A gyomirtás hagyományos és alternatív módszerei

• mechanikai/fizikai: kézi kapálás, talajművelés, kultivátoros kapálás, elégetés;
• agrotechnikai: vetésforgó, fajtaválaszték, vetés idő, sortáv- és tőtávváltoztatás;
• biológiai: rovarok, kórokozók, önfentartó patogének;
• kémiai: herbicidek.

Jelen körülmények között elsősorban a széles sortávú növények gyomirtásának mechanikus módszereit és eszközeit ismertetjük, kiegészítve néhány alternatív megoldással.

Hagyományos módszerek és eszközök

Sorközművelő kultivátorok

A kapásnövények termesztésének nemkívánatos jelensége a gyomnövények megjelenése, fejlődése. A növénytermesztés fejlődése során a gyomnövények elleni védekezés különböző módszerei alakultak ki és terjedtek el. A kezdeti kézi kapálást, a ló-kapálás (ekézés) (1. kép), a traktoros kultivátoros sorközművelés, a vegyszeres növényvédelem és végül a mechanikai és kémiai gyomirtási eljárások kombinációja követte.

1. kép Ha ló nincs ökör is jó?

Működési elv és agrotechnikai követelmények

A sorközművelés célja – szakirodalmi adatok és gyakorlati tapasztalatok alapján – a következők szerint foglalható össze: a talajszellőztetés elősegítése, a talaj cserepesedésének megakadályozása, a csapadék beszivárgásának lehetővé tétele, a gyomok teljes megsemmisítése és esetenként a tápanyag talajba juttatása.

A felsorolt műveletek sikeres megvalósítása érdekében a sorközművelő kultivátorokkal szemben a következő agronómiai követelményeket kell támasztani:

• művelési mélység hossz- és keresztirányban egyaránt azonos legyen. A megengedhető eltérés: max: 10-15%;
• a talaj fellazítását rögösödés és porosodás nélkül kell végezni. A művelőszerszámok nem hozhatnak nedves talajréteget a felszínre, nem tömöríthetik jelentős mértékben a szerszámok alatti talajt. A nagymértékű tömörítés ugyanis akadályozza a talaj légcseréjét és a kultúrnövény fejlődését;
• a gyomok min. 98%-át ki kell irtani, minimális mértékű védősáv mellett;
• a kultúrnövényt nem károsíthatja sem felszín alatt, sem felszín fölött, a kikelt növényeket nem szórhatja be földdel;
• a csatlakozósorok pontatlansága következtében a felmerülő kultúrnövény-sérülés elkerülése érdekében a kultivátorok által művelt sorok száma legyen azonos a vetőgépek sorszámával.

A sorközművelő kultivátorok felépítése, főbb szerkezeti egységei

A napjainkban már szinte kizárólag függesztett kivitelben készülő sorközművelő gépek főbb részei a következők:

• függesztő szerkezet,
• vízszintes főtartó gerendely,
• művelőtagok,
• sorvédő berendezések,
• kormányzó (iránytartó) berendezés(ek),
• szállító berendezések.

Függesztő szerkezet

A traktor–munkagép kapcsolat szempontjából megkülönböztetjük a homlok-függesztésű, a has alá szerelt és a hátsó függesztésű kiviteleket. A megfelelő rálátás és a pontos kormányzás szempontjából kedvezőbb megoldások a homlok-függesztésű (2. kép), ill. a traktor vagy eszközhordozó erőgép alá szerelt (függesztett) változatok. Az ilyen kivitelű gépeknél viszont külön berendezésekkel (általában a hátsó függesztő berendezésre szerelve) kell gondoskodni a traktor (erőgép) keréknyomainak fellazításáról, ill. egyes speciális kiviteleknél (traktor oldalára szerelt kultivátor) a traktor alatti sorköz(ök) műveléséről.

