II. NKFP 4/037/2001.

Átírás

1 SZAKMAI RÉSZJELENTÉS II. NKFP 4/037/2001. Preciziós növénytermesztés Budapest szeptember 30.

2 ÖSSZEFOGLALÁS Talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtése a 4 mintaterületről, térinformatikai rendszer építése A precíziós gazdálkodáshoz kapcsolódó részletes tervezési feladatok és a hozzá kapcsolódó megvalósítások 1: :1.000 méretarányú térbeli támogatást kívánnak meg. A vizsgálati tér jelentősen leszűkül és a település, illetve a mezőgazdasági üzem területére korlátozódik, míg a vizsgálódások a mezőgazdasági táblán belüli homogén agroökológiai egységek meghatározására irányulnak. Az üzemi gazdálkodás területi alapegysége a mezőgazdasági tábla, mint homogén művelési egység. A tábla azonban csak kvázi homogén, hiszen rendszerint heterogén talajviszonyok jellemzik. Tulajdonilag sem egységes, hiszen rendszerint több kataszteri egységből épül fel, és rendszerint több tulajdonosa is van. Művelni pedig vagy a tulajdonos vagy a bérlő (gazdálkodó) műveli. Mindezek miatt a tábla közel sem állandó formáció, ezért sem a nyilvántartása, sem a táblához kapcsolódó egyéb (táblatörzskönyvi) nyilvántartás nincs megfelelően kezelve. A kataszteri egységek lehetnek tehát azok a térbeli alapegységek, amelyekre földhasználati ajánlások vonatkoznak, míg a mezőgazdasági táblák azok a térbeli alapegységek, amelyekre a talajművelés-, a trágyázás-, a növényvédelem-, a talajvédelem rendszerére vonatkozó konkrét ajánlások megfogalmazhatók. A precíziós gazdálkodás azonban megkívánja a táblán belüli mintázat meghatározását és a mintázathoz köthető talajművelési, trágyázási, növényvédelmi stb. feladatok végrehajtását. A táblán belüli mintázat részben az agroökológiai adottságokhoz részben a dinamikusan változó kultúrállapothoz köthető. Az agroökológiai adottságok kifejezésére az üzemi és a földértékelési talajtérképek, a domborzati viszonyok, a talajvíz viszonyok az alkalmasak, míg a dinamikus jellegű kulturállapot meghatározása csak a mezőgazdasági táblákon belüli, helyszíni mintavételezésekre, a kapcsolódó vizsgálatokra vonatkozó idősoros (a tápanyag ellátottságára, a főbb termesztett növényekre és termésátlagokra, valamint a tápanyag felhasználásra vonatkozó) adatok alapján végezhető. A mintaterületi precíziós gazdálkodási térinformatikai rendszert úgy kell megalkotni, hogy mindezen ismereteket a magyarországi szabványokhoz igazodó (vetületi, topográfiai stb.) egységes rendszerbe integráljuk. Baracskai, ácsi, kiskörei és dági mintaterület Az adatbázis fizikai modellje alapján elvégeztük a térinformatikai adatbázis feltöltését a Baracskai mintaterületre. Tartamkísérleti eredmények értékelése A kutatási program keretében mikroelem terhelési tartamkísérlet eredményének értékelésére is sor került a beszámolási időszakban. A műtrágyázás hatását a talaj termékenységét befolyásoló fontosabb talajtulajdonságokra az Országos Műtrágyázási Tartamkísérletek Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 2

3 kompolti és putnoki telepein 1966-ban és 1967-ben beállított kísérletek vonatkozó eredményeinek értékeléséről végeztük el. A tartamkísérleteken kívül mint ahogy arról már az első részjelentésben beszámoltunk speciális őszi búza és kukorica kísérleteket állítottunk be a debreceni (Látókép), a gödöllői (Nagy-gombos), a martonvásári, valamint a keszthelyi partnerek gondozásában. A kísérletek tápanyag-gazdálkodási és kémiai növényvédelmi kezelések kombinációit tartalmazzák. A szabadföldi kisparcellás kísérleteket kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben állítottuk be. A növényvédelmi kezelések az adott kísérleti tér herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő optimális szerekkel, az adott szer előírásainak megfelelő dózisban és alkalmazási időpontokban történtek. A beszámolási időszakban a négy őszi búza kísérlet adott évi adatainak feldolgozására, valamint a kukorica kísérletek beállítására és a növény fejlettségi állapotának megítélésére került sor. A kukorica kísérletek betakarítása 2002 novemberében kerül sorra. Automatikus irányítási rendszerek méréstechnikai és szabályozástechnikai vizsgálata és értékelése Az automatikus irányítási rendszerek méréstechnikai vizsgálatának módszere tartalmazza az egyes műveletek elvégzése megbízhatóságának és hibájának, valamint a zavaró jellemzők hatásának az elemzését. Ezek a műveletek a következők: - hely-meghatározás; - adatátvitel a fedélzeti számítógép és a központi számítógép között; - térképkészítés; - fedélzeti számítógép működtetése; - hozammérés; - vegyszer kijuttatás vezérlése és/vagy szabályozása; - gépcsoport navigációja; - adatfeldolgozás, adatbázis készítése és kezelése, információszolgáltatás. Hazai viszonyok között tekintettel a korábban nagy darabszámban beszerzett gépekre és automatikákra különös jelentősége van a Trimble Navigation Ltd., az AGROCOM GmbH&Co. és az RDS Technology Ltd. automatikus irányítási rendszerének. Erre való tekintettel a vizsgálatokat és az értékelést az említett három irányítási rendszerre, valamint az azokhoz kapcsolható, vagy kapcsolódó automatikákra és szoftverekre végeztük el. Hazai viszonyok között tekintettel a korábban nagy darabszámban beszerzett gépekre és automatikákra különös jelentősége van a Trimble Navigation Ltd., az RDS Technology Ltd. és az AGROCOM GmbH & Co. automatikus irányítási rendszerének. Kísérleteink és vizsgálataink eredményeként a következő megállapításokat tettük. A Trimble Navigation Ltd. AgGPS 114/70/PSO 21 rendszere alkalmazható a helymeghatározási, az adatátviteli (fedélzeti számítógép és központi számítógép között), a térképkészítési, a fedélzeti számítógéphez kapcsolódó hely-meghatározási feladatok ellátására Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 3

4 mind hozammérésnél, mind vegyszer kijuttatás vezérlésénél/szabályozásánál, továbbá a gépcsoport navigációjának támogatására, valamint adatfeldolgozásra, adatkezelésre és információszolgáltatásra. A Trimble AgGPS 170 terepi/fedélzeti számítógép használható fedélzeti számítógépként, a hely-meghatározási, az adatátviteli (fedélzeti számítógép és központi számítógép közötti), a térképkészítési, a hozammérésnél a hely-meghatározási és adatgyűjtési, a vegyszer kijuttatásnál a vezérlési/szabályozási feladatok ellátására, továbbá a gépcsoport navigációjának támogatására, valamint adatfeldolgozásra, adatkezelésre és információszolgáltatásra. Az RDS Technology Ltd. Pro-Series 8000 típusú fedélzeti számítógépe alkalmasnak bizonyult a hely-meghatározási, az adatátviteli (fedélzeti számítógép és központi számítógép közötti), a térképkészítési, hozammérési és hozamtérkép készítési, vegyszer kijuttatásnál a vezérlési/szabályozási feladatok ellátására, továbbá a gépcsoport navigációjának korlátozott feltételek melletti támogatására, valamint adatfeldolgozásra, adatbázis készítésre, adatkezelésre és információszolgáltatásra. Az AGROCOM GmbH & Co. ACT-2-60 típusú fedélzeti számítógépe jól használható helymeghatározásra, adatátvitelre (fedélzeti számítógép és központi számítógép között), térképkészítésre, hozammérésre és hozam térkép készítésére, vegyszer kijuttatásnál vezérlésre/szabályozásra, a gépcsoport navigációjának korlátozott támogatására, valamint egyes adatfeldolgozási, adatbázis kezelési és információszolgáltatási feladatok ellátására. Az RDS és Agrocom ACT hozammérő rendszerek közötti adatátvitel A hozammérő rendszerek közötti kompatibilitás megteremtésével adataink közös platformra hozhatóak. Ez a korábban ismertetett előnyök mellet (további tulajdonságok térképi ábrázolása, szemléletesebb ábrázolási lehetőség stb.) más vonatkozásban is előrelépést jelent. A precíziós technológia egyik jellemzője, hogy nagyon sok információ, adat keletkezik, melyeket tárolni és elemezni kell. E miatt a térinformatikai adatbázis (GIS) kiépítése feltétlenül szükséges. Eltérő szerkezetű és formátumú adatok esetén azonban ez nem problémamentes. Az Agrocom ACT rendszer szoftvercsomagjának része az AgroMap Professional nevű ArcView kompatibilis térinformatikai alkalmazás mely alkalmas az AgroMap Basic objektumok (táblakörvonal, hozamtérkép stb.) fogadására. Tekintve, hogy a kidolgozott transzformációs megoldással az RDS adatai a kívánt formátumra alakíthatóak, ezen adatok is egyszerűen átvihetőek az említett térinformatikai rendszerbe, azon keresztül pedig bármely ArcView kompatibilis GIS-be. A korábban ismertetett fájl-transzformációs eljárás már szoftver formában is működik. Segítségével adataink RDS és Agrocom ACT adatokká, táblázatos formátumba, illetve ún. GIS exchange formátumba transzformálhatók. A szoftver felépítése lehetővé teszi a további bővítést, más formátumokkal történő kiegészítést. Talajellenállás mérés A talajellenállás meghatározására jelenleg a penetrométerrel történő mérés terjedt el. A módszer hátránya azon kívül, hogy jelentős idő- és kézimunkai igénnyel bír, hogy statikus, Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 4

