A négy országos gyomfelvételezés (1947-1997) szerint szántóterületeinken a fajok száma fokozatosan csökken, jelentőséggel egy táblán mindössze 10-20 gyomfaj bír. Ez jelentősen megkönnyíti a precíziós gyomirtási technológiák tervezését. Egyes veszélyes gyomnövények ellen elég lehet a foltszerû védekezés is, így egy drága herbicid kombinációs partnert a foltokban előforduló gyomok ellen nem szükséges a tábla teljes felületére kijuttatni. A körülhatárolt gyomfoltok egyedi kezelésével jelentős gyomirtószer-megtakarítás érhető el, amelynek üzemgazdasági és környezetvédelmi jelentősége egyaránt nagy és egyben választ is ad a fent említett problémákra.
Alapvető fogalmak
A precíziós gyomszabályozás céljának, lehetőségeinek vizsgálata előtt célszerû néhány fogalmat tisztázni. Ma a szakirodalomban a régen megszokott gyomirtás szó helyett egyre gyakrabban a gyomszabályozás kifejezést használjuk. A gyomirtás a nevéből adódóan a teljes gyommentesség biztosítását célozza, ezzel szemben a nemzetközi irodalomból átvett szabályozás szó, nem a teljes gyommentesség elérését, hanem a gyomok „szabályozását”, tehát az adott esetben még megengedhető kártétel elfogadását sugallja. Ezzel tökéletesen beilleszkedik a fenntarthatóság fogalomkörébe. Külön meg kell említeni, hogy a precíziós technológia mai fejlettségi szintjén nehezen képzelhető el a totális gyommentesség elérése, ezért is helyesebb itt a gyomszabályozás szó használata.
A precíziós gyomszabályozás alatt elsősorban a kémiai védekezéseket kell értenünk, mert az egyéb módszerek megvalósítása nehéz ilyen eljárásokkal és az eddigi kísérletekben is a vegyszeres védekezés helyspecifikus megvalósítására történtek próbálkozások.
Napjainkban a szakirodalom egyre gyakrabban előforduló témája a precíziós mezőgazdaság. A kifejezés számos meghatározása ismert, valamennyiben közös, hogy a térben változó, heterogén eloszlású termelést befolyásoló tényezők (talaj, kórokozók, kártevők, gyomnövények) helyspecifikus kezelését célozzák. Vagyis az általános gyakorlattal szemben, a táblákat nem homogén egységként tekinti, és az szerint egységesen kezeli, hanem a változó tényezők kisebb-nagyobb cellái összességének fogja fel, célja ezek egyedi kezelése, amely által mûtrágya, növényvédő szer takarítható meg, a környezet kisebb terhelésével és alacsonyabb anyagköltségekkel. Ezért az ilyen eljárások összességét kifejezőbb lenne helyspecifikus mezőgazdaság néven említeni. A precíziós (helyspecifikus) gyomirtás során a táblán foltszerûen előforduló gyomok ellen csak ott védekezünk, ahol azok előfordulnak.
A precíziós mezőgazdaság feltételrendszere
A precíziós mezőgazdaság feltételrendszerét a következő három elem jelenti: a folyamatos, nagy pontosságú helymeghatározás, a térinformatikai eszközök és az automatizált terepi munkavégzés. A táblák egyes pontjain mérni kell a változó tényezőket, így esetünkben a gyomborítást vagy gyom darabszámot. Ahhoz, hogy a kezeléskor később ezekre a pontokra visszataláljunk szükséges a pontos helymeghatározás. Ma ezt a GPS rendszer segítségével valósíthatjuk meg.
