A BATÁTA TERMESZTÉSÉNEK LEHETŐSÉGEI MAGYARORSZÁGON MONOSTORI TAMÁS 1, JAKAB PÉTER 1, VÁRALJAI TAMÁS 2, VÁRALJAI LÁSZLÓ 2, MARÓTINÉ TÓTH KLÁRA 3 1 Szegedi Tudományegyetem Mezőgazdasági Kar 6800 Hódmezővásárhely, Andrássy u. 15. 2 Bivalyos Tanya Kft. 6783 Ásotthalom, Tanya 1460 3 NAIK Zöldségtermesztési Önálló Kutatási Osztály 6728 Szeged, Külterület 7. mt@mgk.u-szeged.hu ABSTRACT POSSIBILITIES OF SWEET POTATO PRODUCTION IN HUNGARY Batata or sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) is a root crop of tropical-subtropical origin which is widely cultivated in the temperate zone, too. Along with several European countries, it is also grown in Hungary for decades but the increase of its growing area was stimulated by the continuously increasing consumers demand in the last couple of years. In spite of the published cultivation technology sheets and experiences, yield security is still not fully solved, growing site- and genotype-specific advices are still missing. The SZTE MGK, the NAIK ZÖKO and the Bivalyos Tanya Ltd. consider the investigation of the following aspects to be important in their common experiments based on practical experiences and on international professional literature: propagation material production, variety selection, ridge or flat cultivation, planting parameters, fertilization, plant care, irrigation, plant protection, harvesting. Further fields of research can be storage, tuber curing, utilization possibilities in animal nutrition and other fields. Keywords: sweet potato, Ipomoea batatas, cultivation, micropropagation, animal nutrition ÖSSZEFOGLALÁS A batáta vagy édesburgonya (Ipomoea batatas (L.) Lam.) trópusi-szubtrópusi eredetű növény, melyet széles körben termesztenek mérsékelt égövön is. Több európai ország mellett, Magyarországon is több évtizede termesztik, de termőterülete növekedésének az utóbbi években folyamatosan növekvő fogyasztói kereslet adott lendületet. A rendelkezésre álló termesztéstechnológiai leírások és tapasztalatok ellenére, a termésbiztonság még nem megoldott, hiányoznak a termőhely- és fajta-specifikus ajánlások. Az SZTE MGK, a NAIK ZÖKO és a Bivalyos Tanya Kft. a gyakorlati tapasztalatok és a nemzetközi szakirodalom alapján a következő tényezők vizsgálatát tartja szükségesnek közös kísérleteikben: szaporítóanyag-előállítás, fajtaválasztás, bakhátas vagy bakhát nélküli termesztés, ültetési paraméterek, tápanyag-visszapótlás, növényápolás, öntözés, növényvédelem, betakarítás. További kutatási területek nyílhatnak a tárolás, gumógyógyítás (parásítás), a takarmányozásban és egyéb területeken történő felhasználhatóság terén. Kulcsszavak: édesburgonya, Ipomoea batatas, termesztés, mikroszaporítás, takarmányozás BEVEZETÉS A batáta vagy édesburgonya (Ipomoea batatas (L.) Lam.) származását tekintve trópusiszubtrópusi növénynek tekinthető, azonban a mérsékelt égövön történő termesztése is évszázados múltra tekint vissza. Az USA déli államaiban (Észak-Karolina, Mississippi, Louisiana, Kalifornia, Oklahoma, Arkansas) hagyományos kultúrának számít, azonban Európa számos országában (Spanyolország, Portugália, Olaszország, Görögország, Horvátország, Szlovénia, Magyarország) is egyre fokozódik iránta a fogyasztói és termelői érdeklődés. A batátát hazánkban évtizedek óta termesztik, azonban ismertsége csak az utóbbi néhány évben vált szélesebb körűvé nem utolsó sorban televízió-műsoroknak és kereskedelmi 36
