ökológiai gazdálkodás a hatékonyabb védekezési stratégia
Meglepő lehet sokak számára, de az elmúlt évtizedekben megjelent különböző tanulmányok szinte egybehangzó véleménye szerint az ökológiai gazdálkodási gyakorlatok általában alacsonyabb mikotoxin-szennyezettséget eredményeznek a szokványos gazdálkodási rendszerekhez képest. Ez a különbség számos agronómiai tényezőnek tulajdonítható, beleértve a vetésforgó alkalmazását, a talaj mikrobiális közösségének épségét/működését és – meglepő módon – bizonyos szintetikus növényvédő szerek alkalmazásának hiányát is. Nézzük meg részletesebben a megállapításokat!
Bernhoft és munkatársai tanulmánya kimutatta, hogy az ökológiai gazdálkodásban termesztett gabonaszemek fuzárium fertőzöttsége és mikotoxin-szennyezettsége lényegesen alacsonyabb volt, mint szokványos társaiké (Bernhoft et al., 2010). Összesen 602 ökológiai és konvencionális árpa, zab és búza mintát vizsgáltak meg Norvégiában, 2002 és 2004 között. A mért különbségeket az ökológiai gazdálkodásban alkalmazott agrotechnikai gyakorlatoknak tulajdonították. Megállapításukat Políšenská és munkatársai is megerősítették egy közelmúltban publikált kutatásukban. Ők szintén alacsonyabb mikotoxin-tartalomról számoltak be a bio búzában a konvencionális búzához képest a Cseh Köztársaságban (Políšenská et al., 2021). A 2015 és 2017 között gyűjtött minták közül nyolc esetben találtak határérték feletti mikotoxin-szennyezettséget (hét esetben DON, egy esetben ZEN toxin okozott problémát). A határérték feletti szennyezettséget mutató minták mind szokványos termelésből származtak. A nyolcból hat esetben kukorica elővetemény után vetették a gabonát (1. kép).
1. kép A kukorica-szármaradványok kiváló fertőzési források a gabonában
Az agronómiai tényezők döntő szerepet játszanak a mikotoxin-szennyezés kialakulásában, és ezek a tényezők jelentősen eltérhetnek az ökológiai és a nem ökológiai rendszerek között. Erre a következtetésre Kolawole és munkatársai jutottak, akik Írországban vizsgáltak meg 202 zab mintát négy meghatározó fuzárium mikotoxin-tartalomra (DON, ZEN, T-2, HT-2) (Kolawole et al., 2021). Hét agronómiai paraméter kapcsolatát elemezték a kapott toxin eredményekkel: termesztési év, gazdálkodási rendszer (öko/nem öko), betakarítás időpontja, nedvességtartalom, termesztés helye (megye), zabfajta és elővetemény. Összesen két faktor befolyásolta legerősebben a mikotoxinok jelenlétét és mértékét a terményben: a gazdálkodási rendszer és az elővetemény. Az ökológiai gazdálkodásból származó terményekben alacsonyabb mikotoxin-jelenlét és szennyezettségi szint volt kimutatható, mint a kémiai alapú, szokványos termelésből származókban (2. kép).
2. kép Fuzáriózissal fertőzött búzakalászok
Az ökológiai és a szokványos szántóföldi termelés mikotoxin-kockázatának összevetésében az egymástól független, önálló vizsgálatok eredményei mellett nagy jelentősége van az irodalmi áttekintéseknek (az úgynevezett review cikkeknek) és a meta-analíziseknek, melyek a szakirodalomban megjelent kutatások adatait együttesen elemzik újra. Wang és munkatársai 2024-ben publikálták eredményeiket a témában, Mikotoxinszennyezés az ökológiai és a szokványos gabonafélékben és termékekben: Szisztematikus irodalmi áttekintés és metaanalízis címmel. A Fusarium, Claviceps, Penicillium és Aspergillus gombafajok által termelt mikotoxinok előfordulását és koncentrációját tanulmányozó közleményeket és ezek adatait vizsgálták meg bio és konvencionális termények és élelmiszertermékek vonatkozásában. A mikotoxin-koncentrációra vonatkozó adatok meta-analízise csak a Fusarium fajok által termelt deoxinivalenol (DON) toxin esetében mutatta ki a termelési rendszer (ökológiai vs. nem öko) szignifikáns hatását a toxinszennyezettségre. A toxin koncentráció mintegy 50%-kal magasabb volt a szokványos gabonaszemekben/-termékekben, mint az ökológiai gabonafélékben/-termékekben (p < 0,0001). Az emberi fogyasztásra szánt gabonafélék más toxinokkal való szennyezettségi szintje egyformán alakult az ökológiai és a konvencionális mintákban, érdemi különbség nem volt a termelési módok között. A toxin előfordulási adatok meta-analízisei ugyanakkor szintén kimutatták a termelési rendszer szignifikáns hatását a T-2/HT-2 toxinok, a zearalenon, az enniatin, a beauvericin, az ochratoxin A (OTA) és az aflatoxinok előfordulására.