5 függőleges irányú erőt mér, miközben a talajművelő eszközöket dinamikus, összetett erőhatások érik. Hogy az így mért heterogenitást precíziós rendszerünkbe be tudjuk illeszteni, a mérési pontok koordinátáit ismernünk kell, tehát ez esetben is DGPS-es navigációra van szükség. A talajellenállás méréssel kapcsolatos vizsgálatok első lépéseként mi is ezt a módszert alkalmaztuk az intézet 1ha-os területén (3. ábra). A rögzített adatok referenciaként szolgálnak a további vizsgálatokhoz. Gyomnövények táblán belüli faji összetételének meghatározása április 8-9-én 36 hektáros búzaterületen visszamértük a sarokpontok alapján a múlt év szeptemberében kijelölt 80 db gyomfelvételezési mintaterületet. Az ismételten kimért, 2X2 méteres mintatereken elvégeztük Balázs Ujvárosi módszerrel a gyomfelvételezést és gyomnövény mintákat gyűjtöttünk későbbi laboratóriumi vizsgálatok céljaira. Minden egyes mintatérről búza növénymintát vettek a Fejér megyei NTSZ munkatársai. A gyomnövény és búzanövény minták laboratóriumba kerültek, nedves tömegmérés után súly állandóságig szárításra kerültek. A begyűjtött gyomnövény minták száma 54 db, melynek túlnyomó részét a Cannabis sativa (gyomkender) tette ki. A gyomnövény minták gyűjtését, és laboratóriumi vizsgálatát (amely az eredeti feladattervben nem szerepelt) az alábbiak indokolták: - lehetőség nyílik a becslésen alapuló Balázs-Ujvárosi gyomfelvételezési módszerrel becsült adatok, valamint a mért (friss és száraz) tömegre vonatkozó adatok egzakt összehasonlítására, - lehetőség van a gyomnövény minták és a búza növényminták beltartalmi vizsgálatát követően, az eredmények alapján a gyom-kultúrnövény kompetíció tápanyagversengés szempontjából történő értékelésére, - a gyomnövény minták beltartalmi adatainak feldolgozásával a gyomkártétel bemutatására, amely a projekt fontosságát hívatott igazolni. - különösen fontosnak tartjuk ezeket a vizsgálatokat azért is, mert a kísérleti területen hosszútávon monokultúrás kukoricatermesztést terveznek, így most van lehetőségünk a gyomösszefüggések vizsgálatára, őszi búzában. Gyomírtási technológiák tervezése A múlt év őszi, tarló gyomfelvételezés adatai alapján kimunkáltuk a preemergens gyomirtási technológia javaslatunkat, egy 9 hektáros (egy gépi töltés, tankolás) kukorica területre. A technológiai javaslatot a gazdaság végrehajtotta, kitűnő eredménnyel. A területet kiértékeltük, térképet rajzoltunk és kukorica növény mintákat vettünk, egy későbbi laboratóriumi vizsgálat céljára. Továbbá egy 9 hektáros területen a gazdaság vezetőivel megbeszéltek alapján elhagytuk a gyomirtó alapkezelést. Ezen a táblarészen terveztük a légi fotózást végrehajtani, ahol ismételten visszamértük a múlt év őszén, tarlón GPS-el kimért 20 db gyomfelvételezési mintateret. Elvégeztük az első gyomfelvételezést a kukorica 3 leveles állapotában, május 9-én. Az adatokat számítógéppel feldolgoztuk és megrajzoltuk a gyomtérképeket. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 5

6 Térinformatikai alapokra épülve növénykórtani és állati kártevők felvételezési módszereinek fejlesztése, különböző felvételezési és fototechnikai eljárásokkal A szántóföldi növénytermesztés során fellépő különböző gombabetegségek, állati kártevők egyedszáma, a károsítás mértéke nagyban függ az adott év időjárásának alakulásától. Az először vizsgálatba vont területtől nem messze Velencén, a Fejér Megyei Növény- és Talajvédelmi Szolgálatnál egy automata meteorológiai állomás található. A műszer 12 percenként méri a különböző időjárási elemeket. A kapott eredmények számítógépen rögzíthetők. Ez a lehetőség is közrejátszott abban, hogy a precíziós növényvédelmi módszerek kutatását itt kezdtük el. A kiválasztott őszi búza tarlóján mátrix-szerű adatgyűjtést végeztünk. A területen 0,5 haként mintatereket jelöltünk ki. A felvételezési pontok földrajzi koordinátáit meghatároztuk. Ebben az évben is a korábban alkalmazott módszerek szerint végeztük az őszi búza területen a kórokozók és kártevők terepi felvételezését. A kapott eredményeket térinformatikai módszerekkel dolgoztuk fel. Hagyományos felvételezési módszerek A 2001-ben elvetett őszi búzát a gabona teljes tenyészidőszaka alatt több alakalommal különböző kórokozókra és kártevőkre vizsgáltuk. Vizsgálataink a legjelentősebb növényi kórokozókra és kártevőkre terjedt ki, így a lisztharmat, levélszáradás, vörösrozsda, sárgarozsda, kalászfuzáriózis, mezei pocok, hörcsög, gabonafutrinka, vetésfehérítő, szipolyok, gabonalegyek, poloskák, levéltetvek, gabonasodrómoly, talajlakó kártevők. A kapott adatokat a korábban is alkalmazott térinformatikai módszerekkel behatároltuk, és térképen ábrázoltuk. A felvételezés során kapott adatok elemzését elkezdtük. A vizsgálat kiterjed a domborzati, talajtani, tápanyag ellátottsági és agrotechnikai paraméterek, valamint a talajban található kártevők előfordulása közötti összefüggésekre is. Heterogenitás vizsgálata A kijelölt őszi búza terület heterogenitását több alkalommal vizsgáltuk. A területen elvégzett hagyományos felvételezésekkel kapott eredményeket összevetjük az adott pontok talajtani és ugyanezen pontok talajtápanyag adottságaival is. Vizsgálatainkat 2002 őszétől kibővítjük egy talajtani szempontból heterogénebb területtel. A preciziós agrárgazdaság informatikai rendszerének kidolgozása A Precíziós Mezőgazdaságnak (PM) számtalan definíciója van, amelyekben van egy közös elem, mégpedig a helyspecifikus gazdálkodás. Vannak, akik ezzel azonosítják, ami azonban nem fejezi ki kellően a PM fogalmát, ezért itt egy részletesebb definíciót is bemutatunk. Az informatikára és technológiára alapozott farm menedzsment rendszer, amely azonosítja, elemzi és irányítja a műveleteket a változó termőhelyi feltételek között az optimális jövedelmezőség, a fenntarthatóság (sustainability) és a termőföld védelme érdekében. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 6

7 A MIR, mint egy vezetői információs rendszer nem csak a mért adatokat tartalmazza, hanem az adatfeldolgozó eszközöket is, amelyek használható információvá transzformálják az adatokat. A fontosabb információk köre a következő: talajtulajdonságok, tápanyagszükséglet, gyom populáció, rovar populáció, a termesztett növény tulajdonságai, az agrotechnikai beavatkozások és azokra történő reakció, betakarítás, post harvest folyamatok, termelési idősorok, meteorológiai adatbázis. Természetesen az eredményeket időnként validálni, s szükség szerint a modelleket kalibrálni kell. Melyek azok a modellezési eszközök, melyeket hatékonyan lehet használni a PM-ben: növényi növekedési modellek, talaj vízháztartási modellek, tápanyagforgalom, időjárásra alapozott kártevő előrejelzés. Fenntartható fejlesztés megvalósítása termőhelyi differenciáltság függvényében A fenntartható fejlődés gyakorlati megvalósítása azért is bonyolult, mert sokféle megfogalmazása ismert, attól függően, hogy kiknek szól, milyen célt szolgál, milyen üzenetet küldenek általa a megfogalmazók. A vizsgálatainkban saját meghatározásunkat követtük, miszerint a mezőgazdaság fenntartható fejlődése olyan tudatos gazdasági fejlesztés, amely harmonizál a mezőgazdaságban oly fontos természeti erőforrások regenerálódásával és számol a terhelt (trágyával, kémiai anyagokkal stb.) környezet asszimilációs készségével. Vizsgálódásaink szerint a megvalósítás néhány gyakorlati kérdése között az alábbiak említhetők: a/ Az erő- és munkagépek mielőbbi cseréje, b/ A gépekkel, a talajműveléssel szorosan összefügg a víztakarékos gazdálkodás c/ A kedvezőbb termőhelyi adottságok mellett folytatott gazdálkodásban a kedvezőtlenebbhez képest magasabb a ráfordítások átlagos és pótlólagos hatékonysága, így az elérhető nyereség d/ A ráfordítások (költségek) és hozamok (árbevételek) arányai állnak a döntések középpontjában. Cél a minél nagyobb különbség elérése! e/ A biotermelés (organikus, integrált stb.) szintén jól illeszthető a fenntartható gazdálkodási rendszerbe f/ Az alacsony ráfordítások melletti vagy elterjedten, de hibásan extenzívnek nevezett gazdálkodás is jól ötvözhető a fenntartható rendszerbe. Kísérleti területek kijelölése, kapcsolattartás az üzemekkel, agrokemikáliák beszerzése, gépi háttér biztosítása, kis- és nagyüzemi fejlesztő munka Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 7