2. kép Homlokfüggesztésű kultivátor

A sorközben járó traktorok által okozott tömörítő hatás csökkenthető a modern gumihevederes járószerkezetű változatokkal. A szántóföldi művelésben már bizonyított előnyökkel rendelkező erőgépeknek ugyanis elkészültek a sorközművelésre alkalmas járószerkezetű típusai.

A rászerelt kivitelektől (amelyek egyedi megoldásúak) eltekintve a kultivátorok függesztőműve szabványos kivitelű (ISO-I, II., esetleg III.) akár homlok-, akár hátsó függesztésű. A hárompont-függesztő berendezés lehet hagyományos kézi kapcsolású vagy gyorskapcsolós kivitelű.

Főtartó gerendely

A mai modern sorközművelő kultivátorok általában egy főtartós kivitelben készülnek. A nagyméretű, 12 soros kukorica kultivátoroknál esetenként merevítés céljából előfordul segédtartós kivitel is (3. kép). A főtartók nagy többsége célszerűen négyszögszelvényű acélcsőből készül, de ismeretesek speciális kivitelek is (pl. vezetősínekkel kiegészített körkeresztmetszetű acélcsövek). A főtartók általában egy tagból készülnek, de a nagyszélességű változatoknál – a szállítási szélesség csökkentése érdekében – megtalálhatók az osztott kivitelű, felhajtható szárnyrészű megoldások is.

3. kép Merevített gerendelyes 12 soros kultivátor

Művelőtagok

A sorközművelő kultivátorok legfontosabb egységei a művelőelemeket, védőelemeket és mélységhatároló kereket magába foglaló művelőtagok. A szerszámok vízszintes mozgását lehetővé tevő paralelogrammás felfüggesztésű művelőtagok a főtartóhoz oldható kötéssel csatlakoznak, annak érdekében, hogy elhelyezésük a különféle sortávolságú növényekhez egyaránt illeszthető legyen.

A művelőtagok paralelogrammás függesztő szerkezetébe egyes típusoknál – a biztonságos talajba hatolás érdekében – szabályozható előfeszítésű tekercsrugót szerelnek. Szintén a paralelogramma szerkezetbe szokásos beépíteni a művelőtag szállítási magasságát lehatároló rögzítő elemeket.

A művelőtagok mellső részén a kapacsoport helyezkedik el. A kapák művelési mélységének beszabályozására szolgáló mélységhatároló kerék napjainkban szinte kizárólag gumiborítású, amely megakadályozza a talaj feltapadását és ezáltal a mélység nem kívánatos változását. A mélységhatároló kerekek állítása szakaszos (csap-furat megoldású) vagy folyamatos (szorító kötéses vagy csavarorsós kivitel) lehet.

A kultivátor szerszámainak felerősítésére szolgáló kapaszár merev, félmerev, vagy rugós. A merev szerszám mélységtartása a legjobb, de túlterhelés esetén deformálódhat, törhet. A rugós szerszámszár jól követi a talaj- és a talajfelszín változásait, a terhelés elől kitérhet, a rugózás segítheti a porhanyítást, a gyomkivágást. Ugyanakkor keményebb talajrészhez érve függőleges, vagy oldalirányban kitérhet, veszélyeztetve ezáltal a mélységtartást, ill. magát a kultúrnövényt. A függőleges irányú elmozdulásnak van egy másik hátránya is, nevezetesen az, hogy ilyenkor megváltozik a kapa vágószöge. Ez a változás kedvezőtlenül befolyásolja a vágás hatásfokát és a kapa talajmozgatását, amelynek a következményeként növekedhet a talaj nedvességvesztése.

A félmerev szerszámszár egyesíti magában az előző kettő előnyeit, de sajnos néhány hátrányát is megtartja. Mindezekből az következik, hogy a szerszámszárat az üzemeltetés feltétele és az alkalmazott kapa típusa szerint kell megválasztani. A kultivátorok tulajdonképpeni működő elemei a szerszámok négy fő csoportba sorolhatók:

• Egyoldalas, másnéven saraboló kapák.

Munkaszélesség tartományuk: 150-250 mm.

• Kétoldalas, másnéven lúdtalp, vagy szárnyas kapák.

