Precíziós eljárások a növénytermesztésben

Az egészséges élelmiszerek iránti igény, a fenntartható termelés, a nehezebbé vált nemzetközi lehetőségek, a termőföld minőségének megőrzése és a környezetvédelmi szempontok összehangolása indokolja, hogy a növényvédelmi beavatkozások folyamatos monitorozásra és előrejelzésre alapuljanak.

Magyarország az európai térség más országaihoz képest jelentős előnyökkel rendelkezik a mezőgazdaságban.  A természeti adottságok (termőterület, talajminőség, éghajlat, vízbázis, szélsőséges időjárással szembeni relatív védettség), és a gazdasági-társadalmi környezet (a szakma presztízse, hagyományok, kultúra, technikai felkészültség, szabályozottság) területén.

A Magyarországon termelt mezőgazdasági termékek hagyományosan jó minőségűek.

Hazánkban, napjainkban nagy kihívások állnak a mezőgazdasági termelés előtt.

Az egyik problémagazdasági jellegű.

A világpiacon az energiahordozók ára jelentősen megemelkedett, és ez magával vonta a műtrágyák, növényvédő szerek és a növénytermesztésben felhasznált üzemanyagok drágulását.

A szántóföldi növénytermesztés összes költségének kb. 95%-át az anyag- és energia árak teszik ki (műtrágya, növényvédő szerek, üzemanyag).

Sajnos ezt a drágulást az értékesítés során nem mindig lehet érvényesíteni.

A mai átvételi árakat a közvetlen termelési költségeken kívül nagyrészt spekulációs, felvásárlási, tőzsdei folyamatok befolyásolják.

 

A másik kihívás az Európai Unió elvárásai.

Szigorúan meghatározza a mezőgazdasági termelésben felhasznált anyagok körét és mennyiségét is.

A növényvédő szerek felhasználását a veszélyesség alapján kell meghatározni.

Ez azt jelenti, hogy egészségre, környezetre veszélyes anyagok növényvédelemben nem használhatók fel, még akkor sem, ha bizonyos rendelkezésekkel (munkavédelmi eszközök, kijuttatást szigorító rendeletek) megoldható lenne.

Az új gondolkodásban éppen ez a veszélyesség a meghatározó.

Az elkövetkezendő időszakban várhatóan az EU területén a növényvédő szerek 19 %-át betiltják.

Az egyes peszticideket ez a csökkentés nem egyformán fogja érinteni, a legtöbb hatóanyag-kivonás a fungicideknél várható.

A kivont növényvédő szerek új, hatékony, olcsó anyagokkal nagyon nehezen helyettesíthetők.

Az EU a támogatást a tiltólista betartásához és szigorú föld- és egyéb nyilvántartási rendszerek vezetéséhez köti.

Ez az elvárás nagy adminisztrációs többletet jelent a termelőnek, melyeket többnyire elektronikus úton kell elvégezni.

 

Kihívást jelent a fogyasztók szemléletváltozása is, akik fokozott igényt támasztanak az élelmiszerekkel szemben.

Az egészséges élelmiszer jó beltartalmú, megfelelő vitaminokat és egyéb hasznos anyagokat tartalmaz, de nincs benne veszélyes, határérték feletti növényvédő szer, toxikus nehézfém, gombatoxin.

Ezek előállítása csak szennyezéstől mentes termőhelyen, szakszerű, előírásokat betartó termesztéssel lehetséges.

Ennek ellenőrzése érdekében Magyarországon is egy élelmiszer-biztonsági felügyeleti rendszer működik.

A precíziós növénytermesztés lehetőségei

Az új évezred mezőgazdaságának egyik igen dinamikusan fejlődő részterülete lehet az előrejelzésre (mért adatokra) alapozott növényvédelmi beavatkozás, ahol jelentős mértékben csökkenthető a peszticid-felhasználás.

Ilyen technológia alkalmazása esetén egyrészt csökken a növényvédelmi kezelések száma és költsége, másrészt kisebb a környezet növényvédő szer terhelése.

A termesztés folyamatában nagy tartalékok vannak.

A jelenlegi gyakorlat táblaszintű növénytermelést folytat.