8 A programba vont gazdaságok (IKR, Huniper, Talajerőgazdálkodási Kkt.) felmérése, adatbázisának építése, valamint a preciziós végrehajtáshoz kapcsolódó felvételezések és trágyázási javaslatok elkészítése az adott növényi kultúráknak megfelelően folyamatosan történik. A gyakorlati végrehajtás oldaláról jelenleg a terméstérképhez igazodó mintavétel esetén 2 2,5 ha területegységenként vett átlagminták vizsgálati eredményei használhatók fel. A talajvizsgálati eredmények feldolgozását követően a szaktanácsadási modul illesztése megkezdődött. A preciziós feladatok végrehajtására alkalmas szuszpenziós műtrágya kiszóró gép illesztése, módosítása A szuszpenziós műtrágya nagyobb sűrűsége miatt megnövekedett terhelés figyelembe vétele a tartály készítésekor, korszerűsítés (nagyobb talajnyomás és vontatási ellenállás csökkentése érdekében), nagyméretű turbinás átfolyásmérő beépítése. Preciziós termesztés automatikus irányítási rendszereinek vizsgálata és értékelése A táblán mozgó gépcsoport irányítási rendszerei közül a gépcsoport navigációját segítő vagy megvalósító rendszereknek igen nagy a jelentősége, elsősorban a nagy munkaszélességű gépcsoportok esetében. A precíziós növénytermesztés még inkább megköveteli a minimális hibával történő nyomvonal követést. Ezért választottunk ki vizsgálódásunk tárgyául egy olyan rendszert az irányítási rendszerek közül, mely a gépcsoport táblán belüli navigációját segíti. A kiválasztott rendszer a Trimble cég AgGPS 114 jelű DGPS antenna és vevő, AgGPS-70 jelű fedélzeti adatgyűjtő és a PSO 21 jelű LED-soros kijelzőből áll. Az alábbi vizsgálatokat végeztük el a rendszerrel: - klímavizsgálat; - egyenes követés vizsgálata; - navigáció ellenőrzése; - üzemeltetési vizsgálat. A kutatási programhoz kapcsolódó tudományos és népszerűsítő előadások, rendezvények: Országos rendezvények: Agrárinformatika-2002 (Debrecen, augusztus 27) Precíiziós mezőgazdaság szekció. Szekció elnök: - Prof. Dr. Németh Tamás Bevezető előadás: - Németh Tamás Jolánkai Márton: Precíziós növénytermesztés Szekció előadások: Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 8

9 - Németh Tamás, Füleky György, Tolner László, Szabó József: A precíziós növénytermesztés talajtani-agrokémiai alapjai - Jolánkai Márton, Berzsenyi Zoltán, Kismányoky Tamás, Nagy János: Agrotechnikai kezelések hatására bekövetkező növényállomány reakciók - Berzsenyi Zoltán: Növekedési modellek, növekedésanalizis a kukoricatermesztésben - Reisinger Péter, Pálmai Ottó, Kőmíves Tamás: Precíziós növényvédelmi vizsgálatok mintaterületen - Fekete András, Földesi István, Kovács László: GPS alkalmazásának lehetősége - Neményi Miklós: Hozam- és talajellenállási térképezés a precíziós növénytermesztésben - Harnos Zsolt: Precíziós növénytermesztés informatikai igénye - Damjanovics Imre: A GPS technológia szélesebb körű alkalmazása a precíziós mezőgazdaságban - Pecze Zsuzsa, Nagy Lajos, Horváth József: A precíziós növénytermesztés gyakorlati jelentősége EU konform mezőgazdaság és élelmiszerbiztonság (Debrecen, szeptember 23.) Precíziós mezőgazdaság szekció Plenáris előadó: Prof. Dr. Németh Tamás Szekció elnök: Prof. Dr. Németh Tamás Szekció előadások: - Németh Tamás, Jolánkai Márton: A precíziós növénytermesztés elemei - Szabó József, Bakos László, Pásztor László, Cservenák Róbert, Pogrányi Károly és Dobos Attila: Üzemi szintű agrár-geoinformációs rendszer a mezőgazdasági szaktanácsadás támogatására - Jolánkai Márton, Berzsenyi Zoltán, Kismányoky Tamás és Nagy János: Precíziós kezelések hatására bekövetkező növényállomány reakciók - Reisinger Péter, Lehoczky Éva, Kőmíves Tamás és Pálmai Ottó: Vizsgálatok és megoldások a kukorica precíziós gyomszabályozásában - Neményi Miklós, Mesterházy Péter Ákos, Katz Károly és Stepán Zsolt: Precíziós növénytermesztési kísérletek a Mosonmagyaróvári Műszaki Intézetben - Fekete András, Földesi István és Kovács László: GPS navigáció a mezőgazdaságban - Harnos Zsolt: Informatika a precíziós mezőgazdaságban Bábolnai Nemzetközi Gazdanapok Hatékonyan, szakszerűen kihívások a III. évezred elején c. Tápanyag-visszapótlási szimpózium (Bábolna, szeptember 11) Plenáris előadás: - Prof. Dr. Németh Tamás: Talajtermékenység, tápanyag-gazdálkodás - Dr. Pálmai Ottó: A tápanyag-gazdálkodás hazai helyzetének megítélése és az Európai Uniós országok gyakorlata - Dr. Horváth József: Egy működő agrokémiai szaktanácsadási rendszer bemutatása - Dr. Pecze Zsuzsanna: A precíziós növénytermesztés gyakorlati tapasztalatai az IKR-ben - Prof. Dr. Neményi Miklós, Mesterházi Péter Ákos: GSP rendszerek alkalmazása a mezőgazdasági gépüzemeltetésben Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 9

10 - Prof. Dr. Reisinger Péter, Prof. Dr. Kőmíves Tamás: Gyomírtási technológiák tervezése térinformatikai alapokon XXIX. Óvári Tudományos Napok: Agrártermelés Életminőség (Mosonmagyaróvár, október 3-4) Szekcióelnök: Prof. Dr. Németh Tamás A precíziós növénytermelés feltételrendszere szekció - GPS és GIS a növénytermesztésben - Helyspecifikus gyomszabályozás és növényvédelem - Műszaki és informatikai háttér - Talajjellemzők és tápanyagvisszapótlás - Növényi növekedés- és fejlődési modellek Szekció előadások: - Várallyay György: A termőhely-specifikus növénytermesztés talajtani megalapozása - Kalmár S., Salamon L.: Precíziós gazdálkodás alkalmazni vagy nem alkalmazni? - Nagy S., Reisinger Péter: Gyomnövények elkülönítésének lehetőségei légi fotók alapján precíziós gyomtérképek készítéséhez - Reisinger Péter, Lehoczky Éva, Kőmíves Tamás, Nagy S.: Az őszi búza gyomírtásának tervezése térinformatikai módszerekkel - Csizmazia Z., Polyák N. I.: Szemcsés anyagok néhány fizikai jellemzője - Nagy B.: Trimble AgGPS rendszerek - Németh Tamás, Szabó József, Pásztor László: A precíziós tápanyaggazdálkodás térinformatikai alapjai - Font L., Lágymányosi A., Kőrösi F., Farkas I.: Növény növekedését monitorozó optikai mérőrendszer - Damjanovich I.: A precíziós növénytermeléshez kapcsolódó GPS technológia szélesebb körű alkalmazási lehetőségei - Berzsenyi Z., D. Q. Lap: Kukorica (Zea mays L.) hibridek agronómiai reakcióinak vizsgálata a növekedésanalízissel - Szabó Lajos., Holló Sándor, Kadlicskó Béla, Fodor László: A tartamműtrágyázás hatása a talajok agrokémiai tulajdonságaira és a növények termésére Észak- Magyarországon - Takácsné György K.: Növényvédőszer használat kockázat csökkentés és a precíziós gazdálkodás összefüggései - Gyulai I., Neményi Miklós, Mesterházi Péter Ákos: GIS alkalmazások - Maniak, S.: GIS data basis transfer in precision farming - Fekete András, Földesi István, Kovács László, Nagy L., Pecze Zsuzsa, Horváth József: Számítógéppel támogatott talaj-mintavételi rendszer Poszterek: - Farkas F.: Növényolajszármazékok használata adott belsőégésű motorban - Magyari I. E.: Gyepkonstrukciós vizsgálatok vadon termő gyógynövények felhasználásával - Megyes A., Rátonyi T.: A kukorica növekedési, fejlődési változóinak értékelése a Ceres-Maize 3.5 modellel - Szakács T.: Környezetvédelmi és technológiai lehetőségek a járműtechnika utóbbi évi eredményeinek felhasználásával Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 10

11 MTA TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI KUTATÓINTÉZET RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00279/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Németh Tamás az MTA levelező tagja igazgató Budapest szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 11