elérhetősége bővülésének köszönhetően. Az iránta megmutatkozó kereslet jelenleg olyan mértékű, hogy azt már a növekvő termelői kör sem tudja kielégíteni. Az elégtelen méretű termőterület mellett ennek egyik oka, hogy a hozzáférhető termesztéstechnológiai leírások és tapasztalatok ellenére, a termésbiztonságot illetően továbbra is rendszeresen adódnak helyi szinten felmerülő problémák. Eljött az ideje annak, hogy a batátára vonatkozóan is készüljenek olyan technológiai javaslatok, amelyek a technológiai elemek termőhelyspecifikus kísérletekkel történt optimalizálásán alapulnak, kiindulásként véve és esetenként igazolva a kialakult gyakorlatot. Elengedhetetlen, hogy optimalizálási kísérletek a dugvány-előállítástól a tárolásig az egész folyamatot átfogják. Külön vizsgálati területként jelentkezik a batátatermesztés jelenleg elenyésző, de a jövőben várhatóan fokozódó regionális növényvédelmi kérdéseire való felkészülés. A BATÁTA JELENTŐSÉGE A batáta a 6. legjelentősebb élelmiszer-növény a világon a rizs, a búza, a burgonya, a kukorica és a kasszava után (HTTP1). Termesztésének több évezredes termesztési hagyománya mellett ezt a napjainkra többszörösen igazolt figyelemre méltó beltartalmi értékei, táplálkozás-élettani hatása is indokolja: Elsősorban a narancssárga húsú, ú.n. desszert típusai révén jelentős A-provitamin forrás, 100 grammja 5345 nemzetközi egység (NE) A-vitamin beviteléhez járul hozzá, ami az ajánlott napi szükséglet 121%-a. Lila húsú típusainál jellemző az antioxidáns, gyulladás-gátló hatás, ami magas antociántartalmuknak (peonidinek, cianidinek) köszönhető. Ismertek a batáta antociánbioszintézisében szerepet játszó enzimek génjei is: IbMYB1, IbMYB2 (MANO ET AL., 2007). A batáta fehérjetartalma viszonylag alacsony, a szárazanyag-tartalom 2,5-7,5%-a. Fehérjéinek 80%-át a sporamin adja, ami antioxidáns, ugyanakkor jelentős tripszininhibitor-hatással is bír, amit a gumó takarmányként történő hasznosításánál feltétlen figyelembe kell venni (MATSUOKA ET AL., 1990). Fehérjéinek aminosav-összetételére jellemző a magas (pl. a rizsnél magasabb) lizin-, ugyanakkor alacsony leucin-tartalom. A batáta magas energiatartalmú táplálék, összes szénhidrát-tartalma 25-30%, aminek 98%- a könnyen emészthető. Tárolása során az amiláz-aktivitás növekszik a gumóban, ami a kezdeti (47-74%) keményítő-tartalom csökkenését, glükózzá és szacharózzá történő lebomlását eredményezi, jórészt már a tárolás első 60 napja alatt (ZHANG ET AL., 2002). A batáta talán legfontosabb élettani hatása a vércukor-szint szabályozásában betöltött szerepe. Közepes glikémiás index (GI) jellemzi. Antidiabetikus hatása elsősorban magas rosttartalmának és a vér adiponektin-szintjét növelő hatásának köszönhető, melyek a szénhidrát-felszívódást, illetve az inzulin-szintet kedvező módon szabályozzák (LUDVIK ET AL., 2008). A batátának gumója mellett a lombozata is értékes élelmiszer és takarmány. Friss leveleinek 100 grammja, többek között 117 mg kalciumot, 1,8 mg vasat, 3,5 mg karotint, 7,2 mg C-vitamint, 1,6 mg E-vitamint és 0,56 mg K-vitamint tartalmaz, ami a spenótéhoz hasonló minőséget eredményez. Fentiek mellett legalább 15-féle antocianin és 6-féle polifenol vegyületet is tartalmaz, melyekhez antioxidáns, antimutagén, gyulladásgátló, antikarcinogén, antibakteriális és antidiabetikus hatások köthetőek (ISLAM, 2006, 2007). A batáta állati takarmányként is jelentős, a világ batáta-termésének 70%-át előállító Kínában a termés kb. 40%-át erre a célra fordítják. A gumó (elsősorban sertésnek) és lombozat (elsősorban kérődzőknek) egyaránt hasznosítható, közvetlenül e célra feldolgozva, illetve az élelmiszergyártás melléktermékeinek formájában. A gumóban magas tripszin-inhibitor tartalommal kell számolni. A tripszin-inhibitor aktivitás (TIA) a 37
