A tápanyag-gazdálkodás korszerűsítését, racionalizálását számos érv indokolja. Egyrészt a tápanyag-visszapótlás jelenlegi gyakorlata és hiányossága, a szántóföldi növények jelentős termésingadozása. Másrészt a talajtermékenység hosszútávú megőrzésének fontossága. Harmadrészt az egyre korszerűbb biológiai alapok, a fajták/hibridek genetikai terméspotenciáljának nagymértékű növekedése. Továbbá a tápanyag-visszapótlás és a termés, valamint a minőség közötti szoros összefüggés; a hatékonysági és környezetvédelmi szempontok; valamint a fenntartható, fejleszthető szántóföldi növénytermesztés.
A korszerű tápanyag-gazdálkodás magában foglalja a talajok AL-oldható, felvehető makro-, mezo- és mikroelem-tartalmának a legalább három évenkénti meghatározását.
A korszerű műtrágyák használata mellett fontos a szervestrágyázás (az istállótrágyázás és a melléktermékek: szár, szalma, növényi maradványok, zöldtrágya, komposzt stb.) talajba való visszadolgozása az adott területre. Ezzel nemcsak makro-, mezo- és mikroelemeket juttatunk vissza, hanem mikroorganizmusokat, ami javítani fogja a talajok hő-, víz- és levegőgazdálkodása mellett a talajéletet is. Amennyiben a talajunk pH-értéke alacsony (6 alatti), szükség lehet a fenntartó meszezésére, hiszen csak a fentiek együttes alkalmazása esetén fog kialakulni a morzsás szerkezet, és jobb lesz a talaj vízmegőrző-képessége, s nem fog lecserepesedni a talaj.
A korszerű tápanyag-gazdálkodás összefüggésben van a vetésváltással, a kedvező elővetemény megválasztásával. A pillangós virágú növények gyökerein rizóbium-baktériumok élnek a növénnyel szimbiózisban, és évente 60 kg/ha nitrogént képesek a légkörből megkötni. Sajnos a termesztett növények száma folyamatosan csökken, csökken a diverzitás, pl. a pillangósvirágú növények területe a vetésszerkezetben 15-17%-ról 4-5%-ra mérséklődött.
A tápanyag-visszapótlást a talaj felvehető (AL-oldható) N-P-K-tartalmához és az adott növényfajta/hibrid igényéhez kell igazítani, mert csak így lehet hatékony. Közismert a Liebig féle minimum törvény, mely szerint a termés nagyságát mindig a minimumban lévő tápelem fogja meghatározni (1. ábra).
1. ábra Liebig-féle minimumtörvény ábrája (forrás: internet)
Azonban nagyon kedvezőtlen, hogy Magyarországon nemcsak az egy hektár szántóföldre jutó NPK-műtrágya mennyisége csökkent le, hanem az N-P-K makrotápelemek aránya is kedvezőtlenné vált, hiszen a közel 100 kg/ha NPK-nak 71,2%-a a nitrogén, és csak minimális a foszfor- és a kálium-visszapótlás, ami hosszútávon a talajok termékenyégét csökkenteni fogja (1. táblázat).
- táblázat NPK műtrágya-felhasználás Mo-on szántóterületre (kg/ha) és az N-P-K műtrágya-felhasználás %-os megoszlása (FAO adatok alapján)
| MAGYARORSZÁG | ||||
| Év | Összesen kg/ha | N | P2O5 | K2O |
| %-os megoszlása | ||||
| 1981-85 | 296,9 | 40,2 | 26,5 | 33,2 |
| 2012 | 101,3 | 71,5 | 13,4 | 15,1 |
| 2013 | 109,4 | 70,5 | 14,9 | 14,6 |
| 2014 | 99,1 | 71,2 | 14,9 | 13,8 |
A harmonikus NPK-tápanyagellátás jentőségét és az elővetemény termést befolyásoló szerepét jól bizonyítja a Hajdúböszörményi Országos Műtrágyázási Tartamkísérlet adatai, mely szerint megvizsgáltuk 32 évre (8×4 év) a műtrágyázás kumulált terméstöbbletét vagy terméshiányt.
