Támogatók:

A gyomirtás technológiájának fejlődése az elmúlt 10 évben, jövőkép

Manapság a növénytermesztésben egy új „reformkort” élünk meg. Az elmúlt évtizedben olyan léptékű technológiafejlesztésnek vagyunk a szemtanúi, alakítói, felhasználói és egyben „elszenvedői”, amely alapjaiban alakítja át az egész termesztéstechnológiánkat.

A történelemben hasonló ugrást lehetett tapasztalni az eke, a vetésforgó, a kapásnövények (kukorica, burgonya, napraforgó, dohány stb.), a szervestrágya felhasználásának, a gőzgépek, a hibridek, a műtrágya és a szintetikus növényvédő szerek megjelenésekor. Ilyen fejődés, változás tapasztalható manapság, amelyek hasonló előrelépést fognak jelenteni. A teljesség igénye nélkül meg kell említeni az erő- és munkagépek számítógépes rendszereinek fejlődését, automatizálását, műholdas, GPS-rendszerek munkába állását, önjáró gépek megjelenését, a dróntechnológia berobbanását, kezdetben csak a felvételezésben, majd ma már a permetezésben betöltött szerepét, a víztakarékos öntözési rendszerek fejlődését, jégkármérséklő hálózat működtetését. De ide kell sorolni az egyre nagyobb termőképességgel rendelkező hibridek, új rezisztens fajták, szárazságtűrő típusok évről évre történő megjelenését. A jövő valószínűsíthető fejlesztési iránya az egyre drágább munkaerő kiváltására alkalmas pilóta nélküli, önvezető rendszerekkel felszerelt gépek megjelenése lesz. A növényvédelem egy kicsit „kilóg” ebből a sikertörténetből. Elsősorban környezetvédelmi okok miatt – ami a társadalom és a politika oldaláról érkezik elsősorban – a növényvédelmi hatóanyagok felülvizsgálata zajlik. Ennek során számos széles körben használatos molekula, hatóanyagcsoport engedélyét visszavonták illetve várható a visszavonásuk. Az új kémiai megoldások fejlesztése viszont nem tart lépést a kivonásokkal, így a felhasználható hatóanyagok köre csökken. Ezzel ellentétes folyamatként viszont a fejlesztés egyre inkább a biológiai megoldások, természetes eredetű hatóanyagok felé fordul. A termesztett növény védekezőképességének fokozása, stresszhelyzetek minél gyorsabb úton történő leküzdése különféle stimuláló anyagok alkalmazásával egyre elterjedtebb és elfogadott megoldásnak számít. A gyomirtásra is számos külső körülmény hat. Ezek részben pozitív, részben negatív tendenciák. A hatóanyag-felülvizsgálat kedvezőtlen, míg a technológiafejlesztés kedvező folyamatokat indít el. Mik ezek?

Rezisztenciaveszély

Az elmúlt 10 évben, különösen az utóbbi 5 évben felgyorsult a hatóanyagok felülvizsgálata. Ennek eredményeképpen számos molekula került a kivonás sorsára. Sajnos az előttünk álló 4-5 évben ez a folyamat tovább fog tartani, várhatóan további hatóanyagok, készítmények kivonását eredményezve. Az innovatív gyártók igyekeznek pótolni ezek hiányát új fejlesztésű anyagok behozatalával, azonban ez a folyamat szintén lelassult a szigorodó környezet- és humántoxikológiai feltételek miatt. Új hatóanyag ugyan érkezett az elmúlt években (pl. halauxifen-metil 2019-ben), de új hatásmechanizmus nem lett bevezetve az elmúlt 15 évben. Sőt, várhatóan több hatóanyagcsoport, hatásmechanizmus van veszélyben, illetve fog eltűnni. Ezek miatt a megmaradó hatóanyagok, hatónyagcsoportok, hatásmechanizmusok egyoldalú felhasználása prognosztizálható. Ez fel fogja gyorsítani a rezisztencia kialakulásának esélyét. Különösen azok a gyomfajok érintettek, amelyek ellen 1 vagy 2 hatásmechanizmus hatékony (pl. fenyércirok) illetve nagy a gyomprodukciójuk (pl. nagy széltippan, fehér libatop vagy szőrös disznóparéj).

