Talajtudományi kutatások egy éhes bolygó számára

Valamikor 2050 körül közel tízmilliárd ember él majd a Földön az ENSZ számításai szerint. Ez már egy olyan kritikus népességszám, amely a mezőgazdaságot komoly kihívás elé állítja majd. Miként fogják a gazdálkodók – beleértve a fejlődő országok szegény termelőit – növelni a termelékenységet a növekvő élelmiszerigény kielégítésére?

A világ megfelelő szintű élelmezése nem lesz egyszerű feladat. Segíteni fognak viszont az olyan új gazdálkodási metódusok, amelyek adatokat és drónokat használnak fel az ültetvények állapotának figyelemmel követésére. A terméshozam tartós növelésének egyik leghatásosabb módszere azonban az, hogy hatékonyan felhasználjuk azt, ami a földben lapul.

A talajban természetes módon előforduló mikrobák erősíthetik az ültetvények egészségét és javíthatják a terméshozamokat. A nem megfelelő talajkezelés azonban a mikrobiális összetevők elvesztéséhez vezethet. A kimerült talaj ezen jótékony organizmusokkal történő feltöltésével a termelékenység a drága műtrágya vagy növényvédő szerek alkalmazása nélkül növelhető. Ez hozzájárulhat ahhoz, hogy kezelni tudjuk a növekvő népesség élelmezéséből fakadó jelentős kihívást, miközben a környezetünket is óvjuk.

Néhány startup cég már dolgozik azon, hogy kiaknázza a mikrobákban rejlő potenciált. A San Franciscó-i Biome Makers nevű cég például DNS-szekvenálást alkalmazva segíti a borászatokat abban, hogy kihasználják a mikroorganizmusok előnyeit a szőlőültetvények minőségének és hozamának javítására. A bostoni Indigo agrártechnológiai cég pedig mikrobiális termékeket állít elő, amelyek segítik a növényeket a szárazság eltűrésében. Nagy cégek is foglalkoznak ezzel a területtel. A Bayer Crop Sciences például számos mikrobiális alapú terméket forgalmaz, beleértve azt is, amely állítólag 15 százalékkal növeli a kukorica terméshozamát.

Természetesen az egyetemek is aktívan részt vesznek a mikrobákra vonatkozó kutatásokban. Az Auburn Egyetemen végzett kutatásaim azt mutatják, hogy egy bizonyos baktériummal táplált talajban a kukorica háromszor nagyobb gyökérrendszert növeszt, mint a nem kezelt talajban lévő kukorica. Azt is megfigyelhettem, hogy ezek a baktériumok miként védik meg a növényt a szárazságtól, ugyanis az egyik kísérletben megvontuk a vizet a mikrobával kezelt, illetve a kontrollcsoportnak számító növényektől. Öt víz nélküli nap után a kezelt növények még mindig erősek voltak, miközben a nem kezeltek elhervadtak.

A mikrobiális termékek azért is olyan népszerűek a gazdák körében, mert természetesen előforduló organizmusokból készülnek, és nem kockázatosak, mint a szintetikus kemikáliák. Ezen termékek jelenlegi piaci értéke 2,3 milliárd dollár, de a következő négy évben várhatóan 5 milliárd dollárra nő. Nehéz túlbecsülni a mikrobiális talajkezelést a mezőgazdasági termelékenység szempontjából, különösen a fejlődő világban, ahol a növekvő terméshozam a kisebb gazdaságok számára a túlélést jelenti.

Afrikában a mezőgazdasági művelésbe vont talaj mintegy 65 százaléka ki van merülve, hiányoznak belőle a növények megfelelő egészségéhez szükséges tápanyagok, mikrobiális összetevők. Az afrikai gazdák évente 68 milliárd dollárt költenek el ezen folyamat megfékezésére, főként műtrágya alkalmazásával. A mikrobaalapú megoldások ezért a hagyományosan alkalmazott módszerekkel szemben fenntarthatóbb módon tudják a talaj minőségét javítani, ami képessé tenné az afrikai gazdákat arra, hogy a kontinens népességének élelmezéséhez szükséges terménymennyiséget biztosíthassák. Az afrikai talajmikrobákra vonatkozó kutatások azonban korlátozottak, a legtöbb mikrobiális megoldást a nyugati piacokra fejlesztették ki. Ezen a területen változásra van szükség. A befektetések növelése képessé tehetné a kutatókat olyan új mikrobiális törzsek felfedezésére, amelyek az afrikai földben képesek a talaj és a termények egészségét elősegíteni. Ezzel Afrika környezetét lehetne felhasználni a mezőgazdasági termelékenység javítására.

A talajkutatásokba történő nagyobb befektetéseknek kedvező hatásuk lehet az afrikai gazdaságra. Azzal, hogy az új felfedezések szabadalmakhoz, licencekhez vezethetnek, a kutatások új agrárvállalkozásokat, illetve az agrárszektor új ágainak létrejöttét idézhetik elő. Személyesen tanúsíthatom, hogy ezeknek a kutatásoknak milyen kedvező átgyűrűző hatásuk van. A talajmikrobákra vonatkozó saját kutatásaim három amerikai szabadalomhoz vezettek el, néhány agrárcég pedig arra törekszik, hogy megszerezze az ezen technológia révén előállítandó termékek forgalomba hozatali jogát. Emellett kutatásaimból további szabadalmi kérelmek lettek benyújtva több dél-amerikai országban.

A Föld növekvő népessége élelmiszer-szükségletének fedezéséhez a termelékenységet növelő új termesztési módszerekre, technológiákra és eljárásokra van szükség. A jótékony mikrobák felhasználásával kifejlesztett megoldások kulcsszerepet játszanak majd ezeknél az innovációknál. Számunkra, agrárkutatók számára az élelmiszer-biztonságnál nincs fontosabb téma a jövő nemzedékei szempontjából. A termelékenység növelését célzó új módszerek kutatásában a jó hír az, hogy a legígéretesebb technológiák természetesek, a talajban nyugszanak, és csak arra várnak, hogy felfedezzük őket.

Copyright: Project Syndicate, 2017

www.project-syndicate.org