A kezelések átlagában trikultúrában (borsó:búza:kukorica) 10 t/ha, még monokultúrában 8 t/ha termést értünk el. A kezelések átlagában elért terméshez viszonyítva trikultúrában az N100+PK (P2O5 50, K2O 100 kg/ha) hatóanyag kezeléssel az említett időszakban 13 t/ha terméstöbbletet értünk el, míg monokultúrában a közel azonos terméstöbbletet N200+PK (P2O5 100, K2O 150 kg/ha) hatóanyag kezeléssel értünk el. Ugyanakkor látható, hogy a kezelések átlagában elért termésátlaghoz viszonyítva a foszfor vagy kálium hiánya, illetve a műtrágyázás nélküli kontroll kezelés jelentős kumulált terméshiányt eredményezett (… ábra).
2.ábra Kumulált terméstöbblet vagy hiány alakulása trikultúrás és monokultúrás termesztés estén
Országosan napjainkban a terméssel kivont NPK-tápanyagnak csak kb. az 50%-át pótoljuk vissza, ami hosszútávon nem tartható fent. A tápanyagmérleget (a terméssel kivont és a visszapótolt tápanyag mennyiségét) egyensúlyban kell tartani.
Az EU-ban a szántóterületre a legtöbb NPK műtrágya hatóanyagot Írország és Hollandia juttatja ki, ahol viszonylag kevesebb a gabona-termőterület.
Az N-P-K műtrágyázás kedvező és kedvezőtlen hatásait is célszerű figyelembe venni. A N a termést nagymértékben növeli és növeli a búza nedvessikér-tartalmát, ugyanakkor a túlzott mennyisége növelheti a gombák okozta megbetegedéseket, talajsavasodást okozhat (kivéve a pétisót), néhány esetben csökkentheti a minőséget (sörárpa, napraforgó, cukorrépa, dohány stb.), vagy termésdepressziót (csökkenést) okozhat. A foszfor és a kálium túlzott mennyisége nem okoz termésdepressziót, de a túlzott P-ellátásnál a P és Zn között lehet kisebb antagonizmus, a P akadályozhatja a Zn (cink) felvételét, vagy a túlzott K-ellátás esetén ilyen antagonizmus a K és a Ca, Mg és az NH4 között léphet fel.
Összességében a P képes növelni a napraforgó olajtartalmát, mérsékelni a betegségek fellépését, még a K elősegíti a szénhidrátképződést, továbbá növeli a szárazság- és a fagytűrő-képességet.
Nagyon fontos, hogy korszerű NPK műtrágyákat használjunk. A N műtrágyák közül a legkedvezőbb a 27%-os pétisó. A hatóanyag fele NO3-N, még a másik fele NH4. A NO3-N gyorsabban felvehető, még az NH4 lassabban és így a tenyészidőszak végén is folyamatosan lehetővé válik a felvétele, és nem okoz talajsavasodást. Rendkívül kedvezőek és korszerűek a különböző összetett műtrágyák, a legtöbb vízoldható, egyenletes szemcseméretűek, ami lehetővé teszi az egyenletes kijuttatást. Szinte minden szántóföldi növény igényének megfelelő N-P-K tartalmú összetett műtrágya kapható, pl. 7:20:28, 8:24:24, 15:15:15.
Napjainkban már kevésbé mondhatjuk korszerű műtrágyának a 34%-os ammonitrogént, a 18%-os szuperfoszfátot, vagy a 60%-os KCl-t.
Az üzemi trágyázásiterv-készítésénél figyelembe kell venni:
- a talaj AL-oldható, felvehető tápanyagtartalmát;
- a talaj kultúrállapotát;
- az elővetemény korrekciós tényezőit (pillangósvirágú növények után csökkenthető a kiadagolható N mennyisége; szalma, szár talajba dolgozása esetén csökkenthető a kiadagolható K mennyisége stb.;
- figyelembe kell venni a szervestrágyázás idejét és mennyiségét;
- a termesztési célt és a fajta/hibrid intenzitását;
- a minőségi követelményeket;
- az öntözési lehetőségeket;
- a gazdasági hatékonysági szempontokat és a környezetvédelmi összefüggéseket.
Azonban a legfőbb fejlesztési lehetőséget a tápanyag-gazdálkodásban a precíziós növénytermesztés jelenti.