12 1. Talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtése a 4 mintaterületről, térinformatikai rendszer kiépítése 1/b. Az 1. mintaterület térinformatikai rendszerének talajtani, agrokémiai, vízgazdálkodási elemzése, 2. mintaterület adatfelvételezése, GIS rendszer alapelemeinek installálása Egy termőhely-specifikus precíziós növénytermesztési rendszer kidolgozása a termőhelyi viszonyok és a termés részletes, tábla-szintű felmérését (talaj- és növényvizsgálat, terméselemzés); valamint ezek eredményeinek korszerű térinformatikai módszerekkel történő kezelését (GPS, GIS, távérzékelés) kívánja meg a megfelelő agrotechnikai módszerek (talajművelés, vízháztartás szabályozás, növényi tápanyagellátás, növényvédelem) potenciális kidolgozása és adaptálása érdekében.a talaj termékenységének fenntartásában, a trágyázásban már korábban kezdeményezések történtek, hogy a táblákat ne homogén egységenként kezeljék, hanem különítsék el azokat a talajtani szempontból homogénnek tekinthető, táblán belüli foltokat, melyek eltérő mértékű trágyázást igényelnek. A precíziós gazdálkodáshoz kapcsolódó részletes tervezési feladatok és a hozzá kapcsolódó megvalósítások 1: :1.000 méretarányú térbeli támogatást kívánnak meg. Az üzemi gazdálkodás területi alapegysége a mezőgazdasági tábla, mint homogén művelési egység. A precíziós gazdálkodás azonban megkívánja a táblán belüli mintázat meghatározását és a mintázathoz köthető talajművelési, trágyázási, növényvédelmi stb. feladatok végrehajtását. A táblán belüli mintázat részben az agroökológiai adottságokhoz részben a dinamikusan változó kultúrállapothoz köthető. Az agroökológiai adottságok kifejezésére az üzemi és a földértékelési talajtérképek, a domborzati viszonyok, a talajvíz viszonyok az alkalmasak, míg a dinamikus jellegű kulturállapot meghatározása csak a mezőgazdasági táblákon belüli, helyszíni mintavételezésekre, a kapcsolódó vizsgálatokra vonatkozó idősoros adatok alapján végezhető. Egy mintaterületi precíziós gazdálkodást támogató rendszert úgy kell megalkotni, hogy mindezen ismereteket a magyarországi szabványokhoz igazodó (vetületi, topográfiai stb.) egységes térinformatikai rendszerbe integráljuk. A precíziós gazdálkodásban a talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtésével azonos súllyal kell figyelembe venni a térinformatikai feladatok gondos elvégzését kezdve az adott mintaterületre vonatkozó térinformatikai rendszer alapelemeinek meghatározásával. A precíziós gazdálkodáshoz kapcsolódó részletes tervezési feladatok és a hozzá kapcsolódó megvalósítások 1: :1.000 méretarányú térbeli támogatást kívánnak meg. A vizsgálati tér jelentősen leszűkül és a település, illetve a mezőgazdasági üzem területére korlátozódik, míg a vizsgálódások a mezőgazdasági táblán belüli homogén agroökológiai egységek meghatározására irányulnak. Az üzemi gazdálkodás területi alapegysége a mezőgazdasági tábla, mint homogén művelési egység. A tábla azonban csak kvázi homogén, hiszen rendszerint heterogén talajviszonyok jellemzik. Tulajdonilag sem egységes, hiszen rendszerint több kataszteri egységből épül fel, és rendszerint több tulajdonosa is van. Művelni pedig vagy a tulajdonos vagy a bérlő (gazdálkodó) műveli. Mindezek miatt a tábla közel sem állandó formáció, ezért sem a nyilvántartása, sem a táblához kapcsolódó egyéb (táblatörzskönyvi) nyilvántartás nincs megfelelően kezelve. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 12

13 A kataszteri egységek lehetnek tehát azok a térbeli alapegységek, amelyekre földhasználati ajánlások vonatkoznak, míg a mezőgazdasági táblák azok a térbeli alapegységek, amelyekre a talajművelés-, a trágyázás-, a növényvédelem-, a talajvédelem rendszerére vonatkozó konkrét ajánlások megfogalmazhatók. A precíziós gazdálkodás azonban megkívánja a táblán belüli mintázat meghatározását és a mintázathoz köthető talajművelési, trágyázási, növényvédelmi stb. feladatok végrehajtását. A táblán belüli mintázat részben az agroökológiai adottságokhoz részben a dinamikusan változó kultúrállapothoz köthető. Az agroökológiai adottságok kifejezésére az üzemi és a földértékelési talajtérképek, a domborzati viszonyok, a talajvíz viszonyok az alkalmasak, míg a dinamikus jellegű kulturállapot meghatározása csak a mezőgazdasági táblákon belüli, helyszíni mintavételezésekre, a kapcsolódó vizsgálatokra vonatkozó idősoros (a tápanyag ellátottságára, a főbb termesztett növényekre és termésátlagokra, valamint a tápanyag felhasználásra vonatkozó) adatok alapján végezhető. A mintaterületi precíziós gazdálkodási térinformatikai rendszert úgy kell megalkotni, hogy mindezen ismereteket a magyarországi szabványokhoz igazodó (vetületi, topográfiai stb.) egységes rendszerbe integráljuk. A Baracskai mintaterület Az adatbázis fizikai modellje alapján elvégeztük a térinformatikai adatbázis feltöltését. A létrehozott tábla szintű, táblán belüli mintázat kezelésére alkalmas, GPS alapon felvételezett és légifelvételekkel támogatott mintaterületi térinformatikai adatbázis térképi és leíró adatokat egyaránt tartalmaz, melyek egyedi, vagy együttes alkalmazásával reprodukálhatjuk a tematikus kartogramok térképanyagát, szerkeszthetünk az alapelemekre épülő származtatott térképeket, vagy pont,- és területi adatok tetszőleges kombinációjával ún. lekérdezéseket valósíthatunk meg (elemzések). A mintaterületi intelligens térképi alapú táblatörzskönyvi rendszert internetes alapra helyezve egy intranet szerveren szolgáltatható formára konvertáltuk. A komplett térinformatikai rendszer interneten történő szolgáltathatóságának kialakításához az Autodesk MapGuide program segítségével olyan rendszert alakítottunk ki, amely Intranet/Internet hálózaton egyidejűleg akár több felhasználó kiszolgálására alkalmas és a CAD alapú adatokon túl az ArcView-ból érkező vektoros állományokat, valamint a szkennelt geotiff formátumú raszteres adatokat egyaránt fogadja. A rendszerből történő adatkinyerés, és az ezen alapuló táblázatos megjelenítés HTML nyelvű lapok segítségével történik, amelyekbe SQL feltételek alapján importálhatóak az eredmények. A rendszer biztosítja bárki számára, hogy egy egyszerű Internetböngészővel használhassa a programot. A MapGuide intelligens raszter-vektor kezelő funkcióinak köszönhetően végeredményként Intranetes környezetben használva egy gyors hibrid térinformatikai rendszert tudtunk előállítani. A rendszer minimális kiépítésben feltételezi a térinformatikai szerver installálását egy számítógépen. A böngésző modul egyfelhasználós működés esetén ugyanerre a gépre van telepítve. Amennyiben szeretnénk kiterjeszteni rendszerünk hozzáférhetőségét az Intranet-hez csatlakozó további felhasználók számára, akkor csak a böngésző modul telepítendő azokra a gépekre, ahol a hozzáférés megkövetelt. A térinformatikai szerver elérhető mobil kliensekről is. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 13

14 A baracskai mintaterület térinformatikai rendszere A térbeli adatbázisok digitális feldolgozását és kezelését mindeddig a helyhez kötött technológia uralta. A mobilitásban az áttörést a kézi számítógépek, népszerű nevükön PDA-k (Personal Digital Assistant) hozták meg. A PDA-khoz kiegészítő eszközként megfelelő kártya és szoftver segítségével kézi GPS-vevő csatlakoztatható. Az Autodesk OnSite technológiája lehetővé teszi digitális térképek terepi adminisztrációját GPS használatával vagy anélkül. Az OnSite View szoftveren alapuló rendszer segítségével DWG és DXF formátumban tárolt digitális térképeket tölthetünk át Windows CE operációs rendszer alapú kézi számítógépekre, amelyek nagyban megkönnyítik a térképi adatok terepi használatát. A kialakított térinformatikai szerver a GPS(kártya) illesztésű mobil kliensek segítségével realtime, in-situ térinformatikai támogatású felvételezést tesz lehetővé. A kiépített rendszer a tápanyag-gazdálkodási szaktanácsadás terepi munkálatait hatékonyan segíti. A jelenlegi rendszer szaktanácsadásban való felhasználhatóságát a következő forgatókönyv szerint képzeljük. Mintavétel tervezés: Az intranetes térinformatikai szolgáltatás kiválthatja a hosszas előkészítőmunkálatokat, melyek során a szaktanácsadó a topográfiai, domborzati, talajtani, művelési viszonyokat tekinti át és elemzi a hozambeli eltérések magyarázatára. Az egyéb módon nem alátámasztható eltéréseket vezethetők vissza tápanyagellátottságbeli különbségekre. Mindez együtt lényegében térbeli elemzések elvégzését jelenti, ami egy térinformatikai rendszer alapszolgáltatása. A tápanyagvizsgálatok eredményeinek a rendszerbe való folyamatos visszatáplálásával (intranetes publikálásával) lehetőség nyílik Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 14

15 azoknak a tervezésben való figyelembevételére is. Az eredmények függvényében kerülhet sor a mintavétel megtervezésére, ami a mintavételi egységek, illetve az azokon belüli, az átlag mintához szükséges mintaszám meghatározását jelenti. A mintavételi helyek felfűzése jelenti a mintavételi útvonal megtervezését, amelyen a terepen követni kell. A mintavételi útvonal újabb tematikus rétegként bekerülhet az adatrendszerbe. Előmunkálatok: Amennyiben a terepi PDA nincs on-line kapcsolatban az intranet szerverrel, vagy a vonal sávszélessége nem megfelelő a térbeli adatok racionális áttöltésére, szükség van a terepen hasznosnak bizonyuló rétegek szerverről történő letöltésére és a terepi eszközre való feltöltésére. Ezek közül természetesen kiemelt jelentőségű a mintavételi útvonalat tartalmazó téma. De mivel a terepi körülmények között is szükség lehet a mintavétel előre megtervezetthez viszonyított módosítására, érdemes a többi tematika terepi megtekintése is. Terepi munkálatok: A terepen elsődlegesen a mintavételi útvonal nyomonkövetését kell kiemelni. A GPS (természetesen normál körülmények között) real-time módban (néhány másodperces integrációs időkkel) képes az aktuális helyzetet a többi tematikus réteg fölött megjeleníteni. Ehhez persze szükséges a WGS koordináták azonnali EOV-be történő transzformációja, amelyet szoftveresen megoldottunk. Mindeközben a terepi navigáció történik a kézi eszközegyüttes segítségével a bejárási útvonal követésére. Lehetőség van továbbá helyi extra anomáliák figyelembevételére, azonosítására, az ezek körüljárásával felvett pontok új rétegként történő illesztésére. Sőt helyben is meg lehet határozni például ezek területét. Utómunkálatok: A terepről való visszatérés után történik a terepen felvett adatok (aktuális mintavételi helyek, esetleges terepi mérések) központi szerverre való visszatöltésére. A terepi minták laboratóriumi tápanyagvizsgálati eredményeinek a rendszerbe való folyamatos visszatáplálása (intranetes publikálása) is a rendszer hatékonyságát növeli. Real-time, in-situ térinformatikai támogatású felvételezés Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 15

