Növényi rekordok 50.

Az emberiségnek a legtöbb anyagi hasznot hajtó és a legtöbb kárt okozó növények

A rizsföldek emberek százmillióinak mindennapi ételét és megélhetését adja. Egy olajpálma-ültetvény viszonylag kis területen sok értékes olajat termelhet, miközben egy kiirtott esőerdő helyén súlyos környezeti veszteséget hagyhat. A dohány gazdáknak, vállalatoknak és államoknak bevételt hoz, termékei ugyanakkor évente több mint hétmillió ember halálához járulnak hozzá. A haszon és a kár rekordlistája ezért nem két egyszerű oszlop, hanem egy mérleg.

Az első nehézség maga az „anyagi haszon” fogalma. Mérhetjük a termelői áron számított kibocsátás értékét, a nemzetközi kereskedelem bevételét, a feldolgozóipar hozzáadott értékét, a vállalati nyereséget, a béreket vagy az adóbevételt. Az élelmiszernövényeknél külön érték a biztosított energia és fehérje, amelynek jelentősége nem tükröződik pontosan a világpiaci árban. Más mérőszám más növényt emel az élre.

A kár számbavétele még összetettebb. Ide tartozhat a kieső termés, a védekezés költsége, az egészségügyi kiadás, a munkából kieső idő, a korai halálozás, a víz- és talajromlás, az üvegházhatású gázok kibocsátása vagy a biológiai sokféleség csökkenése. Ezek egy része piaci áron mérhető, más részük csak feltételezésekkel váltható pénzre. Egy kizárólag pénzügyi kimutatás könnyen láthatatlanná teszi a legsúlyosabb következményeket.

Időpontot is választani kell. A tárgyévi termelési érték változik a termés, az ár, az infláció és az árfolyam hatására; a történelmi összhaszon pedig évezredeket fogna át, amelyekből nincsenek összehasonlítható elszámolások. A dohányzás betegségterhe évtizedekkel követheti a fogyasztást, egy kiirtott tőzegerdő szene pedig hosszú idő alatt kerül a légkörbe. A jelenlegi éves mérleg és a felhalmozott történelmi mérleg nem azonos verseny.

A mezőgazdaság mérete érzékelteti a tétet. A világ elsődleges növényi termékeinek termelési értéke 2023-ban mintegy 3,0 billió amerikai dollár volt; ebből a legnagyobb, 29 százalékos részt a gabonafélék adták. Ez a teljes termelői kibocsátás, nem a gazdák tiszta nyeresége, de megmutatja, hogy a legnagyobb anyagi hasznot hozó növényeket elsősorban a nagy gabonák között kell keresnünk (FAO 2025).

A három fő gabona – a kukorica, a rizs és a búza – más-más értelemben bajnok. A kukorica adja a legnagyobb gabonatömeget, és élelmiszer, takarmány, keményítő, édesítőszer, ipari nyersanyag és bioüzemanyag is készül belőle. A rizs különösen közvetlenül szolgál emberi táplálékul, a búza pedig páratlanul nagy termesztési területet és világkereskedelmi hálózatot kapcsol össze. Egyetlen pénzösszeg nem ragadja meg mindhárom szerepet (FAO 2025).

A betakarított tömeg önmagában félrevezető rangsort adna. A cukornád 2023-as termése meghaladta a kétmilliárd tonnát, tömegben jóval megelőzve az egyes gabonákat. A friss nád azonban nagyobbrészt víz, és a feldolgozás során csak egy része lesz cukor, melasz, etanol vagy energetikai melléktermék. Egy tonna búzaszem és egy tonna frissen vágott cukornád sem táplálkozási, sem piaci értelemben nem azonos egység (FAO 2025).

Ha a közvetlen emberi élelmezést és a termelési értéket egyszerre tekintjük, a rizs az egyik legerősebb egyedi jelölt. Értéke nemcsak az eladott hántolatlan termés ára, hanem a kistermelői jövedelem, a helyi feldolgozás és az a hatalmas élelmiszer-mennyiség is, amely sohasem jelenik meg nemzetközi exportként. A világ számára mégsem volna értelmes a rizst a búza és a kukorica fölött feltétel nélküli győztesnek kihirdetni.

A búza előnye a földrajzi és termékbeli rugalmasság. Kenyér, tészta, lepény, dara, takarmány és számos feldolgozott termék alapanyaga, miközben a mérsékelt öv igen nagy részén termeszthető. A kukorica még több ipari és takarmányozási útvonalon hasznosul, de emiatt a megtermelt tömeg nem mind közvetlen emberi élelem. Az „emberiségnek hajtott haszon” attól is függ, hogy a termék milyen hosszú és veszteséges értékláncon jut el a végső felhasználóhoz.

A piaci statisztikákból többnyire kimarad a vadon élő növényzet anyagi szolgálata. Az erdők fát, tüzelőt, élelmet és gyógyszeralapanyagot adnak, vizet szabályoznak, talajt védenek és szenet tárolnak. Ezek értéke hatalmas lehet, de rendszerint ökoszisztémákhoz, nem egyetlen fajhoz köthető, és sok szolgáltatásnak nincs napi piaci ára. A legtöbb hasznot hozó „növény” kérdése ezért eleve a termesztett fajoknak kedvez.

Az afrikai olajpálma, az Elaeis guineensis jó példája annak, miért kell ugyanazt a növényt mindkét oszlopban szerepeltetni. A pálmaolaj az élelmiszerek, takarmányok és üzemanyagok számára felhasznált növényi olajok világigényének mintegy 40 százalékát adta, miközben az olajpálma az olajnövények teljes területének csak körülbelül 5–5,5 százalékát foglalta el. Ezt rendkívül nagy területegységre jutó olajhozam teszi lehetővé (Meijaard et al. 2020).

Olajpálma-ültetvény

A nagy hozam valódi anyagi előny. Ugyanannyi növényi olajhoz rendszerint kisebb földterület szükséges, mint szója-, repce- vagy napraforgóolaj esetében. Az olajpálma gazdálkodók, ültetvényi munkások, feldolgozók és exportáló országok jövedelmét biztosítja, és olyan párás trópusi térségekben is versenyképes, ahol kevesebb hasonlóan jövedelmező növény közül lehet választani (Meijaard et al. 2020).

A haszon eloszlása azonban nem azonos az összegével. Más részt kap belőle egy kis birtokos, egy ültetvényi munkás, egy földtulajdonos, egy feldolgozó vállalat és a fogyasztó. A földhöz jutás, a munkafeltételek és a helyi közösségek jogai körüli konfliktusok miatt ugyanaz a beruházás egyes szereplőknek nyereség, másoknak megélhetési veszteség lehet. Az országos exportbevétel nem mondja meg, ki lett gazdagabb.

