A kukorica termesztéstechnológiája: a hibridválasztás jelentősége

A kukorica maximális genetikai potenciálja 40-50 t/ha környékén lehet, amelyből a gazdálkodók legfeljebb 35 t/ha körüli eredményt tudnak elérni, és ezt sem üzemi szinten, hanem néhány hektáros speciális versenyparcellákon. Az USA kukoricatermesztőinek rendezett 2021. évi NCGA országos kukorica-termésversenyen bebizonyosodott a modern vetőmagfajták, a fejlett termesztési technikák és innovatív termesztési gyakorlatok hasznossága a mezőgazdaságban, hiszen David K. Hula a 37,78 t/ha-os eredményével a verseny legmagasabb terméshozamát produkálta. Hula egy Pioneer hibriddel diadalmaskodott.  A versenyzők 9 kategóriában indulhattak, és az abszolút győztes a „no till-irrigated”[1] osztályból került ki.

Felmerül a kérdés, hogy milyen feltételek kellenek ahhoz, hogy a kukorica termőképességének közel a maximumát el tudja érni. A kukorica potenciáljának kiaknázásához az ökológiai feltételek, a biológiai alapok és az agrotechnikai tényezők összehangolására kell törekedni. Ebben az optimalizálási folyamatban a kiindulópontot az adott termőhely feltételeinek alapos ismerete jelenti. A biológiai alapok egyrészt a fajtát, hibridet, ill. azok értékmérő tulajdonságainak összességét, másrészt a vetőmag használati értékét jelentik. Az agrotechnikai tényezőkön pedig a termelés során alkalmazott beavatkozások összességét értjük. E hármas feltételrendszer összhangja szükséges tehát a maximális kukoricatermések realizálásához. A cikksorozat 1. részében a biológiai alapokra helyezzük a hangsúlyt. Kezdjük azzal, hogy mi is az a hibrid, és hogyan terjedt el a köztermesztésben?

1908 elején Dr. George Harrison Shull kiadott egy tanulmányt „The composition of a field of maize” címmel. Shull közleményében arról számolt be, hogy a kukorica beltenyésztett vonalai[1] a terméshozam és a vitalitás általános romlását mutatták, de két beltenyésztett vonal keresztezéséből származó kukoricautódnál (azaz a hibridnél) ezen tulajdonságok teljesen helyreálltak, sőt terméshozama meghaladta a szülők átlagát vagy a jobbik szülő teljesítményét. Ezenkívül egy nagyon kívánatos tulajdonságra figyelt fel, ez az egyöntetűség, egyformaság volt. Gyakorlatilag ezzel kezdetét vette a növénynemesítésben a heterózishatás kiaknázása, amely minden bizonnyal a genetika egyik legnagyobb diadala. Egy másik kutató, EM East is hasonló kutatásokat végzett, de nem volt meggyőződve az ötlet hasznosságáról. A beltenyésztett vonalak ugyanis kis mennyiségű magot termeltek, és úgy vélte a vetőmag magas ára semmissé teszi a hibridek termésnövekedését. A beltenyésztett vonalak rossz vetőmagtermelésének korlátait Donald F. Jones ötlete küszöbölte ki, a kettős keresztezésű hibridek használatával. Ekkor négy beltenyésztett vonal keresztezésével állították elő a hibridet, azaz mindkét szülő kétvonalas hibrid, aminek eredményeképp nagyobb lett az előállítható vetőmag mennyisége. Az első hibrideket végül Schull és East közösen állították elő 1918-ban. A hibridkukorica gyakorlatilag megszállta Közép-Nyugat Amerikát, mivel a kukoricaövezetben a nyílt beporzású fajták termésnövelő szelekciója nem bizonyult hatékonynak. Henry A. Wallace nevéhez fűződik a hibrid vetőmagok első kereskedelmi értékesítése (1924), és 1926-ban Wallace kukoricanemesítési kísérletei a Hi-Bred Corn Company megszületéséhez vezettek, amely az első hibridkukoricát fejlesztő, előállító és forgalomba hozó vállalat volt. A cég végül Pioneer Hi-Bred International, Inc. néven vált ismertté. Elképesztően gyors volt az átmenet a nyílt beporzású kukoricáról a hibridkukoricára. Iowában például a hibridkukorica aránya az 1935-ben kevesebb mint 10%-ról 4 évvel később jóval több mint 90%-ra nőtt. Természetesen a siker egyik oka a lényegesen nagyobb termés volt, emellett a hibridek egységessége is kétségtelenül közrejátszott, ugyanis ez hasznos volt a gépi munkák (pl.: betakarítás) során. A hibridek kedvező minőségi tulajdonságokat is magukba foglaltak, és alkalmazkodtak a különböző élőhelyekhez, különösen a tenyészidő hosszához. A gyors terjedés másik, talán legfontosabb oka az volt, hogy a hibridek feltűnően ellenállóbbak voltak a szárazsággal szemben, mint az akkor használatban lévő nyílt beporzású fajták.

