Természetesen ez korszerű tervezési, irányítási és ellenőrzési módszerek mellett folyamatszervezés, ill. az adatbázisok létrehozása, működtetése és értékelése nélkül nem valósítható meg. Magyarországon csak kevés gazdaságban lehet találkozni még komplex precíziós gazdálkodási rendszerekkel, de a gépirányításban, a művelési pontosságok javításában, a gépek kihasználásában, vagy a talajerőtérkép, ill. hozamtérkép szerinti tápanyag-visszapótlásban, a vetésben és a permetezés során már sok gazdaság alkalmaz precíziós módszereket. Ezekhez nagymértékben járultak hozzá a nemzetközileg elérhető (GPS, DGPS, GLONASS, GNSS) műholdas gépkövető rendszerek, ill. a gépirányítást és helyzet-meghatározást pontosító korrekciós rádiójeleket szolgáltató RTK állomások földi hálózata, amelyek lefedik az ország egész területét.

Ilyen rendszert működtet és ezzel kapcsolatos teljes körű szolgáltatásokat kínál a KITE, amely alapvetően a John Deere GreenStar, JDLink és JD-Office rendszereire épül. Ugyancsak komplex precíziós gazdálkodási rendszert kínál az AXIÁL is a mAXI-NET rendszerével, amely RTCM jelekkel dolgozik és japán Trimble eszközöket használ.

A két rendszer alapvetően az RTK bázisállomások hálózatának működtetésében tér el egymástól. Mindkettőnek nagy előnye, hogy lépésről lépésre folyamatosan fejleszthető és bővíthető az automata gépirányítástól a komplex rendszerig. Részben hasonló precíziós rendszerek más hazai kereskedők kínálatában is megtalálhatók (Agro-Békés, Agrogazda, Agrotec, AgroVir, Kverneland Group Hungária stb.) Az automatikus gépirányítás és a művelési pontosság növelésében az RTK GPS (GNSS) hálózatok jelenleg a 2,0–2,5 cm-es pontosságra képesek, amelyek a vetésnél, a tápanyag-visszapótlásnál, a növényápolásban, a növényvédelemben és a betakarításnál pontossági áttörést hoztak, növelték a teljesítményeket, helyspecifikussá tették a műveléseket, csökkentették az elhagyásokból származó kieséseket a felülvetésekből, vagy felülpermetezésből és felülszórásból származó többletfelhasználásokat, ill. -költségeket.

Ezen műveletek közé sorolható a sorközvezérelt kultivátorokkal végzett precíziós sorközművelés és ápolás is, amely elsősorban a keskeny és széles sortávú szántóföldi kapás növényeknél (cukorrépa, szója, burgonya, kukorica, napraforgó stb.) valamint a szabadföldi zöldségkultúráknál (hagyma, salátafélék, gyökérzöldségek, paradicsom stb.) kerül alkalmazásra, azok kelés utáni néhány leveles állapotától a szárba szökkenésen át egészen a sorközök járhatóságáig. A sűrűsoros kertészeti kultúráknál ágyásos termesztés és művelés esetén alkalmazzák elterjedten. Ebben az esetben az ágyások közötti szélesebb művelőnyomban biztonságosan haladhat a traktor kereke, a sorközművelő kultivátor pedig egy vagy három ágyásban műveli meg a sorközöket, amelyek száma 12-től 18-ig változhat.

A sorközművelő kultivátorok csoportosítása

A sorközművelő kultivátoroknak alapvetően háromféle változatát különböztetik meg.

Az egyik legelterjedtebb változatot a (60–90 cm közötti) sortávú szántóföldi kultúrák sorközének művelésére alkalmas, nagy gerendelymagasságú és a szélesebb növényi sorközök művelésére alkalmas, robusztusabb paralelogramma felfüggesztésű művelőelemekkel rendelkező kultivátorok képviselik. Ezek rendszerint három kapatartóval szerelt művelőtagokból felépülő 4–24 (32–36) soros függesztett kultivátorok.

Garford Robocrop

A második csoportot a keskeny (40–50 cm) sortávú szántóföldi növények sorközművelésére alkalmas, alacsonyabb gerendelymagasságú, finomabb felfüggesztésű művelőtagokkal szerelt 4–16 soros kultivátorok képviselik.

A harmadik csoportba a szabadföldi zöldségnövények keskeny (25–35 cm) sorközének művelésére is alkalmas finom művelőtagokból és kapákból felépülő kultivátorok sorolhatók. Létezik egy negyedik csoport is, amelybe a speciális rendeltetésű kultivátorok tartoznak, ezek a szőlő- és intenzív gyümölcsösök sorközének, faiskolai ültetvények, vagy fiatal telepítésű erdei pászták művelésére használható kultivátorok. Valamennyi traktorra függesztett kivitelben készül, így mozgásuk összehangolt a traktoréval. Többnyire hátul függesztettek, ritkábban elől függesztettek, de kombinált függesztések is előfordulnak.