A GPS (Global Positioning System, Globális helymeghatározó rendszer) ma már gyakorlatilag mindenki által hozzáférhető mûholdas navigációs rendszer. A GPS-t az USA védelmi minisztériuma megrendelésére eredetileg katonai felhasználásra tervezték, azonban felismerve a polgári alkalmazás lehetőségét, egy egész iparág alakult ki a vevőkészülékek fejlesztésére és gyártására, ezért ma már a polgári felhasználók köre egyre gyorsabban növekszik. Olyan rendszert szándékoztak megvalósítani amely a mûholdak ismert pozícióiból távolságokat határoz meg ismeretlen helyzetû földi, légi és tengeri pontokra. A GPS rendszer 24 aktív és 5 tartalék mûholdból áll, amelyek 6 síkban, négyesével, 20200 km magason keringenek. A Föld bármely pontjáról egyszerre 4-8 mûhold észlelhető 15o-ot meghaladó magassági szög alatt. A pontos mérés feltétele, hogy a lehető legtöbb mûhold legyen a horizonton legalább 15o felett, és azok egyenletes elrendezésben, egymástól a lehető legtávolabb legyenek. A GPS mûholdak folyamatosan két vivőfrekvencián kódokat sugároznak. Ezt mérik a Föld felszínén a vevő mûszerek és az ismert pozíciójú mûholdaktól való távolságát a hullám futásidejéből számítják ki. Három mûholdtól mért távolság már meghatározza a vevő helyét a Föld felszínén, a többi mûhold jele tovább növeli a helymeghatározás biztonságát. A GPS abszolút pontossága ma már 15-20 m, ami navigációs célokra alkalmas, de a precíziós mezőgazdaság ennél nagyobb, min. 3-5 m pontosságot követel, ami a differenciális méréssel növelhető, amely során ismert ponthoz képest határozzuk meg az ismeretlen ponton álló vevő pozícióját. Ez a differenciális GPS (DGPS) technológia, amelynek pontossága drága geodéziai mûszereknél akár cm-es is lehet.
A táblán rögzített adatokat térinformatikai szoftverekkel dolgozzuk fel. Az egyes mintázott pontokhoz tartozó gyomborítottsági értékekből a feldolgozás során gyomtérkép készíthető, amely pontosan mutatja egyes gyomfajok vagy fajcsoportok elterjedését a táblán, ezzel a kezelés tervezését és végrehajtását segíti.
Az automatizált kezelés során a permetezőgépet üzemeltető traktor GPS vevővel folyamatosan méri pozícióját a táblán és szenzorok vagy irodában elkészített térkép alapján csak azokon a területeken, esetleg csak olyan permetlé mennyiséggel vagy gyomirtó szer dózissal permetez, amelyet a kezelést tervező személy előre meghatározott.
Precíziós gyomszabályozás
A precíziós gyomszabályozás célja tehát a foltszerûen előforduló gyomfajok, gyomnövény-együttesek elleni helyspecifikus védekezés. Ha a gyomosodás egy területen általános, ott nem tekinthetünk el a teljes tábla kezelésétől. A fentiekből következik, hogy ha egy táblán bizonyos gyomok minél inkább foltszerû előfordulást mutatnak, és a foltok összes területe minél kisebb a tábla területéhez képest, annál inkább célszerû precíziós kezelést végrehajtani, hiszen ekkor legnagyobb a gyomirtószer-megtakarítás. A védekezés akkor gazdaságos, ha a megtakarítás nagyobb, mint a helyspecifikus kezelés tervezésének és megvalósításának ráfordításai. Ezek a táblabejárás, az irodai tervezés és az automatizált kijuttatás személyi, anyag és egyéb költségei.
A precíziós gyomszabályozás megvalósítására, a kezelések tervezéséhez és végrehajtásához a gyomok felvételezése és a védekezés időpontja szerint alapvetően kétféle lehetőség van.
Az egyik az real-time vagy online (valós idejû) technológia, amikor a területen található gyomnövények észlelése és a kezelés egy időben történik. A táblán haladó gépcsoport kamerái által készített felvétel szín- és/vagy alakparamétereinek számítógépes értékelése alapján vezérelt permetezőgép a megfelelő foltokat kezeli. Legfontosabb előnyei, hogy a folyamat során emberi beavatkozásra általában nincsen szükség, és a kezelés azonnal megtörténik. Hátránya, hogy igen költséges és bonyolult, viszonylag kis területteljesítményû.
