ÖVKI - Öntözéses Gazdálkodás és Rizskutatás Témacsoport

Kutatási terület

Témacsoportunk célja az öntözéses gazdálkodás bővítéséhez és fejlesztéséhez szükséges tudományos háttér erősítése, különös tekintettel a klímaváltozás hazánkat érintő káros hatásainak mérséklésére. Kiemelt feladatunk a magyar rizstermesztés versenyképességének javítása, elsősorban a genetikai háttér fejlesztése által. A témacsoport keretein belül működik a NAIK ÖVKI Galambosi Rizskísérleti Telep, a NAIK ÖVKI Liziméter Telep és a NAIK ÖVKI Radiológiai Tenyészkert. A magyar vidékfejlesztési stratégiával összhangban célunk:

• környezetbarát öntözéses technológiák alkalmazásának elősegítése;
• a növények vízigényéhez igazodó, hatékony vízfelhasználás támogatása;
• a növény-talaj-víz rendszer anyagforgalmának és a tápanyagok felvehetőségének vizsgálata liziméterekben;
• mezőgazdasági növények tápanyag-hasznosítási hatékonyságának meghatározása és fokozása;
• toxikus elemek környezetben történő akkumulációjának vizsgálata;
• szennyvízöntözés energiaültetvényekben;
• a hazai öntözéses gazdálkodás különleges elemének számító rizs (Oryza sativa L.) és indiánrizs (Zizania aquatica) termesztés fenntartható fejlődésének elősegítése a termesztéstechnológia és a biológiai alapok (génmegőrzés és nemesítés) fejlesztése által;
• a rizs abiotikus (hideg, szárazság, só) és biotikus (járványos barnulás, levél fonálféreg) stressz-toleranciájának vizsgálata;
• a termesztéstechnológia fejlesztése, különös tekintettel az organikus rizstermesztésre - rizsföldi halnevelés;
• a rizstermesztés természetvédelmi jelentőségének feltárása (vizes élőhely, védett madarak).

Munkánk során törekszünk arra, hogy mind a NAIK szervezetén belül, mind külső partnerekkel (pl.: Gabonakutató Nonprofit Kft., MTA ATK MGI) és a nemzetközi intézetekkel (pl.: IRRI) olyan kapcsolatokat ápoljunk, amelyek lehetőséget biztosítanak a KFI tevékenységek hatékony végrehajtására, az erőforrások gazdaságos felhasználására és a lehető legmodernebb módszerek alkalmazására.

 

Kutatási témák

• Kutatások az öntözéses gazdálkodás és rizstermesztés fejlesztéséért
• Mezőgazdasági eredetű szennyvizek öntözéses hasznosítására irányuló kutatások
• A magyar rizs általános alkalmazkodóképességének javítására irányuló kutatások
• Az őszi búza nitrogén hasznosítási hatékonyságának jellemzésére és javítására irányuló kutatások
• Fajtafenntartó nemesítés a magyar rizsfajták versenyképességének megőrzéséért

Kutatások az öntözéses gazdálkodás és rizstermesztés fejlesztéséért

A program célja az öntözéses gazdálkodás bővítéséhez és fejlesztéséhez szükséges tudományos háttér erősítése különös tekintettel a klímaváltozás hazánkat érintő káros hatásainak mérséklésére. A rizskutatás keretében fő célunk a hazai rizstermesztők aktuális problémáira való megoldáskeresés, szaktanácsadás és a hazai rizsfajták abiotikus és biotikus stressztoleranciájának vizsgálata. A NAIK ÖVKI fajtagyűjteményében jelenleg mintegy 250 különböző genotípus szerepel. Ezek olyan széles genetikai hátteret adnak a nemesítés számára, amely megfelelő az új, korszerű rizsfajtákat előállító kutatási programnak. A járványos barnulás (Magnaporthe grisea) szántóföldi vizsgálatára provokációs kísérletet állítottunk be, valamint a betegség vizsgálatának laboratóriumi eszközrendszerét is fejlesztettük.

Jelenleg kiemelt feladatunk a Liziméter Kísérleti Telepen folyamatban lévő „Mezőgazdasági eredetű szennyvizek öntözéses hasznosítása fás szárú energiaültetvényekben” és a „Nitrogén hasznosítási hatékonyság jellemzése és javítása őszi búzában asszociációs térképezés segítségével” (OTKA K 101917) című projektek végrehajtása.