A környezeti kár ott nő meg, ahol az ültetvény természetes erdőt vagy tőzeglápot vált fel. Borneón, Szumátrán és a Maláj-félszigeten az olajpálma terjeszkedése erdőirtással, élőhelyvesztéssel, a biológiai sokféleség csökkenésével, üvegházhatásúgáz-kibocsátással és a tüzek füstszennyezésével kapcsolódott össze. Az olajpálma közvetlen részesedése a regionális trópusi erdőirtásból térségenként nagyon eltérő, körülbelül 3 százaléktól közel 50 százalékig terjedő becslésekkel (Meijaard et al. 2020).

E kár jelentős része nem a pálma élettani tulajdonságából, hanem a telepítés helyéből és módjából ered. Egy korábban művelt vagy leromlott területen létrehozott ültetvény mérlege más, mint egy fajgazdag erdő vagy mély tőzegtalaj felszámolásáé. A „pálmaolaj káros” mondat ezért túl durva; a termőhely, az előző földhasználat, a gazdálkodás és az ellátási lánc együtt határozza meg a következményeket.

Az ellenpélda is fontos. Ha a világ ugyanannyi olajat követel, és az olajpálmát alacsonyabb hozamú növényekkel helyettesítik, több termőföldre lehet szükség. A károk egy része ekkor nem eltűnik, hanem más országokba és élőhelyekre vándorol. A tisztességes mérlegnek ezért nemcsak a jelenlegi rendszert, hanem a reális helyettesítő forgatókönyvet is össze kell vetnie vele (Meijaard et al. 2020).

A haszon és kár kettőssége más nagy növényeknél is megjelenik. A szója olajat és fehérjedús takarmányt ad, de területigénye természetes élőhelyek átalakításával kapcsolódhat össze. A kukorica élelmiszer és sokoldalú ipari nyersanyag, ám intenzív termesztése tápanyagveszteséggel és nagy inputigénnyel járhat. A cukornád cukrot, energiát és jövedelmet ad, miközben víz-, talaj- és munkajogi költségei lehetnek. A növény neve egyik esetben sem teljes életciklus-elemzés.

Ha egyetlen fajhoz köthető, dokumentált társadalmi kárt keresünk, a dohány, a Nicotiana tabacum különösen erős és tragikus rekordjelölt. A dohánytermékek káros hatása nem ritka mellékesemény, hanem rendeltetésszerű fogyasztásukhoz kapcsolódik. A WHO 2026-os összegzése szerint a dohány évente több mint hétmillió embert öl meg, köztük több mint 1,6 millió olyan nemdohányzót, aki mások füstjének van kitéve (WHO 2026).

A teher nemcsak halálozásban mérhető. A dohányzásnak tulajdonítható betegségek 2012-es globális gazdasági költségét 1,436 billió amerikai dollárra becsülték, amely a világ akkori bruttó hazai termékének mintegy 1,8 százaléka volt. Ebből 422 milliárd dollárt tett ki az egészségügyi ellátás, a többi főként a betegség és korai halál miatti termelékenységveszteség volt (Goodchild et al. 2018).

E pénzösszeg nem tartalmazza teljesen a szenvedést, a hozzátartozók veszteségét, a gondozás terhét és minden környezeti hatást. Ráadásul 2012-es árakon és az akkori dohányzási viszonyokra készült, ezért nem tekinthető mai pénztári kimutatásnak. Arra viszont alkalmas, hogy nagyságrendileg összevesse a közvetlen egészségügyi és a közvetett gazdasági terhet (Goodchild et al. 2018).

A dohány természetesen bevételt is termel: a gazdálkodók eladják a levelet, az ipar hozzáadott értéket és nyereséget hoz létre, az állam jövedéki adót szed. Az adóbevétel azonban társadalmi szinten nagyrészt pénzáthelyezés a fogyasztótól az államhoz, nem új erőforrás, és nem semlegesíti az egészségveszteséget. Az erősen függőséget okozó nikotin miatt a fogyasztói kiadást sem lehet egyszerűen a jólét bizonyítékának tekinteni (WHO 2026).

Ez különbözteti meg a dohányt az olajpálmától. A pálma terméke hasznos élelmiszer- és ipari alapanyag, amelynek kára nagyrészt a rossz földhasználati döntésekből ered és mérsékelhető. A dohánytermék egészségkára viszont a termék szokásos használatához tartozik. A rendelkezésre álló globális halálozási és költségadatok alapján ezért a dohány a legtöbb nettó társadalmi kárt okozó egyedi termesztett növény legvédhetőbb jelöltje.

A mezőgazdasági károkozók versenyében nem egyetlen faj, hanem a gyomnövények csoportja uralja a mérleget. A fő termények veszteségeit összegző klasszikus elemzés szerint védekezés nélkül a gyomok átlagos potenciális termésvesztesége 34 százalék volt, meghaladva az állati kártevők 18 és a kórokozók 16 százalékos értékét. A tényleges veszteséget a gyomirtás jelentősen csökkenti, de maga a védekezés is pénzbe és munkába kerül (Oerke 2006).

A 34 százalék nem a mai világtermésből biztosan elveszett hányad, és nem adható egyetlen gyomfaj számlájához. Olyan becsült potenciális veszteség, amely azt kérdezi, mi történne védekezés nélkül több termény és régió átlagában. A parlagfű, a kakaslábfüvek, a disznóparéjfajok vagy a tarackbúza helyi költségei súlyosak lehetnek, de nincs egységes világelsőjük.

Az egyedi mezőgazdasági károkozók között a boszorkányfüvek, különösen a Striga hermonthica érdemelnek kiemelést. Ez az apró gyökérparazita a kukorica, cirok, köles és más afrikai gabonák gyökeréhez kapcsolódva vizet, ásványi anyagot és szerves vegyületeket von el. Mire bíbor virága a talaj fölött megjelenik, a gazdanövény növekedésének jelentős részét már visszafogta.

A szakirodalomban idézett becslések szerint a Striga Afrikában több mint 300 millió ember életét érinti, és évente mintegy 7–10 milliárd dollárnyi termésveszteséget okoz. A következményeket nehéz pontosan mérni, a számok több korábbi regionális becslésből származnak, ezért nagyságrendi jelzésként, nem könyvelési pontosságú világrekordként kezelendők (Jamil et al. 2021).

A Striga kárának társadalmi súlyát növeli, hogy gyakran kisbirtokos gazdák alacsony termékenységű, aszályra hajlamos földjein támadja a mindennapi táplálékot adó gabonákat. Magvai hosszú ideig életképesek a talajban, és csak a közeli gazdagyökér kémiai jelére csíráznak. A fertőzés ezért évekig fennmaradhat, a védekezés pedig rezisztens fajták, vetésváltás, talajtermékenység-javítás és más módszerek együttesét kívánja (Jamil et al. 2021).

Az idegenhonos inváziós növények újabb kárcsoportot alkotnak. A biológiai inváziók – növények, állatok és más élőlények együtt – 1970 és 2017 között legalább 1,288 billió, 2017-es értékű amerikai dollár dokumentált költséget okoztak. Ezt a teljes összeget nem szabad növényeknek tulajdonítani, és a hiányos adatközlés miatt még az összes inváziós költséget is alsó becslésnek tekintik (Diagne et al. 2021).

