A nitrogén nagyobbik részét (60–80%-át) a növények tavasszal kapják meg fejtrágyaként, vagy a tavaszi vetésű kapásnövények esetében starter trágyaként gyakran kombinálva nyomelemekkel is. A tavaszi fejtrágyázás a legnagyobb területen az őszi vetésű kalászosok és repce, ill. gyepek, rétek, kaszálók esetében az egyik első és legfontosabb munkaművelet a gazdaságokban az év kezdetén. Az időpont megválasztásánál az egyik legfontosabb szabály azontúl, hogy a növény milyen vegetációs időszakban van és mennyire képes felvenni a kiadagolt tápanyagot, a talajokban és a növényekben a legkisebb taposási kártétellel legyen elvégezhető a munkaművelet. Megfelelő teherbírású, kellően felszáradt talajon szabad csak elkezdeni a munkát.

Kedvezőbb a helyzet a művelőnyomos technológiák esetében, amelyeknél nem csak korábban, de a művelőnyomok kiosztása révén pontos fogáscsatlakozásokkal végezhető el a művelet. A tavaszi fejtrágyázást is gyakran egy vagy két műveletben végzik el a gazdaságok. Jellemzőbb az egy menetben kijuttatott nagyobb adagú fejtrágyázás, míg más gazdaságok egy korábbi (szárba szökkenés) és későbbi (kalászhányás) kijuttatás között osztják meg a növénynek szánt N-hatóanyag kiszórását. Ebben az esetben jobban kombinálható a fejtrágyázás baktériumtrágyák és bioaktív anyagok kijuttatásával is.

Fejtrágyázás szilárd műtrágyákkal és röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépekkel

A főleg N-hatóanyagtartalmú, vagy ritkábban komplex szilárd (granulált szemcsés) műtrágyák túlnyomó részét fejtrágyaként traktorokra függesztett centrifugális elven dolgozó röpítőtárcsás műtrágyaszórókkal juttatják ki.

Ezeknek a felszereltsége, teljesítménye, munkaminősége és szabályozhatósága nagyban függ a műtrágyatartályuk térfogatától. A kisebb, 200–400 literes, fordított csonkakúp alakú tartállyal és egy szórótárcsával rendelkező kisüzemi függesztett műtrágyaszórók csak szerényebb képességekkel rendelkeznek. Arra jók, hogy szétterítik a műtrágyát, de a szórásminőségük, ill. szabályozhatóságuk, már gyakran kifogásolható és a teljesítményük is, legfeljebb a kisebb gazdaságok birtoknagyságaihoz elegendő. A nagyobb, 1000 és 4000 liter közötti térfogatú, fordított csonkagúla alakú tartállyal és két röpítőtárcsás szórószerkezettel rendelkező, jobban felszerelt függesztett műtrágyaszórók nagyobb teljesítményűek, már számos szabályozhatósággal rendelkeznek.

A pontos mennyiségi (dózis) szabályozás mellett a szóráskép és a szórásegyenletesség, a mezsgye-, határ-, árokszórás környezetorientált beállíthatóságát, ill. mérleggel felszerelve a táblán belüli differenciált kijuttatást és szórásszakaszolást is képesek megvalósítani (Amazone, Bogballe, Cavallo, Kverneland, Kuhn, Rauch, Sulky, Sola, Unia stb.). A köztes (500–1000 literes tartállyal szerelt) méretű műtrágyaszórók tudásban és technológiai képességekben a kettő között foglalnak helyet. A traktorra függesztett röpítőtárcsás műtrágyaszórókat kapacitásban és teljesítményben a vontatott kivitelű, 4.000–15.000 literes műtrágyatartállyal szerelt, 5,0–15,0 tonna teherbírású műtrágyaszórók követik (Amazone, Bredal, Güstrower, Sola, Sulky, Rauch, RCW, Unia stb.). A magajáró alvázakra szerelt műtrágyaszóró felépítményeket elsősorban a John Deere R 4030/R 4038 és R 4940 magajáró permetezőkre cserefelépítményként felszerelhető 5730 literes műtrágyatartályú szórógépek képviselik Magyarországon. A röpítőtárcsás műtrágyaszóróknak a legfontosabb funkcionális egységei az adagoló és szórószerkezet, valamint ezeknek a szabályozhatósága.

Az adagolószerkezet segítségével szabályozható a területegységre (ha) kijuttatott műtrágya mennyisége, amely függesztett gépek esetében a tartály fenék részén kialakított schuber segítségével történik, amelynek a helyzete kézzel mechanikusan, a traktor fülkéjéből távműködtetve hidraulikusan vagy elektronikusan, ill. automatikus vezérléssel valósítható meg. Változó hatóanyag-mennyiség helyspecifikus kijuttatása esetén (Quatron és CDA) pedig a digitalizált tápanyagtérkép által vezérelve, menet közbeni automatikus állításokkal oldható meg az eltérő műtrágyamennyiségek kijuttatása.