Bernhoft és munkatársai szintén a közelmúltban, 2022-ben publikálták Az ökológiai és a konvencionális gabonatermesztési módszerek hatása a kalászfuzáriózisra és a mikotoxin-szennyezettség szintjére c. áttekintő (review) cikküket, melyben arra a következtetésre jutottak, hogy „az elfogadható tudományos minőségű vizsgálatokból rendelkezésre álló bizonyítékok szerint a Fusarium mikotoxin előfordulása és koncentrációja alacsonyabb a biogazdálkodásból származó gabonafélékben, mint a szokványos gabonafélékben.” Az általuk megvizsgált összesen 42 lektorált tudományos közleményből 24 alacsonyabb mikotoxinszintet mutatott ki az ökológiai termelésből származó mintákból, mint a konvencionálisakból. 16 tanulmány nem mutatott ki jelentős különbséget a mikotoxin-terhelésben a művelési rendszerek között, és csak 2 kutatás mutatott ki magasabb mikotoxin-szennyezettséget öko termelésben. Amikor az összes vizsgálat átlagos mikotoxin koncentrációit hasonlították össze, azt az eredményt kapták, hogy a konvencionálisan termesztett gabonafélékben 62%-kal, 110%-kal és 180%-kal magasabb volt a DON, a ZEA és a T-2/HT-2 koncentrációja, mint a biogazdálkodásban termesztett gabonafélékben.
Összességében az egyes agronómiai gyakorlatok mikotoxinszintekre gyakorolt hatásáról közzétett tanulmányok azt mutatták, hogy a változatos vetésforgók és a talaj magas szervesanyag-tartalma/biológiai aktivitása a Fusarium mikotoxin-szennyezés alacsonyabb kockázatával jár, míg i) a magas ásványi nitrogéntrágya-bevitel, ii) egyes fungicidek és gyomirtó szerek alkalmazása, valamint iii) a minimális vagy semmilyen talajművelés növelheti a gabonafélék Fusarium mikotoxin-szennyezésének kockázatát. A második pont talán a legmeglepőbb, mely további magyarázatot igényel. A látszólagos ellentmondás oka, hogy egyes fungicidek és herbicidek a fő gombaölő, illetve gyomirtó hatásuk mellett megváltoztatják a mikrobiális környezetet a talajban és a növényen. A mikrobiális egyensúly átalakulása magával hozza egyes fuzárium törzsek előtérbe kerülését, ezáltal pedig a kalászfuzáriózis és a mikotoxin-termelés gyakoribb előfordulását.
A lisztharmat és rozsdabetegségek ellen használt strobilurin hatóanyagok (pl. azoxistrobin) esetén leírták például, hogy bár közvetlenül nincs hatásuk a fuzárium fajokra, azáltal, hogy megakadályozzák más gombák kolonizációját a gabonanövényeken, teret biztosítanak a fokozottabb fuzárium fertőzésnek (Simpson et al., 2001; Maga net al., 2022). A gyomirtó szerek közül a glifozát hatóanyagú készítmények esetén írtak le hasonló eredményeket a kutatók. Az első beszámolókat arról, hogy a glifozát növeli a Fusarium és más talajlakó kórokozók okozta betegségek előfordulását, több mint 30 évvel ezelőtt Altman (USA) és Rovira (Ausztrália) közölte (1989). Később Fernandez és munkatársai (2009) arról számoltak be, hogy a glifozát előveteményben való alkalmazása esetén következetesen magasabb kalászfuzáriózis értékeket mértek a gabonában, elsősorban a F. graminearum és a F. avenaceum fertőzés emelkedése miatt. Martinez és munkatársai (2018) is áttekintették a glifozát alapú gyomirtó szerek növényi egészségére gyakorolt hatásait és arra a következtetésre jutottak, hogy a glifozát alapú gyomirtó szerek fokozhatják a fitopatogén mikrobafajok, például a Fusarium virulenciáját.