A vízi és vízparti inváziós növényekről külön összegzés készült. Az 1975–2020 közötti ismert globális költség meghaladta a 32 milliárd dollárt, de 57 százalékát több vagy meg nem nevezett fajhoz rendelték. A vízijácint, a Pontederia crassipes – régebbi nevén Eichhornia crassipes – a legismertebb károkozók egyike, ám az adatbázis alapján nem hirdethető ki megbízhatóan az összes inváziós növény pénzügyi világbajnokának (Macêdo et al. 2024).

A vízfelszínt beborító növénytömeg akadályozhatja a hajózást, az öntözést, a halászatot és a vízkivételt, módosíthatja az oxigénviszonyokat, a védekezés pedig folyamatos kiadást igényel. Ugyanakkor a költségadatok földrajzilag rendkívül egyenetlenek: ahol nincs kutatás, biztosítási adat vagy hivatalos elszámolás, ott a kár a globális adatbázisban is láthatatlan marad. A legjobban dokumentált faj nem feltétlenül a legkárosabb.

Mérgező növények, allergének és tüzeket segítő inváziós füvek szintén súlyos károkat okozhatnak, de világméretű, fajonként összehasonlítható elszámolásuk nincs. A mák, a kokacserje és a kannabisz illegális piacai pedig bevételt, gyógyászati hasznot, függőséget, bűnüldözési kiadást és erőszakot kapcsolnak össze. E következmények nagy része a jogi és társadalmi rendszerhez, nem közvetlenül a növény biológiájához rendelhető.

Egy ellenőrizhető gazdasági rekordhoz ezért legalább öt adatot kell a cím mellé írni: melyik év és milyen árfolyam; bruttó érték vagy nettó társadalmi haszon; mely országok és értékláncszakaszok; milyen egészségi és környezeti külső hatások; valamint mi a reális helyettesítő forgatókönyv. A bevételt és a költséget azonos időtávon és pénzértéken kellene mérni, különben a két oldal csak látszólag hasonlítható össze.

A hasznot és a kárt el is kell osztani a szereplők között. Egy növény világméretű termelési értéke növekedhet úgy, hogy a termelők jövedelme alig változik; egy olcsó élelmiszer nagy fogyasztói hasznot adhat anélkül, hogy magas piaci értéket mutatna; a környezeti költséget pedig viselheti olyan közösség, amely a nyereségből nem részesül. A nettó globális összeg mellett az igazságos eloszlás is a rekord értelmezésének része.

A legvédhetőbb eredmény ezért többes számú. A rizs, a búza és a kukorica együtt az emberiség legnagyobb anyagi és élelmezési hasznot hajtó növényeinek magja; közülük a rizs a közvetlen emberi táplálás, a búza a termesztési terület és kereskedelmi összekapcsoltság, a kukorica a terméstömeg és sokoldalúság erős jelöltje. Az olajpálma a területegységre jutó olajhozamban és gazdasági jelentőségben kivételes, miközben rossz helyen telepítve a károldalon is indul (FAO 2025; Meijaard et al. 2020).

A károkozók között más címek születnek. A dohány a legnagyobb, egyetlen termesztett növényhez köthető globális egészségi és gazdasági teher legerősebb jelöltje; a gyomok együtt a potenciális mezőgazdasági veszteség legnagyobb növényi csoportját adják; a Striga hermonthica az egyedi parazita gyomok között különösen súlyos; az inváziós növényeknél pedig az adathiány miatt nincs megbízható abszolút első (Diagne et al. 2021; Goodchild et al. 2018; Jamil et al. 2021; Oerke 2006).

A végső tanulság nem az, hogy vannak „jó” és „rossz” növények. Ugyanaz a faj eltérő tájon, technológiával és társadalmi rendszerben egészen más mérleget adhat. A növény tulajdonságai kijelölik a lehetőségeket, de az ember dönti el, hol, mennyit, milyen célra és milyen következmények árán termeszt belőle. A gazdasági rekord így legalább annyira szól rólunk, mint a növényekről.

 

Irodalom

Diagne C., Leroy B., Vaissière A.-C., Gozlan R. E., Roiz D., Jarić I., Salles J.-M., Bradshaw C. J. A. & Courchamp F. (2021): High and rising economic costs of biological invasions worldwide. Nature 592: 571–576. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03405-6

FAO (2025): World Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2025. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. https://doi.org/10.4060/cd4313en

Goodchild M., Nargis N. & Tursan d’Espaignet E. (2018): Global economic cost of smoking-attributable diseases. Tobacco Control 27: 58–64. https://doi.org/10.1136/tobaccocontrol-2016-053305

Jamil M., Kountche B. A. & Al-Babili S. (2021): Current progress in Striga management. Plant Physiology 185: 1339–1352. https://doi.org/10.1093/plphys/kiab040

Macêdo R. L., Haubrock P. J., Klippel G., Fernandez R. D., Leroy B., Angulo E., Carneiro L., Musseau C. L., Rocha O. & Cuthbert R. N. (2024): The economic costs of invasive aquatic plants: A global perspective on ecology and management gaps. Science of the Total Environment 912: 168217. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168217

Meijaard E., Brooks T. M., Carlson K. M., Slade E. M., Garcia-Ulloa J., Gaveau D. L. A., Lee J. S. H., Santika T., Juffe-Bignoli D., Struebig M. J., Wich S. A., Ancrenaz M., Koh L. P., Zamira N., Abrams J. F., Prins H. H. T., Sendashonga C. N., Murdiyarso D., Furumo P. R., Macfarlane N., Hoffmann R., Persio M., Descals A., Szantoi Z. & Sheil D. (2020): The environmental impacts of palm oil in context. Nature Plants 6: 1418–1426. https://doi.org/10.1038/s41477-020-00813-w

Oerke E.-C. (2006): Crop losses to pests. The Journal of Agricultural Science 144: 31–43. https://doi.org/10.1017/S0021859605005708

WHO (2026): Tobacco and nicotine. Fact sheet, 26 June 2026. World Health Organization. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/tobacco (hozzáférés: 2026. augusztus 9.)

Növényi rekordok 49.

A legnagyobb elterjedési területű növények

A közönséges nád hat kontinens természetes vizeinek partján él, egy apró moha az Antarktiszig jutott, egy jelentéktelennek látszó gyomnövény pedig emberi segítséggel a világ szárazföldjének csaknem felét lefedő földrajzi régiókban honosodott meg. Ha pedig a vetést is elterjedésnek számítjuk, a búza évente nagyjából 220 millió hektáron jelenik meg. Mindegyikük világjáró, de négy különböző rekordot képvisel.

Az elterjedési terület, vagyis az área hétköznapi jelentése egyszerűnek tűnik: az a földrajzi tér, ahol a faj előfordul. A térképen azonban legalább két eltérő dolgot mérhetünk. Az elterjedés kiterjedése azt mutatja meg, mekkora területet fog közre a legtávolabbi előfordulások külső határa; a ténylegesen elfoglalt terület pedig csak azokat a foltokat számolja, ahol a növény valóban jelen van (IUCN Standards and Petitions Committee 2024).