Munkaszélesség tartományuk: 100-400 mm.

• Ékalakú, ívelt formájú lazító kapa.

Munkaszélesség tartományuk: 30-60 mm.

• Forgókapa, másnéven csillagkerék.

A különböző kapatípusok gyomirtó és talajalakító hatását az 1. táblázat foglalja össze.

1. táblázat Különböző kapatípusok gyomirtó és talajalakító hatása

A forgókapa a küllős kapához hasonló talajhajtású forgó szerszám, amelynek a „fogai” csavartak és élezettek, az utóbbi időben mind népszerűbbé válik (4. és 5. kép). A fogak jobbos, vagy balos vágásra vannak kialakítva és mivel a haladási iránnyal szöget zárnak be, oldalirányba mozgatják-szállítják a talajt. A talaj mozgatás-szállítás a beállástól függően lehet sorrahordó vagy sortól távolodó. A hajlított fogak darabolnak, forgatnak, a kelőfélben lévő apró gyomokat kiütik, a nagyobbakat elvágják, miközben a talajkérget is feltörök. A forgókapákat nem egyedileg, hanem 2-5 csillagkerékből álló csoportokban alkalmazzák.

4. kép Forgókapás kultivátor művelőtag (Hatzenbichler)

5. kép Forgókapás kultivátor művelőtag (BUSA Bt.)

Az ismertetett szerszámokon kívül előfordulnak egyedi tervezésű és feladatú formák, ill. különleges feladatú kapák is. Ilyenek lehetnek például a TLT hajtású rotációs kapák, és a növényápolással egymenetes tápanyag talajba juttatására szolgáló növénytápláló kapák.

Az előzőekben bemutatott kultivátorszerszámokat nem egyedileg, hanem művelőtagonkénti csoportokban használják (1. ábra). Az ápolandó növény fajtájától, állapotától, továbbá a talajféleségtől és állapottól függően az egyes kapatípusokból homogén vagy kevert csoportok alkothatók a következők szerint:

• lúdtalp (szárnyas) kapa + 2 db saraboló kapa,
• 3 db lúdtalap (szárnyas) kapa,
• 5-7 db ékalakú kapa,
• lúdtalp (szárnyas) kapa + 2 db forgókapa csoport,
• 2 db forgókapa csoport.
  

  1. ábra Művelőtag összeállítások és beállítási méretek

A kapacsoportok összeállításánál figyelemmel kell lenni a kultúrnövény védelmére, ezért azoknál a csoportoknál, ahol a sor mellett lúdtalp (szárnyas) kapa halad, a növény felöli szárny szélességét csökkenteni szokták. A kapacsoportok másik jellegzetessége az, hogy a csatlakozó sorokban nem teljes, hanem csökkentett darabszámú, általában fél kapacsoportot használnak, amely viszont oda- és visszamentben egyaránt dolgozik.

Sorvédő berendezések

A sorközművelés során elkerülhetetlen, hogy a művelőszerszámok bizonyos mennyiségű talajt ne dobjanak a kultúrnövényre, ill. kormányzási hiányosságok következtében veszélyesen meg ne közelítsék a növénysort. A kultúrnövény károsodásának megelőzése érdekében a kultivátorokon sorvédő berendezéseket alkalmaznak, amelyek védőlemezek, védőburkolatok, ill. forgó mozgású védőtárcsák lehetnek (6. kép). Egyes gyártmányoknál a védőlemezt közvetlenül a paralelogrammás művelőtagra helyezik, amely így a kapacsoporttal együtt mozogva biztosítja a harmonikus működést.

6. kép Sorvédő tárcsák és beállítási táblázat

Az általánosabban használt megoldás a művelőtagok közé a főtartóra függesztett kivitel, amelynek beállítása önállóan történik. A kultúrnövény maximális védelmét biztosító védőburkolat a pontos beállítás nehézkessége miatt főleg az értékesebb zöldségnövényeknél használatos, míg a talajhajtású védőtárcsák a széles sortávú növények növelt sebességű művelésénél előnyösek.

