Divat vagy gazdasági kényszer?

Kategória: Európai Unió | Szerző: Dr. Bense László, Dr. Szabó István, 2016/02/12

De vajon csak annyi gazdasági vonatkozása van a precíziós gazdálkodásnak, hogy megbüntetnek vagy támogatásoktól esünk el, ha nem vagyunk elég precízek? Ha valóban csak gazdasági szempontból vizsgáljuk meg a precíziós gazdálkodást, szükségszerűen arra a következtetésre jutunk, hogy a növénytermesztésben felhasznált energiahordozók és segédanyagok ára határozza meg a megtérülés esélyeit, a nyereség mértékét. Ma, amikor egy traktor megtankolása akár 200–300 ezer forintba is kerülhet, és egy permetlétartálynyi vegyszer megspórolása hasonló nagyságrendű költségmegtakarítást jelenthet, a helyspecifikus megoldásokkal – vagyis amikor az input anyagok mennyiségét pontosan az igényeknek megfelelően határozzuk meg – valóban érdemes számolni. Ha a társadalmi elvárásokat is figyelembe vesszük, akkor pedig egyenesen kötelező. A mai életszínvonalon a fogyasztók környezetkímélő módon termelt olcsó, és biztonságos élelmiszert akarnak, és erről az egyébként jogos elvárásról nem könnyen mondanának le.

A precíziós növénytermesztés tehát csak egy eszköz?

Fogalmazzunk inkább úgy, hogy egy eszközrendszer az integrált növénytermesztési technológia megvalósítására. Ennek lényegét röviden úgy foglalhatjuk össze, hogy a jövedelmezőség fenntartása mellett a környezet védelmét és szociális követelmények teljesülését is garantáló módon kiváló minőségű termék állítható elő a biológiai, kémiai és műszaki eszközök egyensúlyi alkalmazásának betartásával. Az integrációt az éppen szükséges információ megfelelő időpontban történő rendelkezésre állása jelenti. A kulcsszavak tehát az előrelátás és az előrejelzés. A gazdálkodás folyamata során begyűjtött adatokból ismerhetjük a talaj tápanyagtartalmát, nedvességtartalékát, észlelhetjük egyes kártevők jelenlétét, előre jelezhetjük azok rajzását, expanzióját.

A precíziós kifejezés nemcsak az adatok pontosságát jelenti, hanem azt is, hogy minden begyűjtött adathoz időpontot és helykoordinátát is rendelünk. Az azonos helykoordinátán mért jellemzők között összefüggéseket találhatunk, amely olcsóbbá teheti gazdálkodásunkat. Például, ha a klasszikus módszerekkel kívánunk tápanyagtérképet készíteni, akkor 100 négyzetméterenként talajmintát kell vennünk, amely egy 100 hektáros tábla esetén már milliós költséget jelent. A talaj tápanyagtartalmának ismerete azonban még nem jelenti azt, hogy egyúttal elkészült a kezelési térképünk is. Az átkonvertálás bizonyos elméleti tudást feltételez. Lehet, hogy ezt a pontosságot nem tudjuk elérni, de az arató-cséplő gép terhelésszabályzója vagy pillanatnyi anyagáram mérő berendezése által rögzített táblatérképből is lehet kezelési térképet konvertálni, és ez már teljesen ingyen van.

A legelterjedtebb eszközök és megoldások

Kormányzási segédek. A műholdas navigáció ma már a hétköznapok része, gyakorlatilag mindenkinek a zsebében ott lapul egy GPS (precízebben a műholdas helymeghatározás – angolul Global Navigation Satellite System, GNSS) vevő egység a mobil telefonjába beépítve. Az eszközök szokásos 2 m-es pontossága azonban a mezőgazdasági alkalmazások számára már nem elegendő, hiszen nemcsak látótávolságba kell elvezetni a felhasználót a célponthoz, hanem biztosítani kell például a fogáscsatlakozást vagy a sorközművelés precizitását. A csatlakozósor hagyományos eszközökkel történő beállítása sem egyszerű dolog. Csak az iskolapéldában tudjuk pontosan kiszámolni a nyomjelző tárcsa helyzetét. Egy 50 cm szélességű kereket a nyomon vezetve nagy tapasztalat kell a pontos soron tartáshoz, a centiméteres pontosság csak álom marad.

