A precíziós növénytermesztési technológia legfontosabb ismérve, hogy helyhez kötötten végzik a növénytermesztéshez szükséges adatok gyûjtését, majd az adatok feldolgozása és kiértékelése után helyspecifikusan végzik el a beavatkozást. A precíziós növénytermesztés többféle módon is megvalósítható, ideális esetben azonban a növénytermesztés mindegyik mozzanata végezhető helyspecifikusan.
A precíziós növénytermesztési technológia lényege tehát abban rejlik, hogy az egységesen mûvelt táblát kisebb területekre, úgynevezett kezelési egységekre bontjuk, majd az egyes egységek eltérő termőképességének, talajtulajdonságainak függvényében differenciáltan végezzük a tápanyag-visszapótlást, növénytelepítést, illetve a helyspecifikus felmérést követően differenciáltan valósítjuk meg a növényvédelmet.
Ahhoz, hogy a táblán belüli változatosságot mérni és rögzíteni lehessen, elsősorban pontos helymeghatározásra van szükség. A mûholdas helymeghatározás (GPS, Global Positioning System, Globális Helymeghatározó Rendszer) lehetővé teszi, hogy a táblán belül nagy pontosságú helymeghatározást végezzünk. Annak függvényében, hogy milyen munkafolyamatot szeretnénk elvégezni, különböző pontosságú eszközöket alkalmazhatunk. Magyarországon is elterjedt számos helymeghatározást végző eszköz, amelyek vagy eszközspecifikusan (erre jó példa a John Deer Starfire rendszere, vagy az AgroCom saját GPS antennája), vagy eszközöktől függetlenül szolgáltatják a mûholdas helymeghatározáshoz szükséges jeleket. Ez utóbbira példaként szolgálhat a Trimble GPS vevő. A helymeghatározás ma már akár centiméteres pontossággal is végezhető, aminek a sorvezetés, illetve az automatikus kormányzás esetén van meghatározó szerepe. A technológia fejlődésével egyre szélesebb körben várható, hogy a munkagépek alapfelszerelésévé válnak a helymeghatározó eszközök. El kell azonban oszlatni azt a tévhitet, hogy a GPS betûszóval azonosítják az amerikai (elsősorban katonai célokat szolgáló) mûholdas helymeghatározó rendszert, hiszen a jelvevők többsége egyszerre veszi a GPS illetve az orosz GLONASSZ mûholdak jeleit, biztonságosabbá téve így a mûholdakra való rálátást. Az Európai Unió GALILEO programjának megvalósulását követően újabb (immár elsősorban polgári célokat szolgáló) mûholdas helymeghatározó rendszerrel bővül majd a mûholdcsaládok sora. A változásra a helymeghatározás jelvevőit gyártó cégek igyekeznek időben felkészülni. A megfelelő eszköz megválasztása későbbi beruházástól mentesíthet bennünket, hiszen már most hozzájuthatunk olyan készülékekhez (pl.: Topcon), amelyek képesek lesznek a jövőbeli európai helymeghatározó mûholdjelek vételére is.
Amennyiben a helymeghatározó eszköz (mûholdas jelvevő) rendelkezésre áll, a precíziós növénytermesztés egyéb mûszaki berendezései segítségével helyhez kötötten végezhetők el a munkafolyamatok. Ezek a korábban említettek alapján lehetnek adatgyûjtő pl.: hozammérő, minőségi paramétereket mérő, illetve talajtulajdonságokat meghatározó illetve a beavatkozást, vagy kijuttatást végző pl.: vető, mûtrágyaszóró, permetező eszközök.
Az adatgyûjtő eszközök közül a legfontosabb a hozammérő rendszer. A hozammérésnek kiemelt jelentőséget az ad, hogy a munkafolyamat egyszeri, és az adott évben megismételhetetlen. A hozamadatok, amelyek egyrészt az adott gazdasági év sikerességéről nyújtanak információt, másrészt a következő gazdasági év legfontosabb bemenő adatait jelentik, többféle elven mûködő hozammérő rendszerrel gyûjthetők.
A hozamméréshez szükséges berendezések legfontosabb eleme a hozammérő szenzor, ami eltérő mérési elven alapulhat. Magyarországon elterjedtek az anyagáram-mérő rendszerek, az erőmérő cellákat alkalmazó szenzorok és az optikai érzékelők. Amerikában alkalmazzák továbbá a gamma-sugarakat használó érzékelőket is, ezek a rendszerek azonban hazánkban egészségügyi aggályok miatt nem használhatók.
A hozammérést (mivel területegységre vonatkoztatott mennyiségi adatokat gyûjtünk) kiegészítő egyéb szenzorok (sebességmérő, kombájn dőlésszögét érzékelő stb.) teszik pontossá. Az adatgyûjtést végző, valamint az adatokat feldolgozó eszközök, számítógépek szintén a hozammérő rendszerek elengedhetetlen eszközei (1. ábra).
A hozamadatok ismeretében megszerkeszthető a mûvelés alatt álló tábla hozamtérképe. A 2. ábrán a Nyugat-magyarországi Egyetem Mezőgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar Tangazdaságának kezelésében álló kísérleti tábla 2002-ben felvételezett hozamtérképét mutatjuk be példaképpen. Látható, hogy a termésátlagok kukorica esetén a táblán belül igen nagy területi változatosságot mutatnak. A hozammérők általában a termény nedvességtartalmának mérését is lehetővé teszik, így elkészíthető a táblatérkép nedvességtartalomra vonatkoztatva is.