Precíziós növénytermesztés elemei
A precíziós növénytermelés technikai háttere, Globális Helyzet-meghatározó Rendszer
A globális helyzet-meghatározó rendszer (global positioning system) növénytermelésben történő felhasználása a táblán belüli pontos helyzet-meghatározás elengedhetetlen feltétele. A DGPS-rendszerekkel elérhető pontosság már több mezőgazdasági műveletnél (pl. talajművelés, permetezés, sőt felületi műtrágyázás is) elfogadható. Egy ilyen sorvezető készülékhez már 250-350.000 Ft-ért hozzájuthatunk. Bizonyos munkaműveletek – pl. vetés, sorközművelés – ennél nagyobb pontosságot, illetve ismételhetőséget igényelnek. Ennek megvalósításához különböző korrekciós jelek állnak rendelkezésre. Az egészen pontos: 2-5 cm-es pozicionáláshoz egy külső, földi korrekciós jelet is figyelembe kell venni, ez az RTK. Az RTK GPS-ek már lehetővé teszik a gépek automatikus kormányzását, a pontos fogás- és sorcsatlakozásokat, a szegélyszórásokat, sőt az automatikus sor- és fúvókaelzárásokat. Elkerülhetővé válik a sor felülvetése, vagy a felülszórás, kihagyás a művelés során.
A földi jeleket a szolgáltatók (Magyarországon a FÖMI és KITE) használati díj ellenében – vagy előfizetéses rendszerben – teszik hozzáférhetővé.
RTK GPS-szel és a traktorok, valamint a betakarítógépek automata kormányzásával valósítható meg a precíziós (nagypontosságú) művelés. Ezeknek a beruházási vonzata is jelentős. Egy 10–30 cm pontosságú GPS-vevő sorvezetővel, automata kormányzással 1,5–2 millió forint közötti áron elérhető. A nagypontosságú RTK-s komplett szett ára 4,5-5 millió Ft körül van. Mindezek mellett a 2-5 cm-es pontossághoz egy jel előfizetésre is szükségünk lesz, amit kb. 250.000 Ft évente.
Egyes jeltípusok árai:
- EGNOS (+/-30 cm) – ingyenes
- Trimble Range Point RTX (+/-15 cm) – 75.000 Ft/év
- OmniStar XP (5 cm) – 300.000 Ft/év
- FÖMI RTK (2 cm) – 250.000 Ft/év területi korlátos
Ahhoz, hogy a munkagépek hasznosítani tudják a jeleket, az erőgép és a munkagép közötti kommunikáció is szükséges. Erre szolgál a már szabványosított ISOBUS-rendszer, amellyel megvalósítható a munkagépek vezérlése és a munkafolyamat irányítása – sőt annak dokumentálása is.
A technológia előnyei vitathatatlanok. A műholdas sorvezetés révén javul a csatlakozási pontosság, csökken a felesleges átfedés. Ugyanaz a munka kevesebb menettel megoldható, tehát a sorvezetők alkalmazása üzemanyag- és idő-megtakarítást jelent. Ugyanezek a hatások hatványozottan jelentkeznek az automatikus kormányzási rendszerek (robotpilóta) alkalmazásakor.
Vetés alkalmával például a hidromotoros vezérlésnek köszönhetően adott a lehetőség mind a tőszám, mind a műtrágya mennyiségének egymástól független menet közben történő szabályozására.
Az egyes alkalmazások, programok – amit kínálnak a gyártók – már az alapművelteken túl (átfedések minimalizálása, stb.), automata táblavégi fordulást, szakasz- és dózisvezérlést, aktív munkagépvezérlést is lehetővé tesznek. Lehetőség van összehangolt vezérlésre is, amikor pl. a kombájnból lehet irányítani a gép mellett haladó traktort, amire éppen az ürítés történik. Mindezt teljes hozam- és nedvességmérés (hozamtérkép létrehozása) mellett. Sőt már beltartalommérés sem lehetetlen a betakarítás közben (silózógép).
Hozamtérképezés
A növénytermesztési műveletek eredményének egyik meghatározó mutatója a terméshozam, mivel együttesen mutatja meg az összes tényezőnek a növényre gyakorolt hatását. A hozamtérkép számítógépes program alkalmazásával generált térkép, amely megmutatja a tábla egy adott pontján megtermett hozam mértékét. Az adott növényfaj hosszú távon gyűjtött (3-5 év) adatait összehasonlítva a helyspecifikus beavatkozások tervezhetővé válnak.