A kettő között óriási különbség lehet. Ha egy nádfaj Európa, Afrika, Ázsia, Ausztrália, Észak- és Dél-Amerika megfelelő vizes élőhelyein megtalálható, külső határa a Föld szárazföldjének nagy részét körülölelheti. Ettől még nem borítja be a sivatagokat, a hegységek csúcsait vagy a zárt erdőket: keskeny parti sávokban, mocsarakban és árkokban él. A hatalmas área ezért nem azonos sem a nagy borítással, sem a nagy egyedszámmal.

A rekordot a térkép felbontása is alakítja. Egy országnyi vagy florisztikai régiónyi egységben már egyetlen meghonosodott állomány is jelenlétnek számíthat, noha a faj a régió töredékét foglalja el. Finom, például két kilométeres rácshálóban sokkal több üres cella maradna. Ezért egy százalékos adat mellől nem hagyható el, hogy pontokat, rácscellákat, közigazgatási régiókat vagy valódi növényborítást számoltak-e (IUCN Standards and Petitions Committee 2024).

Még a versenyző személye sem mindig magától értetődő. A régebbi flórák gyakran egyetlen, változatos fajba vontak össze olyan földrajzi alakokat, amelyeket a mai rendszertan több fajként, alfajként vagy genetikai leszármazási vonalként kezel. Az összevont faj térképe szükségképpen nagyobb. A növényi elterjedési rekord ezért taxonómiai rekord is: előbb rögzíteni kell, mit értünk egy fajon.

A természetes área meghatározása további történeti nyomozást kíván. Természetesnek azt a területet nevezzük, ahová a növény emberi közvetítés nélkül jutott el, és ahol az emberi szállítás előtti időkben is jelen volt. Ezt ősi pollenből, növényi maradványokból, herbáriumi példányokból, korai leírásokból és a mai populációk genetikai rokonságából lehet kikövetkeztetni. A több ezer éve mozgó emberek mellett a határ nem mindenütt húzható meg élesen.

A virágos növények természetes világjáróinak egyik legerősebb jelöltje a közönséges nád, a Phragmites australis. Őshonos populációi a mérsékelt övben és az Antarktisz kivételével minden kontinensen előfordulnak. Édesvízi és enyhén sós mocsarakban, tó- és folyópartokon, ártereken, torkolatokban, csatornákban, árkokban és nedves bolygatott területeken egyaránt megél (Packer et al. 2017).

Világméretű jelenlétét nem egyetlen különleges trükk, hanem tulajdonságok egész együttese magyarázza. Tarackjai és föld feletti indái gyorsan benövik a kedvező iszapot, a kiterjedt klónok pedig akkor is fennmaradhatnak, amikor egy-egy évben kevés mag keletkezik. Könnyű, szőrös termései távolabbra is eljuthatnak, a növény pedig a vízszint, a sótartalom és a tápanyag-ellátottság tág tartományát viseli el. A nád helyben kitartó és távolra terjedő egyszerre (Packer et al. 2017).

Mégsem beszélhetünk egyetlen, mindenütt egyforma világnádról. A fajon belül földrajzilag elkülönülő, genetikailag felismerhető vonalak élnek, és egyes populációk eredete más, mint amit a puszta fajnév sugall. Ausztráliában és Észak-Amerikában őshonos és máshonnan bevitt állományok is előfordulnak. Ugyanaz a térképi pont tehát a természetes és az ember által kibővített área eltérő rétegeihez tartozhat (Packer et al. 2017).

Észak-Amerika különösen tanulságos. A kontinensen régi, őshonos nádvonalak élnek, de az utóbbi mintegy másfél évszázad látványos terjeszkedésében nagy szerepe volt egy Eurázsiából behurcolt, M jelű haplotípusnak. A genetikai vizsgálat olyan „rejtett inváziót” tárt fel, amelyet a fajnév alapján nem lehetett észrevenni: nem új faj érkezett, hanem egy már jelen levő faj idegen genetikai vonala (Saltonstall 2002).

A nád így egyszerre indulhat a természetes kozmopoliták és az emberi közvetítéssel terjeszkedő növények versenyében. A teljes mai elterjedési térképet nem volna helyes természetes áreaként bemutatni, ugyanakkor az egész fajt sem volna helyes idegen betolakodónak nevezni. A rekord csak a populációk eredetének és nem pusztán a latin névnek az ismeretében értelmezhető.

A harasztok között a saspáfrányok, vagyis a Pteridium nemzetség fajai jelentenek hasonló kihívást. A régi, tág értelemben vett Pteridium aquilinum a világ egyik legelterjedtebb edényes növényeként szerepelt. A genetikai és morfológiai adatok alapján azonban a bracken világméretű együttese több, egymással részben kereszteződő fajra és leszármazási vonalra tagolódik (Der et al. 2009).

Ha a teljes Pteridium-komplexumot számítjuk, természetes elterjedése csaknem világméretű. Ha szigorúan egyetlen, szűk értelemben vett fajt keresünk, a térkép összezsugorodik. Ez nem puszta névvitát jelent. A saspáfrányok rendkívül könnyű spórái nagy távolságra sodródhatnak, föld alatti rizómái pedig tüzek, kaszálás és más zavarások után gyorsan újrahajtanak; a sikeres életforma több rokon fajban ismétlődik (Der et al. 2009).

Ha a „növény” szót nem szűkítjük az edényes növényekre, a mohák új bajnokot adnak. A bíborvörös sertecsúcsmoha, a Ceratodon purpureus kozmopolita faj, amely az Antarktiszon is megtelepszik. Apró spórái a légáramlatokkal kontinensek között mozoghatnak, és a faj gyakran frissen bolygatott, égett vagy csupasz felszíneken jelenik meg az első telepesek között (McDaniel & Shaw 2005).

A genetikai adatok a mohánál is árnyalják a térképet. Kimutatható a kontinensek közötti génáramlás, ugyanakkor földrajzi szerkezet és helyi elkülönülés is fennmarad. A világméretű elterjedés tehát nem feltétlenül jelent korlátlan, folyamatos keveredést. A spórák többsége közel hullhat le, miközben a nagyon ritka hosszú távú utak elegendők új kontinensek eléréséhez (McDaniel & Shaw 2005).

A közönséges nád, a saspáfrány-komplexum és a bíborvörös sertecsúcsmoha három különböző természetes rekordjelölt. A nád a virágos növények között különösen meggyőző; a Pteridium az edényes növények világméretű, de rendszertanilag megosztott együttese; a Ceratodon purpureus pedig az Antarktiszt is elérő szárazföldi növény. Egyetlen dobogóra csak úgy állíthatók, ha előbb azonos rendszertani szintet és térképi mérőszámot választunk.

A második versenyben már az ember által széthordott, majd önfenntartóvá vált növények indulnak. A behurcolt faj még csak eredeti áreáján kívül jelenik meg; a meghonosodott faj emberi segítség nélkül is szaporodik és tartós állományt alkot; az inváziós faj pedig terjed, és meghatározott értelemben számottevő hatást is okozhat. E három kifejezés nem felcserélhető.

