A klímaváltozás súlyosan érinti a mezőgazdaságot, miközben a világ népességének növekedésével is lépést kell tartani, valamint csökkenteni kell a kedvezőtlen környezeti hatásokat.

Az EU 2030-ig szóló talajstratégiája szerint a regeneratív mezőgazdaság – mint hatékony gazdálkodási rendszer – képes a talaj egészségének ápolására és helyreállítására, a gyomirtó szerek okozta egészségi kockázatok csökkentésével ígéretes kulcsot rejt az éghajlati kockázatok enyhítéséhez, miközben a világ növekvő népességének élelmiszer-ellátása és a biológiai sokféleség növelése is kiemelt fontosságú. Regeneratív mezőgazdaságban olyan gyakorlatokat alkalmazhatnak, mint az élő növényekkel történő talajtakarás, a vetésforgó, a csökkentett talajművelés és a komposztálás a talaj szerves anyagának újjáépítése, a nedvesség megtartása és a biológiai sokféleség növelése érdekében. Az így gazdálkodók gyakran alkalmaznak olyan technikákat, amelyek a természetes ökoszisztémákat igyekeznek másolni, mint például az agrárerdészet, a vetésváltás és az integrált állattartás. Azáltal, hogy különböző típusú növényeket és állatokat integrálnak a gazdálkodási rendszerükbe, rugalmasabb és változatosabb ökoszisztémákat hozhatnak létre, amelyek jobban ellenállnak a környezeti stresszhatásoknak.

Mikrobákra gyakorolt hatás

A mezőgazdaságban alkalmazott gyom­irtó és növényvédő szerek emberi egészségre gyakorolt hatása igen változó lehet. A vegyi anyagok használata számos kérdést vet fel az élelmiszer-ellátási láncban, különösen a friss élelmiszerek frissességének megőrzésére szolgáló szerek esetében. A fungicidek, antivirális és antibiotikus szerek alkalmazása a mezőgazdaságban további aggályokat vet fel, hiszen ezek a vegyületek bekerülhetnek az emberi szervezetbe. Az említett mezőgazdasági termékek rákkeltő, karcinogén anyagokat tartalmazhatnak. Az ipari módszerek, melyek során növényi betegségek megelőzésére szolgáló vegyszereket juttatnak ki, káros hatásokat gyakorolhatnak az emberi szervezetre, például a védelmi rendszerünk egyikére, az emberi mikrobiomra nézve. Ezek a vegyszerek hozzájárulhatnak a humán mikrobiom leépüléséhez és egyensúlyának felborulásához, ami károsíthatja az emésztést, az immunrendszert és más fontos biológiai folyamatokat.

Ezenkívül ezek a vegyszerek károsan befolyásolhatják az ökoszisztémát is, különösen a talaj mikrobiomját. Ma már jól ismert tény, hogy a talajban található mikroorganizmusok számos fontos szerepet töltenek be, például a tápanyagciklusok fenntartása és a növények egészségének támogatása révén. Amikor ezek a vegyszerek a talajba jutnak, zavarokat okozhatnak a mikrobiom összetételében és működésében. Ennek következtében a talaj minősége és termékenysége csökkenhet, ami negatívan érintheti a mezőgazdasági termelést és az ökoszisztéma egészét.

Éghajlatváltozásból eredő stressz

Az aszály, a vízhiány, a szél, a heves esőzések és a fagy gyakorolja a leghátrányosabb hatást a mezőgazdasági növényekre és a termesztésükre. A szőlőt, a csicseriborsót, az őszibarackot, a kukoricát és sok más növényt is különösen súlyosan érint majd az éghajlatváltozás, és ez talán még csak a kezdet. A ter­mesztett növények egyre nagyobb stressznek vannak kitéve, és a fejlődésük megfelelő szakaszában a reakciójuk gyorsasága és minősége kritikus jelentőségű. Ha egy növény nem kap megfelelő támogatást a stressz okozta tényezők ellensúlyozására, akkor állományának minősége és mennyisége jelentősen csökkenhet, és nem biztos, hogy elegendő lesz a növekvő fogyasztási igények kielégítésére.

Ötletmodellünk bemutatásához modellszervezetnek a mogyorót (Corylus avellana) választottuk, amely gazdasági és fogyasztási szempontból egyaránt kiemelkedő. A mogyorónak Magyarországon és az EU-n kívüli Törökországban is jelentős méretű területei vannak. Éppen ezért indokolt több aspektusát megfigyelni és a termesztési kockázatokat bemutatni.

Ter­mesztésére általában a magasan fekvő területek alkalmasak, ahol ritka a fagyveszély, és ezek a területek elegendő és rendszeres, időben és térben is egyenletesen eloszló csapadékot kapnak, ami a jelenlegi szélsőséges éghajlati viszonyok között egyre nehezebben biztosítható. A mogyoró jellemzően az év első négy hónapjában virágzik, a termés betakarítása pedig a nyár utolsó hónapjától az ősz közepéig tarthat. Csapadékigénye miatt a mogyorót nedves és mérsékelt éghajlaton termesztik, ezért a leghatékonyabban olyan területeken terem, ahol az éves átlagos csapadékösszeg eléri a 755 millimétert, az éves átlaghőmérséklet pedig a 13–16 °C közötti tartományban van. Az április és július közötti időszak kiemelkedően fontos a hajtásnövekedés szempontjából, a napsütés időtartama ebben az időszakban biztosítja a növény megfelelő növekedését és a terméskötéshez való megerősödést. Az említett feltételeken kívül a mogyoró a magbélképződési időszak utolsó részében és az érési időszak kezdetén 60%-os relatív páratartalmat igényel.

Különböző tanulmányokban közölték már a hőmérséklet- és csapadékváltozások mogyoróra gyakorolt hatását. A 35 °C-nál magasabb maximális hőmérséklettel (Tmax) és 70%-nál alacsonyabb relatív páratartalommal (RH) jellemezhető napok számának növekedése súlyos vízhiányt okozott, mivel ilyen magas hőmérsékleten a talajnedvesség jelentős része rövid idő alatt elpárolgott. A fő probléma a növényt ért hő- és vízhiány volt, ami alacsonyabb termést, a vegetatív részek gyengébb növekedését és a magbél méretének csökkenését eredményezi. A Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) Gyümölcstermesztési Kutatóközpontja által gyűjtött adatok megfelelően modellezik a mogyoró termesztésére vonatkozó korábbi feltételezéseket.