Az ilyen és ehhez hasonló technológiák automatizálásában jelent forradalmi segítséget a GPS-technológia, amely eredetileg az amerikai GPS-NAVSTAR 24 műholdból álló rendszerének alkalmazását jelentette, ma már azonban más ilyen technológiák is léteznek (működik az orosz GLONASS, és épül az európai Galileo, vagy a kínai Beidou). Mi a továbbiakban az egyszerűség kedvéért a GPS megjelölést használjuk majd.

GPS-jelet felhasználó sorvezetőknél két fontos fogalmat külön kell tárgyalnunk. Az egyik a sorcsatlakozási pontosság, a másik a visszatérési pontosság. Ez utóbbi egy adott pontra történő visszanavigálást jelent, akár hónapokkal később is, például a permetezőgépnek meg kell találnia a művelő nyomot. A pontosság korrekciós jelekkel (DGPS) és matematikai algoritmusokkal növelhető. A differenciális GPS működési elve egy referenciapont pontos koordinátáinak ismeretén alapul. Az ebben az ismert koordinátájú pontban vett GPS-jeleket össze kell hasonlítani a tényleges pozícióval, így megkapjuk műholdanként a valósidejű eltéréseket. A sorvezetőbe a korrekciós jelek kétféleképpen juthatnak el: földi bázisú (GroundBasedAugmentation System, GBAS) vagy műholdbázisú korrekciósjel-sugárzás (Satellite Based Augmentation System, SBAS) útján. A földi bázisúnál a korrekciós jelet telepített rádióadókból sugározzák, esetleg GSM-modem segítségével juttatják el a mezőgazdasági sorvezetőhöz. A korrekciós jelek sugárzásához akár saját bázisállomás is telepíthető, így egy központi antennáról több munkagép számára is biztosítható a pontos jel. Ezzel a rendszerrel akár néhány cm-es pontosság is elérhető, viszont ezek a rendszerek általában fizetős szolgáltatásokat is tartalmaznak. A jelenleg elterjedten alkalmazott úgynevezett RTK (Real Time Kinematic) korrekcióval a gépek 2 cm körüli pontosságot tudnak elérni

Automata kormányzás. Az automata kormányrendszer jelentős koncentrációs terhet vesz le a gépkezelő válláról, aki így 100%-os figyelemmel tudja felügyelni a munkavégző egységek működését, hogy azok mindig az ideális munkaminőséget produkálják. Az automata kormányzás optimális nyomvonalon tartja a gépet, egyenesek maradnak a sorok kedvezőtlen időjárási helyzetben, szárazság esetén nagy porban vagy késő őszi hónapokban, ködös-párás levegőben, illetve éjszakai munkakörülmények között is.

A nagy traktorgyárak esetében az automatikus kormányzás opciós listáról megrendelhető az erőgéphez, de utólagos automatizálásra is lehetőség van. Hagyományos, mechanikus áttételű kormányművek automatizálása a kormánykerék tengelyére szerelt villanymotoros hajtással oldható meg. A tisztán hidraulikus, úgynevezett Orbitrol-rendszerek utólagos automatizálása elektrohidraulikus útváltó szelep beépítésével könnyen megvalósítható.

Kijuttatás vezérlők

Ma már hétköznapi dolognak számít a szóró rendszerű gépek (műtrágya-kijuttató, vetőgép, permetezőgép) hely­specifikus vezérlése.

A megvalósítás lépései:

Szisztematikus talaj-, kártétel- stb. mintavétel a táblán belüli variabilitás meghatározására.
A GPS segítségével a mintavételek helykoordinátáinak rögzítése.
Kezelési térképek készítése a mintavételekből nyert információk és egyéb adatok alapján (Geographical Information System, GIS).
A munkagép vezérlő számítógépe a betöltött információk alapján a táblán belül differenciált műtrágya- és permetlé-kijuttatást biztosít.
A kezelés tényadatai felhasználhatók a számla mellékletét képező kezelési térkép készítésére, vagy a GIS-adatbázis részeként a következő kezeléseknél az adagok további pontosítását szolgálhatják.