Sávos művelés (Strip-till technológia)

Fontos lépés volt a gyomirtás fejlődésében az ún. Strip-till technológia megjelenése és elterjedése. Lényege, hogy csökkentett művelésszámmal és komplex gépsorokkal csak egy keskeny sávot művelnek meg (30–35 cm). Egy speciális eszközzel ősszel ebben a sávban végeznek alap-talajművelést. Majd tavasszal mindenféle talajmozgatás nélkül egy másik komplex gépsor a rendkívül pontos RTK-rendszernek köszönhetően visszatérve ugyanabba a sávba egyszerre végez talajművelést, tápanyag-utánpótlást, vetést és gyomirtást. A sorok köze műveletlen és vegyszermentes marad és csak a már kellő fejlettségben (4–8 levél) lévő kultúrnövény-állományban történik meg a sorközművelés egy speciális sorközművelő kultivátorral. Elsősorban kukoricában (1. kép) és napraforgóban (2. kép), szójában terjedt el, de repcében is alkalmazható nagymagvú vetőgéppel történő vetés esetén (3. kép). Tavasszal – miután ősszel elvégezték az alapművelést (szintén csak egy sávba) – szükséges egy glifozátos kezelés, mivel a műveletlen részeken az őszi T1-2 gyomok megerősödnek. Ezek ellen kell egy tisztító gyomirtás. Ezzel az esetlegesen kelő évelő gyomok (mezei acat) ellen is lehet védekezni. Ezt általában a vetés előtt néhány nappal érdemes elvégezni. A következő lehetőség a gyomirtásra a vetés ideje. A vetőgéppel – amellyel a sáv alapművelése is történik – egybe van építve a sáv permetezésére alkalmas egységgel. Így gyakorlatilag a sáv egy preemergens kezelést kap. A növényvédő szer palettán található olyan készítmény, amely engedélyezett a sávos kezelésre napraforgóban vagy kukoricában (pl. Gardoprim Plus Gold, Dual Gold 960 EC). A következő lehetőség sávos művelés gyomirtására, amikor a sorközök kultivátorozása történik. Ekkor a művelő eszköz a sorközöket mechanikusan teszi tisztává, miközben a sorok vegyszeres gyomirtására is sor kerülhet (4. kép). Ekkor célzottan csak a 30–35 cm-es sáv gyomirtása történik vegyszerrel. A kultivátorozás optimális ideje a sorközben lévő gyomok 2–6 leveles állapota. Általában a vetéskor elvégzett sorpermetezéskor elegendő a sorközök mechanikus kezelése.

1. kép: preemergensen gyomirtott sávos művelésű kukorica kultivátorozásra várva

2. kép: preemergensen gyomirtott sávos művelésű napraforgó kultivátorozásra várva

3. kép: vetéskor preemergensen gyomirtott sávos művelésű repce kultivátorozásra várva

A technológia két olyan fontos elemet ötvöz, ami manapság elengedhetetlen a gazdálkodás számára. Az egyik a gyomirtás költségének csökkenése. Mivel a teljes terület gyomirtásának csak kb. 40%-án történik vegyszeres úton, így a gyomirtás költségének 60%-a megtakarítható. Ezenkívül a termelő másodlagos előnye még, hogy kisebb az esélye az utónövények gyomirtó szer maradékok által történő károsodásnak is (mivel a következő évben a sávot el lehet tolni a vegyszermentes sorközbe).

4. kép: sorközmvelő kultivátorra szerelt permetezőfúvókák

A kevesebb vegyszerfelhasználás másik nagyon komoly előnye a kisebb környezetterhelés. A talajvíz szennyeződésének esélye jelentősen mérséklődik, gyorsabb a lebomlás, csökken a kultúrnövény károsodásának (fitotoxikus jelenségek) lehetősége és a növényekben lévő szermaradék aránya. Szintén jelentős előny a technológiának, hogy a permetezés célzottan történik, a fúvókák közelebb vannak a talajfelszínhez és alacsonyabb nyomást (1–4 bar) kell alkalmazni, így kisebb az elsodródás esélye még szelesebb időjárásban is. Előnyként még elmondható, hogy nincsenek átfedések és kihagyott terület sem. Így a terület egyöntetű lesz gyomosodás, illetve gyomirtás szempontjából, maximálisan kihasználható a hibridek termáspotenciálja.

A sávos művelés javaslata szerint 2-3 év után célszerű váltani egy sűrűsoros kultúrára (általában valamilyen kalászos gabonára), illetve egy forgatásos művelést is beiktatni. 