A világ meghonosodott idegen flóráját összegző GloNAF-adatbázis 483 szárazföldi és 361 szigeti régió adatait vetette össze. E felosztásban a közönséges csorbóka, a Sonchus oleraceus bizonyult a legszélesebb körben meghonosodott idegen növénynek: a vizsgált régiók 48 százalékában szerepelt, és ezek a régiók együtt a Föld szárazföldi területének 42 százalékát fedték le (Pyšek et al. 2017).

A 42 százalékot könnyű félreérteni. Nem azt jelenti, hogy a csorbóka a szárazföld 42 százalékán összefüggő állományokat alkot. Azt jelenti, hogy azoknak a nagy földrajzi egységeknek az összterülete ennyi, amelyek valamely részén meghonosodott. A ténylegesen elfoglalt terület ennél nagyságrendekkel kisebb lehet. A szám mégis jól méri, milyen sok politikai és florisztikai határt lépett át a faj (Pyšek et al. 2017).

A csorbóka sikere jól illik az ember által létrehozott élőhelyekhez. Gyorsan fejlődő egyéves, sok, bóbitás kaszattermést hoz, magvai széllel és a szállított talajjal is terjedhetnek. Szántók, kertek, utak, kikötők, települések és más bolygatott felszínek újra meg újra megteremtik számára ugyanazt a nyitott életteret. Nemcsak a növényt vittük körbe a világon: a neki kedvező környezetet is megsokszoroztuk.

A legszélesebb körben meghonosodottak élmezőnyébe a ricinus, a szarvacskás madársóska, a kövér porcsin, az indiai kakaslábfű, a fehér libatop, a pásztortáska, a tyúkhúr, a szőrös koldustetű, a csattanó maszlag és a közönséges kakaslábfű is bekerült. Feltűnően sok közöttük a rövid életű, nagy magprodukciójú, bolygatást kedvelő gyom (Pyšek et al. 2017).

Az inváziós fajok listája már más sorrendet adott. A legtöbb régióból inváziósként jelentett növények között a sétányrózsa, a szodomai alma, a vízijácint és a fehérfejű mimózafa állt az élmezőnyben. Egy faj tehát lehet rendkívül szélesen meghonosodott anélkül, hogy mindenütt erős hatást tulajdonítanának neki; egy másik kevesebb régióban, de súlyosabban alakíthatja át az élőhelyeket (Pyšek et al. 2017).

Az emberi közvetítés földrajzi erejét a sovány perje, a Poa annua antarktiszi története teszi különösen láthatóvá. Ez az apró, taposást jól tűrő fű világszerte utakat, gyepeket és településeket kísér. A tengeri Antarktiszon ismételt emberi behurcolás után önfenntartó, szaporodó állományt hozott létre; első antarktiszi észlelése 1953-ból származik (Chwedorzewska et al. 2015).

A Poa annua többnyire kutatóállomásokhoz és bolygatott felszínekhez kötődött, de természetes tundraközösségekbe is belépett. Az Antarktisz elérése itt nem a faj saját terjedési képességének tiszta rekordja, hanem a ruházaton, lábbelin, rakományban és közlekedési útvonalakon működő emberi szállítórendszeré. Egyetlen távoli állomány kis elfoglalt területet, de rendkívüli földrajzi kiterjedést adhat (Chwedorzewska et al. 2015).

Külön kategória a szándékosan termesztett elterjedés. A búza természetes őseinek áreája viszonylag szűk volt, a háziasított búzát viszont az ember a mérsékelt és szubtrópusi öv hatalmas részére eljuttatta. A 2024-es globális betakarított terület mintegy 220 millió hektár volt, amellyel a búza a legnagyobb területen termesztett egyedi élelmiszernövények egyike (FAO 2025).

A betakarított terület nem azonos egy állandó áreával. Ugyanaz a parcella egy évben búza, a következőben más növény lehet; egy év során kétszer betakarított területet pedig a mezőgazdasági statisztika kétszer is számolhatja. A termesztett növény sok helyen vetőmag, talajművelés, tápanyag-utánpótlás és növényvédelem nélkül nem tartana fenn vad populációt. A búza rekordja ezért az ember által évente létrehozott borításé, nem a természetes meghonosodásé.

A három térképréteget tehát világosan szét kell választani. A természetes área a faj ember nélküli terjedésének történetét őrzi. A meghonosodott idegen área azt mutatja, hol lépte át emberi segítséggel a régi határait, majd vált önfenntartóvá. A termesztési terület pedig azt, hol tartjuk fenn szándékosan. Ugyanaz a faj – mint a nád – akár mindhárom térképen szerepelhet, de nem ugyanazzal a jelentéssel.

Egy szigorú világrekordhoz egységes, globális előfordulási adatbázis, azonos rácsméret, ellenőrzött eredetű állományok és egységes taxonómia kellene. Ki kellene szűrni a téves határozásokat, a kertből rövid időre kiszökött, de elpusztuló növényeket és a csupán üvegházban fenntartott példányokat. A ritkán gyűjtött területek adathiánya és a nagyvárosok körüli túlgyűjtés még ezután is torzítaná a képet.

A jelenlegi ismeretek alapján ezért feltételes győzteseket érdemes hirdetni. A közönséges nád a természetes elterjedésű virágos növények egyik legjobb rekordjelöltje; a Pteridium a világméretű edényesnövény-komplexumok között kiemelkedő; a Ceratodon purpureus az Antarktiszt is benépesítő mohák példája. Az ember közvetítésével meghonosodott fajok GloNAF-rangsorát a közönséges csorbóka vezette, a szándékosan létrehozott éves növényborításban pedig a búza áll az élmezőnyben (FAO 2025; McDaniel & Shaw 2005; Packer et al. 2017; Pyšek et al. 2017).

A legnagyobb elterjedésű növény kérdésére így nem egyetlen latin név, hanem egy rövid döntési fa ad tisztességes választ: természetes vagy ember alkotta területet, fajt vagy fajkomplexumot, külső kiterjedést vagy tényleges borítást mérünk? A nád hat kontinense, a moha antarktiszi telepei, a csorbóka világméretű gyomkarrierje és a búza százmillió hektárjai csak e kérdések után válnak összehasonlítható rekordokká.