A sorközművelő kultivátorok sorközvezérlésének fejlődése

A gépesítés előtti időszakban a lóvontatású gyalogkísérésű kultivátorokkal egyenként művelték a sorközöket, amelynek a pontosságát a kultivátort irányító személy képességei és a ló irányíthatósága határozták meg. Ebben az esetben is még gyakran volt szükség külön lóvezető alkalmazására, hogy a ló ne tévesszen sort vontatás közben. Az első traktorvontatású kultivátorokon, az 1950–60-as években, faros kormányosokat alkalmaztak, amelyek mechanikus kormányzással irányították mindig a sorközbe a kultivátor művelőtagjait. Ez jelentős szennyeződésnek, fizikai- és porterhelésnek tette ki a kormányosokat és ennek okán, valamint a traktoroknál az érzékenyebb hidraulikus szervokormányzás terjedésével, nagyobb védőtávolság mellett ugyan, a későbbiekben a traktor vezetője végezte és részben még ma is végzi a kultivátorok sorközre irányítását, az azonban erős koncentrációt igényel. A biztonságosabb iránytartáshoz taréjos vezetőkerekeket, vezetőtárcsákat helyeztek a kultivátorok gerendelyén, amely megakadályozza a kultivátor hirtelen irányváltoztatását, ill. később mechanikus sorérzékelőkkel és elektrohidraulikus vezérlőszelepekkel igyekeztek hidraulikus kormányzással a kultivátortagokat a sorközök közepében tartani.

Forradalmi változást hozott a művelési sebesség növelésében, ill. kultivátorkapák és növények védőtávolságának csökkentésében a traktorokon a műhold (GPS, DGPS, RTK PS, GLONASS, GNSS) vezérlésű sorvezetők és az automata kormányzások elterjedése. Ezekkel a monitoron látott kép és jelzések alapján, ill. automatikus iránytartással a korábbi 10–12 cm körüli védőtávolságok akár felére is csökkenthetők. A földi RTK-korrekciók jelek felhasználásával a traktorok automata kormányzásának pontossága tovább javult, ezáltal a kultivátorozás pontossága is nőtt és sebessége is nagyobb lett.

Napjainkban már egyre több gazdaság használja legalább a vetéshez, a tápanyag-kijuttatáshoz, a sorközművelésnél és a növényvédelemben a nagy pontosságú RTK GPS-vezérlésű automata traktorkormányzást.

Sorközművelés precíziósan

A sorközművelésnek és a növényi sorok ápolásának két precíziós módszere terjedt el a gyakorlatban. Az egyik a nagy pontosságú RTK GPS automata traktorkormányzások pontosságát javítja a művelések során azáltal, hogy a traktor mindenkori pozícióját azonosító és automatikus kormányzását megvalósító vevő antenna és számítógép mellett a kultivátor gerendelyére is RTK GPS-vevő és számítógépes terminál kerül, amely érzékeli az esetleges eltéréseket a traktor nyomvonala és a kultivátor helyes irányvonala között, majd a kultivátor függesztésén keresztül korrigálja azt (AIG – AutoTrac Implement Guidance rendszer, amely a 2017-es Agritechnica-n ezüstérmes lett).

A két lépcsős automata kormányzási rendszerben a traktor és a kultivátor műholdvevője párhuzamosan dolgozik. A kultivátor RTK GPS-vevője folyamatosan figyeli a kultivátor pontos sorközpozícióját és mindig összehasonlítja azt az ideális nyomvonallal. Amennyiben eltérést érzékel, a függesztő szerkezetbe beépített hidraulikus egység jobbra vagy balra mozdítja a kultivátor gerendelyét. Ezzel elérhető, hogy a traktor és a kultivátor lehetőleg mindig azonos és egyben ideális nyomvonalon haladjon és a lehető legkisebb védő távolság mellett valósuljon meg a sorközművelés. Ezt a rendszer valósítja meg a KITE, a John Deere GreenStar rendszerével az AutoTrac automata kormányzással, John Deere traktorokkal és a hozzájuk kapcsolt Orthman széles sortávú (75–80 cm), 4–24 soros változatban készülő sorközművelő kultivátorokkal.
A sorközműveléssel egy menetben a gépkapcsolat sorpermetezésre és növénytápláló sorműtrágyázásra is használható. A John Deere traktorokon és az Orthman kultivátorokon is StarFire 3000 RTK GPS-vevő antenna és GreenStar 2630 terminál található, amelyek monitorján jól követhető a művelési pontosság. A rendszer eltárolja valamennyi tábláról a művelés nyomvonalát és ezen a nyomvonalon a művelés későbbiekben bármikor megismételhető. Ez a rendszer más RTK GPS-vevőkre épülő automata traktorkormányzások esetén is alkalmazásra kerülhet, hasonló felépítésű elemek felhasználásával. Elsősorban a precíziós gazdálkodás gyakorlati alkalmazásában előttünk járó nyugat-európai országokban lehet vele gyakrabban elterjedten találkozni, Magyarországon pedig a KITE partnergazdaságai körében terjedt el.