 A vontatott és a felépítményes műtrágyaszóróknál a műtrágya adagolását a tartályfenéken sebességarányosan mozgó szállítószalag végzi, a mennyiség pedig az adagolónyíláson keresztül szabályozható. A műtrágyadózisok beállítását a szórógépeken beállító skálák és táblázatok segítik, ezek hiányában (vagy azok pontosításához) célszerű a leforgatási próbát is végezni. Mivel az adagoláspontosság és a szórásminőség a műtrágyák fizikai tulajdonságaitól is függő, ezért műtrágyaféleségenként ajánlatos elvégezni. A mérleggel is felszerelt műtrágyaszóróknál a leforgatási próbák elvégzése és a beállítások ellenőrzése próbaszórásokkal viszonylag könnyen elvégezhető. Egyedüli megoldást kínál a Kverneland a kijuttatott mennyiség folyamatos ellenőrzésére, amely az Extra-CL EW és TL gépein referencia optikai szenzor ellenőrzi a kijuttatott mennyiséget és változtatja a beállításokat. Több gépgyártó (Amazone, Bogballe, Rauch, Sulky stb.) is működtet online laborszolgáltatást (FertiTest), amely a megadott géptípushoz és műtrágyafajtához kérésre megküldi a beállítási paramétereket és/vagy interneten teszi közzé a mindenki számára elérhető adatokat. Ezek a műtrágya szerviz adatok Android vagy iOS programozású készülékekkel, akár okostelefonnal is elérhetők.

A műtrágyaszórók másik fontos szerkezeti egysége a szórószerkezet, amely a legtöbb gépen, centrifugális elven dolgozó röpítőtárcsákból épül fel. A tárcsák mérete, lapátozása, dőlésszöge és fordulatszáma, a műtrágya-feladási pont helyzete stb. mind jelentősen befolyásolja a megvalósítható szórásszélességet, ezen belül a munkaszélességet és a szórásegyenletességet. A két röpítőtárcsás, korszerű felépítésű gépek szórásszélessége 36–56 m között alakul, ezen belül a munkaszélességük pedig általában 18–28 m. A szórásszélesség és a szórásegyenletesség befolyásolására, a szórás szakaszolására számos mechanikus (terelőlemezek, ernyős határolók, az egyik szórótárcsa kiiktatása stb.), ill. autonóm, vagy ISOBUS-szal és GPS-szel működtethető elektronikus vezérléseket, automatikákat alkalmaznak. Ez utóbbiak a traktor fülkéjében elhelyezett terminál és monitor segítségével működtethetők (AmazoneAuto-TS és Click TS, Limiter, Comfort és Tronic-Paket; Sulky Tribord 2 Di és 3 Di, ISOBUS Ready, Vision-X; Kverneland ExactLine, IsoMatch Tellus és GEOControll stb.). A szórásszélesség és a szórásegyenletesség automatikus befolyásolására szívesen építenek be a gyártók a gépeikbe különböző radar- és ultrahang-szenzorokat (Kverneland Referencia szenzor, AmazoneArgus Twin rendszer; Rauch MDS/CDA; Sulky Justax, Econov stb.). Mivel a fejtrágyázás során kisebb, 150–250 kg/ha műtrágyadózisokkal kell dolgozni, ezért az egyenletes kijuttatásnak (a szórásminőségnek) fokozottabb a jelentősége.

A röpítőtárcsás centrifugális szórószerkezetek mellett kevesebb számban lehet találkozni szórókeretes, mechanikus (csigás), vagy pneumatikus kijuttató szerkezetekkel szerelt gépekkel, amelyek a szórókeretük szélességében egyenletesen juttatják ki a fejtrágyának használt műtrágyákat. A szilárd műtrágyákkal végzett fejtrágyázás során a megfelelő teljesítmények eléréséhez megfelelő hangsúlyt kell fektetni a gépek kiszolgálásához (a műtrágya kiszállítására és feltöltésére). A nagy teljesítményű gépek műtrágyaellátására a gépesített Big-Bag zsákos/konténeres megoldások alkalmazása célravezető. A teljes anyagmozgatási és tárolási logisztika erre építhető.