 

Irodalom

Chwedorzewska K. J., Giełwanowska I., Olech M., Molina-Montenegro M. A., Wódkiewicz M. & Galera H. (2015): Poa annua L. in the maritime Antarctic: An overview. Polar Record 51: 637–643. https://doi.org/10.1017/S0032247414000916

Der J. P., Thomson J. A., Stratford J. K. & Wolf P. G. (2009): Global chloroplast phylogeny and biogeography of bracken (Pteridium; Dennstaedtiaceae). American Journal of Botany 96: 1041–1049. https://doi.org/10.3732/ajb.0800333

FAO (2025): Agricultural production statistics – 2010–2024. FAOSTAT Analytical Briefs No. 121. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. https://doi.org/10.4060/cd8035en

IUCN Standards and Petitions Committee (2024): Guidelines for Using the IUCN Red List Categories and Criteria. Version 16. IUCN Species Survival Commission, Gland és Cambridge. https://www.iucnredlist.org/resources/redlistguidelines

McDaniel S. F. & Shaw A. J. (2005): Selective sweeps and intercontinental migration in the cosmopolitan moss Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid. Molecular Ecology 14: 1121–1132. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2005.02484.x

Packer J. G., Meyerson L. A., Skálová H., Pyšek P. & Kueffer C. (2017): Biological Flora of the British Isles: Phragmites australis. Journal of Ecology 105: 1123–1162. https://doi.org/10.1111/1365-2745.12797

Pyšek P., Pergl J., Essl F., Lenzner B., Dawson W., Kreft H., Weigelt P., Winter M., Kartesz J., Nishino M., Antonova L. A., Barcelona J. F., Cabezas F. J., Cárdenas D., Cárdenas-Toro J., Castaño N., Chacón E., Chatelain C., Dullinger S., Ebel A. L., Figueiredo E., Fuentes N., Genovesi P., Groom Q. J., Henderson L., Inderjit, Kupriyanov A., Masciadri S., Maurel N., Meerman J., Morozova O., Moser D., Nickrent D., Nowak P. M., Pagad S., Patzelt A., Pelser P. B., Seebens H., Shu W., Thomas J., Velayos M., Weber E., Wieringa J. J., Baptiste M. P. & van Kleunen M. (2017): Naturalized alien flora of the world: Species diversity, taxonomic and phylogenetic patterns, geographic distribution and global hotspots of plant invasion. Preslia 89: 203–274. https://doi.org/10.23855/preslia.2017.203

Saltonstall K. (2002): Cryptic invasion by a non-native genotype of the common reed, Phragmites australis, into North America. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 99: 2445–2449. https://doi.org/10.1073/pnas.032477999

 

Növényi rekordok 48.

 legnagyobb fotoszintetikus teljesítményű növények

Ha a fotoszintézisnek volna olimpiai döntője, a rajtnál egy gyomnövény állna az élmezőnyben. A Palmer-disznóparéj, az Amaranthus palmeri egyetlen, forró napfényben dolgozó levele a növényvilágban ritka ütemben képes kivonni a szén-dioxidot a levegőből. Egy egész tenyészidőszak versenyében viszont egy óriásfű, a Miscanthus × giganteus kerülhet elé, kevés vízből előállított biomasszában pedig az agávék erősek. A rekordnak tehát több bajnoka van, mert a „fotoszintetikus teljesítmény” nem egyetlen mérőszám.

A fotoszintézis során a növény a fény energiáját felhasználva szén-dioxidból és vízből energiadús szerves anyagokat épít. Ennek teljesítményét mérhetjük egy levél pillanatnyi nettó szén-dioxid-felvételével, egy elnyelt fénymennyiségre jutó szénmegkötéssel, a teljes lombkorona napi működésével, az éves biomassza energiatartalmával vagy az egységnyi vízre jutó produkcióval. Ezek éppúgy nem azonosak, mint egy futó csúcssebessége, üzemanyag-fogyasztása és egy nap alatt megtett útja (Monteith 1977; Slattery & Ort 2015).

A levél pillanatnyi „sebességét” legtöbbször gázcsere-méréssel határozzák meg. A levél egy részét átlátszó kamrába zárják, majd megmérik, mennyivel csökken az átáramló levegő szén-dioxid-tartalma. Az eredményt mikromol szén-dioxid négyzetméter levélfelületre és másodpercre vetítve adják meg. A műszerben szabályozható a fény, a hőmérséklet, a szén-dioxid-koncentráció és a levegő nedvessége, ezért az érték mindig a megadott mérési körülményekre érvényes.

A kamra rendszerint nettó gázcserét mér: azt a szén-dioxid-mennyiséget, amely a fotoszintetikus felvétel és a levél szén-dioxidot felszabadító folyamatai után ténylegesen eltűnik a levegőből. A bruttó fotoszintézis ennél nagyobb, de közvetlenül nehezebben határozható meg. Két közlemény számai csak akkor vethetők össze, ha a nettó vagy bruttó jelleg, a levél kora, a megvilágítás, a hőmérséklet és a külső szén-dioxid-koncentráció is összeillik. Egyetlen nagy szám önmagában még nem világrekord.

Az egyik legmagasabb, természetes légköri szén-dioxid-szint mellett dokumentált levélszintű nettó értéket az Amaranthus palmeri-nél mérték. A Sonora-sivatag nyári egyéves növényének fotoszintetikus kapacitása erős fényben megközelítette a 80 mikromol szén-dioxidot négyzetméterenként és másodpercenként, hőmérsékleti optimuma pedig körülbelül 42 Celsius-fok volt. Még 36 és 46 fok között is a maximum legalább kilencven százalékán működött (Ehleringer 1983).

Ez az adat a növény életmódjával együtt válik érthetővé. Az Amaranthus palmeri melegkedvelő, gyors életciklusú C4-es faj, amely nyílt, erősen besugárzott élőhelyeken fejlődik. Levelei a nap felé fordulhatnak, így növelik a befogott fényt, a megszerzett szenet pedig gyors hajtásnövekedésre és rendkívül bőséges magtermésre fordítja. Ugyanez a teljesítmény teszi a világ számos meleg vidékén nehezen fékezhető mezőgazdasági gyomnövénnyé.

A közel 80-as értéket mégsem célszerű egyszerűen „a növényvilág abszolút rekordjaként” idézni. A fajoknak csak töredékét mérték azonos eljárással, a kamrák beállításai az évtizedek során változtak, és magasabb mesterséges szén-dioxid-szint mellett sok levélből nagyobb érték csikarható ki. Az Amaranthus palmeri ezért a jól dokumentált levélsprint egyik legerősebb bajnoka, nem pedig egy teljes körű világvizsgálat vitathatatlan győztese (Ehleringer 1983).

A C4-es fotoszintézis előnye abból ered, hogy a növény előbb egy négy szénatomos vegyületbe köti a szén-dioxidot, majd azt a Rubisco enzimet tartalmazó sejtekhez szállítja és ott újra felszabadítja. Ez a biokémiai szivattyú magas szén-dioxid-szintet teremt a Rubisco körül, és visszaszorítja a fotorespirációt, amely melegben és alacsony belső szén-dioxid-koncentrációnál különösen nagy veszteség a C3-as növényekben. Ezért a kukorica, a cukornád, a cirok és sok melegkedvelő fű erős fényben nagy teljesítményre képes.

A szén-dioxid-szivattyú azonban energiába kerül. A C4-es út minden rögzített szén-dioxid-molekulához több kémiai energiát igényel, mint a C3-as alappálya. Melegben ezt bőségesen ellensúlyozza a fotorespiráció csökkenése, hűvös vagy árnyékos környezetben viszont az előny kisebb lehet, sőt meg is fordulhat. Nem állítható tehát, hogy egy C4-es levél minden hőmérsékleten és minden fényerőn hatékonyabb egy C3-asnál (Ehleringer & Pearcy 1983).