A KITE a John Deere traktorok és az Orthman munkagépkapcsolatban ezt a rendszert sávművelés (Strip-Till) esetén is alkalmazza, amely nemcsak a művelt sávok pontos kialakítására, hanem vetőgépre átszerelve a sávon belüli nagy pontosságú vetés, később pedig sorpermetezés, ill. sorműtrágyázás és a sorközi gyomirtás megvalósítására is használható.

Precíziós sorközművelés lokális szenzorokkal, GPS nélkül

A nagy pontosságú precíziós sorközművelés megvalósítható műholdas kapcsolat nélkül is, amely legalább annyira elterjedt a gyakorlatban, mint műholdas helyzet-meghatározásra és automata kormányzásra épülő rendszerek. Ezek sorérzékelő lézerrel (Laser Pilot) vagy képfelbontással dolgozó 2D-s, vagy 3D-s színes optikai kamerákkal (OptiCam, Culti Cam, maxi-Cam, EcoCam) dolgoznak, amelyek a kultivátor gerendelyén kapnak helyet és a traktor melletti sávban előrefelé pásztázzák a növényi sorokat. Éjszakai munkavégzéshez munkafényszórók világítják meg a területet. Ilyen optikai Culti Cam sorérzékelős sorközművelő kultivátorok megtalálhatók több nyugat-európai sorközművelő kultivátorgyártó (Carre, Einböck, Garford, Hatzenbichler, Kress, Steketee, Monosem, Schmotzer, Thyregod stb.) kínálatában, amelyek nagy része a rendszert kifejlesztő CLAAS E-Systemstől vásárolja azt meg. Kelet-Európában pedig elsősorban a cseh Bednar s.r.o kínál már szériában Culti Cam optikai sorérzékelővel felszerelt, precíziós művelésre alkalmas kultivátorokat, illetve két magyar sorközművelő kultivátorokat gyártó vállalkozás, a Busa (KS-6/8FK+BB+Cam) és az Omikron (ORS-6/3 MEV) is rendelkezik ilyen kultivátor prototípusával. A hazai piaci kínálatban az AXIÁL-Monosem mAXI-CAM, a Bednar RN-OptiCam, az Einböck CultiCam, a Garford Robocrop, a Hatzenbichler és a JD-Monosem SDD optikai sorérzékelővel felszerelt kultivátorokkal lehet találkozni (Agro-Békés, a KITE, a Tomelilla és az AXIÁL).

Omikron ORS-6/3 MEV

Az optikai szenzorokkal vagy lézerszemekkel felszerelt precíziós sorközművelésre alkalmas kultivátorvezérlések főbb részegységei a következők:

• Optikai kamera, amely látható (540–620 nm) hullámhossz tartományban dolgozik és a szántóföldön rendszerint 2–4 növényi sort érzékel 1,0–1,5 m távolságban.
• A felvett képet számítógép dolgozza fel, miután kiszűri a zavaró tényezőket (rázkódásból és fényviszonyokból eredő torzulásokat), majd szín és alak szerint elkülöníti a gyomokat a kultúrnövényektől.
• Meghatározza a növényi sorok pontos helyzetét és összehasonlítja a betáplált sortávolság és művelési irány mintával.
• Eltérés esetén a számítógép vezérlő logaritmusa dönt a korrekcióról, amelyet a traktor függesztő szerkezete és a kultivátor gerendelye közé beépített hidraulikus munkahengerek a gerendely oldalirányú elmozdításával hajtanak végre. A pontos helyzetet szenzorok ellenőrzik.
• Minderről a traktorban elhelyezett monitor pontosan tájékoztatja a traktor vezetőjét. A monitor menüje pedig felkínálja a sorköz és a növényi kultúra megválasztásának a lehetőségeit a vezető számára, a szükséges adatok beírása és programozása viszonylag egyszerűen végezhető.