Az 1960-as években az egyszeres keresztezésű hibridek kezdték felváltani a kettős keresztezésű hibrideket. A beltenyésztett vonalakban a magasabb hozam érdekében végzett szelekció ugyanis olyan beltenyésztett törzseket eredményezett, amelyek termése elég magas volt már ahhoz, hogy vetőmagtermelésre is felhasználhatóak legyenek. Hazánkban az első hibridkukoricák létrehozása Pap Endre nevéhez fűződik, az 1950-es évek elején állította elő Martonvásáron az Mv 5, illetve Mv 1 hibrideket. Az 1970-es évektől pedig Magyarországon is elérhetővé váltak az amerikai Pioneer-hibridek, amelyek a világ legkorszerűbb biológiai alapjait jelentették. Aztán további nemesítőházak (Dekalb, Syngenta stb.) is megjelentek a szintén korszerű hazai hibridek mellett.

Nagy teljesítményű kukoricahibrid a köztermesztésben

A hibrideket éréscsoportokba lehet sorolni. A tenyészidő hosszának meghatározására nemzetközi jelölést alkalmaznak, ezt nevezik FAO számnak. A FAO szám 0-tól 999-ig terjedhet, de Magyarországon csak a 200-599 FAO számú hibrideknek van jelentősége. A hibridek tenyészideje és termőképessége között pozitív korreláció van, azaz a hosszabb tenyészidejű hibridek többet teremnek.

Na de milyen célkitűzések vezérlik a nemesítőket a hibridek „megalkotásakor”? A piac, a feldolgozóipar és a fogyasztók állandóan változó igényei határozzák meg a nemesítési irányokat. A mai kukoricahibrideknek igen sok tulajdonságnak kell megfelelniük: jó termőképesség és termésbiztonság, kedvezőtlen abiotikus és biotikus környezeti tényezőkhöz való alkalmazkodóképesség, tőszámsűríthetőség, gyors és hatékony szántóföldi vízleadó képesség (szárítási költség csökkentése), kiváló szárszilárdság, megfelelő Cold-teszt érték (hidegtűrő képesség, korai vethetőség) stb. Emellett speciális igények is megjelennek, úgymint a herbicid-, rovar- és betegség- rezisztencia, amely nemesítési törekvésekhez a biotechnológia adta meg a segítséget a genetikailag módosított szervezeteken (GMO) keresztül. Aztán a kutatók olyan hibrideken is dolgoznak, amelyek jobban ellenállnak a vízhiánynak. A szárazságtűrés különösen fontos lesz, mivel a világ vízkészleteire nehezedő stressz folyamatosan növekszik. Az alternatív üzemanyagok (bioetanol) alkalmazásának előtérbe kerülésével a magas és jól kinyerhető keményítőtartalom is egy nemesítési irány. A kutatási erőfeszítések olyan jellemzőkre is összpontosítanak, amelyek hatásai az állattenyésztésnél érhetők tetten (mint például a teljes növény emészthetősége, vastagabb, emészthetőbb szárak és extra levelek, energiatartalom stb.). Új irányvonalnak tekinthető továbbá a kukoricahibridek tápanyag-hasznosító képességének növelése is.

Magyarországon a meghatározó kukoricatermelő gazdaságok átlagában a vetőmag költsége a teljes termelési költség nagyjából 13 %-át teszi ki, így valóban nagy súlya van a termelők hibridválasztásának. Szerencsére a változatos vetőmagválasztéknak köszönhetően minden körülményhez megválasztható a „tökéletes” hibrid, azonban a termelő felelőssége, hogy tisztában legyen milyen környezeti adottságokhoz és milyen gazdálkodási intenzitáshoz választ vetőmagot. Rossz kukoricahibrid nincs, csak rossz választás. Ha már úgyis költeni kell a vetőmagra, akkor azt tegye okosan a termelő!

De vajon túl nagy jelentőséget tulajdonítunk a hibrid nemesítési rendszereknek? Tényleg olyan sokat számít a terméseredmények maximalizálásakor az alkalmazott hibrid? A mezőgazdaság fejlődése a hibridek megjelenésekor nem állt meg, sőt! A termésátlagok növekedésében meghatározó szerepe volt a korszerű biológiai alapok (kukoricahibridek) megjelenésének, de a műszaki-technikai háttér fejlődése, a megnövelt állománysűrűség, a növekvő műtrágyafelhasználás, a gyomirtószerek elterjedése és a szakértelem egyaránt hozzájárult a nagyobb terméshozamokhoz. El tudjuk-e választani ezeket a hatásokat a jobb genetikai törzsek hatásaitól? Valószínűleg nem, de az biztos, hogy a termelőknek lehetőségük van az adott éghajlati és talajtani feltételekhez, a hasznosítási irányhoz, valamint a ráfordítások színvonalához legjobban illeszkedő kukoricahibrid megválasztására.

A cikksorozat következő részében sorra vesszük a termesztés során felmerülő agrotechnikai lehetőségeket és döntési irányokat, amelyek hozzájárulhatnak a kukorica termőképességének fokozásához.

Felhasznált források:
https://academic.oup.com/genetics/article/148/3/923/6034434
https://www.agronaplo.hu/szakfolyoirat/2009/04/szantofold/uj-tendenciak-a-kukorica-nemesiteseben

¹ Talajművelés nélküli művelés (az előző évi betakarítástól a versenyév betakarításáig terjedően a mechanikus talajművelés hiánya) öntözött körülmények között.

² Általában 5-6 évig öntermékenyített állomány, melyek tulajdonságaikban homozigótává, kiegyenlítetté válnak.