Összegezve tehát, a fokozott műtrágyázás okozta lazább növényi szövetek, a szerves tápanyagutánpótlás és a kiegyensúlyozott – kémiai inputanyagok által nem terhelt – talajélet hiánya, valamint a szármaradványok forgatás/művelés nélküli lassabb lebomlása a fuzárium fertőzés és mikotoxin szennyeződés legfőbb szántóföldi kockázatai. Mindezek mellett az éghajlatváltozás egy minden termesztési rendszert érintő kritikus tényező, amely befolyásolja a mikotoxin-termelődést. A hőmérséklet emelkedésével és az időjárási minták kiszámíthatatlanabbá válásával a mikotoxin-szennyezés kockázata, különösen a kukoricában, növekszik. Ennek egyik oka, hogy a szélsőséges éghajlati viszonyok, például a hosszan tartó szárazság és a jelentős besugárzás a tenyészidőszakban gyengíti a kukorica ellenálló képességét, ami a termést érzékenyebbé teszi a gombafertőzésekkel és a mikotoxin-szennyezéssel szemben (Chauhan et al., 2008). Az ezzel járó aflatoxin terheltségi problémát 2024-ben Magyarországon is megtapasztalhattuk (3. kép). A prognózis a klíma-szcenáriók szerint a jövőre nézve sem lesz kedvezőbb (Sadik et al., 2023). A kockázatokat azonban mérsékelni kell, és lehet is a kevésbé kockázatos művelésmód megválasztásával.
3. kép Korai, igen súlyos fuzáriumos fertőzés a kukorica csövén
Logikus, hogy ökogazdálkodásban kevesebb a mikotoxin
Tudjuk, hogy a környezeti tényezők döntő szerepet játszanak a mikotoxin-szennyezés kialakulásában a szántón, és ezek a tényezők – ahogy az fentebb is olvasható – jelentősen eltérhetnek az ökológiai és a nem öko rendszerek között. Az ökológiai gazdálkodás tudatosan előtérbe helyezi a biológiai sokféleség és a talajegészség fenntartását, ami fokozhatja a növények ellenálló képességét a gombafertőzésekkel szemben (Kolawole et al., 2021). Ezzel szemben a szokványos szántóföldi gazdálkodási gyakorlatok, amelyek piaci okokból gyakran igen szűk vetésforgóval dolgoznak, és a kémiai inputanyagokra (műtrágya, herbicidek, fungicidek) támaszkodnak, olyan körülményeket teremthetnek, amelyek kedveznek a mikotoxin-termelésre képes gombák elszaporodásának. Perrone és munkatársai (2020) szintén megállapítják, hogy az ökológiai gazdálkodási gyakorlatok, amelyek a talajélet fokozását és a biológiai sokféleség megőrzését/helyreállítását helyezik előtérbe, jobb körülményeket tudnak biztosítani a növények számra ahhoz, hogy azok ellenálljanak az éghajlatváltozással járó stresszhatásoknak, ezáltal csökkentve a mikotoxin-szennyezés valószínűségét. Mindez megerősíti, hogy az ökológiai gazdálkodásban használatos agronómiai gyakorlatok hatékonyan enyhíthetik a szántóföldi mikotoxinszennyezés kockázatait.
A tudományos szakirodalom, több ezer mérési eredményre támaszkodva, arra a megállapításra jut tehát, hogy az ökológiai gazdálkodás hatékonyabb megközelítést kínál a szántóföldi mikotoxin szennyezés kockázatának minimalizálására, alacsonyabb gombafertőzöttségi szintekkel és a fogyasztókra jelentkező kisebb egészségügyi kockázatokkal. Mivel a biztonságos és fenntartható élelmiszerforrások iránti globális kereslet folyamatosan növekszik, miközben az éghajlatváltozás okozta mikotoxin-kockázat egyre fokozódik, érdemes minél szélesebb körben alkalmazni az ökológiai gazdálkodás jó gyakorlatait a mikotoxinok kockázatainak kezelésére.
A növényorvos Kollégák számára pedig mindezek alapján a legfontosabb üzenetem: az okszerű agronómiai gyakorlatok hiányában a kémiai növényvédelem önmagában nem lehet elég hatékony megoldás a mikotoxin-kockázat csökkentésére!
A felhasznált szakirodalmi források érdeklődés esetén ezen az email címen kérhetőek: dora.drexler@biokutatas.hu
A cikk az Agrofórum 2024. áprilisi lapszámában jelent meg. Szerző: Dr. Drexler Dóra (ÖMKi)
A fotók szerzője: Hertelendy Péter