Kormányzó (iránytartó) berendezések

A traktorok és vetőgépek folytonos fejlesztése ellenére a kultúrnövénysorok egyenessége nem tökéletes, főleg lejtős területen. Az ilyen sorok pontos követése sorközműveléskor elég nehézkes. A homlok és a has alatti függesztésű kultivátorok kormányzása a traktorral (erőgéppel) együtt történik. Más a helyzet a hátsó függesztésű kivitelnél, ahol a traktorvezetőnek előre figyelve kell a sor változásait követni, ugyanakkor a hátul elhelyezkedő kapatagok mozgását kellene irányítani.

Korábban, ill. egyes keskenysortávú kultúráknál (zöldnövények, cukorrépa) még napjainkban is találhatók olyan sorközművelő kultivátorok, amelyeken külön kormányos végzi a kultivátor irányítását. A kultivátoron a művelőtagok mögött elhelyezkedő kezelő mechanikus vagy hidraulikus működtetésű kormányzó berendezést kezel, a kultúrnövények sérülésének elkerülése érdekében (7. kép). Az ergonómiai szempontból kedvezőtlen megoldást a széles sortávú kultivátoroknál iránytartó tárcsás csoroszlyákkal helyettesítik, amelyek mélyen a talajba haladva akadályozzák meg a kultivátor keresztirányú elmozgását, csúszását. A tárcsás csoroszlyák talajban tartását tekercsrugós feszítő berendezések biztosítják. (Az automatikus traktorkormányzás új lehetőségeket biztosít a precíz sorkövetésben, erről az alternatív megoldások keretében visszatérünk).

7. kép Kézi kormányzású kultivátor

Szállítóberendezések

A nagyméretű, 6-12 soros kultivátorok szélessége meghaladja a gépek szállítási szélességére vonatkozó előírásokat. Ezért valamilyen segédberendezést szükséges használni a szállítási szélesség betartása érdekében. Széleskörben ismeretes a kultivátorok hosszirányú szállítása, amelyhez kiegészítő vonóberendezés és „vonókocsi” alkalmazása szükséges, amelyre a gerendelyt tartó kerekeket szokás átszerelni. Gyakorlati szempontból praktikusabb, de egyben drágább megoldás az, amelynél a főtartó gerendely szárnyrészeit felhajtható kivitelben készítve érik el a szükséges szélesség csökkentését (8. kép).

8. kép Nagyméretű kultivátor szállítási helyzetben

A sorközművelő kultivátorok alkalmazási feltételei

A sorközművelő kultivátorok méretének igazodnia kell a vetőgépéhez, ami azt jeleni, hogy a kultivátor által művelt sorok számának meg kell egyeznie a vetőgépen alkalmazott vetőelemek számával. Bizonyos kényszerszülte esetekben ezektől el kell térni, ez azonban csak úgy lehetséges, ha a vetőgép sorszáma a kultivátorénak egészszámú többszöröse (pl. 12 soros vetőgép után, 12, 6, 4 esetleg 2 soros kultivátort lehet használni).

A kultúrnövény sérülést elkerülendő a csatlakozó sorokban ne használjunk teljes kapacsoportot, hanem oda–vissza menetben csökkentett szélességű kapacsoporttal dolgozzunk.

A sorközművelő kultivátorok kedvező művelési sebessége passzív szerszámok esetén 4-8 km/ha, forgó szerszámokkal 6-12 m/ha. E sebességtartomány azonban csak a kormányossal vagy jól vezetett és iránytartó csoroszlyákkal felszerelt kultivátorral érhető el, és csak akkor, ha a szerszámok élkiképzése megfelelő.

Lejtős területen az előbb közölt sebességtartományok értelemszerűen kisebbek, az iránytartó csoroszlyák száma pedig nagyobb, annak érdekében, hogy megelőzzük a kultúrnövény sérülések számának és mértékének növekedését.