Ritkábban használt módszer a vetőgépek intelligens vezérlése, melynek segítségével a traktorfülkéből minden szokásos kijuttatásmód beállítható a tőszámtól az ikersoros vetésig. A pozíciómérés lehetősége mellett villanymotor hajtású vetőtengelyre van szükség. A traktor fedélzeti számítógépe rögzíti a már bevetett területet, ezért a villanymotorok be-ki kapcsolásával a permetezőgépekhez hasonló szakaszolás valósítható meg a rávetés kiküszöbölésére. Gabonavetőgép esetén egy egyszerű elektromágneses kuplung segítségével minimális tőszámkihagyással művelő nyomos vetés készíthető. A permetezőgép mindig nagyobb munkaszélességű, mint a vetőgép, ezért ha a művelő nyomot a traktorkerék mögé eső sorok lezárásával valósítjuk meg, akkor a traktorosnak minden második-harmadik fordulóban állítania kell a gépen, és ekkor akár nyolc teljes sor kihagyásával kell számolni a traktorgumi méretének függvényében. Az intelligens vetőgépvezérlés a sorokra merőlegesen hagyja ki a művelő nyomot, a vetés szüneteltetésével a permetezőgép szélességének megfelelő helyeken. A gép visszafelé jövet is 2 cm pontossággal megtalálja a kihagyott művelő nyomot.

Valósidejű beavatkozás

Az iparban a valósidejű automatikus rendszerek már régóta jelen vannak, de az ilyen megoldások a növénytermesztésben csak a közelmúltban jelentek meg. A mezőgazdaságban a nehézséget az okozza, hogy az automatizálási feladatokat egy dinamikusan és véletlenszerűen változó környezetben kell mozgó gépeknek megoldani. A precíz technológiai folyamatot számos tényező erőteljesen zavarhatja, például az érzékelés pontosságát a por, a kedvezőtlen időjárás igen kedvezőtlenül befolyásolhatja. A nehéz üzemeltetési feltételek miatt ebben a technológiai kategóriában csak robosztus, hibatűrő megoldásokat lehet alkalmazni.

Másrészről a valósidejű beavatkozást éppen a gyorsan változó környezeti feltételek indokolják a mezőgazdaságban. Különösen a növényvédelem területén hasznos a növényérzékelővel felszerelt permetezőgépek alkalmazása. Egy friss telepítésű (tág térállású) ültetvény esetében a vegyszermennyiség jelentős hányada megtakarítható, ha csak ott történik kezelés, ahol növény is található. Természetesen gyomfoltok, sőt multispektrális kamera alkalmazásával egyes kártevők kártételi képe is beazonosítható, így a kezelés is célirányosan, anyagtakarékosan és környezetkímélő módon végezhető el.

Az 1. ábrán bemutatott sorközművelő kultivátor a sorban, a növények között is képes gyomritkításra. Ez is valósidejű technológia, hiszen számítógépes képfeldolgozással határozza meg a kultúrnövény helyzetét, és képes annak körbekapálására. A helyes működés feltétele természetesen az, hogy a kultúrnövény sokkal fejlettebb legyen, mint a gyom. Azt gondolnánk, hogy így semmi értelme az egésznek, de ha hozzátesszük azt is, hogy a traktor sorkövetése és a növényfelismerés is működik sötétben is, akkor akár folyamatos üzemben is működhet a szerkezet, és egyáltalán nem kell herbicideket használni. A robotizálásnak pillanatnyilag leginkább jogi akadálya van: szabadföldön gépkezelő nélkül nem üzemeltethető munkagép, mert ha akár önhibáján kívül kárt okoz, a gép nem tehető felelőssé. Az viszont nincsen előírva, hogy távfelügyelettel nem oldható meg a gépkezelő felelősségvállalása. Jól nézzék meg a 2. ábrát! Csak az elöl haladó traktorban van gépkezelő.

A traktort ott sem ő vezeti, de távfelügyelettel ellenőrzi a gépeket, hogy a számítógépes rendszer megfelelő állapotban van-e, elég erős-e a GPS-jel, pontosan reagál-e a követő gépcsoport.