A hozamtérkép a táblán belüli heterogenitást szemléletesen jeleníti meg, ugyanakkor a tápanyag-visszapótlási modell egyik legfontosabb bemeneti adatául szolgál. Ahhoz azonban, hogy a tápanyag visszapótlást is helyspecifikusan lehessen elvégezni, nem csak a hozamadatok feltérképezésére, a táblán belül változatosan megjelenő talajtulajdonságok mérésére is szükség van. A talajtulajdonságok meghatározása a jelenlegi gyakorlat szerint kezelési egységekre vonatkoztatott talajmintavétellel, majd laboratóriumi elemzéssel történik. Egyre több olyan szenzorral találkozhatunk ugyanakkor, amelyek a jövőt előrevetítve az egyes talajtulajdonságokat – a hozamméréshez hasonlóan – folyamatos üzemmódban képesek mérni. Egyes talajfizikai paraméterek mérése már manapság is nagy biztonsággal elvégezhető (pl.: a talajtömörödöttség meghatározása). A szakirodalom egyre több olyan szenzort is ismertet, amelyek a talaj egyéb tulajdonságait mérik, ezek az érzékelő berendezések azonban a gyakorlatban még nem terjedtek el.
A hozam és talajadatok (valamint egyéb paraméterek) ismeretében megfelelő tápanyag-visszapótlási modelleket alkalmazva (pl.: Proplanta „MTA TAKI-MTA MgKI költség- és környezetkímélő trágyázási szaktanácsadási rendszer és szoftver”) készíthető el a tápanyag-visszapótlási terv (3. ábra). A kijuttatás szintén helyspecifikusan történik, amelyhez a már ismertetett mûholdas helymeghatározó rendszer szolgáltatja a pozíciót. A szilárd és a folyékony mûtrágya kijuttatásához speciális berendezésekre van szükség. Erre a feladatra különböző gyártmányú mûtrágyaszóró berendezések állnak rendelkezésre. Saját kísérleteinkben az Amazone ZA-M szériájú röpítőtárcsás mûtrágyaszórót alkalmaztuk. A legtöbb ilyen gép csak egy-egy monomûtrágya kijuttatását teszi lehetővé, így a helyspecifikus tápanyag-visszapótlást több menetben lehet csak elvégezni. Külföldön beszerezhetők olyan pneumatikus mûtrágyaszórók is, amelyeknél az NPK mûtrágyák egy menetben, ugyanakkor hatóanyagra nézve helyspecifikusan juttathatók ki.
Bár saját tapasztalatokkal nem rendelkezünk a helyspecifikus növénytelepítés, illetve növényvédelem terén, néhány szót azonban érdemes erről a két területről is ejteni. A precíziós növénytelepítéshez is rendelkezésre állnak az erre alkalmas vetőgépek. Az IKR például ilyen vetési kísérleteket végez néhány éve, ahol a táblán belül változó tőszámmal dolgoznak, illetve a tábla szélén a szegély felülvetését kerülik el.
A helyspecifikus növényvédelem jelenlegi legnagyobb kihívása a különböző gyomfajok, kórokozók, illetve kártevők felmérése. Amennyiben a felmérés rendelkezésre áll (ez manapság még nem automatizált, így szakértelmet és emberi erőforrást igényel), úgy elkészíthető a táblán belül differenciált beavatkozás terve. A védekezésre megfelelő, precíziós technológiát alkalmazó növényvédő gépek már kaphatók a piacon.
Saját kutatásaink jelenleg is több irányba folytatódnak. A betakarítási kísérleteket kiterjesztettük a szem minőségi paramétereinek (fehérje-, olaj-, illetve további nedvességtartalom) meghatározására is. Az Amerikából beszerzett Zeltex típusú mûszer betakarítás során menet közben közeli infravörös sugarakkal mér. Az első kísérleti mérések bíztató eredményeket hoztak, ugyanakkor a hazánkban oly fontos olajosnövények közül a napraforgó olajtartalmát nem tudja meghatározni a héj túlzottan sötét színe és vastagsága miatt.
A talajparaméterek közül elsősorban a talaj fizikai paramétereinek mérésére koncentrálunk. A talajellenállás on-line rendszerû (folyamatos) méréséhez talajlazítót használunk (4. ábra). Az erőmérést a traktor EHR rendszere teszi lehetővé. A talaj fizikai tulajdonságainak meghatározásához alkalmas még az ábrán látható penetrométer is, ez azonban nem biztosít folyamatos mérést.
A precíziós növénytermesztés berendezéseinek továbbfejlesztését mindenekelőtt a szenzortechnika fejlődése segítheti elő. Várhatóan a magas szinten stabilizálódó élelmiszerárak, illetve a környezetvédelmi követelmények ösztönözni fogják legalább egyes technológiai elemek alkalmazását.
A helyspecifikus növénytermesztés megkívánja a magas szintû számítástechnikai-térinformatikai ismereteket. Ezt nem mindenki kívánja elsajátítani. A precíziós növénytermesztés megvalósításához ebből a megfontolásból igénybe vehetők egyes termelési rendszerek (IKR, KITE) szolgáltatásai, továbbá elsősorban nagyobb gazdaságok esetén érdemes megfontolni a saját rendszer beszerzését is. Vizsgálataink szerint a gazdaság méretétől, illetve a rendszer kiépítettségétől függően a technológia alkalmazása már néhány év alatt is gazdaságossá válik.
Milics Gábor–Dr. Kacz Károly
–Dr. Neményi Miklós,
NYME-MÉK, Biológiai Rendszerek Mûszaki Intézete