friss gumókban 3,90 21,83 U/mg. Ezért a tartalékfehérjék (elsősorban a sporamin) felelősek, amelyek a vízoldható fehérjetartalom kb. 60%-át teszik ki. Az emészthetőség csökkenése elérheti a 27%-ot is. Tripszin-inhibitorok közömbösítésének egyik leghatékonyabb eszköze a hőkezeléses inaktiválás 100 ºC-on, 15 percig (LIN, 1989). A batáta gumót Kínában, többek között pellet, liszt és chips formájában használják takarmányozásra. A batáta ipari hasznosítása napjainkban egyelőre kevéssé jelentős, de több területen számolhatunk vele. Japánban állítanak elő belőle keményítőt, ugyanakkor ezt az USA-ban nem tartják gazdaságosnak. A friss batáta jelentős etanol-forrás lehet: 100 kilogrammjából 14,5 l etanol állítható elő, szemben a burgonya 11,4 l, a cukorrépa 11,9 l, a búza, árpa, zab 17,6 l, kukorica 44,9 l teljesítményével (VILLORDON, 2013). Élelmiszerként, azonban, napjainkban még jobb áron értékesíthető. Egy további alkalmazási lehetőséget jelent gépjármű műszerfalakhoz biológiai úton lebomló műanyagok gyártása, például a Toyota indonéziai üzemegységében (HTTP7). A BATÁTA BOTANIKÁJA A batáta (Ipomoea batatas (L.) Lam.) a zárvatermők (Magnoliophyta) törzsébe, a burgonyavirágúak (Solanales) rendjébe, a szulákfélék (Convolvulaceae) családjába, a hajnalka (Ipomoea) nemzetségbe tartozik (1. ábra). Géncentrumát illetően különböző elméletek ismertek. I.e. 3000-ből, illetve ie. 8000-ből származó régészeti leletek alapján az Közép-Amerika (i.e. 3000) vagy Dél-Amerika (i.e. 8000) területére tehető (STEINGOLD, 2008). AUSTIN (1988) szerint, ugyanakkor, a batáta géncentruma a Yucatán-félsziget (Mexikó) és az Orinoco-torkolatvidéke (Venezuela) közötti partszakasz környékén lehet. Leletek bizonyítják, hogy már i.e. 2500 körülismert volt a Karib-térségben és Dél- Amerikában is. A molekuláris diverzitás különbségei alapján valószínűsíthető, hogy az AUSTIN (1988) által meghatározott zóna az elsődleges, míg a Peru-Equador területén lévő a másodlagos géncentrum. 1. ábra. A batáta lombozata, virágja és raktározó gyökerei A batáta természetes GMO: Agrobacterium tumefaciens és A. rhizogenes eredetű IbT- DNA1 és IbT-DNA2 szekvenciákat hordoz. A kifejeződő idegen gének a hormonszint kialakításában és a hormonháztartásban szerepet játszó fehérjéket kódolnak. Bár az idegen gének kifejeződésének életjelenségekre gyakorolt hatása még nem ismert, az bizonyos, hogy a termesztés során előnyt biztosító tulajdonságokról lehet szó, hiszen a bakteriális 38
eredetű szekvenciák mind a 291 termesztett batáta mintában jelen voltak, míg a vad genotípusokból hiányoztak (KYNDT ET AL., 2015). A BATÁTA TERMESZTÉSE A batáta termésmennyiségét földrészek közti megoszlásban az 1. táblázat mutatja. Az országok közötti rangsorban Kína az első 70,741,161 tonna összterméssel, ami a világ batáta termésének 69%-át adja. Nagyságrenddel kisebb eredménnyel (3,470,304 t és 1,132,400 t között) Tanzánia, Nigéria, Uganda, Indonézia, Vietnam, Etiópia, Angola, Kenya és India követi a 2 10. helyen (HTTP2). Európában a FAO Portugáliában (22,000 t), Spanyolországban (23,500 t), Olaszországban (6,354 t) és Görögországban (4,600 t) jegyzi a batátát, de ismert horvátországi, szlovéniai és természetesen magyarországi