Precíziós mezõgazdaság 1. rész

Egy szántóföldi táblán általában változatosan (heterogén módon) fordulnak elõ a környezeti tényezõk, a mûveléssel mi termelõk viszont, táblaszintû technológiákat végzünk. Ebbõl adódóan egy táblán belül bizonyára feleslegesen, vagy nem a konkrét táblarésznek megfelelõen végezzük el az aktuális feladatokat.

Gondoljunk egy dunántúli dimbes-dombos szántóföldre ahol a lejtõn erodált a talaj, viszont a mélyebb fekvésû részekre az idõk folyamán értékes és nagy termõképességû talajt hordott le a csapadék. A más-más tápanyag-szolgáltatású táblarészekre ugyanazt a mûtrágya hatóanyag mennyiséget juttatjuk ki. Továbbá más egy domboldal és egy lejtõalja mikroklímája, mások lehetnek a gyomviszonyok és sorolhatnánk tovább a táblán belüli ökológiai heterogenitásokat.

A termesztett növény közvetlen környezetében meglévõ optimális életfeltételek határozzák meg a termés nagyságát. A helyspecifikus (precíziós) gazdálkodás lényege, hogy a termesztett növény közvetlen környezetében mérje a terméskialakító tényezõket és ezeknek megfelelõen végezze el a mûveleteket, vagy kezeléseket. A mai térinformatikai eszközök már biztosítják a centiméteres pontosságot és a másodperc szintû adatfeldolgozási idõt.

A precíziós növénytermesztést más szóval „helyspecifikusnak” is nevezzük, célozva arra, hogy a táblán belüli parcella, vagy cellaszinten történik a technológia végrehajtása. Nem vagyunk messze attól, hogy a cellaszintnél kisebb egységen – a növény egyed – szinten oldjuk meg feladatainkat.



A precíziós technológia kialakulásának története

A precíziós mezõgazdaság módszereinek kutatása és az eredmények gyakorlati bevezetése az 1980-as évek második felében kezdõdött el elsõsorban a fejlett mezõgazdasággal rendelkezõ országokban, mindenek elõtt az Egyesült Államokban. Néhány év elteltével az elsõ eredményekrõl az 1992-ben szervezett minnesotai konferencián már beszámoltak.

Ennek a modern, nagy jelentõségû termelési irányzatnak a technikai feltételeit a térinformatikai eszközök kifejlesztése tette lehetõvé. Az USA haditechnikai fejlesztéseibõl származtatható térinformatikai eredmények hamarosan utat találtak maguknak az ipari alkalmazásokban, a közlekedésben, a logisztikai tevékenységben, az emberek mindennapi életében (pl. vagyonvédelem, turisztika) és különösképpen a mezõgazdaságban.

A tér (hely) és a hozzá kapcsolódó idõ számos információt tartalmaz. A fejlõdés imént említett iránya az agrártudományok különbözõ területeinek képviselõitõl a korábbiaktól eltérõ jellegû gondolkodásmódot, új alapokon álló tudományos kutatást és fejlesztést igényel. A precíziós eszközök széles körû gyakorlati alkalmazásához elméleti (tudományos) összefüggés-vizsgálatokra és döntési logikai rendszerek (algoritmusok) létrehozására van szükség. Példaként említem meg, hogy a vegyszeres gyomirtás esetében a gyomfelvételezési adatok feldolgozása révén és megfelelõ algoritmusok közbeiktatásával végezhetõ precíziós gyomszabályozás.

A precíziós mezõgazdaság úgy is felfogható, mint egy térinformatikai alapokon nyugvó mezõgazdasági döntéstámogatási rendszer és gazdálkodási forma, amely figyelembe veszi a termõhely térbeli heterogenitását. Ugyanis az egyes heterogén táblarészek földrajzi pozícióihoz rendeljük hozzá a heterogenitást mérõ változót vagy változókat, amely térinformatikai adatbázis (GIS) feldolgozásával történik a változékonysághoz alkalmazkodó technológia tervezése és végrehajtása. Ezért ez a szemlélet alapjaiban különbözik a korábbi, a táblát egyetlen homogén kezelési egységként tekintõ gazdálkodástól. A hagyományos és a precíziós mezõgazdaság fõbb különbségeit az 1. táblázatban mutatjuk be.