Külön szükséges foglalkozni az utóbbi időben terjedő talajvédő termeléstechnológiák következményeivel. A talajfelszínen visszahagyott nagymennyiségű növényi maradványok ugyanis lehetetlenné teszik a hagyományos kapacsoportok használatát. A növényfelrakódás okozta eltömődések megelőzése érdekében az ilyen területekre tervezett kultivátoroknál általában csak egy – növelt szélességű – művelőelem, ún. szárnyas kapa alkotja a működő részt. Egyes megoldásoknál a szárnyas kapa két oldalán forgókapákat helyeznek el.

Alternatív módszerek és eszközök

Vegyszeres gyomirtás

Az utóbbi évtizedekben a mechanikai és kémiai növényvédelem rivalizációja volt megfigyelhető. A növényvédő szerek fejlődése és sikere egy időben oly mértékű volt, hogy szinte teljesen visszaszorította a sorközművelő kultivátorok használatát. A teljes felületű vegyszerezés azonban komoly problémákat is felszínre hozott. Néhány növényvédő szernél ugyanis szűknek bizonyult a megfelelő gyomirtás és a kultúrnövény-károsítás közötti határ. Bizonyos gyomirtó szereknél az okoz nehézséget, hogy a talajban maradó szermaradványok befolyásolják a vetésváltás sorrendjét. Problémát jelent az is, hogy egyetlen gyomirtó szer sem ad tökéletes megbízhatóságot a talaj-, a nedvességtartalom- és az időjárási viszonyok minden kombinációja esetén. Az itt felsorolt tényezők sokszor háttérbe szorultak a vegyszeres gyomirtás kritikája során, mivel a két legnagyobb kifogás az egészségkárosítás és a növekvő költségek is elégségesek voltak a módszer visszaszorítására. Mivel azonban a kézi kapálás lehetősége még a kisgazdaságokban sem áll mindig rendelkezésre, a növénysorok mechanikai ápolásának módszerei és eszközei pedig még nem elég ismertek és elterjedtek, ezért napjainkban a legjobb ajánlható módszer a sorpermetezés és sorközművelés kombinációja.

9. kép Mechanikai sorközművelés és vegyszeres sorművelés egy menetben

Sorközművelés és tápanyagpótlás

A sorközművelés és a tápanyagpótlási műveletek összevonása révén a növények fejlődése számára kedvezőbb vegetációs lehetőség és egyben hatékony gyomirtás, talajfelszín-lazítás, valamint talajszellőztetés biztosítható.

A hagyományos kialakítású sorközművelő kultivátorokra különböző adapterek felszerelésével, vagy az erőgépek mellső függesztő szerkezetére – központi, nagytartályos – tápanyag-kijuttató egység felkapcsolásával olyan gépkapcsolásokat fejlesztettek ki, amelyek alkalmasak a sorköz művelésével egy menetben, szilárd/folyékony műtrágyák vagy mikrogranulált talajfertőtlenítő/gyomirtó vegyszerek sávos kijuttatására (10. kép).

10. kép Függesztett tápkultivátor

Termikus gyomirtás

A termikus gyomirtás alkalmazására az idők során számos próbálkozás történt. A legutóbbi kísérletek és fejlesztések eredményeiből a következőkben adunk rövid tájékoztatást.

A holland HOAF cég által kifejlesztett INFRAPLUS technológia folyékony propángáz segítségével lángot fejleszt, ami infravörös sugárzás és forró levegő kombinációjával eredményes a gyomokkal szemben, mivel a takarásban lévő gyomok az infravörös sugárzással szemben nem, csak a forró levegő által pusztíthatók el. A TWIN BURNER kivitelű gépek dupla, eltérő támadásszögű fúvókasorral rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik egységnyi idő alatt nagyobb mennyiségű gáz keresztüláramlását, és ezáltal a nagyobb munkasebesség melletti munkavégzést (7-8 km/h). A gép működését a traktorfülkében elhelyezett vezérlő berendezés szabályozza, oly módon, hogy gombnyomásra automatikusan begyújtja vagy kioltja a lángot. A gépek tüzelőanyaggal való ellátását lehet biztosítani kisméretű palackokkal (36 kg), amelyek a kultivátorra kerülnek elhelyezésre, vagy lehetőség van a traktor mellső hárompont függesztésre rögzíthető, nagy térfogatú 700 literes tartály alkalmazására is (11. kép).

