Vegyszerek helyett stratégia

Debreceni siker: 30 százalékkal csökkenthető a permetléhasználat az almatermesztésben – összekapcsolódott a matematikai rendszerelmélet és az integrált növényvédelem. Az alma elleni kórokozók és kártevők kutatásában nema szokásos menetrendet követte Holb Imre, a Debreceni Egyetem Mezőgazdaságtudományi Kara Kertészettudományi és Növényi Biotechnológiai Tanszékének kutatója, aki 2008-ban Talentum-díjat kapott az integrált növényvédelemben elért eredményeiért. Az IPM a 33 évesen docenssé lett kutatót kérdezte munkájáról, felfedezéséről, és annak hosszú távú hatásairól.
IPM: Utólag egyszerûnek tûnhet a felfedezés, amely szemléletváltást eredményezhet a növényvédelemben. Mi volt kutatásai célja?
H.
I.: Korábban abból indultak ki a növényvédős szakemberek, hogy a
károsítókat vegyszerekkel kell és lehet kordában tartani. Szándékom az
volt, hogy minél kevesebb vegyszert használjak, és az integrált
növényvédelem eszközeit alkalmazzam. &Uacutej megoldást találtam: kombináltam
a járvány-előrejelzés-védekezés együttes szemléletét matematikai
módszerekkel. Ez abból indult ki, hogy a járvány (a kórokozók tömeges
elszaporodása) alapja az előrejelzésnek, amely majd a környezetkímélő
növényvédelmi módszerek alkalmazását teszi lehetővé.

Göröngyös úton
IPM: Az 1990-es évek második felétől dolgozik ebben
a témában. Miért választotta ezt fiatal kutatóként?
H.
I.: Évtizedekkel ezelőtt bebizonyosodott, hogy a vegyszerhasználat
visszavonhatatlan károkat okoz az élővilágban. Hamarosan az is
kiderült, hogy a kémiai védekezés nem hagyható el egy csapásra. Viszont
a károsítók elleni integrált védekezéssel – amelynek angol rövidítése
IPM – kompromisszum köthető.  Napjainkban, az Európai Unióban szinte
kizárólagosan ezt alkalmazzák a gazdálkodók. A kutatások hosszú távú
célja a fenntartható gazdálkodás megteremtése. A környezetkímélő
módszerek képviselőinek kemény harcot kell vívniuk: a vegyszeres
növényvédelem olcsó, gyors és hatékony; a nem kémiai azonban mindig
komplex; ez a göröngyösebb út. Elég egy elemet elvéteni az integrált
védekezésben, például egy permetezést rosszul időzíteni, és már oda a
termés.

Külföldön már gyakorlat
IPM: Milyen konkrét eredményeket ért el kutatásai során?
H. I.: Éghajlatunkon legtöbbször az almát kell permetezni.
A
gyümölcs varasodását olyan gomba okozza, amely egy évben több ciklusban
támad: a gazdák 15-ször, 25-ször permeteznek ellene. E
vegyszerhasználat 30 százalékát sikerült lefaragni, vagyis legalább 6-8
permetezést elhagyni. Mindehhez komplex védekezési stratégia szükséges,
amely a járvány, az előrejelzés és a környezetkímélő védekezés hármas
egységét dolgozza össze.
Az eredményeket külföldön már alkalmazzák,
itthon azonban még nem lehet bevezetni. Ennek oka egyrészt, hogy nem
elég magas szintû a termesztési színvonal, másrészt pedig nem elég
stabil a támogatási rendszer, illetve hiányzik a termelői szövetkezés.

Step by step
IPM: Miért a járványtani szemlélet, azaz a tömeges felszaporodás vizsgálata a kezdeti lépés a megoldáshoz?
H.
I.: Az integrált növényvédelemben a kórokozók más szaporodási
stratégiát alkalmaznak, azaz másképp viselkednek, mint a hagyományos,
vegyszeres növényvédelemben. Az „almasztoriban" konkrét példaként
említhető, hogy a ventúriás varasodás kórokozója másképpen telelt át,
és hamarabb fertőzött a környezetkímélő rendszerekben, mint a
hagyományos, vegyszeres növényvédelemben. A varasodást okozó gomba
ivaros spórái a lehullott leveleken telelnek át, ezért az avart
eltávolítottuk a fák alól, ennek ellenére fertőződés következett be.
Biológiai alapkutatások során kiderült, hogy a kórokozó spórái a
rügypikkelyek védelmében teleltek át. Sok-sok kísérletes próbára volt
szükség ahhoz, hogy kisakkozzuk, honnan eredt a korai tünet. Lépésről
lépésre megnéztünk minden tényezőt. Végül a kórokozóra rá kellett
bizonyítani, hogy a szokásostól eltérő módon ’éli életét’. Ez az
egyszerû kutatási példa egyértelmûvé teszi:
a jelenség járványtani
alapokról indul ki, amire védekezési stratégiát kell kidolgozni. Erre
lehetett azután megalkotni az előrejelzést, majd meg kellett határozni
küszöbértékeket, és ezzel együtt kellett környezetkímélő védekezési
eljárásokat alkalmazni.