Fejtrágyázás folyékony műtrágyákkal és permetezőgépekkel

A szilárd műtrágyákhoz képest jobb minőségben végezhető a tavaszi fejtrágyázás permetezőgépekkel kijuttatott folyékony mű­trágyákkal. Erre legelterjedtebben a Nitrosol 30% N-tartalmú oldat műtrágyákat alkalmazzák, amely több gyártó (Nitrogénművek, Tedej stb.) termékeként is beszerezhető. A folyékony műtrágyákkal végzett fejtrágyázás összekapcsolható a talajélet serkentésére használható baktériumtrágyák, vagy a talajban lévő tápanyagok feltáródását és felvételét segítő bioaktív anyagok kijuttatásával, amelyek növelik a műtrágyák hasznosulásának hatékonyságát és csökkenthető a műtrágyafelhasználás. A folyékony fejtrágyákat a növényzet jobban képes hasznosítani, jobb a hatóanyag-felvétele. Velük a helyspecifikus precíziós trágyázás nagyobb pontossággal valósítható meg, mint szilárd műtrágyákkal. A folyékony műtrágyákkal végzett fejtrágyázáshoz erre a célra gyártott vagy átalakított függesztett, vontatott, vagy magajáró permetezők alkalmazhatók csak. Ezek folyadékrendszerének, beleértve a szivattyút, a szabályozószelepeket és a vezetékeket is, korróziónak ellenálló anyagokból kell készülniük.

Nagyobb viszkozitású műtrágyák kijuttatásához nagyobb csőkeresztmetszetek, a membrándugattyús szivattyúk helyett dugattyús vagy centrifugális szivattyúk szükségesek. A folyékony műtrágyák kipermetezésére a szórókeretet speciális ütközőlapos műtrágyafúvókákkal és szórófejekkel kell felszerelni. Erre a feladatra Magyarországon legelterjedtebben a hazai gyártású Huniper permetezőket használják. A folyékony műtrágyákkal végzett fejtrágyázás technológiai szempontból is egyszerűbb logisztikára épülhet. Nagyméretű tartályok alkalmazhatók és a feltöltések szivattyúzással rövid idő alatt végezhetők. Ráadásul megtakarítások is realizálhatók a szilárd műtrágyázáshoz képest. Hatóanyagra vetítve a magasabb hatóanyag-tartalmú Nitrosol folyékony műtrágyák ára kedvezőbb, mint az N-tartalmú szilárd műtrágyáké. A pontosabb kijuttatással és a jobb hasznosulással a fejtrágyázás során velük műtrágya takarítható meg. Ugyanakkor a folyékony műtrágyák kijuttatására alkalmas permetezők drágábbak, mint a szilárd mű­trágyaszórók, de az előzőeknek nagyobb lehet a teljesítményük.

Precíziós fejtrágyázás optikai szenzorok felhasználásával

A tavaszi fejtrágyázás időszakában az őszi vetésű növények fejlettségükkel és a színükkel is jelzik már a nitrogénellátottságot, amely a táblán belül, rendszerint differenciált módon jelenik meg. Ezért ebben az időszakban nem csak a digitalizált talaj-tápanyagellátottsági és a korábban a táblán termelt növények hozamtérképe alapján lehet a precíziós gazdálkodás keretében helyspecifikus táp­anyag-kijuttatást végezni, hanem a növények nitrogénellátottságának (N-szenzor) és vegetációs indexe (NDVI) – amely adott terület vegetációs aktivitását fejezi ki és szoros összefüggésben van a növények klorofiltartalmával – alapján is differenciálni lehet a tápanyagpótlást. Sőt, az előzőekben felsorolt megoldások kombinációjával (talaj- és hozamtérkép + N szenzor vagy NDVI) is lehetséges a kijuttatást elvégezni. Erre szolgálnak a „Map Overlay” szoftverek, amelyek nagy pontosságú helyspecifikus N-fejtrágyázást tesznek lehetővé. A kutatók nagy intenzitással keresik azokat a tudományos, technikai és technológiai megoldásokat, amelyekkel a „Precision Farming” és a „Smart Farming” (precíziós és okos) gazdálkodási rendszerekben képesek optimalizálni a termelési inputokat és a ráfordításokat, ezáltal pozitívan befolyásolni a gazdálkodási eredményeket. Ezek közé tartozik a növények méréseken alapuló optimális tápanyagellátásának a biztosítása is, amelyhez az optikai szenzorokat hívják segítségül. A gyakorlati megvalósításokhoz egyre több ilyen berendezés közül lehet manapság már választani.

A növényállomány nitrogénellátottságának és vegetációs indexének alapján megfelelő időben kijuttatott N-fejtrágyázásnak a kedvező hatását számos kísérlet egyértelműen bizonyította:

• valós idejű kontrollt nyújt a növények állapotáról,
• optimalizálja a növények nitrogénellátását,
• növeli a nitrogén műtrágyák hasznosulásának hatékonyságát,
• 8–14%-os nitrogén-megtakarítást eredményez,
• 5–10% közötti hozamnövekedést biztosít,
• javul a termés minősége és egyenletessége,
• gabonáknál nő a fehérjetartalom, repcénél az olajtartalom,
• kiegyensúlyozottá válik a területen a szervesanyag-tömeg,
• jelentősen csökken a növényeknél az állomány megdőlésének veszélye és ezáltal a betakarítási veszteség is,
• segít betartani a nitrogéndirektívákat,
• optimalizálja a tápanyagellátás költségeit.