A hazai precíziós kutatások a mezõgazdaságban az 1990-es évek végén kezdõdtek, majd nagy lökést adtak a kutatásnak és fejlesztésnek a 2000-ben beinduló precíziós kutatási pályázatok. Ennek és más kutatási projektek eredményei ma már rutinszerûen felhasználhatók a mezõgazdasági gyakorlatban. Büszkén állíthatjuk, hogy e területen nincs lemaradásunk a fejlett mezõgazdasággal rendelkezõ országokhoz viszonyítva, sõt számos vonatkozásban újszerûbb, olcsóbb és a gyakorlatban jobban megvalósítható fejlesztési eredményekrõl számolhatunk be.



A precíziós gazdálkodás feltételrendszere

A precíziós gazdálkodásnak három feltétele van:

1. Pontos földrajzi helymeghatározás (GPS, DGPS) eszközei ma már rendelkezésre állnak, beszerezhetõk és a mezõgazdasági munka- és erõgépekre felszerelhetõk. A terepi kutató, fejlesztõ és adatfelvételezõ munkához a DGPS-t használjuk, melynek visszatérési pontossága 1 méter alatt van (1. ábra).

2. Az input adatok feldolgozása során létrehozott folyamatvezérlõ logikai rendszer (algoritmus). Az elmúlt években a hazai fejlesztõ szakemberek kidolgozták a talajvizsgálaton alapuló trágyázási rendszert, a talaj-tápanyagszolgáltató képessége szerinti, táblán belül változó tõszámmal történõ vetés folyamatirányítását, a búza, a kukorica és a napraforgó gyomirtásának precíziós folyamatvezérlését és további algoritmusok vannak még fejlesztés alatt.

3. Automatizált kijuttatás-technika. Ma már a gép- és mûszaki eszköz piacon kaphatók a precíziós tápanyag kijuttató, vetõ- és permetezõ gépek, valamint kultivátorok. A korábban gyártott munkagépek majdnem mindegyike kisebb átalakításokkal alkalmassá tehetõk a precíziós mûveletek végzésére.

A hazai élenjárók

A precíziós növénytermesztésre történõ átállás fokozatosan, viszonylag nem nagy költségekkel, alapos átgondolás után, szakemberek bevonásával történjen. Ajánlatos konzultálni már a megvalósításban elõrehaladott gazdaságok szakemberével, mert sok felesleges kiadástól és bosszankodástól kímélhetjük meg magunkat. A precíziós növénytermesztés munkafolyamatainak kialakításában térinformatikus, mûszaki, növénytermesztõ, növényvédelmi és számítástechnikus szakembereknek kell együttmûködniük. Gyakran elõfordulnak kompatibilitásbeli problémák és nehézségek.

A Somogy megyei Zimány községben mûködõ Farkas Mezõgazdasági Kft. ügyvezetõje Farkas László okl. agrármérnök, agrárközgazdász 2003-tól fejlesztette fel fokozatosan gazdaságát a precíziós növénytermesztésre és mára egyedülállóan az országban a legtöbb precíziós mûvelet rutinszerû elvégzésére képes. A bemutató gazdaságban évente több alkalommal is szerveznek elméleti tanácskozásokat és gyakorlati bemutatókat (2. ábra). A 600 hektáros családi gazdaság egész területén biztosított az RTK korrekció használata és ezzel a munkagépek vezérlése 2 cm-es pontossággal (3. ábra). Farkas László innovatív vállalkozó környezetében kialakult egy spontán fejlesztõ team, amely tagjai minden precíziós részmûvelet megtervezésére, a szükséges eszközök leszállítására, beüzemelésére és begyakoroltatására alkalmas.

Felkészülés a precíziós technológiák bevezetésére

Az alábbiakban leírjuk azokat a szempontokat, amelyeket célszerû figyelembe venni a fejlesztési idõszak kezdetén.

Az elsõ számú feladat, hogy a gazdaság minden táblájáról készüljön egy pontos táblahatár-felmérés olyan GPS-szel, mely megfelelõ pontosságú, összekapcsolható számítógéppel és shape (shp) fájlformátumban állítja elõ a táblahatár adatokat. A táblahatár az elsõ fontos információ a tábláról, mert megismerhetõ a tábla alakja, nagysága, a valószínûsíthetõ mûvelési irány stb. A táblahatár shp. fájl segítségével készíthetõk elõ a különbözõ mintakiosztási (talajminta, gyomfelvételezési stb.) tervek. A táblahatár felmérésére nem szükséges eszközt vásárolni, ugyanis a precíziós tápanyag utánpótlási tervszolgáltatók, vagy precíziós gyomirtást szolgáltatók saját eszközeikkel elvégzik ezt a mûveletet. Fontos még, hogy a termelõ rendelkezzen internet hozzáférhetõséggel, ugyanis az adatáramlás internetes közvetítéssel valósul meg. A felkészülés elsõ szakaszában, ha van otthon számítógép és internetes kapcsolat, nem szükséges pótlólagos ráfordítást eszközölni.