Az elmúlt évek tapasztalata szerint a Strip-till művelés hatással van a gyomdominanciára. Mivel 2-3 évig nem történik forgatásos talajművelés, ezért az apróbb magvú gyomok egyedszáma növekszik (pl. libatop fajok). Megfigyelhető az évelő (pl. apró szulák vitálisabb magprodukciója miatt) vagy 2 éves gyomok (pl. bürök fajok) nagyobb arányú megjelenése a területen. Ezen gyomok ellen célzottan kell védekezni.

Gyomfelismerő rendszerek, detektálás

A technológia fejlődésének másik útja a detektálás. A gyomfelismerő szenzorok fejlődése az elmúlt években felgyorsult. Már alkalmasak arra, hogy a kultúrnövényt elkülönítsék a gyomnövényektől. A jövőben várható, hogy meg fogják különböztetni a gyomfajokat. Így lehetőség nyílik arra, hogy célzottan lehessen ellenük védekezni. A legkorszerűbb permetezőgépeket már fel lehet szerelni több, akár 2-3 permetezőtartállyal. Ez lehetővé teszi, hogy ezeket különböző gyomirtókkal töltsék fel, így az adott gyomnövények ellen más-más permetszereket lehessen használni. A permetezés során cél, hogy a fúvókákat külön-külön lehessen irányítani, nyitni-zárni. Így sávonként lehessen működtetni azokat. Ezek a fejlesztések szintén két célt valósítanak meg. Egyrészt a költségek csökkentése révén a termelők nyeresége és jövedelmezősége növekszik, másrészt a kevesebb növényvédőszer-felhasználás kisebb környezetterhelést jelent. A célzott növényvédőszer-felhasználás segíti a gyomrezisztencia kialakulásának esélyét azáltal, hogy az adott gyomfajokat a nagyobb hatékonyságot adó gyomirtókkal lehet kezelni.

Drónok a permetezésben

Manapság egyre gyakrabban alkalmazzák a drónos permetezést (5. kép). Jellemzője, hogy alacsony vízmennyiséggel a tábla felett repülve 1 vagy több drón végzi el a permetezést. A drón kezelője a tábla széléről működteti az eszközt távírányítással. Előnye a viszonylag nagy területteljesítmény (30–40 ha/nap optimális időjárási körülmények között), traktorral járhatatlan tábla kezelésének lehetősége, kevés vízigény, kisebb táblák kezelésének lehetősége főleg olyan helyen, ahol pl. erdők, fasorok között van a terület. Jelenleg fejlesztés alatt álló nagy teheremelő képességű drónok akár 100–200 liter permetlevet is képesek szállítani és kipermetezni. Hátrányaként elmondható,  bizonyos növényvédelmi beavatkozásokra nem alkalmas (ahol a nagy fedettséghez nagy vízmennyiség kell), nem minden formuláció alkalmas a kis lémennyiségű kijuttatásra, nagy az elsodródás veszélye, nem teljesen kiforrott a technológia (sok akkumulátor szükséges a folyamatos kezeléshez), nincsen tisztázva a hatékonyság. Jelenleg (a cikk írásának pillanatában) a drónok alkalmazása jogilag nem tiszta. Nincs eldöntve, hogy légi vagy földi kijuttatásnak számít. Légtérhasználati engedélyt kell kérni a felhasználás előtt 30 nappal. Nincsenek szabályozva a feltételek, a jogok és kötelezettségek. Nincsen engedélyezve növényvédő szer, amelyet drónos kijuttatással lehetne felhasználni. Ennek ellenére számos szervezet, vállalkozó reklámozza szolgáltatásként a drónos permetezést, ami jogilag ma még erősen kifogásolható. Különösen az elvégzett munka iránti garanciavállalás hiánya teszi erősen megkérdőjelezhetővé az egész folyamatot. Azonban az ma már látszik, hogy a drónos permetezésnek megvan a helye a növényvédelemben, de további fejlesztés szükséges technológiai vonalon, illetve jogszabályilag kell tisztázni a használatát.