Mezőgazdasági eredetű szennyvizek öntözéses hasznosítására irányuló kutatások

A mezőgazdasági eredetű szennyvizek szabályozott körülmények közötti öntözéses hasznosításával a kijuttatott víz közvetlenül nem terheli a felszíni befogadókat, az agroökológiai rendszerbe való kijuttatásával természetes, de szabályozott körülmények közt zajlik le a „szennyvíztisztítás”, mellyel biztosítjuk egyrészt a használt vizek másodlagos hasznosulását, másrészt pedig visszakerül a természetes körforgásba. Három fás szárú ültetvényt telepítettünk a NAIK ERTI munkatársaival közösen, amelyek közül a legnagyobb területe 4 hektár. Az ültetvényeken fűz és nyár klónok összehasonlító kísérleteit végezzük félüzemi körülmények között. Célunk a mezőgazdasági eredetű elfolyóvizek környezetbarát és gazdaságos elhelyezési technológiájának kidolgozása, amelyhez tápanyagforgalom vizsgálatokat végzünk talaj-növény-víz rendszerben, értékeljük a sóforgalmat befolyásoló tényezőket és az öntözéses növénytermesztés technológiai elemeit fejlesztjük.
 

Távlati célkitűzésünk olyan optimális öntözéses termesztéstechnológiát kidolgozni, amelyben a talaj jó állapotának megőrzése és a növényi produktum azonos jelentőségű, ugyanakkor a gazdálkodók számára agrotechnológiai szempontból előrelépést jelent. Ugyanis, hosszú távon arra a kérdésre keressük a választ, hogy a mezőgazdasági eredetű elfolyóvizek, hulladékvizek, szennyvizek milyen módon hasznosíthatók a mezőgazdasági gyakorlatban, azaz a kutatások végcélja olyan kritérium- és feltételrendszer kidolgozása, mely hasonló vagy kevésbé terhelt szennyvizek fenntartható öntözéses hasznosítására ad konkrét iránymutatást.

A magyar rizs általános alkalmazkodóképességének javítására irányuló kutatások

Magyarországon a rizstermesztésnek alkalmazkodnia kell ahhoz a marginális feltételhez, miszerint a hőösszeg – a klímaváltozás küszöbén is – csak az ország dél-alföldi területein elegendőek (a rizstermesztés északi határa). A növények produktivitását és így a termesztés sikerességét döntően befolyásolják a különböző biotikus és abiotikus stresszorok hatásai (hideg-, hő-, só-, szárazság stressz, járványos barnulás). A kedvezőtlen időjárás elsősorban a rizs számára alacsony hőmérsékletű periódusokban csökkentheti a növények vitalitását, valamint megszabja a rendelkezésre álló tenyészidő hosszát is. Mind a nemzetközi, mind pedig a hazai növénynemesítésben egyre fontosabb lesz az, hogy egy-egy fajta nemesítési idejét minél inkább lerövidítsük és hatékonyabbá tegyük. Ennek egyik módszere lehet a haploid előállítási technikák fejlesztése és alkalmazása. Nem elhanyagolható lehetőség rejlik a mikrospóra tenyészetek felhasználásával a sejtszintű szelekcióban, valamint a doubled haploidok (DH) előállításában. A várható eredmények mind a gyakorlat, mind a kutatás számára fontosak.

A program megvalósításában kiemelt partnerünk a szegedi Gabonakutató Nonprofit Kft., amelynek munkatársai dr. Pauk János és dr. Lantos Csaba szorosan együttműködik témacsoportunkkal a kutatási és nemesítési feladatok ellátásában. E program keretében vizsgáljuk elsősorban a rizs szárazság, hideg és sótűrési képességét. Valamint a szárazságtűrési kutatásokhoz kapcsolódva fejlesztjük a rizs árasztás nélküli termesztéstechnológiáját, az aerob rizstermesztést is.