termesztése is. 1. táblázat. A batáta össz-termése (t) a világban és kontinensenként (FAO 2013) Világ 103,109,367 Ázsia 78,485,070 Afrika 20,131,098 Amerika 3,655,845 Óceánia 780,900 (Ausztrália 43,500) Európa 56,454 A BATÁTATERMESZTÉS NÉHÁNY MEGOLDANDÓ KÉRDÉSE MAGYARORSZÁGON Magyarországon a batáta honosítási kísérleteket Horváth Lajos kezdte 1986-ban a Növényi Diverzitás Központ (NÖDIK) jogelődjénél, Tápiószelén (HORVÁTH, 1991A,B,C). A termesztéstechnológia kidolgozása mellett, munkájának fontos eredménye a 2003-ban állami minősítést nyert sárgásfehér húsú Tápiói 96 fajta. Az 1990-es évek elején, Ásotthalmon Váraljai Dénes kezdett batáta termesztési és honosítási kísérleteket, melyet jelenleg a Bivalyos Tanya Kft. keretében folytatnak (HTTP5). Ásotthalmi 12 narancssárga húsú fajtájuk 2015-ben kapott állami elismerést (a fajtatulajdonos Ásotthalom Község Önkormányzata). Nagyobb területen történő termesztés, gumó- és kereskedelmi célú dugvány-forgalmazás jelenleg Ásotthalomról és Berzencéről ismert, de a termelők köre folyamatosan bővül, esetenként igen jelentős területekkel (pl. Kiskunfélegyháza). Az egyre bővülő hazai termelői kör számára a NÖDIK (HTTP6), illetve a Bivalyos Tanya Kft. (HTTP3; HTTP4) által közzétett termesztéstechnológiai javaslatok állnak rendelkezésre. Ezt egészíti ki a helyi, egyéni gyakorlat továbbadása, illetve az internetes fórumokon elérhető információk. A számos, adott esetben évtizedes tapasztalat ellenére, azonban, a batáta hazai termesztéstechnológiája napjainkig nem egységesedett, hiányoznak a termőhely-specifikus kísérletek, melyek tisztázzák a figyelembe veendő ökológiai paramétereket és az optimális agrotechnikai elemeket. A Szegedi Tudományegyetem Mezőgazdasági Kara, a NAIK Zöldségtermesztési Önálló Kutatási Osztálya és a Bivalyos Tanya Kft. a gyakorlati tapasztalatok és a nemzetközi szakirodalom alapján, többek között, a következő tényezők vizsgálatát tartják szükségesnek közös kísérleteikben: 39
Szaporítóanyag-előállítás Jelenleg, kellő szakértelemmel és odafigyeléssel a hagyományos dugvány-előállítás módszereivel is megoldható azonos fejlettségű dugványok előállítása, azonban a jövőben, várhatóan, az in vitro mikroszaporítással előállított szaporítóanyag jelentheti a megoldást. E módszerrel a vírusmentesség is biztosíthatóvá válik. A hagyományosan előállított dugványok esetében érdemes vizsgálni a különböző fejlettségű, illetve az előállítás különböző fázisaiból származó dugványok hatását a termés mennyiségére. Fajtaválasztás Batátából jelenleg a két államilag minősített fajta (Tápiói 96 és Ásotthalmi 12) mellett több külföldi genotípus szaporítóanyaga érhető el, melyek mindegyike termeszthető több-kevesebb sikerrel. További kísérletek szükségesek a termőhelyspecifikus fajtaválasztás lehetővé tételére, fajta-specifikus termesztéstechnológiai javaslatok kidolgozására, új genotípusok honosítására. Bakhátas vagy bakhát nélküli termesztés Nemzetközileg a bakhátba történő ültetés az elterjedt technológia (pl. BRANDENBERGER ET AL., 2014; KUEPPER, 2014; HTTP3), azonban vannak példa bakhát nélküli termesztésre is, elsősorban laza talajon (HTTP8). Hazai viszonyok között kísérletesen kell bizonyítani, hogy mely termőhelyeken érdemes a bakhátas termesztést választani, és hol eredményes vagy eredményesebb a bakhát nélküli termesztés. Ültetési paraméterek Az ültetés sor- és tőtávolsága hazai és nemzetközi szinten is szűk határok között egységesnek mondható (100-120 