A másik eljárás során a gyomfelvételezés és a védekezés időben elkülönül. Először a gyomnövény-borítottság értékelése történik meg, amely alapján a kapott adatokat földrajzi pozíciókhoz (DGPS) rendelve utófeldolgozással gyomtérkép (egy térinformatikai adatbázis) készíthető. Legnagyobb hátránya az, hogy általában a gyomfelvételezés és a védekezés között kevés idő (állománykezeléseknél csak néhány nap) áll rendelkezésre, amelyet az időjárási kockázat is terhel. Ezért a gyomtérképek gyors elkészítésére és a védekezés előtt a felvételezés (táblabejárás, távérzékelés) gyors szervezésére van szükség. Ha a felvételezés alapkezelés tervezéséhez történik, akkor viszonylag hosszú idő állhat rendelkezésre a gyomfelvételezés és a kezelés között.
A precíziós gyomszabályozás gyakorlati alkalmazási lehetőségei
Az USA-ban, Ausztráliában és Nyugat-Európában is évek óta folynak valós idejû precíziós gyomszabályozási kísérletek, azonban az alacsony haladási sebesség és a kis munkaszélesség miatt a területteljesítmény kicsi, ezért ez az eljárás ma inkább kertészeti kultúrákban tûnik alkalmazhatónak.
Jóval nagyobb teljesítményû és gazdaságosabb lehet a térkép alapján vezérelt kezelés. A gyomtérkép elkészíthető táblabejárással és a gyomfoltok körbejárásával, vagy valamilyen elv szerinti mintatér kijelöléssel. Igen nagy területteljesítményû a távérzékelés felhasználása a térképezésben, amely során a gyomnövényzet eloszlását légi vagy ûrfelvételek feldolgozásával állapítjuk meg. Azonban ezek az eljárások ma még nagyrészt költségesek, nem megfelelő térbeli vagy spektrális felbontásúak és nagy az időjárási kockázat is, ugyanis felhős időben megfelelő felvételek nem készíthetők.
A precíziós gyomszabályozással szemben támasztott maximális követelmény az egyes gyomfajok egyedi térképezését és kezelését célozza. Ez azonban a technológia mai szintjén irreális elvárás és nincs is szükség az ilyen részletességû feldolgozásra, mert a napi gyakorlatban is általában fajcsoportok, illetve egyes veszélyes fajok ellen védekezünk. Ezért elegendő egy táblán a magról kelő kétszikûek, évelő kétszikûek stb. elterjedésének megállapítása, illetve egyes problémás fajok, pl. a galaj, a vadzab, a parlagfû stb. egyedi kezelése.
Legegyszerûbb esetben állandó összetételû gyomirtószer-kombinációval és állandó dózissal, a permetezőkeret szakaszolása nélkül dolgozhatunk. Nagyon alkalmas a precíziós eljárás az alapkezelések után maradt évelő gyomok foltjainak kezelésére, például az acat ellen kukoricában. A genetikailag módosított, totális gyomirtó szereknek ellenálló kukoricában igen perspektivikus lehet a helyspecifikus kezelés, mivel csak az összes gyomborítás megállapítására van szükség, hiszen a totális gyomirtó szer (glifozát) valamennyi gyomfaj ellen hatásos.
Természetesen a gyakorló szakembereket elrettenti a precíziós technológia nagy beruházás és szakértelem igénye. Nem is lehet követelmény az, hogy a precíziós kezeléseket mindenki maga tervezze és hajtsa végre. A precíziós eljárások gyors térhódításának kulcsszereplői a rendszerintegrátorok, akik rendelkeznek a szükséges szakértelemmel, gépi és informatikai háttérrel, ezért a precíziós kezeléseket a partner gazdaságoknak szolgáltatás formájában tudják majd elvégezni. A termelő feladata csupán az lesz, hogy döntsön, hogy amennyiben az költség-megtakarítással jár, alkalmazza-e a technológiát.
Címlapkép: Getty Images
