A kalászosok fejtrágyázásának műszaki eszközei

A szántóföldi növények a mai árutermelő konstrukcióban akár fenntartható, akár intenzív termeléstechnológiáról van szó, az elvárható terméshozamnak és a tápanyag-ellátottságnak megfelelő tápanyag-visszapótlást igényelnek.

A szántóföldi termesztésű növények tápanyagigénye a növények fenofázisától függ. Különösen így van ez az őszi kalászosok és a repce esetében. Ezért ezeknek a kultúráknak a termesztésében a tavaszi fejtrágyázásnak – megfelelő időben és ütemezésben a rendelkezésre álló műszaki háttérrel – meghatározó szerepe van.

Az őszi kalászosok és a káposztarepce tavaszi tápanyagigényét, a növények tápanyag-hasznosító képességének több lépcsőben kell kielégíteni. Ezt szemléletesen mutatja be az 1. ábra, amelynek időpontjaihoz hozzárendelhetjük pl. az őszi búza fejlettségi állapotát és a szakirodalom által javasolt hatóanyag-mennyiségeket, ami N-hatóanyagra vonatkozik.

Őszi búza fejtrágyázása során kiszórandó műtrágyamennyiség 34%-os ammóniumnitráttal számolva

Őszi búza alá a vegetációs időszak alatt kijuttatható N-hatóanyag mennyisége a különböző termőhelyi kategóriákban

A pontos adagmennyiség meghatározása csak a tápanyagtartalom ismeretében lehetséges, és a „Nitrát direktívát” (max. 170 kg/ha nitrogénérzékeny területen) is figyelembe kell venni, illetve az idevonatkozó FVM rendeletnek a kijuttatható hatóanyag-mennyiségre vonatkozó ajánlásait is. A hivatkozott rendelet ajánlásokat tartalmaz a különböző növények alá kijuttatható – a teljes tenyész-, illetve vegetációs időszakra vonatkozóan – N-hatóanyag mennyiségére, figyelembe véve a különböző termőhelyi kategóriákat, illetve a „Nitrát direktíva” korlátozásait. A fejtrágyázás időszakában a növényzet klorofilltartalma, illetve a zöldszín árnyalata tükrözi a nitrogén-ellátottságot, ezért számos, a színképelemzésen alapuló szenzortechnológiát alkalmazó optikai szenzort, illetve ISOBUS-terminált alakítanak ki, melyeket a gyakorlat már széles körben alkalmaz. A differenciált kijuttatás azonban szolgáltatásként is megoldható távérzékelési adatok segítségével, műhold által készített képfeldolgozással NDVI (a növényzet vegetációs indexe) felvétel alapján.

A színképelemzésen alapuló szenzorok a vörös és infravörös hullámhosszúságú fénykibocsátás és az interferencia elvén működnek. A készülékek, szenzorok természetes, illetve az újabb változatok mesterséges fényforrást alkalmaznak. A legtöbb ilyen elven működő szenzornak van kézi kezelésű változata, illetve terminálja. Az „N-Pilot” (Borealis, L.A.T.) szenzor (hordozható spektrométer) is a fényvisszaverődés és interferencia elvén működik. Az alkalmazása során – az első fejtrágyázás alkalmazásával – referenciaterületet kell kialakítani a táblán, és a szenzor érzékelései alapján, a terminál a zöld- és infravörös fény hatására határozza meg a következő fejtrágyázási lépések során a kijuttatható mennyiséget. Természetesen ehhez hasonló kézi kalibrálású, és megfelelő szoftverrel ellátott berendezések egyéb alkalmazásoknál is megtalálhatók, melyek a levélzet klorofiltartalmát és a nitrogénhiányt állapítják meg (pl. a Yara N-Tester, Green Seeker RT 100 stb.).

Az ezen az elven működő szenzorokat különböző, a szilárd röpítőtárcsás műtrágya-szórókat vagy a folyékony tápanyag-kijuttató berendezéseket működtető traktorok fülkéjére vagy a vázára külön kiépített keretszerkezeteken is elhelyezik. A traktor vagy magajárógép fülkéjén, ill. a gépre szerelt kereten elhelyezett fénykibocsátó szenzorok, LED vagy Xenon fényforrásai teljes spektrumú fényt bocsátanak a levélzetre. A különböző hullámhosszúságú elnyelt és a visszavert fényt a kialakított szoftver a traktor termináljában és a műtrágyaszóró ISOBUS termináljában dolgozza fel, és ennek alapján szabályozza a fejtrágyaként kijuttatott műtrágya mennyiségét. Ezen az elven működnek a Fritzmeier Isaria Claas Crop Sanson, Ag-Leader – Trimble Green-Seeker, OptRx, Yara N-Sensor, N-Sensor ALS és az angol GrowHow rendszer.

A színképelemzésen alapuló szenzorok működési elve

Egyes berendezések, mint pl. a OptRx a biomassza tömegét érzékeli. A berendezés fénydetektorai három hullámhossz tartományban – vörös és infravörös – mérik a reflektancia intenzitást, és növényi tömeget mérnek a biomassza NVDI alapján. Egyes, újabb fejlesztésű típusok pulzáló lézersugárral mérik a növényzet klorofiltartalmát, és hasonló szoftveres terminálon keresztül működnek.