16 1.c. A 2. mintaterület térinformatikai rendszerének kialakítása, heterogén táblarészekre adaptált növénytáplálási rendszer kialakítása (Németh Tamás, Várallyay György) A Fejér megyei Növény és Talajvédelmi Szolgálat, illetve az IKR Termelésfejlesztési és Kereskedelmi Rt. szakértőivel olyan mintaterületet jelöltünk ki, amely a réti réti csernozjom területek reprezentálására alkalmas, és amelyre biztosítható a koncepcionális modellben meghatározott adatigény és biztosíthatók a szükséges gazdálkodási paraméterek. A mintaterület térinformatikai adatbázisának logikai modelljét az 1. mintaterületéhez hasonlóan határoztuk meg, amelyben az alábbi elemeket definiáltuk és reprezentáljuk: Az ácsi mintaterület térinformatikai rendszere 1 Egységes Topográfia-domborzati adatok: Az 1: méretarányú topográfiai alaptérképek EOV-be transzformálva, raszter formátumban. Domborzati modellhez fő-, és mellékszintvonalak (felező és negyedelő szintvonalak) vonalas shape állományként, illetve az ebből származtatott pont shape állományként. Síkrajzi elemek (vízfolyás, út, vasút) vonalas shape állományként. 2 Nyilvántartási adatok (kataszter-mezőgazdasági tábla): A környező településeket érintő 1: méretarányú külterületi kataszteri térképeket EOV-be transzformálva, raszter formátumban. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 16

17 A birtok- és tulajdoni adatok, művelési ág, minőségi osztály, földminősítés stb. adatait a birtokközéppontba helyezett azonosító ponton keresztül a pont-shape állomány attribútumaként kapcsolódnak a nyilvántartáshoz. Az üzemi táblák határai az üzemi táblatérképnek a külterületi kataszteri térképen azonosított sarokpontjai alapján, poligon shape állományként. A területileg illetékes Megyei Földhivatal adatai, birtoktestek sarokponti koordinátái. 3 Talajtulajdonságok: 1: méretarányú üzemi genetikus és földértékelési térkép sorozat adatai (genetikus térkép, humusz kartogram, ph és mészállapot kartogram, eróziós kartogram, talajjavítási kartogram), valamint helyszíni- és laboratóriumi vizsgálati adatai digitalizálva (poligon-, és pont shape állomány), a mintaterületekre feltöltve. A talajszelvények felvételi és a laboratóriumi jegyzőkönyvi adatai (melyek feltöltésére egy saját fejlesztésű adatbeviteli és ellenőrző programot fejlesztettünk). 4 A talajok kultúrállapotának idősoros adatai: A mezőgazdasági táblákra vonatkozó tápanyag ellátottsági adatok; mikro- és makroelemek valamint nehézfém szennyező anyagok adatai, és a főbb termesztett növények és termésátlagok valamint tápanyag felhasználási adatok digitálisan, táblázatos formában. 5 Terepi felvételezés adatai GPS alapú helyszíni megfigyelések, mintavételek adatai (poligon és pont shape állományokként). 6 Digitális légifotók Szines vagy fekete fehér Egységes Országos Vetületi Rendszerbe transzformált GeoTIFF formátumu raszterképek. A pályázat keretében elvégzett munka tudományos rendezvényeken, illetve közlemények formájában történt bemutatása: Publikációk:! Szabó József, Bakos László, Pásztor László, Cservenák Róbert, Pogrányi Károly, 2002, GPS és internet alapú térinformatikai alkalmazás a mezőgazdasági szaktanácsadás támogatására ; Acta Agraria Kaposvariensis (közlésre elfogadva)! Szabó József, Bakos László, Dobos Attila, Cservenák Róbert, Pásztor László, Pogrányi Károly, 2002, Üzemi szintű agrár-geoinformációs rendszer a mezőgazdasági szaktanácsadás szolgálatában, In: Nagy J., (ed.) EU konform mezőgazdaság és élelmiszerbiztonság (ISBN ), Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum, Debrecen, p:22-31.! Németh Tamás, Szabó József, Pásztor László; 2002 A precíziós tápanyaggazdálkodás térinformatika alapjai ; In: Kovácsné Gaál Katalin (ed.) XXIX. Óvári Tudományos Napok, Nyugat-Magyarországi Egyetem Mezőgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar Állattenyésztési Intézet (CD-ROM). Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 17

18 Előadások:! A térinformatika szerepe az agrárstruktúra átalakításában és a vidékfejlesztésben; Adatgazdák-Felhasználók, Kaposvár, május 30.; Szabó József, Bakos László, Pásztor László, Cservenák Róbert, Pogrányi Károly: GPS és internet alapú térinformatikai alkalmazás a mezőgazdasági szaktanácsadás támogatására.! Agrárinformatika 2002, Debrecen, augusztus ; Szabó József, Bakos László, Dobos Attila, Cservenák Róbert, Pásztor László, Pogrányi Károly: A preciziós növénytermesztés talajtani-agrokémiai alapjai! EU konform mezőgazdaság és élelmiszerbiztonság, Debrecen, szeptember 23.; Szabó József, Bakos László, Dobos Attila, Cservenák Róbert, Pásztor László, Pogrányi Károly: Üzemi szintű agrár-geoinformációs rendszer a mezőgazdasági szaktanácsadás támogatására! XXIX. Óvári Tudományos Napok, Mosonmagyaróvár október 3-4.; Németh Tamás, Szabó József, Pásztor László: A precíziós tápanyaggazdálkodás térinformatika alapjai Térképi dokumentáció Mintaterületi térképi alapok: Baracska (Annamajori Kft. M4-5 sz. tábla)! Fizikai féleség! Humusztartalom! Kémhatás! Mésztartalom! Tápanyagellátottság (foszfor, kálium) Ács! Topográfia Domborzat! Tengerszint feletti magasság! Kitettség! Lejtés! Talaj! Genetikai talajtípus! Fizikai féleség! Humusztartalom! Humuszréteg vastagság! Talajképző kőzet! Tápanyagellátottság Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 18

19 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 19

20 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 20

21 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 21

22 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 22

23 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 23

24 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 24

25 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 25

26 SZENT ISTVÁN EGYETEM MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI TANSZÉK RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Dr. Füleky György Tanszékvezető egyetemi tanár Gödöllő szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 26

27 2. Mintaterületek talajainak jellemzése, heterogenitás vizsgálat, talajmintavételezési módszer fejlesztés 2/b. Mintaterületek talajainak jellemzésére szolgáló talajvizsgálatok elvégzése A SzIE Talajtani és Agrokémiai Tanszék közti időszakban folytatta a korábban kijelölt két mintaterület talajainak jellemzését. A következő két táblázatban a vizsgált területek víz- és nitrogéntápanyag-gazdálkodását meghatározó vizsgálati adatokat mutatunk be. A részletes mechanikai összetétel utal a vízgazdálkodási tulajdonságokra, míg a humusz, az ásványi-n és a C/N arány a nitrogéntápanyag-gazdálkodásra utal. A talajszelvények helyét az előző részjelentéshez melléklet térképeken mutattuk be. A K- 1, K-2, K-3 jelőlések a Kisköre és Kömlő községek között elterülő, a P-1, P-2 jelőlések Pilisjászfalu és Dág község külterületén elhelyezkedő mintaterületeken vett mintákra vonatkoznak. A vizsgálatokat Németországban végezték el, ez mutatkozik meg a jelöléseken Labor- Nr. Mint a- hely Mély-ség (cm) Genetikai Homok Vályog szint gs ms fs Summe gu mu fu Summe Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 27 Agyag K Ah 0,08 0,81 3,29 4,18 15,52 21,86 11,71 49,09 46, K II C 3,67 3,81 6,19 13,66 12,04 12,48 23,61 48,14 38, K Ah 0,11 20,22 29,15 49,48 11,46 14,33 7,64 33,43 17, K II C 0,09 12,32 17,80 30,21 18,55 17,94 8,72 45,21 24, K III C 0,21 36,99 48,30 85,50 3,72 2,28 2,49 8,49 6, K Ap 0,32 6,23 13,75 20,30 18,75 24,78 9,01 52,54 27, K Ah 0,07 5,60 13,78 19,45 19,37 22,30 10,32 51,99 28, K II Ah1 0,04 3,03 7,30 10,37 15,67 20,33 9,60 45,60 44, K II Ah2 0,06 2,18 5,49 7,73 15,33 21,48 10,74 47,54 44, K Ah-C 0,13 0,62 3,70 4,45 17,45 24,33 11,45 53,22 42, K C 0,07 0,91 4,21 5,19 18,33 25,28 12,77 56,38 38, P Ap 0,96 0,03 20,22 21,21 23,50 11,83 7,38 42,71 36, P Ah-C 0,75 3,58 12,73 17,05 25,20 16,21 8,40 49,82 33, P C1????????? P C2 1,50 3,48 19,85 24,83 32,27 21,12 8,62 62,01 13, P Ap 0,30 4,06 23,18 27,54 24,67 12,14 7,73 44,54 27, P M1 0,30 2,73 20,13 23,16 23,74 13,14 6,52 43,40 33, P M2 0,19 2,97 20,99 24,15 23,47 12,91 6,45 42,83 33, P II Bt 0,44 3,78 21,71 25,93 21,14 11,36 7,58 40,08 33,99 Homok (gs: -2000µm, ms:-630µm, fs: -200µm), vályog (gu:-63, mu:-20, fu: -6,3) agyag (<2µm)