11. kép Hoaf Twine Sprite lángkultivátor

Az USA-ban kifejlesztett, propángázzal működtetett AFI lángkultivátorral Stevan Knezevic az University of Nebraska (Lincoln) egyetemen végzett vizsgálatokat többféle kultúra köztük kukorica, napraforgó és szója művelésénél (12. és 13. kép). A kultivátor egységek 30 fokos szögben helyezkednek el a hatékony működés érdekében.

12. kép AFI 4 soros lángkultivátor

13. kép AFI 12 soros lángkultivátor

Precíziós gyomirtás

A gépesítés előtti időszakban a lóvontatású, gyalogkísérésű kultivátorokkal egyenként művelték a sorközöket, amelynek a pontosságát a kultivátort irányító személy képességei és a ló irányíthatósága határozták meg (14. kép).

14. kép Lovas sorközművelés

Ez esetben is gyakran volt szükség külön lóvezető alkalmazására, hogy a ló ne tévesszen sort vontatás közben. Az első traktorvontatású kultivátorokon, faros kormányosokat alkalmaztak, akik mechanikus kormányzással irányították a sorközbe a kultivátor művelőtagjait. Ez jelentős fizikai és porterhelésnek tette ki a kormányosokat, aminek következtében ezt a módszert mind kevesebben alkalmazzák. Ehhez hozzájárult a traktorok fejlődésének eredményeként létrejövő szervókormányzás, amellyel ugyan nagyobb védőtávolsággal, de a traktor vezetője végzi a kultivátorok irányítását. A biztonságosabb iránytartás érdekében vezetőtárcsákat helyeznek a kultivátorok gerendelyére, amelyek megakadályozzák a kultivátor hirtelen irányváltoztatását. A fejlődés következő fázisában mechanikus sorérzékelőkkel és elektrohidraulikus kormányzással kívánták megoldani a kultivátortagok sorközepében való tartását. Ezek a megoldások azonban technikai és gazdasági okok miatt nem tudtak elterjedni.

A művelési sebesség növelésében, ill. kultivátorkapák és növények védőtávolságának csökkentésében forradalmi változást hozott a traktorokon alkalmazott műholdvezérlésű sorvezetők és az automata kormányzás elterjedése. A földi RTK korrekciós jelek felhasználásával a traktorok automata kormányzásának pontossága tovább javult, ezáltal a kultivátorozás pontossága is nőtt és sebessége is nagyobb lett.

A sorközművelésnek és a növényi sorok ápolásának két precíziós módszere terjedt el a gyakorlatban.

Az egyik a nagy pontosságú GPS RTK automata traktorkormányzások pontosságát javítja azáltal, hogy a kultivátor gerendelyére is GPS RTK vevőt helyeznek el (AIG – AutoTrac Implement Guidance).

15. kép GPS vevő a traktoron és a kultivátoron

A kettős automata kormányzási rendszerben, a traktor és a kultivátor műholdvevője párhuzamosan dolgozik. A kultivátor vevője folyamatosan figyeli a pontos sorköz pozíciót és mindig összehasonlítja azt az ideális nyomvonallal. Amennyiben eltérést érzékel, a függesztőszerkezetbe beépített hidraulikus egység elmozdítja a kultivátor gerendelyét. Ezzel elérhető, hogy a traktor és a kultivátor lehetőleg mindig azonos és egyben ideális nyomvonalon haladjon és a lehető legkisebb védősáv szélességgel valósuljon meg a sorközművelés (15. kép).