A hozamtérképező rendszer kb. 3 másodpercenként rögzíti a gép pontos helyzetét, és az adott helyzethez kapcsolódó, addig betakarított hozam adatait (kb. 5-600 adatpont/ha). Az hozamtérképen az azonos hozamszintet mutató területeket, valamint a hisztogramos ábrázolást is ugyanazzal a színnel jelölik (2. ábra).
3. ábra Hozamtérkép
(forrás: agrorforum.hu)
A hozamtérképpel felvételezett és tápanyagvizsgálatokkal alátámasztott eredmények alapján nemcsak a kijuttatandó műtrágya mennyiségét, hanem ezt követően a vetőmag mennyiségét is a talaj tápanyag-szolgáltató és egyéb, a terméseredményt befolyásoló (pl. talaj-mechanikai, domborzati tényezők) tényezői függvényében állapíthatjuk meg.
Precíziós műtrágyázás
A precíziós tápanyag-kijuttatási rendszer a traktor fedélzeti GPS automatikájából, a műtrágyaszóró gép szabályzóból, valamint a műtrágyát kijuttató gépből áll. A fedélzeti számítógép a traktor vezetőfülkéjében van, ez fogadja és tárolja a központi számítógépen – a szakértői rendszer segítségével – előállított kiszórási térképet. A kiszórási térkép tartalmazza a táblák határainak, valamint a táblán belül a kijuttatandó műtrágya mennyiség szempontjából homogén parcellák határainak földrajzi koordinátáit. A műtrágyázási tervhez az adott táblára vonatkozó hozamtérkép szolgáltat információt.
A pontosabb RTK GPS-szel dolgozó automata kormányzás révén a gép a munkaszélességének megfelelően pontos fogáscsatlakozásokat vesz, a fogáson belül pedig sebességarányosan, a digitalizált térképek alapján változó dózisokban juttatja ki a műtrágyát. Egy komplex műtrágya helyspecifikus kijuttatásakor akár 15–20 százalék műtrágya is megtakarítható úgy, hogy a terméshozamok még nőnek is a táblákon.
A talajerő és a növények igényei helyspecifikusan változnak. Ha a kijuttatott műtrágya mennyiségét a helyi igényekhez igazítjuk, azzal nemcsak megtakarítások, hanem jelentős többlethozamok érhetők el. A növények fejlődéséhez kedvezőbbek lesznek a feltételek, nagyobb termések realizálhatók.
A termőhely specifikus precíziós technológiáknál is figyelembe kell venni az adott hibrid genetikai tulajdonságait, intenzitását és speciális tulajdonságait, vagy bizonyos tényezőkre, kemikáliákra, gyomirtószerre való érzékenységét stb.
A GPS technológiával táblaszinten USA 28-31 t/ha-os rekordtermést is elért, ugyanakkor a világon a 184 millió hektár vetésterület átlagában a termésátlag csak 5,5 t/ha. A korszerű Aquamax és HD típusú hibridek alkalmazhatók elsősorban a precíziós termesztéstechnológiáknál.
A precíziós növénytermesztés alkalmazását befolyásoló tényezők között a gazdaság mérete áll az első helyen, mivel az információ és a beruházási költségek magasak, a kisebb gazdaságok ezt nem tudnák kigazdálkodni. 200 hektár alatt általában az egyszerűbb sorvezető rendszerek alkalmazása javasolt. Az RTK GPS (földi korrekcióval dolgozó) automata kormányzást is alkalmazó technológiák előnye 500 hektár felett érvényesül, nagyobb gazdaságokban és nagyobb táblákon rendelkeznek jól mérhető előnyökkel.
Összességében a precíziós kukoricatermesztés előnyei: az okszerű tápanyag-visszapótlás, a környezetkímélő termesztéstechnológia, a több termés, az egyöntetű minőség, a javuló gazdaságosság, a magas szintű termesztési és munkakultúra, a megbízható, folyamatosan bővülő adatbázis, a digitális kataszteri nyilvántartás és táblatörzskönyv lehetősége, a nyomon követhető minőség-ellenőrzés, a kontrollált költség- és energiafelhasználás.
A termőhely-specifikus agrotechnika, a specifikus -kijuttatás a fenntartható, fejleszthető növénytermesztés alapja és feltétele.
Dr. Sárvári Mihály1
egyetemi tanár
Dr. Bene Enikő2
tudományos segédmunkatárs
Kovács Péter1
PhD hallgató
1DE MÉK Növénytudományi Intézet
2Agrárgazdasági Kutató Intézet