A területet tehát egységesen kezeli, nem veszi figyelembe a táblán belüli eltérő tulajdonságokat.

A 1970-80-as években az iparszerű mezőgazdaság kialakításakor a fő szempont az erőgépek minél jobb kihasználása volt.

A kedvező táblaméret kialakítása miatt nagyon eltérő talajtulajdonságú területeket összevonták és azonos módon művelték.

A gyakorlati szakemberek már korábban is tudták, hogy bizonyos helyeken más talajművelést, más trágyázást és más növényvédelmet kellene folytatni, azonban ennek még a technikai feltételei nem voltak meg.

Az utóbbi időben bekövetkezett technikai forradalom, az űrtechnológia, számítógépek, helymeghatározó eszközök és térképészeti megoldások, speciális GPS által vezérelt mezőgazdasági gépek, lehetővé tették a helyspecifikus, precíziós növénytermesztés folytatását.

Ez az eljárás nagyrészt választ ad a kihívásokra.

A termelésben felhasznált anyagokat optimalizálni lehet, csak a szükséges mennyiségű kemikáliát kell a megfelelő helyre, és időpontban kijuttatni.

Precíziós eljárással az anyagköltség csökkenthető, így a gazdaságosság és a hatékonyság is növelhető.

A precíziós eljárás az élelmiszer-biztonságot is javíthatja, ugyanis csak annyi műtrágyát és növényvédő szert használunk az adott területrészre, amennyi szükséges és elegendő a növények táplálására és a károkozóktól való megóvására.

A módszer által a felhasznált anyag is megválasztható, esetleg olcsóbb, illetve környezetre kíméletesebb készítmény is alkalmazható.

Az elmúlt évek kutatásai főként a tápanyag-visszapótlásra és a gyomirtásra irányultak.

Ezzel kapcsolatban már a szakirodalomban több közlemény is megjelent, néhány termelő már a gyakorlatában használja is.

Sajnos még a táblán belüli a heterogenitásokat figyelembe vevő növénykórtani eljárások még nem eléggé kidolgozottak.

 

A precíziós növénytermesztés jellemzői

A precíziós növénytermesztés a lehető legkisebb egységre vonatkozóan a termőhelyi viszonyokra alkalmazott mezőgazdálkodást jelent.

Győrffy (2001) szerint a precíziós gazdálkodás magába foglalja a termőhelyhez alkalmazkodó termesztést.

A táblán belül változó technológiát, az integrált növényvédelmet, a csúcstechnológiát, a távérzékelést, és a térinformatikát, a geostatisztikát, a növénytermesztés gépesítésének változását, és az információs technika vívmányait.

Magyarországon a növénytermesztés, ezen belül a növényvédelmi kutatások nemzetközi viszonylatban is magas színvonalúak.

A növényvédelemmel foglalkozó szakirodalmak a térségben előforduló kór- és károkozók biológiáját és ezen belül környezeti igényüket megalapozottan feltárták.

A 1. táblázatban látható felvételezési terv a gabona legfontosabb károsítóit tartalmazza.

(A kísérleti területeken természetesen az ott, ténylegesen található egyéb vírus-és gombabetegségeket, állati kártevőket is felvételeztük).

A 2. táblázatban található felvételezési módszereket és az azokhoz tartozó fertőzöttségi értékeket a Budapest (Fővárosi) Növény-egészségügyi- és Talajvédelmi Állomás, Koordinációs Részleg és Növényvédelmi Osztályának munkatársa Mohai Györgyné et al., megjelent Növényvédelmi Információs Rendszer (Budapest, 1997.) című kiadvány, illetve a később megjelent módosítások figyelembevételével készítettük.

 

Az őszi búza fenológiai állapotai és a károsítók fertőzöttségi értékei

 

Az elméleti tudás mellett nagyon fontos a környezeti tényezők ismerete.

Kísérleti adatok szerint az állandó környezeti tényezők, azon belül is a domborzat, a humusztartalom és a kötöttség a növénybetegségek megjelenésére jelentős hatást gyakorolnak.

Ezt a tényt egy kísérleti terület (Naki Mezőgazdasági Zrt.) eredményeivel szeretnénk alátámasztani (1-3. ábra).

A legfontosabb talajtani paraméterek a gabona lisztharmat fertőzöttségében is megjelennek (4. ábra).