28 Labo r-nr. Minta -hely Mély-ség (cm) Genetikai szint ph (Ca Cl 2 ) CaC o 3 % C org % N t % C/ N K Ah 8,31 2,4 2,23 0,17 13, K II C 8,61 43,7 0,52 0,06 9, K Ah 7,68 5 1,06 0,09 12, K II C 7,58 24,6 0,51 0, K III C 7,64 3,3 0,48 0,02 26, K Ap 6,82 0 2,41 0,21 11, K Ah 6,76 0 2,43 0,22 11, K II Ah1 7,01 0 2,41 0,19 12, K II Ah2 7,54 0 1,81 0,16 11, K Ah-C 8,05 18,6 0,88 0, K C 8,04 27,9 0,69 0, P Ap 7,69 8,2 1,72 0,15 11, P Ah-C 7,63 23,8 1,18 0,07 16, P C1 7,62 34,3 0,84 0,05 17, P C2 7,64 23,4 0,99 0,03 35, P Ap 7,52 2,1 1,6 0,19 8, P M1 7,45 0,3 1,24 0,15 8, P M2 7,23 0 1,17 0,15 7, P II Bt 7,21 0 0,64 0,15? Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 28

29 Terméstérképek A terület termékenységének heterogenitását jellemzik az elmúlt években készült terméstérképek. Az itt mellékelt ábrák a vizsgált Kiskörei tábla teljes területét mutatják. A talajtulajdonságok térképének és a növényi, illetve terméstérképeknek az együttes értékelése a későbbiekben fog megtörténni napraforgó Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 29

30 2000 búza Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 30

31 2001 búza Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 31

32 Az 1999 napraforgó terméseredmények a Kiskörei táblán belül kijelölt mintaterületen. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 32

33 A talajtulajdonságok hatása a termesztett növények fejlődésére A kiskörei táblán az őszi árpa kalászolásakor megmértük a növények magasságát. A mért növénymagasság és a terepszint szoros összefüggést mutatott Length of barley in cm Height from local base ground (0 m) in meter Linear Regression Y = A + B * X Parameter Value Error A B R SD N P < Az összefüggés-vizsgálat megmutatta, hogy a magasabb terepszinten kisebb növénymagasság alakult ki, mint a mélyebb részeken. Ennek az a valószínű magyarázata, hogy ezen a csaknem sík táblán a kiemelkedő rész az egy homokdomb, amelynek kedvezőtlenebb a vízgazdálkodása (lásd a jelentés elején levő táblázatot). Ez a hatás még szemléletesebben mutatkozik meg ha térképen ábrázoljuk. A növénymagasság értékek szintvonalas ábrázolása (vastag vonalak) a következő terepszinteket is megjelenítő ábrán tüntettük fel. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 33

34 2000 m 1800 m 1600 m Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm Bfm 1400 m 1200 m 600 m 800 m 1000 m Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 34

35 Megvizsgáltuk mindkét tesztterületen a zöld állapotú növények reakcióját az elkülönített talajfoltokra. A kömlői területen a növények szárazanyag hozama mind a homokdombon, mind a szikes foltokban kisebb volt, mint a kedvezőtlen tulajdonságot nem tartalmazó területrészeken. Érdekes módon a növények N-tartalma számottevően csak a szikes folton csökkent le. Ezzel szemben a kálium tartalom számottevően nem reagált a talajhibákra, a foszfortartalom pedig koncentrálódott a kis szárazanyag hozamú szikes folton. A piliscsabai területen a szárazanyag hozam első közelítésben kevéssé magyarázható módon, az erősen erodált területrészen volt a legnagyobb. A terület pontos ismeretében azonban ez a jelenség jól magyarázható. A dombtető ugyanis egy vízzáró, tömődött, genetikai (B) szint következtében pszeudoglejes, rosszul művelhető. Az erózió következtében ez a tömődött réteg lepusztult és a felszínre került C szint már kedvező tulajdonságokat mutat. A tápelemtartalmakban az egyes területrészek között számottevő eltérés nem volt, jelezve, hogy a kedvezőtlen talaj tulajdonságok nem okoznak túlságosan jelentős károsító hatást. A növényvizsgálatok adatai a következő két táblázatban találhatók: Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 35

36 A pilisjászfalui terület növénymintáinak értékelése Ismétl Nedves Száraz és Mintavételi Minta minta minta Szárazanyag % N% sorszá hely száma tömege tömege (sza.) ma [g] [g] Szedimentált terület Erősen erodált terület Agyagos alapkőzetű terület Erodált kis domb a tábla DK-i sarka N% élő növényben K% (sza.) K% élő növényben P% (sza.) 1a 186,5 24,28 13,0 2,09 0,272 1,99 0,259 0,23 0,030 1b ,67 14,2 2,04 0,290 1,9 0,270 0,25 0,035 13,7 0,3048 0,3133 2a 220,6 30,75 13,9 2,32 0,323 2,61 0,364 0,27 0,038 2b 243,5 33,64 13,8 2,42 0,334 2,61 0,361 0,29 0,040 3a 212,6 37,82 17,8 2,21 0,393 2,27 0,404 0,28 0,050 3b 280,4 46,58 16,6 2,35 0,390 1,86 0,309 0,26 0,043 17,8 0,3766 0,3705 4a 176,2 32,12 18,2 1,84 0,335 2,33 0,425 0,22 0,040 4b 204,2 38,03 18,6 2,08 0,387 1,85 0,345 0,24 0,045 5a 230,2 29,29 12,7 2,08 0,265 2,41 0,307 0,26 0,033 5b 255,4 30,91 12,1 1,89 0,229 2,7 0,327 0,26 0,031 12,4 0,2845 0,3211 6a 195,3 24,88 12,7 2,35 0,299 2,61 0,332 0,27 0,034 6b 224,8 27,34 12,2 2,84 0,345 2,62 0,319 0,32 0,039 7a 238,7 36,91 15,5 2,43 0,376 1,75 0,271 0,28 0,043 7b 154,3 24,27 15,7 2,29 0,360 2,07 0,326 0,28 0,044 15,0 0,3305 0,2932 8a 219,1 30,55 13,9 2,08 0,290 2,34 0,326 0,25 0,035 8b 243,0 35,81 14,7 2,01 0,296 1,7 0,251 0,22 0,032 P% élő növényben 0,0358 0,0445 0,0345 0,0387 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 36

37 A kiskörei terület növénymintáinak értékelése Nedves Száraz Minta minta minta Mintavétel helye száma tömege tömege [g] [g] Szárazanyag % N% (sza.) N% élő növényben K% (sza.) K% élő növényben Homokdomb 1 65,9 7,4 11,2 5,19 0,579 6,72 0,749 0,54 0,060 11,6 0, ,1 5,3 12,0 5,38 0,643 5,76 0,688 0,7189 0,57 0,068 Homokdomb mellett 3 111,2 18,3 16,4 4,71 0,773 5,86 0,962 0,52 0,085 15,7 0,7947 (kontrol) 4 100,5 15,0 14,9 5,46 0,816 5,62 0,840 0,9011 0,54 0,081 Homokdombon 5 59,9 7,3 12,2 5,88 0,718 6,03 0,736 0,58 0,071 12,8 0, ,9 7,1 13,4 5,35 0,719 5,65 0,759 0,7476 0,55 0,074 Szikes folton 7 56,3 6,6 11,7 4,48 0,524 6,09 0,713 0,82 0,096 11,9 0, ,4 6,4 12,1 3,59 0, ,724 0,7182 0,95 0,115 Szikes folt mellett 9 92,6 12,1 13,1 4,33 0,566 5,81 0,759 0,50 0,065 13,7 0, ,4 12,2 14,4 4,75 0,685 4,67 0,674 0,7166 0,46 0,066 P% (sza.) P% élő növényben 0,0642 0,0830 0,0724 0,1053 0,0659 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 37

38 Sekély-földtani vizsgálatok A kiskörei mintaterületen 50x50 m-es hálóban, összesen 25 pontban sekély-földtani fúrásokat végeztünk. Az ezekből származó minták talajtani, geológiai vizsgálata folyamatban van. A mellékelt ábrán a mintavételi pontok elhelyezkedése, a táblázatban földrajzi koordinátáik láthatók. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 38

39 A földrajzi koordinátak N47 o 34, E20 o 26 értéke közös csak fokmásodpercekben van eltérés. Ez található a táblázatban. Furásazonosító N E Furásazonosító N E 1 32,6 26, ,8 41,1 2 33,9 30, ,1 44,5 3 35,2 34, ,4 32,4 4 36,9 37, ,6 35,9 5 38,2 41, ,0 39,6 6 29,9 29, ,5 42,3 7 31,5 32, ,9 8 32,8 35, ,8 34,3 9 34,1 39, ,2 37, ,7 42, ,3 41, ,9 31, ,0 44, ,1 34, ,2 47, ,0 37,5 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 39

40 SZENT ISTVÁN EGYETEM GAZDÁLKODÁSI ÉS MEZŐGAZDASÁGI FŐISKOLAI KAR RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00290/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Szabó Lajos főigazgató-helyettes Gyöngyös szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 40