Ezek a kultivátorvezérlések már képesek a kultúrnövényeket 2–4 leveles állapotában felismerni és ebben az esetben a már soroló kultúrnövények között a kellő gyomnövényeket hatékonyan lehet irtani, ill. a gyakori talajfelszín cserepesedéseket megszüntetni. A művelésnél alkalmazható elméleti védőtávolság 2 cm, de a gyakorlatban már 4 cm-rel nagy biztonsággal dolgoznak, akár 10–12 km/h munkasebességgel is. A kultivátor gerendely legnagyobb hidraulikus kitérítésére 6 m-es munkaszélességig max. 300 mm, 6 m felett pedig max. 500 mm a jellemző. A gyakorlatban 6-tól 36 soros (Alloway Folding) változatig lehet velük találkozni. Az optikai vezérlő szenzorok pontosságukat mindaddig megőrzik, amíg a gyomnövények négyzetméterenkénti tömege nem haladja meg a kultúrnövényekét. A kamera rendszerek többsége ISOBUS-kompatibilis és így nem csak saját monitorral, hanem ISOBUS CCI 200-as fedélzeti terminálról, vagy GreenStar 2630-as monitorról tökéletesen vezérelhetők. Az angol Garford Farm Machinery kínálatában a széles és keskeny sortávú szántóföldi kultúrák precíziós művelésére elterjedten alkalmazott kameravezérelt Robocrop kultivátorok mellett szerepel egy második optikai szenzorral felszerelt Robocrop InRow eRotor típusú ágyásos sorköz- és sorművelő is, amely akár 3 db 6 soros precíziósan mátrixba vetett zöldségágyások sorközének a művelése mellett a növények közötti tőtávban is megműveli a talajt és elpusztítja a gyomokat. Soronként elektromosan meghajtott rotor két forgóborona szerű forgó kapával járja be a sorközöket és a tőközöket, mindig megkerülve, ill. körben járva a kultúrnövényt. Ezzel a kultúrnövény pontos megkerülésével a teljes talajfelszín művelése megvalósítható.

Ugyancsak sorközök mellett a növények tőközeinek a művelésére is alkalmas, optikai növényfelismerő és sorkövető szenzorokkal szerelt kultivátort fejlesztett ki az F.Poulsen Engineering APS Dániában Robovator elnevezéssel, amely szintén a zöldségnövények ágyásainak a művelésére alkalmas, akár egy menetben 31 növényi sort is képes megművelni. A Robovator esetében a növények sortávolsága 25 és 75 cm között változhat, a munkasebesség pedig 2–8 km/h között választható meg a sor- és a tőtávolságtól függően. Ennél a kultivátornál elektrohidraulikusan mozgatott, oldalra kitérő lengőmozgást végző kettős rugósszárú kapák pásztázzák és művelik meg a sorközöket, ill. a növények közötti tőtávot. Hasonló konstrukciójú kultivátorokkal lehet találkozni a Ferrari-Kellertechnik zöldség sor- és sorközművelőknél, valamint a Steketee IC Weeder kínálatában. Az előzőnél soronként dolgozik egy-egy 2D-s kamera, ez utóbbi sajátossága, hogy sűrített levegős rendszer is található a kultivátoron, amely lefújja a kultúrnövényre került port. Ez utóbbi berendezések a teljes felületet képesek megművelni a növények körül. Ennek a feltétele, hogy a vetés is precíziósan egyenletes sor- és tőtávolsággal kerüljön megvalósításra. A sorközművelő kultivátorok esetében az RTK GPS nagy pontosságú automata kormányzások és az optikai sorkövető lokális szenzorok együtt is alkalmazhatók és ezzel nagy pontosságú művelés valósítható meg. Ebben az esetben a pontos iránytartásról műholdvezérlés gondoskodik, az esetlegesen szükséges korrekciókat pedig az optikai szenzorvezérlés végzi el.

A precíziós sorközművelés párosítható precíziós növénytáplálással és vegyszeres gyomirtással is. Digitalizált talaj tápanyag-ellátottsági és hozamtérkép alapján vezérelve, helyspecifikusan és differenciáltan juttatható ki a vegetációs időszakban a növények számára szükséges tápanyag a terminálról vezérelt adagoló berendezésekkel. Térképek hiányában a növények klorofill tömegét mérő szenzorok segítségével is megvalósítható differenciált tápanyag-kijuttatás. A növényi sorokban lévő gyomok irtására pedig gyomfelismerő szenzorokkal felszerelt sávos szórófejek használhatók, amelyek csak akkor permeteznek, ha gyomot találnak. Ez utóbbi kiegészítő precíziós megoldásokkal műtrágya és gyomirtó szer takarítható meg.

A cikk szerzője: Dr. Hajdú József