5. kép: permeteződrón közelről

Önjáró gyomirtó robotok

A fejlődés egyik ígéretes útja az önjáró, gyomirtó robotok. Ezek jelentősen csökkenthetik a környezetterhelést (különösen, ha elektromos meghajtásúak lesznek, illetve napelemmel felszereltek), mérsékelhetik a mezőgazdaságban egyre nagyobb gondot okozó munkaerőhiányt. Használatukhoz mesterséges intelligencia és mélytanulási képességek szükségesek. A robotok először inkább még csak kis területen vagy kertészeti kultúrákban fognak megjelenni. Általános előnyük, hogy kis tömegűek, így a taposási probléma minimális. A nap 24 órájában képesek dolgozni, akár szeles időben is. Rajban dolgozva akár többféle munkaműveletet is képesek elvégezni (gyomirtás, tápanyag-visszapótlás, öntözés). Hátrányok között megemlíthető, hogy a vetésnek is precíziósan kell történnie és sima, egyenletes talajfelszín szükséges a munkájához. Túlságosan nedves talajviszonyok között ezek a robotok sem képesek dolgozni, de kisebb súlyuk miatt könnyebben alkalmazhatóak.

A robotok gyomirtási metódusainak fejlesztése többféle irányban indult el. Az egyik megoldás, amikor a robot szenzorai felismerik a gyomot és célzottan lepermetezik azokat. Előnyük, hogy drasztikusan lecsökkenthetik a vegyszerfelhasználást, bár ennek mértéke minden esetben a gyomborítás szintjétől függ. Hátránya, hogy a készítmény kiválasztásánál figyelembe kell venni a kultúrnövényt (nem lehet totális gyomirtóval kezelni), illetve jelenleg kis térfogatú tartályában csak egy adott célnak megfelelő (vagy tankkombinációjú) gyomirtó szert lehet használni. Nincs lehetőség célzott, adott gyomfajhoz igazított kezelésre. Másik megoldás, amikor mechanikus karjai segítségével gyakorlatilag kitépik a növényt vagy elvágják azok gyökerét, szárát. Ennek hátránya a viszonylag alacsony területteljesítmény. Egy másik fejlesztésű robot lézerrel pusztítja el a meghatározott gyomokat. Talán ez tűnik a leghatékonyabb és legtisztább megoldásnak, minden gyomot elpusztít, de a kultúrnövény közelében korlátozott a gyomirtási képessége. A robotok ígéretes fejlesztési irányt jelentenek, terjedésük várható, amint a technológia fejlődése eléri a széles körű felhasználás szintjét. Ahhoz még számos egyéb, pl. jogi előírások szükségesek, mivel csak emberi felügyelet mellett irányíthatóak a robotok. Bármilyen probléma esetén le lehet/kell állítani a gépeket, és a rendszer teljes folyamatának ellenőrzése alapvető fontosságú. A területteljesítmény növeléséhez a robotokat traktorral kell szállítani egyik tábláról a másikra, amihez emberi munkaerő szükséges.

A gyomirtás technológiája át fog alakulni a következő évtizedben és a felhasznált anyagok meg fognak változni. A precíziós megoldások, szenzorok, drónok, robotok fogják segíteni a gyomirtást költségtakarékosabban, környezetkímélőbben és kisebb munkaerőigénnyel. A gyomirtó hatóanyagok választásának lehetősége viszont csökkenni fog, ami rezisztenciaveszélyt hordoz. Azt ma még nem tudhatjuk, hogy ezek eredője hogyan fog alakulni. Ami viszont biztos, egy izgalmas időszak elé nézünk a gyomirtás területén a következő 5–10 évben.

Papp Zoltán
növényvédelmi szakmérnök, herbológus
Debrecen A sorozat a Dr. Ujvárosi Miklós Gyomismereti Társaság szakmai támogatásával valósul meg.

A sorozat korábbi cikkei:

• I. rész: Fogalmi tisztánlátások, egynyelvűség
• II. rész: Az identifikáció szerepe a gyomirtásban
• III. rész: Gyomirtószer-rezisztencia – Versenyfutás az idővel
• IV. rész: Gyomnövények az élettereinkben
• V. rész: A gyomnövények szerepe az idővonalon (múlt és jelen)
• VI. rész: Interakciók
• VII. rész: Védett és védettségre érdemes gyomnövények
• VIII. rész: Kiskultúrák gyomproblémái, lehetőségek
• IX. rész: Adventív és inváziós fajok a közelmúltból
• X. rész: Lokális dúsulások, lokális problémák, lokális válaszok

A cikk szerzője: Papp Zoltán