A kalászosok és repce szakaszokra bontott fejtrágyázásánál – az alacsony műtrágyaadagok miatt – különös figyelmet kell fordítani az adagmennyiség, a szórásszélesség és az átfedések beállítására. E paraméterek pontos betartását az őszi kalászosok és a repce esetében nagyban elősegíti a művelőnyomos vagy művelőutas termesztéstechnológia. Már a vetéskor is alkalmazhatók az üzemeltető traktorokban a LED-es kijelzésű sorvezetők, vagy a GPS-alkalmazások során a különböző pontosságú navigációs fogáskiosztási megoldások. A fejtrágyázáskor – az újabb fejlesztésű röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépeken – a szórásszélesség beállítása ISOBUS adatátviteli technológiával valósítható meg. A kalászosok fejtrágyázására nálunk is széles körben alkalmazott Sulky gyártmányú kettőtárcsás műtrágyaszórók esetében a szórótárcsák fölött elhelyezett kiömlőgarat helyzetének változtatásával történik a műtrágya szórótárcsákra történő rávezetése, ezzel változtatható a gépek szórásszélessége. A géphez kifejlesztett Vision-X monitor segítségével a vezetőülésből állítható a kiömlőgarat, vagyis a ráfolyási pont helyzete. A kiömlőgarat helyzetének változtatása a műtrágya ráfolyási, áramlási irányát változtatja meg. A Vision WPB alkalmazásával a gépkezelő a vezetőülésből automatikusan szabályozhatja az adagmennyiséget, a beépített, felbélyegzett elektronikus mérleg, és a lejtőhatást is kompenzáló mérőbélyegek által adott jel segítségével. Az adagmennyiség szabályozása sebességfüggő, helyesebben sebességarányos fordulatszámú elektromos motorokkal történik. A táblavégi a fordulókban a „suber” elzárása hidraulikus munkahengerrel történik. A Tribord 3D vezérlőberendezéssel a Sulky műtrágyaszórók esetében is lehetőség van a normálüzemű, a táblaszéli és a környezetbarát határvonal menti szórás beállítására. A Sulky műtrágyaszórók vezérlése is alkalmas a táblatérképhez igazodó műholdas GPS-vezérlésre azzal, hogy a STOP&GO rendszer a táblavégi fordulóknál a suber GEOspread automatikus elzárását is biztosítja.

A szóráskép és az átfedésének pontos betartását a Kverneland gyártmányoknál is kézi és elektronikus vezérléssel a terminál monitorjának kezelésével oldják meg.

A GEOpoint működése

A Green-Seeker függesztő szerkezete és elhelyezett szenzorai

Az üzemeltető traktor GPS-vezérelt automatakormányzásával, nyomkövető programmal a beállított szórásszélesség – vagyis a munkaszélesség, illetve az átfedés – pontosan tartható. Az ISOBUS adatátvitel a komputeres, illetve GPS-alkalmazások a Kverneland műtrágyaszóróknál és fejtrágyázási munkáknál biztosítják a különböző szakaszvezérléseket, a táblaszéli, vízparti stb. szórási üzemmódok beállítását. A GEO műholdas rendszerek pontossága 30-10-2 cm. A 10-30 cm pontosságú jelek ingyenesek, a 2 cm (RTK) pontosság pénzbe kerül, fizetni kell érte.

A különböző optikai szenzorok fontosabb jellemzői

A GPS terminálok fejlesztéseit a műtrágyaszóró gépgyártók is követik. Ez abban nyilvánul meg leginkább, hogy a műtrágyaszóró gépeken alkalmazott elektronikus és automatikus vezérlések termináljai is ISOBUS kompatibilisek a traktorokon alkalmazott terminálokkal, illetve adaptációkkal. A Kverneland GEOspread rendszer, pl. a munkaszélességet 2 m-es szakaszokra tudja bontani, a munkaszélesség és az adagmennyiség beállítása után a működés automatikus, a táblatérképek alapján differenciált mennyiségű adagmennyiséget juttat ki, automatikus elzárást végez a fordulókban. A GEOpoint érzékeli a kúpalakú 3D-s szóráskép műtrágyaféleségtől, és a gép beállítástól függő méretváltozásait. A GEOpoint ismeretében, vagyis a nyitás-zárás helyzetét az IsoMatch GEOcontrol segítségével a táblavégi fordulókban optimalizálja.

A Kverneland GEOspread rendszer szakaszolási megoldása

Keretszerkezeten elhelyezett OptRx biomassza tömegmérésen alapuló szenzor működése

A Sulky röpítőtárcsás műtrágyaszóró Tribord vezérlőberendezése

Szinte valamennyi gyártmányú és típusú röpítőtárcsás műtrágyaszóró elektronikája – az ISOBUS adatátvitel segítségével – kompatibilis az üzemeltető traktorokon keresztül elérhető műholdas GPSrendszerekkel, terminálokkal, mint pl. GreenStar, Leica, Geosystems, TopCon, Trimble stb. Természetesen az itt leírt konstrukciókat és technológiákat eltérő formában, de hasonló hatékonysággal az Amazone, Bogballe, Kuhn, Rauch stb. gyártmányoknál is alkalmazzák.

Kelemen Zsolt
műszaki szakértő