Az új kihívások új megoldásokra ösztönzik az alkalmazott kutatási területet is, amelynek célja, hogy olyan új eszközöket adjon a gazdálkodók kezébe, amelyek úgy segítik a termesztett növények megváltozott klimatikus viszonyokhoz történő alkalmazkodását, hogy közben nem járulnak hozzá a klímaváltozáshoz. Ilyen fenntartható megoldás lehet a francia kormány French Tech 2030 programja által is támogatott alkalmazott kutatási terület egyik eredménye, amely a fitoszterolokat használja fel a növények vízstressz tűrésének fokozásához - írja a NAK.

Vízstressz: minden vízalapú életforma legnagyobb ellensége

Vízstressz akkor alakul ki, amikor a rendelkezésre álló víz már nem elegendő a növény aktuális igényeinek kielégítéséhez egy adott időszakon belül. Ilyenkor a növény különféle alkalmazkodási mechanizmusokat aktivál, hogy a vízháztartását helyreállítsa – mindezt azonban anyagcseréje kárára teszi. A következmények sokrétűek, de a legfontosabb a fotoszintézis csökkenése. A vízellátás kiszámíthatatlansága a terméshozam csökkenéséhez és a hozamkockázat megnövekedéséhez vezet.

A fitoszterolok szerepe: a növény saját védekezésének serkentése

A fitoszterolok olyan növényi eredetű molekulák, amelyek a növények sejtmembránjait alkotják és strukturálisan a koleszterolhoz hasonlítanak, a növények anyagcseréjében azonban szabályozó szerepet látnak el. A tudományos vizsgálatok, amelyek közül a legkorábbiak mintegy 20 évvel ezelőttre nyúlnak vissza, kimutatták, hogy a növények ezeket az anyagokat a különböző stresszhatásokkal szembeni védelemre használják. A természetben körülbelül 200 ilyen molekula létezik, és minden növénycsoportnak megvan a maga képviselője.

Amikor a növények vízstressznek vannak kitéve, olyan anyagcserefolyamaton keresztül reagálnak, amely egy bizonyos ponton a fitoszterolok bioszintézisét is magában foglalja. A fitoszterol-tartalmuk megváltozik annak érdekében, hogy szabályozzák a sejthártyák áteresztőképességét és jelzést küldjenek az alkalmazkodáshoz szükséges folyamatok beindítására, illetve lehetővé teszik a sejtmembránok helyreállítását.

Minden stressznek más-más hatása van a fitoszterolok tekintetében, ezért külön kutatómunkát igényel, hogy minden egyes növénycsoport esetében azonosítsák az adott stresszben szerepet játszó fitoszterolokat és megfelelő megelőző kezeléseket hozzanak létre, amelyek lehetővé teszik a növény számára, hogy előre felkészüljön a jövőbeli stressz elleni védekezésre.

Ez a megközelítés fontos technológiai áttörést eredményezett: lehetővé tette a növényi válaszreakciók külső kiváltását a lombfelület kezelésén keresztül. Így megelőző jelleggel, lombkezelés formájában kijuttatva a fitoszterolok a növényt előre felkészítik az esetleges vízhiányos időszakokra. Elősegítik a sztómák részleges záródását, ezzel csökkentik a párologtatást, miközben megőrzik a fotoszintézis zavartalan működését. Továbbá elősegítik a gyökérrendszer fejlődését is, így a növény hatékonyabban tudja felvenni a rendelkezésre álló vizet.

Nemzetközi eredmények: tapasztalat több kontinensről

Az alkalmazott kutatás keretében Európában több országban (Franciaországban, Lengyelországban, Ukrajnában) és Dél-Amerikában több száz kísérleti parcellán, illetve üzemi körülmények között a termelésben alkalmaznak fitoszterol-alapú biostimulánsokat különböző szántóföldi kultúrákban. A mérések alapján a kezelt növények erőteljesebb növekedést mutattak, később száradtak el, a zöldtömeg és a fotoszintetikus aktivitás drónos vagy műholdas NDVI méréssel is kimutathatóan javult, és a vízhasznosítás hatékonysága is 10-20%-kal nőtt. A tesztek során alkalmazott szenzoros talajnedvesség-mérésekkel és biomassza-analízisekkel az eredményeket nemcsak vizuálisan, hanem objektív módon is igazolták. Mivel a növények a vizet hatékonyabban használták fel, a kezelt területek a kontroll parcellákhoz képest terméstöbbletet is produkáltak.

Fenntarthatóság, összhangban az EU célkitűzéseivel

A lombfelület kezeléshez a fitoszterolokat nem szintetizálják, növényekből vonják ki és hatóanyagként a növényi kivonatokat juttatják ki. További előnye, hogy a fitoszterolok biológiailag lebomló, természetes anyagok, amelyek nem jelentenek veszélyt a környezetre, beporzókra vagy az élővizekre. A hatóanyagok természetes bomlása során toxikus metabolit nem keletkezik. A technológia további előnye, hogy nem kívánja meg új eszközök beszerzését vagy komplex technológiai átállást, emiatt könnyedén integrálható a meglévő gazdálkodási gyakorlatokba. Emellett összhangban is van az Európai Unió mezőgazdasági zöld átállásának célkitűzéseivel. Ez a technológia a hazai termelők számára is új lehetőségeket jelenthet az aszály elleni védekezésben.