Az őszi búza nitrogén hasznosítási hatékonyságának jellemzésére és javítására irányuló kutatások  

A kutatási programot az OTKA (K 101917) és a Földművelésügyi Minisztérium támogatja, együttműködő partnerünk az MTA ATK MGI, Martonvásár és a Pannon Egyetem, Georgikon Kar, Keszthely. A mezőgazdasági művelés alatt álló területeken a növénytermesztés teljesítményét nagymértékben meghatározza a nitrogén-ellátottság mértéke. Magyarországon a legfontosabb termesztett gabonánk a búza, melynek termésmennyisége jelentősen növelhető nitrogén-tartalmú trágyák alkalmazásával, azonban kiemelkedő jelentősége ellenére sem a nitrogén hasznosítást befolyásoló gének, sem a Magyarországon köztermesztésben lévő fajták nitrogén hasznosítási hatékonysága nem ismert. Mindezek miatt a magyar fajták N-hasznosítási hatékonyságának jellemzése, a N-hasznosítást befolyásoló lókuszok azonosítása, illetve a kiemelkedően jó N-hasznosítással rendelkező genotípusok szelekciója a búza termésstabilitásának fokozásához vezethet, és a N-trágyázást – ezáltal a búzatermesztést – gazdaságosabbá teheti. Nem mellékesen a fajták helyesebb megválasztásával csökkenthető a trágyázás mértéke, ami környezet – elsősorban talajvízbe elszivárgó – nitrogénterhelésének csökkenéséhez vezethet. A projekt keretében 64 liziméterben vizsgáljuk a növények fejlődését, nitrogén ellátottságát és a kiválasztott fajták N-hasznosítási hatékonyságában kimutatható eltérést. A N mozgását részletes analitikai vizsgálatokkal követjük nyomon. Többek között olyan fajtákat vizsgáltunk, mint a Bánkúti 1201, Bardotka, GK Futár és az Mv Süveges.

Fajtafenntartó nemesítés a magyar rizsfajták versenyképességének megőrzéséért

Magyarországon a NAIK ÖVKI Galambosi Rizskísérleti Telep egyedülálló, funkcionálisan a rizs fajtafenntartásra, illetve szántóföldi kísérletek végzésére alkalmas infrastruktúra. A fajtafenntartó nemesítés célja, hogy a már államilag elismert, előnyös értékmérő tulajdonságokkal rendelkező rizsfajták kiváló minőségű szaporítóanyagát állítsuk elő, ezért a NAIK tulajdonában és kezelésében lévő rizsfajták törzseit a Galambosi Rizskísérleti Telepen szelektáljuk és szaporítjuk. A fajtafenntartó nemesítésben résztvevő rizsfajtáink: M 488, M 60, M225 és Janka. Emellett génmegőrzési céllal fenntartott rizsfajtáink: Ábel, Bioryza H, Dáma, Köröstáj 333, Risabell, Sandora. E fajták nemesítőinek – Simonné Dr. Kiss Ibolya, Árvai Zsuzsanna, Heszky László akadémikus, Dr. Pauk János, Litauszky István, Lajtos János és még sokak – munkáját tiszteletben tartva és értékeiket fenntartva célunk, hogy a kiváló magyar rizsfajtákat megőrizzük, illetve tovább javítsuk a keresztezéses nemesítés és a modern biotechnológia eszköztárával.

 

Kapcsolat a termelőkkel, kapcsolat a gyakorlattal és a társadalommal

A gyakorlattal való szoros kapcsolat munkánk alapját jelenti, ennek érdekében többek között együttműködünk a Magyar Öntözési Egyesülettel és a Rizstermesztők és Feldolgozók Országos Szövetségével. A folyamatos kapcsolattartás mellett kiemelhető, hogy a NAIK ÖVKI többször volt házigazdája a MÖE taggyűlésének és konferenciájának, illetve a Rizsszövetség éves határszemléjének. A látogatás során megismertettük a termelőkkel kísérleti parcelláinkat, kutatási irányainkat, illetve technológiai fejlesztési javaslatainkat mind a termesztés, mind a nemesítés területén (pl. 2015-ben bemutattuk az új vákuum kasztrálónkat). Kiemelendő, hogy a Rizsszövetség támogatja kutatási tevékenységünket, melyek alapja a termelői igény oldaláról jelentkezik.

Fontos célunk, hogy a „hétköznapi” emberekhez is közel hozzuk a kutatómunka eredményeit, népszerűsítsük a tudományt. Ezirányú tevékenységeink közül kiemelhetjük az immár évtizedes múltra visszatekintő Kutatók Éjszakája programunkat, a nemzetközi jelentőségű Békekenyér Programot és nem utolsó sorban a hozzánk látogató hazai és nemzetközi csoportok (diákok), illetve delegációk (szakemberek) fogadását.