Látható, hogy a lisztharmat betegség heterogén területeken különböző mértékben jelenik meg.

A humuszosabb, illetve az erodált foltokon a fertőzöttség különböző, de természetesen ez nemcsak lisztharmatra, hanem más kórokozókra, illetve kártevőkre is értendő.

Ezek a különbségek az őszi búzán kívül, a tavaszi árpára és napraforgó, burgonya és állókultúrákra is vonatkoznak.

 

 

A térinformatikai rendszer kialakulásával a lényeges paraméterek szinte az ország mezőgazdasági területének legnagyobb részéről rendelkezésre állnak.

Ezek a térképek viszonylag egyszerűen digitalizálhatóak és a növényvédelmi gépekbe szerelt GPS-rendszer által a gyakorlatban akár vezérelhetőek is.

Szeretnénk kiemelni, hogy heterogén területen a lisztharmat megjelenése talajtani és domborzati okok miatt nem egyforma (1-4. ábra.), tehát védekezés során ezeket az információkat a technológia kidolgozásakor figyelembe kell venni.

Újabb fejlesztésű eszközök alkalmazásával, a készítmények dózisát változtathatjuk, akár bizonyos területrészekre egészen más készítményeket juttathatunk ki a védekezés hatékonyságának megfelelően (1. kép).

A talajtani adatokon alapuló védekezés nagy problémája, hogy az aktuális, változó paramétereket nem veszi figyelembe.

 

Egy új lehetőség: a táblán belüli mérőhálózat

növényvédelmi előrejelzés megalapozása ezeken alapul.

A vezeték nélküli szenzorhálózat (Wireless Sensor Network) olyan intelligens eszközök hálózat, mely elsődleges feladta, hogy a környezet jellemzőit képes legyen mérni, majd vezeték nélkül a begyűjtött információt egymás közt megosztani.

A szenzorok hálózatként működnek, elegendő ezeket 500 m-es távolságba egymástól telepíteni (5. ábra).

A hálózat kiépítése viszonylag könnyű, hiszen egy ilyen megoldásnál nem kell az érzékelőket vezetékezni és alacsony energiafogyasztásuk miatt hosszú ideig képesek gondozásmentesen működni és könnyen ki, illetve áttelepíthetők.

A szenzorhálózat alapelemi felfoghatók úgy, mint igen kisméretű és kis teljesítményű számítógép.

A bázisállomás szabadföldi termesztés esetében lehet például egy olyan speciális készülék, mely képes a mobilhálózat által nyújtott adatcsatornákon továbbítani a begyűjtött adatokat például egy központi számítógép felé.

 

 

 

Mire lehet még használni egy ilyen rendszert?

Nem csak a kártevők megjelenésére lehet következtetni a kapott adatok alapján, hanem például a talaj víztartalmából az öntözés szükségességét, a hőmérséklet relatív páratartalomból pedig a fagyveszély kialakulását lehet előre jelezni.

Az eszközök alkalmasak beavatkozásra is, így lehetőség van automatizált fagyvédelem, illetve öntözésvezérlésre is.

A központi feldolgozó rendszer nemcsak az érzékelőktől begyűjtött adatokat képes fogadni, hanem a táblák koordinátáit, a talajszerkezet és a szemrevételezések adatait is.

Ezek összességéből még pontosabb előrejelzéseket lehet készíteni.

Mi várható a jövőben?

A precíziós növénytermesztés gyakorlati alkalmazása még kezdeti állapotban van.

A tudás és a technikai feltételek már rendelkezésre állnak a kor kihívásainak megfelelő alkalmazásra.

Tudjuk, hogy az eljárás talán nem ennek az évtizednek problémája, de hosszú távon kitörési lehetőséget nyújthat.

Cikkünkben terjedelmi okok miatt csupán a lehetőségeket kívántuk bemutatni.

A gyakorlatban történő bevezetésre természetesen partnerekre lenne szükségünk, ahol az elgondolásokat igazolhatjuk, a módszert kalibrálhassuk.

 

Gyulai Balázs, Kemény Péter

Fejér Megyei Kormányhivatal

Növény- és Talajvédelmi Igazgatósága, Velence