cm, illetve 30-40 cm), ennek ellenére a sortávolság jobb terület-kihasználás érdekében történő csökkentésének hatását érdemes vizsgálni. Az ültetés optimális időpontja évjáratfüggő. Eredendően évelő, csak a mérsékelt égövön egyévesként termeszthető növényről lévén szó, e paraméter hatását a legkésőbbi kiültethetőség időpontjának meghatározása szempontjából érdemes vizsgálni. Tápanyag-visszapótlás A szántóföldi termőhelyek szerinti fajlagos, illetve kijuttatandó tápanyag-dózisok meghatározása alapvető jelentőségű hazai viszonyok között is. Ehhez mintául szolgálhatnak más kontinensek termőhelyeire kidolgozott javaslatok (BRANDENBERGER ET AL., 2014). A batáta ökológiai szemléletű termeszthetőségét figyelembe véve, feltétlen vizsgálni kell a zöldtrágyázás lehetőségeit is. Növényápolás A batátatermesztés munkaigényes művelete a legyökerezésre hajlamos indák rendszeres feltépése, megakadályozva ezáltal a tő alatt képződő gumóktól tápanyagot elvonó, ugyanakkor betakarításra alkalmatlan gumókezdemények kialakulását. A feltépés szükségességét illetően, azonban a hazai technológiai leírások is megosztottak, ezért érdemes annak tényleges hatását a termés mennyiségére vonatkozóan vizsgálni. Öntözés A termesztési tapasztalatok és a szakirodalom nem egységes, esetenként ellentmondó a batáta leginkább vízigényes fejlődési fázisait illetően, viszonylagos szárazságtűrésével kapcsolatban, azonban megegyeznek. Különböző öntözési módok alkalmazásával érdemes meghatározni az öntözés legmegfelelőbb időpontjait a hazai éghajlati viszonyok között. Növényvédelem A batáta hazánkban növényvédelmi szempontból még harminc év után is alapvetően problémamentesnek látszik. Gyomirtása mechanikai úton megoldható, tenyészidőszakának második felében pedig gyomelnyomó. Nagyobb területen történő termesztés esetén, azonban szükség lehet a vegyszeres védekezésre, ami szükségessé teszi a batátában alkalmazható herbicid hatóanyagok és herbicidek meghatározását. Bár jelentős kárt okozó betegségek egyelőre nem jelentek meg a növényen, tünetek is elvétve tapasztalhatók, szükséges vizsgálni a potenciális kórokozók általi fertőződés lehetőségeit. A legfőbb problémát okozó talajlakó károsítók elleni hatékony, lehetőség szerint biológiai védelem módszerét érdemes továbbfejleszteni. A lombozat károsítói ellen általában nem szükséges védekezni a hatalmas lombozaton okozott csekély mértékű kár miatt. 40
Betakarítás A batáta évelő növény, mérsékelt égövi viszonyok között, azonban egyéves: gumói általában folyamatosan növekednek, fejlődésük az első fagyok beálltával áll le véglegesen, amikor a növény lombozata elpusztul. Hazai viszonyok közötti kísérletekkel meg lehet határozni azt a legkorábbi időpontot, ami után már nem jár jelentős mennyiségi vagy minőségi előnnyel az állomány fenntartása. Ez különösen abban az esetben fontos, amikor a még ép lombozat további, jellemzően takarmányként történő hasznosítása a cél. Fentiek mellett, további kutatási területek nyílhatnak a tárolás, gumó-gyógyítás (parásítás), a takarmányozásban és egyéb területeken történő felhasználhatóság terén. KÖVETKEZTETÉSEK A batáta termesztésére Magyarországon minden környezeti és agrotechnikai feltétel adott. Az eredményes hazai technológiákra, illetve a nemzetközi tapasztalatokra alapozott, a termesztéstechnológiai egyes elemeit részletesen vizsgáló termőhely- és fajta-specifikus kísérletekkel várhatóan javítható lesz a termésbiztonság, a termés mennyisége és minősége. IRODALOMJEGYZÉK