A módszer lehetőséget kínál többféle kijuttatási elv megvalósítására, amellyel kapcsolatosan a kutatók véleménye is megoszlik. A két legjellemzőbb elv:

• Az egyik elv, hogy a jobb kondícióban lévő növényekre helyspecifikusan több nitrogént kijuttatni, mert azok jobban hasznosítják azt, de ebben az esetben jelentős egyenetlenségek alakulhatnak ki a táblán belül a növényállományban, amely pl. a betakarítógépeknek okozhat problémát.
• A másik elv, hogy a gyengébb kondícióban lévő növényekre több nitrogént kijuttatni, az állomány feljavításához, kiegyenlítettebbé tételéhez.

Jelenleg ez utóbbi elv érvényesül, de csak szoftver kérdése, ha valaki a másik elv mentén szeretne dolgozni. A kutatás abban az irányban is zajlik, hogy a növények vegetációs indexével szoros korrelációban lévő klorofil tömegen keresztül, bizonyos növényi betegségekre, ill. azok elterjedésének mértékére is adjanak képet az optikai szenzorok. Ez a kutatás azon az elven alapul, hogy a beteg növény klorofiltartalma is lecsökken. Idő kérdése, hogy erre a feladatra is megjelenjenek NIR technológiával dolgozó optikai szenzorok. Jelenleg nyolcféle nitrogén vagy biomassza vegetációs index alapján dolgozó szenzorokkal felszerelt berendezéssel lehet találkozni a piacon.

A legrégebbi és az egyik legelterjedtebb a Yara/Agricon N-szenzoros berendezései, ill. a legújabbak közé sorolható a CLAAS-nak a Fritzmeier-rel kooperációban gyártott IRMI vegetációs indexet mérő szenzoros Crop Sensorja, valamint a TopCon NDVI indexel dolgozó CropSpec berendezése. Ezek többsége a NIR technológia elvén működik, a növényállomány reflexióját fotódiódákkal mérik, másodpercenként akár 500 mérést is végeznek, ezek alapján számolják a vegetációs indexet.

A traktorok, magajáró gépek elejére függesztett vagy a vezetőfülke tetejére szerelt kereten található szenzorfejek zöménél egy, vagy két LED, ill. XENON fényforrás teljes spektrumú fényt bocsát a traktor előtti növényzetre, amelynek a klorofiltartalma a 450–600 manométer hullámhosszúságú kék és zöld tartományokat elnyeli, a 630–680 manométer vörös fényt részben, az infravörös közeli (sárga) 700–1400 manométer közötti fényspektrumú tartományok nagyobbik részét visszaveri. A visszavert fény mennyiségét és összetételét a szenzorfejben található fotódiódák gyűjtik össze, ill. azzal arányos jelet küldenek a fedélzeti számítógépre. Ezen reflektancián alapuló mérésből állapítja meg a berendezés szoftvere a bio­massza vegetációs indexet, amely a vegetáció intenzitására utal. Az NDVI értéket a növényzet által a közeli infravörös és látható vörös sugárzási tartományokban visszavert, sugárzási intenzitások különbségének és összegének hányadosa adja. A fedélzeti számítógépek által feldolgozott jelek többségében ISOBUS (traktor-munkagép közötti kommunikáció) segítségével küldenek jelen idejű utasítást a traktor mögött üzemelő szilárd műtrágyaszórónak, ill. folyékony műtrágyát kijuttató permetezőnek a szükséges N-dózis kiadagolására (Direct Command). A fotóspektrométerrel felszerelt fénydetektoros N-szenzorok színképelemzéssel dolgoznak és főleg a növényzet színe alapján állapítják meg a klorofilmennyiséget és a nitrogénellátottságot.

A N-szenzoros fejtrágyázás pontosságát nagymértékben befolyásolja a berendezések kalibrálása. A gyártók kalibráló szoftvereket is ajánlanak a berendezéseikhez, amelynek az alapját és különböző mértékét nitrogénhiányos kísérleti parcellákon végzett mérések képezik. Helyi kalibrálásához kézi vagy hordozható berendezéseket kínálnak. Ilyenek a Yara N-tester, amely a növények levelén keresztül állapítja meg annak klorofiltartalmát és a nitrogénhiányt. Hasonló hordozható berendezés szerepel az Ag Leader, a John Deere, Trimble kínálatában is (Green Seeker, RT 100).

A cikk szerzője: Dr. Hajdú József