A fényhasznosítás finomabb mérőszáma a kvantumhozam: azt mutatja meg, mennyi szén-dioxidot köt meg a levél egy mol elnyelt fénykvantum hatására, amikor még a fény a korlátozó tényező. Harminc fokon, normális levegőben egy 44 fajt összevető vizsgálatban a C3-as kétszikűek és füvek átlaga 0,052–0,053, a C4-es füvek különböző biokémiai altípusaié 0,060–0,065 mol szén-dioxid volt egy mol elnyelt fénykvantumra (Ehleringer & Pearcy 1983).

A különbség nem azt jelenti, hogy a legnagyobb pillanatnyi szén-dioxid-felvételű faj szükségképpen a legjobb kvantumhasznosító is. A maximális gázcsere erős fényben a levél enzimkészletétől, szén-dioxid-ellátásától és hőmérsékletétől függ, a kvantumhozamot viszont gyenge fényben, a fényválaszgörbe kezdeti meredekségéből számítják. Az egyik a motor csúcsteljesítményéhez, a másik a kis terhelésen mért hatásfokhoz hasonlítható.

A fotoszintézis elméleti energiahatásfoka újabb rekordkategória. Egy veszteségeket lépésről lépésre számba vevő modell 30 fokon és 380 milliomodrész légköri szén-dioxid mellett a teljes beeső napenergia biomasszává alakításának felső határát C3-as növényeknél 4,6, C4-eseknél 6 százalékra becsülte. Ezek nem megmért fajrekordok, hanem ideális lombállományra számított elméleti plafonok (Zhu et al. 2008).

A plafon azért látszik alacsonynak, mert a veszteség már a levél elérése előtt megkezdődik. A napsugárzás jelentős része kívül esik a fotoszintetikusan aktív, nagyjából 400–700 nanométeres tartományon. A hasznosítható fotonok energiájának egy része hővé alakul, további veszteséget okoz a szén-dioxid megkötésének biokémiája, a fotorespiráció, a növényi légzés és az, hogy a lombkorona nem minden levele kap egyszerre optimális fényt (Zhu et al. 2008).

A szántóföldön ezért nem a laboratóriumi levél maximuma, hanem egy egész veszteségi lánc végeredménye jelenik meg. Monteith klasszikus felbontásában a termés attól függ, mennyi sugárzás érkezik, annak mekkora részét fogja fel a lomb, a felfogott fényt milyen hatékonyan alakítja biomasszává a növény, és a biomassza mekkora része kerül a betakarított szervbe. A fotoszintézis csak az egyik, bár nélkülözhetetlen tag ebben a szorzatban (Monteith 1977).

A termesztett növények fényenergia-átalakítását 164 vizsgálatból összegző elemzés szerint a viszonylag stresszmentes körülmények között mért konverziós hatásfok a bioenergia-növényeknél 0,049–0,066, a C4-es élelmiszernövényeknél 0,046–0,049, a C3-as nem pillangósoknál 0,036–0,041, a C3-as pillangósoknál pedig 0,028–0,035 közötti tartományba esett (Slattery & Ort 2015).

Az elemzésben szereplő energianövények közül a nem szemes, biomasszáért termesztett cirokfajták átlaga volt a legnagyobb: 0,066. Közelükben állt a vesszős köles 0,0618-as és a cukornád 0,0581-es átlaggal; a Miscanthus × giganteus értéke 0,0503, a kukoricáé 0,0488 volt. Ezek csoportátlagok, nem egyetlen rekordparcella eredményei, és az egyes tanulmányok módszertani különbségei is növelik a szórást (Slattery & Ort 2015).

A 0,066 itt 6,6 százalékos energiaátalakítást jelent az elnyelt fotoszintetikusan aktív sugárzásból a biomassza energiatartalmába. Nem mond ellent a teljes beeső napenergiára számított 6 százalékos C4-es elméleti plafonnak, mert más a nevező: az előbbi csak a lomb által elnyelt, fotoszintézisre alkalmas fényt, az utóbbi a teljes napsugárzást veszi alapul. A százalék mellől ezért soha nem hagyható el, mire vonatkozik (Slattery & Ort 2015; Zhu et al. 2008).

A cirok jó eredménye a C4-es biokémia mellett a termesztési céllal is összefügg. Ha a teljes föld feletti szárazanyagot terméknek tekintjük, nem kell levonni a szár és a levél tömegét úgy, mint egy kizárólag szemtermésre értékelt növénynél. Az energiafű, a takarmánynövény és a gabona ezért ugyanazon fotoszintetikus rendszerrel is más rekordot állíthat fel. A legtöbb biomassza és a legtöbb ehető termés nem azonos cím.

A lombkorona felépítése azért döntő, mert egy levél fényválasza telítődik. A felső levelek délben több fényt kaphatnak, mint amennyit szénmegkötésre fel tudnak használni, az alsók pedig árnyékban maradnak. A kedvező levélszögek, a nem túl sötét felső lomb, a nagy, de átjárható levélfelület és a fényhez alkalmazkodó enzimkészlet egyenletesebben oszthatja el a sugárzást. Egy mérsékelten gyors levelekből álló jó lombkorona így felülmúlhat kevés, nagyon gyors levelet.

Ezt különösen szépen mutatta meg a Miscanthus × giganteus és a kukorica kétéves, nagy parcellás illinoisi összehasonlítása. A miskantusz hektáronként 30,3 és 29,5 tonna legnagyobb föld feletti száraz biomasszát ért el, míg a kukorica 19,2 és 18,4 tonnát. A miskantusz előnye átlagosan 59 százalék volt (Dohleman & Long 2009).

Meglepő módon nyár közepén nem a miskantusz egyes levelei fotoszintetizáltak gyorsabban. A kukorica napfényes leveleinek fénytelített szén-dioxid-felvétele és maximális kvantumhatásfoka is nagyobb volt; a közösen vizsgálható napokon a kukoricalevelek napi szénfelvétele akár hatvan százalékkal meghaladhatta a miskantuszét. A levélsprintet tehát a kukorica nyerte (Dohleman & Long 2009).

A miskantusz mégis kétszer akkora átlagos levélfelületet tartott fenn, tavasszal korábban zöldült ki, ősszel később öregedett el, és éves szinten 61 százalékkal több fényt fogott fel. Zöld levelei a két évben 168, illetve 152 napig voltak jelen, a kukoricáéi csak 98, illetve 99 napig. A számított lombkorona-fotoszintézis így 44 százalékkal nagyobb lett a miskantusznál (Dohleman & Long 2009).

A befogott fotoszintetikusan aktív sugárzás biomasszává alakításának éves hatásfoka közben gyakorlatilag azonos maradt: a miskantusznál átlagosan 4,2, a kukoricánál 4,3 százalék volt. A nagyobb produkciót nem jobb fénykonverzió, hanem főként a hosszabb ideig működő, nagyobb lomb és a több befogott fény magyarázta. A maratonit az nyerte, aki tovább és nagyobb felületen dolgozott, nem az, akinek egy levele délben a leggyorsabb volt (Dohleman & Long 2009).