A másik módszernél nincs műholdas kapcsolat, ezért a pontos sorkövetést sorérzékelő lézerrel vagy képfelbontással dolgozó optikai kamerákkal valósítják meg. A kamerák a kultivátor gerendelyén kapnak helyet és a traktor melletti sávban előrefelé pásztázzák a növényi sorokat. Ilyen optikai sorérzékelős sorközművelő kultivátorral már több európai gyártó rendelkezik, sőt két magyar sorközművelő kultivátorokat gyártó vállalkozás is foglalkozik ilyen kultivátor kifejlesztésével (BUSA Bt., Omikron Kft).

A hazánkban is elérhető holland Steketee gyártmányú kultivátorok saját fejlesztésű kormányzó kamerarendszerrel kerülnek felszerelésre, amelyekkel a biztonsági védőtávolság lecsökkenthető akár 2 cm-ig (16. kép).  A kultivátoron extraként csak egy kerékjeladó, egy szögelfordulás-érzékelő és a kamera található. A kameratartó konzol a gépen szinte bárhol elhelyezhető, így a kamera pozíciója, illetve annak magassága, valamint előretekintő szöge a jó beállíthatóság érdekében szabadon változtatható.

A kultivátort szabályozó érintőképernyős vezérlőegység a traktor vezetőfülkéjében helyezkedik el, amely az adatok feldolgozását végzi, és lehetővé teszi a kezelő számára a gép könnyű, precíz beállítását.

16. kép Optikai kamera rendszerrel kormányzott Steketee kultivátor

A sorközművelő kultivátoroknál az GPS RTK alapú automata kormányzás és az optikai sorkövető lokális szenzorok együtt is alkalmazhatók és ezzel nagy pontosságú művelés valósítható meg, amikor a pontos iránytartásról a műholdvezérlés gondoskodik, a szükséges korrekciókat pedig az optikai szenzorvezérlés végzi el. A precíziós sorközművelés párosítható precíziós növénytáplálással és vegyszeres gyomirtással is. Digitalizált talaj tápanyag-ellátottsági és hozamtérkép alapján vezérelve, helyspecifikusan és differenciáltan juttatható ki a vegetációs időszakban a növények számára szükséges tápanyag a terminálról vezérelt adagoló berendezésekkel.

A legújabb fejlesztésű kultivátorok már nemcsak a sorköz művelését, hanem a sorban, a növények közötti területet is megművelik. A jelenleg ismert megoldások teljesítménye és költsége miatt egyelőre a szabadföldi kertészeti kulturákban kerültek bevezetésre. A technikai megoldások továbbfejlesztésével, előreláthatólag a szántóföldi növények művelésére is alkalmassá válnak. Ezért a három legismertebb gyártmányt a következőkben röviden bemutatom.

A számítógépek által vezérelt optikai rendszerű, precíziós mechanikai gyomirtás legfejlettebb változatának számít a Garford sorköz- és sorművelő kultivátor (17. kép). Az elektromosan hajtott, speciális formájú tőköz megmunkáló kapa félkörben fordul a növény körül. A gép a területen lévő kultúrnövényeket figyeli és a teljes területet megműveli, kiirtva a még szemmel nem látható, de már csírázó gyomokat is. Emiatt a terület lényegesen tovább marad gyommentes, mint a kézi kapálás után. A tövek között a speciális tőközmegmunkáló kapák, a sorok között pedig a hagyományos sorközművelő kapatestek végzik az elmunkálást. Az ilyen típusú géppel elérhető gyomirtás hatékonysága 95-98%-os.

17. kép Garford sorköz- és sorművelő kultivátor

A sorközök mellett a növények közötti tőtáv művelésére is alkalmas, optikai növényfelismerő és sorkövető szenzorokkal szerelt kultivátort fejlesztett ki a dániai F. Poulsen Engineering APS Robovator elnevezéssel. A Robovator kultivátor 25-75 cm sortávolságok esetén alkalmazható, a munkasebesség pedig 2–8 km/h között választható meg a sor- és a tőtávolságtól függően (18. és 19. kép).