Hogyan kezdjük el?

Engedje meg a Kedves Olvasó, hogy több éves, ide vonatkozó gyakorlati tapasztalatom alapján javasoljak megoldásokat a precíziós bevezetésre vonatkozóan. Tudjuk azt, hogy a precíziós mûszaki technika ma még nem olcsó, de az általa megtakarított mûtrágya, gyomirtó szer és vetõmag értéke ezt is meghaladhatja. A külföldi szakirodalmi adatok alapján a precíziós technológiákkal 40%-os megtakarítás érhetõ el az input anyagok felhasználásában. Ebben az évben Zimányban 340 hektáros búzaterületen 54%-os megtakarítást értünk el a gyomirtó szer használat során. A precíziós növénytermesztést kiszolgáló speciális eszközök árai aránytalanul kisebbek azokhoz a traktor, mûtrágyaszóró, vetõ- és permetezõ gépek áraihoz képest, melyek munkáinak hatékonyságát jelentõsen meg tudják növelni.

A magam részérõl a fejlesztést a robotpilóta és a hozzá tartozó eszközök beszerzésével javaslom. A traktor táblán belüli pontos vezetése alapja mindenféle precíziós mûveletnek.

A traktor táblán belüli tervszerû vezetését a robotpilóta irányítja. Ezáltal a mûveletek csatlakozása akár 2 cm-es pontosságú. A mûveletek munkaszélessége programozható, a bejárt területet a számítógép „megjegyzi”, így nem történhet meg rávetés, vagy átfedés a mûtrágyaszórásnál, ill. a permetezésnél. A robotpilótához tartozik egy monitor, vezérlõ egység és kormánymozgató hidraulika. A traktor vezetõfülkéjére egy megfelelõ pontosságot biztosító GPS-t kell szerelni. A fenti mûszaki eszközök beszerzési értéke elérheti a 7 millió forintot.

A további eszközök beszerzése már százezer forintos nagyságrendet tesznek ki és panelszerûen felépíthetõk az alapfelszereltséghez. Bõvebb információhoz a www. agromatic.hu honlapon lehet hozzájutni.



Az õszi búza precíziós vetése

A tábla oldalvonalát követve 18 méteres szélességben (vagy más szélességet választunk a permetezõgép munkaszélessége szerint) elvetjük a búzát, mûvelõút tervezéssel. Ennek a munkamûveletnek a vegyszeres gyomirtásnál lesz jelentõsége. Ezt követõen kiválasztjuk a mûvelési irány szerint leghosszabb egyenest a táblán és megkezdjük a precíziós búzavetést.



A kukorica, napraforgó és más tág térállású növény vetése

Ebben az esetben is szegélyvetést végzünk legalább egy vetõgép szélességben. Ezt követõen a búzánál leírtakhoz hasonlóan megkezdjük a tábla vetését a hosszanti egyenes irányban. A tábla végén nem szükséges az elõzõ fogáshoz csatlakozni, hanem a robotpilóta segítségével a 2. v 3. fogásba állhat be a traktor. A traktor vezetõje csak a tábla végén kormányoz, egyébként nem szükséges kormányoznia. A tábla végén a szegélyvetést érzékelve a GPS automatikusan kikapcsolja a megfelelõ vetõelemet, így bármely szabálytalan táblán megakadályozza a rávetést. (4. ábra).

A precíziós vetés történhet táblán belüli változó vetõmag mennyiséggel is. Ebben az esetben a vetõgép járókerék meghajtását kiiktatják és egy hidromotoros meghajtást építenek be. A hidromotor fordulatszáma precíziósan szabályozható. A talaj termõképességének figyelembevételével szakemberek megtervezik a cellánkénti vetõmagnormákat és a gép automatikusan változó mennyiséggel veti el a magot (5. ábra). (folytatjuk)

Dr. Reisinger Péter