Az évelő miskantusz föld alatti rizómái miatt azonban az éves hajtáshozam sem tiszta, kizárólag az adott év fotoszintézisét jelző mérőszám. Tavasszal a tárolt tartalékok segítik a gyors kihajtást, ősszel pedig a növény visszavonhat tápanyagokat a rizómába. Az állomány kora, telepítési sűrűsége, tápanyagellátása és a betakarítás időpontja ezért módosítja a látszólagos teljesítményt. Egyéves és évelő növényeket csak teljes éves szénmérleggel lehet szigorúan összevetni.

Más eredményt adna egy természetes ökoszisztémákra kiírt verseny is. A bruttó elsődleges produkció az összes fotoszintetikusan megkötött szén, a nettó elsődleges produkció pedig az, ami a növényi légzés után növekedésre és szaporodásra megmarad. Erdő, nádas, algamező és szántóföld összehasonlításakor a mérési terület, az időszak, a föld alatti szervek és a légzés elszámolása mind befolyásolja a rangsort. A legnagyobb ökoszisztéma-produkció nem rendelhető automatikusan egyetlen fajhoz.

A száraz tájakon új nevező kerül előtérbe: mennyi szenet nyer a növény egységnyi elveszített vagy rendelkezésre álló vízből. A pozsgás agávék CAM-fotoszintézise éjszakára időzíti a gázcserenyílások kinyitását. A felvett szén-dioxidot szerves savakban tárolják, nappal pedig zárt nyílások mellett felszabadítják és a Calvin-ciklusban hasznosítják. A hűvösebb, párásabb éjszakai levegőben lényegesen kevesebb víz párolog el.

A CAM ára, hogy az éjszaka felvehető szén-dioxid mennyiségét a savraktár kapacitása és a lassabb gázcsere korlátozza. Egy agávé levele ezért rendszerint nem közelíti meg az Amaranthus palmeri nappali csúcssebességét. Olyan helyen viszont, ahol egy C3-as vagy C4-es növénynek napközben a kiszáradás elkerülésére be kellene zárnia a gázcserenyílásait, a CAM lassabb, de takarékos működése tarthatja fenn a nettó szénnyereséget.

Az Agave americana első egyesült államokbeli bioenergia-célú szabadföldi kísérletében az egészséges növények éves produkciója elérte a 9,3 tonna szárazanyagot hektáronként 530 milliméter összes éves vízbevitel mellett. A legszárazabb, 300 milliméteres kezelésben 2–4 tonnát mértek. A legjobb vízhasznosítás nem a legtöbb öntözéssel járt, a termést pedig a hideg és az agávéormányos is korlátozta (Davis et al. 2017).

Ez a terepi eredmény józanabb volt a korábbi, ideális körülményekből levezetett agávé-hozambecsléseknél. Megmutatta, hogy a víztakarékos biokémia önmagában nem szünteti meg a kártevőket, a fagyot, a tápanyaghiányt és a telepítés nehézségeit. Az agávé így nem az abszolút éves biomassza bajnoka, hanem a száraz környezetben elérhető produkció és a vízfelhasználás közötti különösen kedvező kompromisszum egyik erős jelöltje (Davis et al. 2017).

A rekordlista tovább bővíthető volna nitrogénhasznosítással, árnyéktűréssel vagy szén-dioxidban gazdag környezetben mért kapacitással. Egy gyorsan fotoszintetizáló levél sok nitrogént fektethet enzimekbe; egy árnyéknövény kisebb csúcsteljesítménnyel, de kevés fényből is pozitív szénmérleggel élhet; egy hosszú életű örökzöld levél pedig évekre oszthatja el felépítésének költségét. Mindegyik más ökológiai feladatra optimalizált megoldás.

Egy ellenőrizhető világrekordhoz ezért előre rögzített versenyszabály kellene. A levélsprintben azonos szén-dioxid-szint, hőmérséklet, páratartalom, elnyelt fény, levélkor és tápanyagellátás mellett kellene mérni sok fajt. A fényhatásfoknál azonos nevezőt és biomassza-energiatartalmat, a tenyészidőszakos versenyben teljes föld feletti és föld alatti szénmérleget, a vízversenyben pedig párologtatást vagy teljes vízbevitelt kellene következetesen használni.

A jelenlegi adatok alapján tehát óvatosan több bajnok nevezhető meg. Az Amaranthus palmeri a legnagyobb jól dokumentált levélszintű nettó szén-dioxid-felvételek egyikét mutatja; a vizsgált energianövények között a biomasszacirok csoportátlaga emelkedett ki az elnyelt fény biomasszává alakításában; a Miscanthus × giganteus hosszú szezonjával és nagy lombjával nyert egy mérsékelt övi biomassza-maratonit; az Agave americana pedig kevés vízből őrzött meg számottevő produkciót (Davis et al. 2017; Dohleman & Long 2009; Ehleringer 1983; Slattery & Ort 2015).

A legfontosabb rekord mégsem egyetlen faj neve, hanem a növényi megoldások sokfélesége. Van, amelyik forró napsütésben pillanatok alatt köt meg sok szenet, van, amelyik hónapokkal hosszabb működéssel gyűjt többet, és van, amelyik a legszűkösebb erőforrással takarékoskodik. A fotoszintézis bajnokát csak akkor találhatjuk meg, ha előbb kimondjuk: sprintet, hatásfokot, maratonit vagy túlélést akarunk mérni.

 

Irodalom

Davis S. C., Kuzmick E. R., Niechayev N. & Hunsaker D. J. (2017): Productivity and water use efficiency of Agave americana in the first field trial as bioenergy feedstock on arid lands. GCB Bioenergy 9: 314–325. https://doi.org/10.1111/gcbb.12324

Dohleman F. G. & Long S. P. (2009): More productive than maize in the Midwest: How does Miscanthus do it? Plant Physiology 150: 2104–2115. https://doi.org/10.1104/pp.109.139162

Ehleringer J. (1983): Ecophysiology of Amaranthus palmeri, a Sonoran Desert summer annual. Oecologia 57: 107–112. https://doi.org/10.1007/BF00379568

Ehleringer J. & Pearcy R. W. (1983): Variation in quantum yield for CO2 uptake among C3 and C4 plants. Plant Physiology 73: 555–559. https://doi.org/10.1104/pp.73.3.555

Monteith J. L. (1977): Climate and the efficiency of crop production in Britain. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences 281: 277–294. https://doi.org/10.1098/rstb.1977.0140

Slattery R. A. & Ort D. R. (2015): Photosynthetic energy conversion efficiency: Setting a baseline for gauging future improvements in important food and biofuel crops. Plant Physiology 168: 383–392. https://doi.org/10.1104/pp.15.00066

Zhu X.-G., Long S. P. & Ort D. R. (2008): What is the maximum efficiency with which photosynthesis can convert solar energy into biomass? Current Opinion in Biotechnology 19: 153–159. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2008.02.004