18. kép Robovator kultivátor művelőelemei

Minden kultivátortag fölött egy speciális növény felismerő kamera helyezkedik el. A kultivatortagok hidraulikus működtetésű szerszámokkal rendelkeznek. Az „intelligens” szerszámok alaphelyzetben a sorban helyezkednek el és kitérnek, ha a kamera növényt észlel, majd visszatérnek eredeti helyükre.

A kultivator gyomirtási pontossága palánta esetén 95%, magról növő növény esetén 85%.

19. kép Nagyméretű Robovator kultivátor

Az ausztrál Agrifac’s Condor permetező szoftverét a francia Bilberry cég fejlesztette ki (20. kép). Ez a gyomfelismerő kamera más rendszerű, mint a közismert WeedSeeker és WeedIt.

A Condor permetező keretén 3 méterenként van egy színes kamera elhelyezve, amelyek szín és forma alapján felismeri a gyomokat. Ezt követően a „pulse width modulation (PWM)” típusú szórófejek kiirtják azokat. A PWM rendszerű szórófejek képesek másodpercenként 100 lüktetéssel (nyit-zár) kijuttatni a permetlevet. A permetező max. 30 km/h sebességgel haladhat és a „pontszerű” permetezés eredményeként akár 90% herbicidmegtakarításra is képes.

20. kép Agrifac’s Condor permetezőgép

A Blue River Technology (Mountain View, California, USA) amelyet a John Deere Corp. megvásárolt, szintén egy See&Spray („látni&lőni”) rendszert dolgozott ki (20. és 21. kép). Az integrált számítógéprendszerrel működő gyomfelismerő és pontszerű permetezőgépet egyelőre a kertészeti kultúrák művelésére alkalmazzák.

A gép agya a fedélzeti kamera rendszer, amelynek gépi látás szoftvere megkülönbözteti a hasznos növényt és a gyomot, majd automatikusan gyomirtó szert juttat a nem kívánt növényre. A berendezés jelenleg még lassabban (7 km/h) dolgozik, mint a hagyományos permetezőgépek, de azonos eredményhez csupán 5-6% növényvédő szert használ.

21. kép A Blue river kultivátor működési elve

22. kép Blue River kultivátor

A fejlesztés következő fejezetét a robotok jelentik, amelyek kezelő nélkül önállóan végzik a kultivátorozást. Számos megoldás ismeretes (a francia Naio /23. kép/ és Anatis; a német Phenorob, az ausztrál AgBot, az amerikai FarmWise) amelyek a sorok között haladva végzik a mechanikai kultivátorozást. Ezek között is újdonságot jelent a svájci ecoRobotix automatikus önjáró berendezés, amelynek a hajtásához, navigációjához, gyomfelismeréséhez és a permetezéshez szükséges energiát napelemes panelek biztosítják (24. kép).

23. kép Naio sorközművelő robot

24. kép ecoRobotix sorközművelő robot

Az új könnyű súlyú robot (mindössze 130 kg) GNSS navigációval, kamerával és mesterséges látó rendszerrel rendelkezve képes megtalálni a növény sort és felismerni a gyomot majd működteni a permetező rendszerét (1- vagy 2-féle herbicidet használva). A napelemes panel alatt elhelyezkedő többcsuklós karok gyors előre, hátra és oldalirányban mozogva állítják a szórófejet a megcélzott gyomnövény fölé. A robot nyomtávja 2 m, amely alkalmas 4 sor (30-50 cm sortáv) átfedésére és 0,4 m/sec átlag sebességgel haladva napi 3 hektár teljesítményre képes.

Ahol a mechanikai gyomirtás túl költséges és munkaigényes, ott ideális lehet ez kis tömegű, önjáró gyomirtó robot. A robot napenergiával feltöltve 12 órán keresztül képes működni emberi beavatkozás nélkül. Egy ilyen robot a herbicidfelhasználást akár a huszadrészére is képes csökkenteni a gyomirtó szer célzott kijuttatásával, további előnye az élőmunka-ráfordítás jelentős csökkentése.