41 3. Tartamkísérletek adatainak feldolgozása, talaj és növény paraméterek elemzése, módszer fejlesztés 3/b évi kísérlet beállítása, növényvizsgálatok I. MIKROELEM TERHELÉSI TARTAMKÍSÉRLET (GYÖNGYÖS) Kísérletünket 1994 őszén állítottuk be a SZIE Gazdálkodási és Mezőgazdasági Főiskolai Kar Tangazdaságában. A tartamkísérlet fő célja adatok gyűjtése, összefüggések, tendenciák megállapítása a talaj-növény és mikroelem kapcsolatok vonatkozásában. Vizsgáljuk a termesztett növények mikroelem tartalmát a különböző terhelési szinteken, azok akkumulációját az egyes szervekben (zöldhajtás, szár, szemtermés, stb.). Megfigyeljük a terhelési dózisban adott elemek fitotoxikus hatását. Talajvizsgálaokkal nyomonkövetjük az elemek talajbani átalakulását, mozgékonyságát, a növények általi felvehetőségük időbeni változását. Kísérleti eredményeink (más kísérletekből származó adatokkal együtt) támpontul szolgálnak a terhelési határértékek kidolgozásához. A növényvizsgálatok alapján megtudhatjuk, hogy mely elemek épülnek be és akkumulálódnak a takarmányozásra, illetve emberi fogyasztásra kerülő növényi részekbe (zöld hajtás, szemtermés, stb.). Ennek ismeretében kidolgozhatók azok az agrotechnikai módszerek, vetésforgók, melyek alkalmazásával a mikroelemekkel (toxikus elemekkel, nehézfémekkel) terhelt területeken is folytatható növénytermesztés, a betakarított termények nem veszélyeztetik a táplálékláncot. Olyan növénytermesztési rendszer dolgozható ki, mely alkalmazásával a toxikus mikroelemek nem kerülnek ki az agronómiai körforgalomból. Egy másik cél lehet az enyhén szennyezett (terhelt) területek fitoremediációs eljárással történő megtisztítása, hiperakkumulátor növények termesztésbe vonásával. Az eltérő ökológiai viszonyokkal (talajtani, hidrológiai, éghajlati) rendelkező tájegységekben a fenti hatások, törvényszerűségek, tendenciák eltérően mutatkoznak. Mivel a változások csak hosszú távon érvényesülnek, a hatások csak évek múltán kimutathatók, mérhetők, azért a jelenségek vizsgálata, törvényszerűségek feltárása csak tartamkísérleti jelleggel lehet megbízható. Az 1994 őszén végzett talajterhelést követően minden kísérleti évben más-más jelzőnövénnyel dolgoztunk. Az eddig vizsgált jelzőnövények a következők voltak: 1995-ben őszi búza, 1996-ban kukorica, 1997-ben napraforgó, 1998-ban száraz borsó, 1999-ben takarmánycirok, 2000-ben ugaroltattuk a kísérleti területet, 2001-ben őszi árpa. A 2002-es kísérleti évben a jelzőnövényünk fehérmustár (sinapis alba). Irodalmi források szerint a keresztesek családjában (Crucuferaceae, Brassiciceae) találhatók olyan növények, melyek alkalmasak szennyezett talajokon fitoextrakcióra. A mustárnak jelzőnövényként történő alkalmazását ez is indokolja. 1. A kísérleti hely bemutatása A kísérleti hely megválasztásakor a következő szempontok szerint kellett mérlegelnünk: 1. A kijelölt terület több évig, sőt évtizedekig kísérleti helyként funkcionál, huzamosabb időre (esetleg örökre) kivesszük a termelésből. A kísérlet nem szüntethető meg egyszerűen, hiszen a felhasznált nehézfémsók nem távolíthatók el a talajból. 2. Olyan területet kellett választani, ahol a talajvíz mélyen helyezkedik el. Felülete sík, a szennyezett talaj elhordás ellen (szél- és vízerózió) védett. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 41

42 3. A környéken ne legyen település. Biztonsági okokból a terület körbekeríthető legyen, esetleg őrzése is biztosított. A fenti szempontok figyelembe vételével a kísérlet helyét a Gyöngyösi Főiskolai Kar Tasspusztai Tangazdaságában az A-14-es táblán jelöltük ki. A Tangazdaság Gyöngyöstől 8 km-re NY-ra található, területét É-ról a 30-as sz. főközlekedési út, D-ről pedig az M3-as autópálya határolja. A környék mikroelem terhelése szempontjából meg kell említenünk a ma már nem működő gyöngyösoroszi ércbánya közelségét (10 km), valamint a visontai Mátravidéki Hőerőművet (15 km). Természetföldrajzi besorolás szerint a terület az Északi-középhegység nagy tájhoz tartozó Mátraalján, az Észak-alföldi hordalékkúp-síkság északi határán helyezkedik el. Az andezit és andezit tufa talajképző kőzetre rátelepedett agyagos mállástermékeket viszonylag vékony lösztakaró fedi. Jellemző a helyi anyagok bekeveredése a hulló por anyagában, emiatt az agyagásványok között sok a szmektit és a talajnak nagy a káliumtartalma (Stefanovits et al. 1999). A termőhely talaja bázikus üledéken kialakult csernozjom barna erdőtalaj (Rajkai 1996). Helyszíni talajszelvény leírás a kísérlet beállításakor Jele: Gyöngyös A14 Térszín: enyhén lejtős térszín felső harmadában, a legmagasabb térszín alatt 1 m-rel Szelvénymélység: 160 cm Pezsgés: 75 cm-től erős Genetikai szintek: A szántott 0-30 cm Vörös-barna, nyirkos, enyhén tömődött, aprómorzsás szerkezetű anyag. Kevés élő gyökér, sok apró mikropórus. Humuszos elszíneződésű szint. Átmenet színben és tömődöttségben éles. B cm Az előző szintnél világosabb árnyalatú vörös-barna színű, nyirkos, aprómorzsás-poliéderes szerkezetű anyag. Kevés gyökér. Lehúzódó humusznyelvek, a szerkezeti elemek felületén agyagbevonat. Sok apró, < 5 mm kavics. Átmenet a következő szintbe éles. B cm Színe az előző szintével megegyező, kevesebb kékes árnyalatú humuszfolt. Nedves, aprómorzsás-poliéderes szerkezetű tömődött agyag. A szerkezeti elemek felületén agyagbevonat. Átmenet éles. BC cm Színe az előző színtével egyező, különbséget a mészkonkréciók megjelenése okozza. Kevés humuszér, sok agyaghártya. 86 cm-től a humuszos elszíneződés megszűnik. Tömődött, aprómorzsás-poliéderes szerkezetű agyag. C 96- cm Sárgásbarna, száraz, mészkiválásos, humuszeres, szerkezet nélküli, agyagos üledék. Talajtípus: bázikus üledéken kialakult csernozjom barna erdőtalaj. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 42

43 A 0-30 cm-es szántott rétegben a talaj kémhatása gyengén savanyú. ph (H 2O)=6,4, ph (KCl) =5,4. A hidrolitos savanyúság (y 1 ) értéke 9,5. A művelt talajréteg meszet nem tartalmaz (CaCO 3 %=0), elsavanyodásra hajlamos. A talaj szerves anyag tartalma 3%. Szemcseösszetételben az agyag és az iszap frakció dominál. Az agyag frakció (0,002 mm alatti) mennyisége 44%, az iszap frakcióé (0,002-0,05 mm) pedig 50%. Az Arany-féle kötöttségi szám (K A ) 45, a leiszapolható rész (0,02 mm alatti) részaránya 70%, a higroszkópossági értékszám (hy) 4,8. Fizikai talajféleség szerinti besorolása agyagos-vályog. A 0-32 cm-es A sz szintben mért térfogatsúly 1,21 g/cm 3. A talaj kationcsere-kapacitása (T-érték) 40 mgeé/100 g talaj. A kicserélhető bázisok összes mennyisége (S-érték) 36 mgeé/100 g talaj, és így a bázistelítettség (V%) 90%. A kicserélhető kationok közül a Ca ++ 83, a Mg ++ 10, a Na + 6, a K + 1%-ban található (Kádár 1977). A terület felszíne enyhén lejtős, tengerszint feletti magassága 150 m. A talaj jó víznyelésű, jó vízvezető képességű, jó vízraktározó képességű, és jó víztartó, heves záporok alkalmával barázdás erózió megfigyelhető a művelt területen. A talajvíz kb. 10 m mélyen helyezkedik el, így a szennyeződésének esélye felszíni kimosódással minimális A Mátraalja éghajlatát, klímáját befolyásolja a hegyvidék és az alföldi terület közötti nagy szintkülönbség. Az évi középhőmérséklet 8-10ºC alatti. Az éves csapadék mennyisége mm, de eloszlása nem egyenletes. A nyár és a kora őszi időszak időjárása csapadékszegény, aszályra hajló (Szabó 1999). 2. A kísérlet elrendezése, kezelések A kísérletet 1994 őszén állítottuk be 8 elemmel (Al, As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn), 3 terhelési szinten (0/30, 90 és 270 kg elem/ha), 3 ismétlésben, 35 m 2 területű (3,5 m x 10 m-es) parcellákkal. A kísérlet vázlatát az 1. ábra szemlélteti. Az osztott parcellás (split-plot) elrendezésű kísérletben a 8 vizsgált elem jelenti a főparcellákat, a 3 terhelési szint az alparcellákat. A kezelések száma 24, az össz. parcellaszám 72. A parcellákat 2 m-es utak határolják a jó megközelítés, valamint a művelésből adódó talajáthordás csökkentése érdekében. Az ismétléseket 4 m-es utak választják el egymástól. A kísérletet 11 m-es füvesített védősáv veszi körül az eróziós talajelhordás megakadályozása céljából. A parcellák összes területe 2520 m 2, az utak, szegélyek védősáv területe 6728 m 2, a kerítéssel bekerített terület 9248 m 2. A kezeléseket, az alkalmazott sók formáit és adagjait az 1. táblázat ismerteti. 1. táblázat: A mikroelemterhelési szabadföldi kísérlet kezelései Gyöngyös, 1994 Elem Terhelési szintek kg elem/ha Alkalmazott jele sók formája Al Al(NO 3 ) 3 9H 2 O As NaAsO 2 Cd CdSO 4 8H 2 O Cr K 2 CrO 4 Cu CuSO 4 5H 2 O Hg HgCl 2 Pb Pb(NO 3 ) 2 Zn ZnSO 4 7H 2 O Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 43