AUSTIN, D.F. (1988): The taxonomy, evolution and genetic diversity of sweet potatoes and related wild species. In: Gregory, P. (ed.): Exploration, Maintenance, and Utilization of Sweet Potato Genetic Resources. First Sweet Potato Planning Conference, 1987. Lima, Peru: International Potato Center. pp. 27 60. BRANDENBERGER, L., SHREFLER, J., REBEK, E., DAMICONE, J. (2014): Sweet potato production. Oklahoma Cooperative Extension Service, HLA-6022. Oklahoma State University, 8 p. HORVÁTH L. (1991a): A batáta és termesztése: Az édesburgonya Magyarországon. Kertészet és Szőlészet 40(15): 16-17. HORVÁTH L. (1991b): A batáta Magyarországon: Védelem, tárolás. Kertészet és Szőlészet 40(16): 16. HORVÁTH L. (1991c): A batáta szaporítása. Kertészet és Szőlészet 40(21): 7. HTTP1: http://cipotato.org/sweetpotato/facts-2/ HTTP2: http://faostat3.fao.org/download/q/qc/e HTTP3: http://media.wix.com/ugd/a6aecc_7311b235e08a49cf817a3bd7de7bb6fe.pdf HTTP4: http://media.wix.com/ugd/a6aecc_f3c3133791ef46058953d4699683dca1.pdf HTTP5: http://varaljait.wix.com/copy-of-bivalyos#!/c1jzm HTTP6: http://www.mintakeres.hu/wp-content/uploads/2015/01/batata2.pdf HTTP7: http://www.newcarnet.co.uk/ncn_4075_featureitem2.html HTTP8: http://www.uq.edu.au/_school_science_lessons/spotproj.html ISLAM, S. (2006): Sweetpotato (Ipomoea batatas L.) Leaf: Its potential effect on human health and nutrition. Journal of Food Science 71(2): 13-21. ISLAM, S. (2007): Nutritional and Medicinal Qualities of Sweetpotato Tops and Leaves. FSA-6135. University of Arkansas at Pine Bluff. Cooperative Extension Program. 4 p. KUEPPER, G. (2014): Small-scale technology and practices for sweet potato growing in Southeast Oklahoma. Kerr Center for Sustainable Agriculture, Poteau, Oklahoma. 12 p. KYNDT, T., QUISPE, D., ZHAI, H., JARRET, R., GHISLAIN, M., LIU, Q., GHEYSEN, G., KREUZE, J.F. (2015): The genome of cultivated sweet potato contains Agrobacterium T- DNAs with expressed genes: An example of a naturally transgenic food crop. PNAS 112(18): 5844 5849. 41
LIN, Y.H. (1989): Relationship between trypsin inhibitor activity and water soluble protein and cumulative rainfall in sweet potato. Journal of the American Society of Horticultural Science 114: 814 818. LUDVIK, B., HANEFELD, M., PACINI, G. (2008): Improved metabolic control by Ipomoea batatas (Caiapo) is associated with increased adiponectin and decreased fibrinogen levels in type 2 diabetic subjects. Diabetes Obes Metab 10(7): 586-592. MANO, H., OGASAWARA, F., SATO, K., HIGO, H., MINOBE, Y. (2007): Isolation of a regulatory gene of anthocyanin biosynthesis in tuberous roots of purple-fleshed sweet potato. Plant Physiology 143: 1252 1268. MATSUOKA, K., MATSUMOTO, S., HATTORI, T., MACHIDA, Y., NAKAMURA, K., MAESHIMA, M. (1990): Vacuolar targeting and post translational processing of the precursor to the sweet potato tuberous root storage protein in heterologous plant cells. The Journal of Biological Chemistry 265: 19750 19757. STEINGOLD, A.C. (2008): The uber tuber. Hana Hou! 11(4): 2 p. VILLORDON, A. (2013): Importance and utilization of sweetpotato. In: Clark, C.A., Ferrin, D.M., Smith, T.P., Holmes, G.J. (eds.): Compendium of sweet potato disease, pests, and disorders. Second edition. APS Press, St. Paul, Minnesota. P. 1. ZHANG, Z., WHEATLEY, C.C., CORKE, H. (2002): Biochemical changes during storage of sweet potato roots differing in dry matter content. Posthar. Biol. Technol. 24: 317 325. 42