Valósidejű beavatkozáson alapul az úgynevezett TIA (Tractor Implement Automatization) rendszer is.

Az ISOBUS szabványos fedélzeti hálózat felhasználásával a munkagéptől nemcsak adatok, de vezérlő jelek is érkezhetnek a traktor számára. A 3. ábra példájában például a traktort a lekaszált széna rend kormányozza, a menetsebességet pedig a Haster-kocsi rendfelszedő szerkezetének terhelése határozza meg. Ha túl vastag a rend, a rendfelszedő kezd eldugulni. A rotor tengelyre helyezett nyomatékérzékelő jelei alapján a traktor lassítani kezd, sőt automata váltó esetén még vissza is kapcsol.

Talajvédelem műholddal

A termőföld állapota az alföldön is kritikus, az erózióval terhelt domborzati viszonyok között (ez teszi ki a mezőgazdasági terület 40%-át) a talajmegőrző művelés hagyományos módszerekkel már alig biztosítható.

Persze az közismert, hogy a megoldás a rétegvonalak mentén történő művelés, de a rétegvonalak nincsenek előrajzolva a terepen. A műholdas navigáció háromdimenziós alkalmazása lehetőséget biztosít azonban arra, hogy egy speciális szoftver segítségével a táblatérképen a domborzat változását jelző kontúrjelzőket elhelyezze. A kijelölt rétegvonalak egymással gyakran nem párhuzamosak, de a vezetéstámogató rendszerek pontosan képesek követni azokat. Minél pontosabban sikerül a sorokat a rétegvonalat követve elvetni, annál nagyobb lesz az eróziógátlás mértéke. Sajnos ez azt jelenti, hogy a talajművelő gépeket is ív mentén kell járatni, tehát a lazításos alapművelést célszerű előnyben részesíteni.

A rétegvonalalak mentén legalább 4 m széles átjárható füvesített vízlevezető sávokat célszerű telepíteni, amelyek a lefolyó víz sebességének csökkentésével megfelelő védelmet nyújtanak a lepel- és érerózió ellen is (nyitóképünk). Mellékhatásként a sávok a rétegvonalak kontúrvonalaként is felhasználhatóak a jövőben. Ne feledkezzünk meg a fűsávok kezeléséről, kaszálásáról, mert e nélkül az erózióvédelmi rendszer nem működik megfelelően!

A precíziós gazdálkodás természetesen nemcsak a szántóföldi kultúrákban eredményezhet látványos gazdasági eredményeket. A kertészeti, erdészeti vagy éppen az állattartási technológiák informatikai támogatottsága hasonló folyamatokat eredményez. A különböző érzékelők és beavatkozók árának csökkenése, az informatikai eszközök rendszerszintű alkalmazása a technológia elterjedésének erősödését vetíti előre. A gazdálkodók számára egyre több és sokrétűbb adatok állnak rendelkezésre. Már a közeli jövőben fontos fejlesztési terület lesz a mezőgazdasági technológiák során keletkező hatalmas adatmennyiségek un. „Big Data” rendszerű feldolgozása és a jelenlegeikhez képest eltérő döntéstámogató és előrejelző rendszerek kialakítása.

A Közös Agrárpolitika támogatási rendszere révén a precíziós gazdálkodás megjelenésével Magyarországon is lehetőség nyílt rá, hogy egy olyan módszert alkalmazzanak a mezőgazdasági területen, amely a műszaki, informatikai, információs és termesztéstechnológiai megoldások és tudásbázis együttes használatával hatékonyabbá és eredményesebbé teszi a szántóföldi növénytermesztést. Emellett segíti és támogatja a mezőgazdasági gépüzemszervezést a környezetvédelmi és fenntarthatósági elvárások figyelembevételével. Jelenleg a precíziós gazdálkodás eszközrendszere elérhető a magyar termelők számára, de a precíziós technológiák elterjedtsége kismértékű, összehasonlítva az USA-ban elért arányokkal. Az EU ezen arány változását kívánja elérni.

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaDr. Bai Attila (szerk.):
A biogázBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználása

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai