A NAIK Mezőgazdasági Gépesítési Intézet az idén is megrendezte Traktorbeállási programját, amelynek része egy tudományos konferencia. Az idei konferencia témája „A jövő mezőgazdasága - fókuszban a hatékonyság” volt.
Dr. Feldman Zsolt mezőgazdaságért felelős államtitkár megnyitóját követően a következő előadások hangzottak el:
• Földközeli távérzékelési lehetőségek szerepe a helyspecifikus adatgyűjtés és elemzés során (Dr. Milics Gábor)
• A precíz és hatékony mezőgazdaság a NAIK MGI szemszögéből (Dr. Gulyás Zoltán)
• Precíziós gyomszabályozás – Növényvédelem a XX. században (Dr Balla István)
• A precíziós gazdálkodás gépesítési kérdései (Dr. Jóri J. István)
• Nagy felbontású szenzorok a szabadföldi adatgyűjtésben (Dr. Jung András)
• Kérdések és megoldások a helyspecifikus növénytermesztésben (Dr. Mesterházi Péter Ákos)
A programból, rovatunk tematikájához legjobban illeszkedő előadásból mutatunk be részleteket.
A mezőgazdaság fejlődésének fázisai:
– Conventional Farming (Hagyományos Gazdálkodás)
– Precision (crop production, livestock, viticulture) Farming (Precíziós Gazdálkodás)
– Smart Farming/Connected Farming (Hálózat alapú Gazdálkodás)
– Farming 4.0/ Future Farming (Mezőgazdaság 4.0)
A szántóföldi műveletek precíziós megvalósítása hosszú ideig tartott és nem könnyen valósult meg (1-2. ábra). A precíziós technológia különböző régióban és különböző szinten alakult ki.
1. ábra: A precizitás és a kommunikáció fejlődése I.
2. ábra: A precizitás és a kommunikáció fejlődése II.
A Precíziós Mezőgazdaság (PM) számos megnevezése ismert: Precision agriculture (PA), precision farming, smart farming, site-specific crop management, satellite farming.
A Precíziós Mezőgazdaság fogalmát számosan meghatározták, leginkább elfogadott a következő: A precíziós gazdálkodás olyan műszaki, informatikai, információs technológiai és termesztéstechnológiai alkalmazások összessége, amelyek hatékonyabbá teszik a szántóföldi növénytermesztést, valamint a mezőgazdasági gépüzemszervezést. Mindezt úgy, hogy közben támogatja a környezetvédelmi és fenntarthatósági elvárásokat. (Gebbers and Adamchuk, 2010)
A PM egy olyan rendszer, amely képes a megfelelő művelet, megfelelő helyen, megfelelő módon és megfelelő időpontban történő végrehajtására.
A PM jelentőségét és hatását szemlélteti a 3. ábra, amely a mezőgazdaságot befolyásoló egyes tényezők 2030-as várható alakulását mutatja. A PM azonban nem minden területen és teljes komplexitásában kerül alkalmazásra. Jól látható ez a 4. ábrán, amely a PM egyes elemeinek alkalmazását szemlélteti, a piacvezető Amerikai Egyesült Államokban.
3. ábra: A mezőgazdaságot befolyásoló egyes tényezők 2030-ra várható alakulása.
4. ábra: Precíziós technológiák az USA-ban
A PM elterjedése Európában:
Az elmúlt tíz évben, Európában a Precíziós Mezőgazdaság jó tudományból, jó gyakorlattá változott. Jelenleg az eladott gépek 70-80%-a tartalmaz valamilyen PM elemet (CEMA 2014). Európában továbbra is a kisméretű gazdaságok a mérvadók, mivel a gazdaságok 86%-a kisebb, mint 20 hektár méretű. A PM technológiák terjedése napjainkban a 100 hektárt meghaladó gazdaságokban figyelhető meg, mert ennél kisebb terület esetén nincs elegendő bevétel. Ami azt jelenti, hogy az EU gazdaságainak mintegy 25%-a használja a PM technológiát.
A PM elterjedése Magyarországon:
Az Agrárgazdasági Kutató Intézet (AKI) 2016-os felmérése szerint 656 gazdaságból 45 folytat precíziós gazdálkodást. A technológia terjedését lassú felfutás jellemezte, majd 2012-től folyamatosan növekedett a precíziós növénytermesztők száma. A válaszadók a 2014/2015. gazdálkodási évben 16 503 hektár területet műveltek meg precíziósan. A precíziós technológia alkalmazása a tápanyag-utánpótlásban és a vetésben volt a legjellemzőbb, kisebb szerepet kapott a növényvédelemben és a talajművelésben. A válaszadók 12 százaléka – többségük kisméretű családi gazdaság tagja, egyéni vállalkozó vagy őstermelő – nyilatkozott úgy, hogy a technológia bevezetéséhez szükséges többletráfordításhoz nem áll rendelkezésére megfelelő finanszírozási lehetőség.
A technológiai elemeket tekintve az automata kormányzás volt a legelterjedtebb a vizsgált üzemeknél, ezt követte a sorművelés, majd a ráfedés- és kihagyásmentes vetés. Változó tőszámú vetést már jóval kevesebben alkalmaztak. A tápanyag-utánpótlásban szintén a sorvezető használata dominált. A precíziósan végzett növényvédelemben közkedvelt volt a növényvédő szer mennyiségének változtatása, ezt követte a területileg differenciált kijuttatás és a növényvédelemmel egybekötött differenciált fejtrágyázás.
Amint látható a precíziós gazdálkodás hazánkban még nem tekinthető általánosan elterjedtnek. Sőt a hétköznapi gyakorlat is azt támasztja alá, hogy a gazdálkodók a rendelkezésükre álló lehetőségekkel sem élnek. Számos példa bizonyítja, hogy sokan a megvásárolt gépet gyári beállításban használják ahelyett, hogy az adott igényekhez igazítanák. Szomorú, de még olyan példával is lehet találkozni, ahol a gép szabályzó berendezéseit lehegesztik, hogy ne zavarják a folyamatos üzemelést.
A precíziós gépesítés ellentmondásai:
1. A nagyüzemek és kisüzemek eltérő lehetőségei (követelmény rendszere): méretek, tudás, tőke.
2. A hazai- és nemzetközi mezőgépgyártók képességeinek, hatókörének különbsége:
• hazai: egyszerű gépek, kezdeti infó-kommunikáció (ISOBUS),
• nemzetközi: teljes infó-kommunikáció.
Ezekre az ellentmondásokra kell(ene) megoldást találni, kidolgozni!!!
A kis- és közepes méretű gazdaságok helyzete és lehetőségei:
A kis és közepes méretű gazdaságok nem rendelkeznek elegendő tőkével és megfelelő műszaki ismeretekkel a precíziós gazdálkodási rendszer bevezetéséhez és a szükséges szolgáltatások igénybevételéhez.
Ezért a kis és közepes méretű gazdaságok számára olyan precíziós eszközöket kell kifejleszteni, amelyek egyszerűen használhatók, olcsó karbantartást és kis költségű szolgáltatást igényelnek. Ellenkező esetben tovább nő a digitális különbség a kis és nagy gazdaságok között.
Az informatikai megoldásoktól, a digitalizációtól a gépkezelők és a gazdálkodók sok esetben idegenkednek, az eszközökben nem feltétlenül a döntéseket megalapozó adatgyűjtőket, hanem az életüket megkeserítő „kütyüket” látnak. A helyspecifikus növénytermesztés technológiaintenzív gazdálkodási forma, ami türelmet, tapasztalatokat és nem utolsósorban szaktudást igényel. (Milics Gábor)
A felkészültség, a tudás hiánya gátja lehet a precíziós technológia elterjedésének. Talán a generációváltás során emelkedni fog a tudás szintje és a befogadókészség is. Az oktatás jelenlegi fejlettsége, különösen a gyakorlati oktatás színvonala nem segíti a precíziós technológiák elterjedését. Ha valaki azon gondolkodik, hogy jobban szeretné csinálni, mint az előző években, optimalizálni szeretné a hozamait, ráfordításait, akkor van értelme elgondolkodnia, hogy precíziósan valósítsa meg a termesztéstechnológiát. Viszont meg kell barátkozni a gondolattal, hogy külső szakértőket kell bevonni a gazdálkodásunk menetébe. (Farkas László)
A PM alkalmazás lehetőségei hazánkban:
• Lokális: egyedi gazdaságok próbálnak megbirkózni a kihívásokkal, különböző szolgáltatások igénybevételével (pl. Farkas László, Farkas Kft.).
• Regionális: nagy integrátor társaságok szolgáltatást nyújtanak (pl. KITE Zrt.).
• Globális: globális hatósugarú cégek végzik a fejlesztést és nyújtanak szolgáltatást regionális képviselőkön keresztül (pl. John Deere).
A Precíziós Mezőgazdaság ágazatai:
A precíziós gazdálkodás elsősorban a szántóföldi növénytermesztés (Precision Crop Production – PA) kapcsán használatos kifejezés, de nem szabad elfeledkezni arról, hogy az agrárinformatikai megoldások használata elsősorban az automatizált rendszerek és a digitális adatgyűjtés, adatelemzés révén az állattenyésztő telepek (Precision Livestock Farming – PLF), a szabadföldi, illetve különösen az utóbbi időben az üvegházas kertészet, valamint szintén nemrégiben indult erőteljes fejlődése révén a szőlészet (Precision Viticulture – PV) területén is jelen van.
Jelen körülmények között a Precíziós (helyspecifikus) növénytermesztés (5. ábra) műszaki-technikai megoldásait tárgyaljuk, amelyek alkalmazása a következő előnyökkel jár:
– Optimalizált gépesítés (automatikus gépbeállítás)
– Minimális műveleti átfedés (kormányzási rendszer)
– Gépfelügyeleti lehetőség (telemetria)
– Objektív alapadatok (terménytérkép, szenzor rendszerek)
– Input optimalizálás (nitrogén szenzor, talajminta, változtatható adagolási térkép)
– Kisebb kezelői stressz (automatikus kormányzás)
Mindezek eredménye: kisebb ökológiai terhelés, kisebb költség, nagyobb és megbízhatóbb termés, nagyobb profit.
5. ábra: Precíziós növénytermesztés.
A precíziós gazdálkodás alkalmazásának kritikai feltétele a gazdasági méret, mivel a költség/ráfordítás arány megkövetel egy bizonyos minimális méretet.
A precíziós gazdálkodás feltételrendszere:
• Helymeghatározás: GPS, RTK, megfelelő erőgép.
• Térinformatika, távérzékelés: adatgyűjtés, adatintegrálás, adatelemzés.
• Gépüzemeltetés: erőgép-munkagép kapcsolat, változtatható mértékű kijuttatás az intelligens gépeknek köszönhetően.
A helymeghatározás elemeire itt most nem térünk ki, mivel napjainkban ezek már általánosan ismertek.
A gépcsoportok precíziós alkalmazásának egyik alapfeltétele a megfelelő digitalizált térképek megléte. A gyakorlatban legelterjedtebb térkép típusok a következők: A szántóföld határait és a kerülendő objektumokat tartalmazó térkép, talajtípus térkép, gyomtérkép, tápanyagtérkép, hozamtérkép. Rendszeres frissítésükkel megfelelő döntések hozhatók a beavatkozásokról.
A gépcsoportok precíziós alkalmazásának másik alapfeltétele a megfelelő szenzor típusok rendelkezésre állása. A szenzoros mérésen alapuló rendszereknél a következő szenzor típusokkal találkozhatunk:
• Talajszenzorok: elektromos vezetőképesség – talaj sótartalom – talajnedvesség, talajhőmérséklet stb.
• Növény szenzorok: állományjellemzők, terménynedvesség, tápanyag ellátottság stb.
• Környezeti szenzorok: relatív páratartalom, léghőmérséklet, csapadék, szélsebesség- és irány, levélnedvesség, napsugárzás stb.
• Működés ellenőrző szenzorok (erőgép, munkagép).
A traktoros munkagépcsoportok precíz alkalmazhatóságának alapfeltétele az infó-kommunikációt lehetővé tevő ISOBUS kapcsolat rendszer. Ma már a legismertebb traktor- és munkagépgyártók alkalmazzák az ISOBUS rendszert, de a különféle gyártmányok nem mindig kompatibilisek egymással. Ezért létrehozták a Mezőgépipari Elektronikai Alapítványt (Agricultural Industry Electronics Foundation, AEF), amelynek feladata az ISOBUS-szal kapcsolatos alapterületek fejlesztése. A szervezet az elismert gépeket címkével látja el, amelyek 2017-től már csak egyedül érvényesek (www.aef-isobus-database.org).
A hazai mezőgépgyártók közül sajnos csak néhány cég foglakozik az ISOBUS kompatibilitás megoldásával (Busa KS-6 FK CAM, Omikron precíziós sorközművelő kultivátorok, KERTITOX 3000 24FG Revolution szántóföldi permetezőgép, BPW AGRO Hub futómű ISOBUS kommunikációval (Ro-Sys Software Kft. együttműködéssel), Digitroll Xeed System vetés-ellenőrző rendszer, AEF Cerficicate, (Ro-Sys Software Kft. együttműködéssel)) (6. ábra). Akik ezt nem követik, azok lemaradnak a versenyben. (Ezek az általam ismert példák, sokkal több kellene!!!)
6. ábra: Digitroll Xeed System vetés-ellenőrző rendszer (Ro-Sys Software Kft. együttműködéssel).
A precíziós gazdálkodás ismertetett alapfeltételeinek biztosítása után következik a gyakorlati megvalósítás a változó mértékű művelés, angol megnevezéssel a Variable Rate Technology/Application(VRT/VRA):
• Változó mértékű talajművelés,
• Változó mértékű műtrágyázás,
• Változó mértékű permetezés,
• Változó mértékű öntözés.
A precíziós kijuttatás/művelés alapvetően háromféle lehet:
1. Manuális, amely a precíziós gazdálkodás több folyamatához hasonlóan elérhető lehetőség, amelyben a változatos adatforrásokból származó feldolgozott adatsor révén a termelő maga szabályozza az egyes területekre kijuttatott input anyag mennyiségét.
2. Térkép alapú (talking fields), amelyben a kijuttatást vezérlő adatsor korábban rögzített talajvizsgálati és egyéb termelői adatok révén áll össze egy térinformatikai adatbázisban, térkép formájában.
3. Szenzor alapú, amely valós idejű adatokat gyűjt a gépre szerelt szenzorok révén, amelyet egy fedélzeti számítógép elemez ki és automatikusan vezérli az erőgéppel üzemeltetett precíziós kijuttató/művelő egységet.
A precíziós technológia elemei a betakarítás számos területén megtalálhatók. A gabonakombájnok számos intelligens megoldással rendelkeznek, amelyek két fő csoportba oszthatók:
• Kombájn haladásához és kormányzásához kapcsolódó intelligens eszközök (auto pilot, laser pilot, GPS pilot, stb.).
• Termény betakarításához kapcsolódó intelligens eszközök (terménytérkép, auto cleaning, auto slope, stb.).
A precíziós gazdálkodás gépesítésének fejlesztése azonban nem áll meg, a jövő technológiáit többek között a következők jellemzik:
• Valós idejű, mobil szenzorálás (mérés) – valós idejű értékelés – valós idejű reagálás (beállítás módosítás/változtatás) (Moving Sensors – Real-Time Analytics – Real time VRT), (7. ábra)
• Hálózati rendszer (Connected Farm),
• Drónok alkalmazása,
• Robotizáció.
7. ábra: Precíziós gyomszabályozás, automatikus gyomfelismerő és permetező rendszer.
Jelen körülmények között ezek részleteire most nem térünk ki, viszont felhívjuk a figyelmet a mezőgazdasági fejlődés következő fázisát jelentő „Digitális Mezőgazdaság/Mezőgazdaság 4.0” jellemzőit és várható előnyeit bemutató ábrákra (8-9. ábra)
8. ábra: Digitális Mezőgazdaság Európában.
9. ábra: A Digitális Mezőgazdaság előnyei.