Egyedül nem megy
IPM: Hogyan dolgozták ki a védekezési stratégiát?
H.
I.: Számos új járványbiológiai jelenség követelte meg új védekezési
módszerek összehangolását és újszerû megközelítését. A növényi
károsítók elszaporodásához nemcsak az áttelelés útjait kellett számba
venni, hanem például az időjárási elemek, a védekezésre használható
eljárások, ökonómiai szempontok, gazdanövény-jellemzők „összjátékát",
azaz precíz modellre volt szükség. E ponton léptek be a kutatásba
külföldi és hazai matematikusok, akik nélkül nem boldogultam volna.
Kifejezetten erre a helyzetre, egy agrár-, szabadföldi folyamatra
kellett új matematikai modelleket, algoritmusokat kifejlesztenünk a
matematikus kollégákkal.

IPM: Melyek voltak a legnagyobb akadályok, amelyekbe beleütköztek?
H.
I.: Akadt bőven, meg kellett küzdenünk például a két tudományterület
nyelvi különbségeivel, a kommunikációval; a tudományterületek közötti
előítéletekkel. Azzal, hogy az elméleti matematika harminc évvel előtte
jár annak a matematikai tudásnak, amelyet egy biológus alkalmaz.
Legnehezebben azt a rengeteg nehézséget tudtuk megoldani, amit a terep,
a szabadföld teremt; ki kellett alakulnia a gyakorlati és az elméleti
tudomány kapcsolatának.

IPM: Mi tette igazán bonyolulttá a munkájukat?
H.
I.: Modelleket és rendszereket fejleszteni a tudományos problémákra már
évtizedek óta szokás. Az integrált növényvédelemben azonban akadt egy
lényeges bökkenő. Túl sok szempontot kellett figyelembe venni, emiatt a
rendszerek előbb-utóbb kezelhetetlenek lettek. Ennek megoldására
úgynevezett almodelleket határoztunk meg, amelyek sok részadatot
dolgoztak fel, s a döntésmodell – az eredményeket összegző és azokra
reagáló szakasz – tényezőivé váltak. Az almavédelemben a „kórokozó
almodellébe" befutó adatok többek között az időjárás, a kórokozó
jellemzői, a védekezési módszerek, a peszticidrezisztencia, a
gazdanövény jellemzői, és nem utolsósorban
a gazdaság színvonala volt.

Az
almodelleket azonban modulokká kellett alakítani, és szofisztikált
módszerekkel kellett továbbfejleszteni. Ez komoly kihívást jelentett
mind biológiai, mind matematikai értelemben.  Ez nem laboratóriumi
kutatás; rengeteg sziszifuszi munkával és nem egy zsákutcával járt. Nem
beszélve arról, hogy szabadföldön, ha nem sikeres a kísérlet, akkor
csak egy év múlva ismételhető meg. Komoly feladatot jelent matematikai
algoritmusokat kidolgozni az élet változatos helyzeteire.   A
végeredmény egy struktúra lett: komplex előrejelzési és védekezési
stratégia, amely a növényi károsítók szaporodásának tényezőit minden
évben feldolgozza, kezeli, és eldönti, mikor mit kell mérni, megnézni
és tenni. Ez a védekezés viszont úgy hatékony és gazdaságos, ha 20-30
ültetvényes társul, és együtt mûködtet egy számítógépes rendszert a
modellprogrammal.

Külföldre szemléletért!
IPM:
Itthon nem volt kihez csatlakoznia. Időről időre sikerült azonban új
szemléletet adó külföldi kutatókkal és munkacsoportokkal dolgoznia.
Hogyan haladt szakmai pályája külföldön?
H. I.: A kilencvenes
években, nyugat-európai országokban kerestem a gyümölcskórokozók
járványjellemzőit és az ellenük való környezetkímélő védekezés útjait.
Eredményeim alapján több alkalommal kaptam vendégkutatói ajánlatot,
felkérést nemzetközi összefoglaló tanulmányok megírására, és nemzetközi
konferenciák rendszeres plenáris előadójává is váltam.
IPM: Milyen tanácsokat adna fiatal kutatóknak?
H.
I.: Tizennégy éve foglalkozom egy hazánkban nem mûvelt
tudományterülettel, ami majdnem kivitelezhetetlen, hiszen ennek
elfogadtatását és pénzügyi forrását is meg kellett teremteni úgy, hogy
a pályázatok három–öt évre szólnak. &Aacutem szívügyem volt a járványtan,
előrejelzés és védekezés komplexe, amellyel mindig foglalkoztam, és
folytattam más pályázatok, kutatások mellett is. Ezt a kitartást
ajánlom a mai fiatal kutatóknak. Fontosnak tartom, hogy a fiatalok
elmenjenek külföldre tanulni és kutatni, hogy új szemléletmódot és
kutatási értékrendet ismerjenek meg, amit aztán a legtehetségesebbek a
hazai kutatásba is beszivárogtathatnak. Ez lehet az alapja annak, hogy
Magyarország újra a kutatás élvonalához csatlakozhasson, úgy, mint a
XX. század fordulóján.