 

Nemzetközi kapcsolatok

A témacsoport – köszönhetően az öntözés és a rizstermesztés nemzetközi jelentőségének –, a kapacitásokhoz mérten jelentős nemzetközi kapcsolatokkal rendelkezik. Célunk e nemzetközi kapcsolatrendszer továbbfejlesztése, elsősorban közös kutatási együttműködések és fejlesztési projektek által (USA, Argentína, Olaszország, Chile, Izrael, Thaiföld, Fülöp-szigetek, Japán, stb.). Kiemelt partnernek tekintjük a Nemzetközi Rizskutató Intézetet (IRRI, Fülöp-szigetek), amelynek INGER programjához 2016-ban a NAIK ÖVKI is csatlakozott. Emellett kiemelhető, hogy fontos technikai lépésként, az IRRI és a Cornell Egyetem mintájára megépítettük a keresztezéses nemesítést segítő vákuum kasztráló berendezésünket is.

A rizstermesztési kutatások közül kiemelhetjük, hogy az abiotikus stressztolerancia fokozására irányuló erőfeszítéseink, a meglévő fajták genetikai potenciáljával együtt jelentős – nemzetközi figyelemre is méltó – eredmények forrása lehet a közeljövőben. A hideg-, só- és szárazságtűrés jelenleg a rizskutatások vezető témakörei közé tartoznak világviszonylatban is. Az androgenetikus dihaploidok előállításának rutinszerűvé tétele (kiemelten az indica fajtáknál) – mivel jelenleg a módszer kevésbé hatékony – jelentős nemzetközi figyelemre tarthat számot.

A témacsoport kezeli a „Béke és mezőgazdaság” projekt hazai feladatait a Földművelésügyi Minisztérium döntése alapján. Ennek keretében 2016 szeptemberében jelentős nemzetközi konferenciát szervezünk, amely Szarvason az FM, a NAIK ÖVKI és Szarvas város önkormányzatának együttműködésében valósul meg.     

 

Kutatói utánpótlás program

A NAIK ÖVKI kutatói kapacitásainak fontos fejlesztési lehetősége a Kutatói utánpótlást elősegítő program, amelyet a Földművelésügyi Minisztérium támogat. A témacsoport keretein belül három fiatal és ambiciózus munkatársunk is e program keretein belül dolgozik.

A Program 1. támogatja Rafael Ildikó tudományos segédmunkatárs, PhD hallgató feladatait a Mezőgazdasági eredetű elfolyó vizek öntözéses hasznosítása témában.

A Program 2. kereteiben dolgozik Kun Ágnes tudományos segédmunkatárs, PhD hallgató. Kutatási területe: Mezőgazdasági eredetű szennyvizek öntözéses hasznosítása fás szárú energiaültetvényekben.

A Program 3. keretében Székely Árpád 2015 októberében csatlakozott a NAIK ÖVKI kutatói gárdájába. Feladata "A sótolerancia vizsgálata a rizs korai fejlődési állapotában", amelyet az OD002 KFI projekt keretében végez.

 

Terveink

Elsősorban a termelők és a döntéshozók igényeihez igazodva, a hosszú távú kihívásokat is figyelembe véve, a környezetbarát mezőgazdasági termelést elősegítve célunk:

• környezetbarát öntözéses technológiák alkalmazásának elősegítése;
• a növények vízigényéhez igazodó, hatékony vízfelhasználás támogatása;
• a hazai rizstermesztés támogatása a genetikai alapok fejlesztése, a vetőmagtermelés és a termesztéstechnológiai fejlesztése által;
• a rizs abiotikus (hideg, szárazság, só) és biotikus (járványos barnulás, levél fonálféreg) stressz-toleranciájának vizsgálata;
• a kutatási témákhoz kapcsolódó kutatási infrastruktúra fejlesztése (létesítmények korszerűsítése, műszerpark fejlesztése);
• a kutatócsoport tagjainak továbbképzése a hagyományos képzési rendszerekben (Msc, PhD) és a hazai és nemzetközi kapcsolatok által megteremtett továbbképzések, közös kutatómunkákon keresztül;
• a hazai és nemzetközi tudományos elismertség növelése;
• kiegyensúlyozott, hatékony együttműködés a termelőkkel.