44 É " III. ism m II. ism. Cr Cd Pb Al Zn As Cu Hg Gépudvar Al As Cd Cr Cu Hg Pb Zn út az ismétlések között 4 m I. ism kerítés parcellaköz 2 m művelt szegény 2 m Cu Zn As Hg Al Cr Cd Pb füvesített védősáv 11 m fix karó 68 m 1. ábra Kísérlet elrendezési vázlata Gyöngyös - Tass-puszta A-14-es tábla Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 44

45 A nagy adagú terhelések a talajszennyezési szintek modellezését szolgálják. A kezeléseket az elemek vízoldható sóival végeztük egy alkalommal, a kísérlet beállításakor. A kiszórandó adagokat előre kimértük, a helyszínen száraz homokkal összekevertük és kézzel egyenletesen szétszórtuk a parcellákon. A kiszórást követően a sókat kombinátorral 8-10 cm-re a talajba dolgoztuk. 3. Talaj és növényvizsgálatok A talajba juttatott mikroelemek átalakulását (az oldható formák átalakulását, megkötődését) tlajaivzsálatokkal követjük nyomon. Parcellánként vizsgáljuk a talajminták összes és felvehető/mobilis elemtartalmát. Az összes elemtartalom vizsgálatát cc.hno 3 +H 2 O 2 feltárást követően végezzük, míg a felvehető/mobilis elemtartalmat Lakanen-Erviö (1971) módszer szerint határozzuk meg (NH 4 -acetát+edta kioldás). A talaj kivonatok elemanalízise ICP- AES plazmaemissziós spektrofotométerrel történik 25 elemre vonatkozóan. A vegetációs időszakban fenológiai megfigyeléseket végzünk, növényi mintákat veszünk (fiatal növény, betakarításkori szár vagy szalma, szemtermés), mérjük a termés mennyiségét és minőségét. A növényi mintákban az összes elemtartalmat határozzuk meg cc.hno 3 +H 2 O 2 feltárást követően ICP-AES technika segítségével. 4. A évi kísérlet ismertetése Agrotechnikai műveletek, talaj- és növénymintavétel Az elővetemény őszi árpa betakarítása Talajmintavétel parcellánként a 0-20 cm-es mélységből, a nettó parcelláról pontmintából Tarlóhántás és lezárás (tárcsa+gyűrűshenger) Alapműtrágya kiszórása (N=50 kg/ha, P 2 O 5 = 100 kg/ha, K 2 O=100 kg/ha) Őszi mélyszántás + szántáselmunkálás Nitrogén műtrágya (34%-os AN) kiszórása: N=50 kg/ha Kombinátorozás (műtrágya bedolgozás, magágy készítés) Mustár vetése (fajta: Albatros) Állománybonitálás fejlettségre Növényminta vétel (virágzás kezdete) 5. Talajvizsgálati eredmények A kezeletlen kontroll talaj elemösszetételét a 2. táblázat tartalmazza. A táblázat adatai szerint a talaj viszonylag gazdag Fe, Al, K, Mn, Ba, Na, Zn, Cr, Cu, Pb, Co, As és B elemekben. Jelentős a talaj eredeti oldható/mobilis (NH 4 -aceátt+edta kioldással becsült) Fe, Al, K, P, Ba, Zn, N, Cu, Co és Cd készlete. Oldható As, Se, Mo és Hg csak nyomokban fordul elő, koncentrációjuk kimutathatósági szint alatt (<0,1 mg/kg) van. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 45

46 2. táblázat: Kezeletlen talaj átlagos elemösszetétele a szántott rétegben, mg/kg száraz talajban Elem jele (1) Összes készlet (2) Oldható/mobilis tartalom Ca Fe Al Mg K P Mn S Ba Sr Na Zn 87 7 Ni 36 8,0 Cr 40 0,2 Cu 30 7,0 Pb 20 6,0 Co 15 4,0 As 10 0,0 Se 0 0,0 B 7 1,7 Cd 0,5 0,2 Mo 0 0,0 Hg 0 0,0 (1) cc.hno 3 +cc.h 2 O 2 feltárással becsült (2) NH 4 -acetát+edta oldahtó frakció (3) Forrás: Kádár (1996) A évi kísérlet beállítása előtti talaj részletes talajvizsgálati eredményeit az 1. és a 2. melléklet tartalmazza. A 3. táblázatban a vizsgált elemek vonatkozásában mutatjuk be a felvehető/nh 4 - acetát+edta oldható elemtartalmakat a három tehrelési szinten. Látható, hogy a talajba dolgozott oldható elemformák lassan átalakulnak, megkötődnek. A növény számára felvehető formák oldhatatlan formákká alakulnak át. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 46

47 3. táblázat: Talajvizsgálatok eredményei a szántott rétegben, mg/kg Barna erdőtalaj, Gyöngyös, 2001 Elem Adott mennyiség 1994 őszén, kg/ha SzD 5% Átlag Jele 0*/ Al* 124,7 134,7 127,3 14,8 128,9 As 1,2 2,3 7,2 0,4 3,5 Cd 4,7 13,3 35,2 7,4 17,8 Cr 0,15 0,45 0,76 0,06 0,45 Cu 12,4 16,6 24,7 4,2 17,9 Hg 0,,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Pb 11,7 16,7 25,1 3,3 17,8 Zn 10,7 10,5 15,8 6,7 12,3 *Kontroll parcella A kezeletlen talaj NH 4 -acetát+edta oldható elemtartalma (mg/kg): Al=127; As=0,0; Cd=0,2; Cr=0,2; Cu=7,0; Hg=0,0; Pb=6,0; Zn=7,0. A talaj megnövekedett felvehető elemtartalma a kezelés/szennyezés után 8 évvel is megfigyelhető volt. A nyolc vizsgált elem közül az Al és a Hg kivételt képez. Az Al esetén a terhelés nem mutatható ki (ez igaz volt közvetlen a kezelés utáni években is). A barna erdőtalaj ugyanis agyagásványokban gazdag, melyek Al-szilikátokból épülnek fel. Mivel az Al-szilikátok a legfőbb talajalkotók, így tömegükhöz képest a kísérletben alkalmazott terhelések (90 és még a 270 kg/ha is) csak jelentéktelen Al bevitelt jelentettek a szántott rétegbe. A Hg 8 év elteltével teljesen átalakult oldhatatlan formává. Lakanen-Erviö módszerrel nem volt kimutatható még a legnagyobb dózissal terhelt parcellákon sem. Az As, Cd, Cr, Cu, Pb és Zn esetén is megfigyelhető az oldható formában adott elemek átalakulása oldhatatlan formákká, amely vegyület formákat az alkalmazott módszerrel nem tudtunk kimutatni. Érdekes megvizsgálni, hogy az 1994-ben kiadott oldható mennyiségek hány %-a visszamérhető NH 4 acetát+edta kioldással. A visszamérési/visszanyerési arányok (%-ok) megállapításánál abból indultunk ki, hogy hektáronként a kb. 25 cm-es szántott rétegben a talaj térfogata 2500 m 3, melynek tömege 1,2 kg/dm 3 térfogatsúllyal számolva 3 millió kg. Ennek egymilliomod része, azaz 3 kg elem/ha jelent 1 mg/kg terhelést. Kísérletünkben alkalmazott 30, 90 és 270 kg/ha-os terhelések elméletileg 10, 30, 90 mg/ha koncentráció növekedést eredményeztek a szántott rétegben. A visszamérési %-okat az 4. táblázat tartalmazza. A táblázatból látható, hogy az átlagos visszamérhetőség elemenként eltérő. A kiszórást követően 8 évvel a Cd több mint 40%-a még mindig oldható (a növények számára felvehető) formában van jelen a talajban. A Pb ugyancsak hosszú ideig megtartja oldhatóságát a talajban, 8 év múltán átlagosan még a kijuttatott mennyiség 38%-a van felvehető formában. Hasonló mértékű oldhatóságot mutatott a Cu is. A kiadott Zn 1/5-ét tudtuk kimutatni az NH 4 -acetát+edta kioldással. Az As-nak 90%-a átalakult oldhatatlan formákká. A Hg és a Cr esetében az oldható formák 8 év elteltével teljesen átalakultak oldhatatlanná. Kérdés, hogy a talajban maradt NH 4 - acetát+edta oldható frakció mennyiben jelenik meg a mustár jelzőnövényben. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 47

48 4. tábláza:t Az 1994 őszén kiadott oldható elemek mennyiségének visszamért %-a 2002-ben (Gyöngyös, barna erdőtalaj) Elem Adott mennyiség 1994 őszén, kg/ha Átlag Jele 0*/ Al* As Cd Cr Cu Hg Pb Zn *Kontroll parcella Az elemek visszamérhetősége alapján az alábbi oldhatósági sorrendet állapítjuk meg: Cd>Pb>Cu>Zn>As>Al>Cr>Hg. Tehát jól elkülöníthetők a talajban hosszú ideig mobilis formában maradó talajszennyező elemek (Cd, Pb, Zn), valamint a talajban gyorsan oldhatatlan formává alakuló (vagy megkötődő) elemek (Cr és a Hg). Tájékoztatásul közöljük, hogy 1997-ben végzett talajvizsgálati eredmények alapján az oldhatósági sorrend közel hasonlóan alakult: Cd>Zn>Pb>Cu>Al>As>Hg>Cr. Ez a vizsgálat választ ad arra is, hogy az NH 4 -acetát+edta kioldás (mint kémiai analitikai módszer) mennyire alkalmazható az egyes talajszennyező mikroelemek visszamérésére a szennyezéstől eltelt 8 év után. A visszamért mennyiségek, visszamérési %-ok ismeretében becsülni tudjuk az eredeti szennyezés mennyiségét, mértékét. Nyolc év elteltével a Cd, Cu és az Pb még mindig közepesen visszamérhető (30-60% közötti visszamérhetőség), gyengén visszamérhető a Zn (10-30% közötti visszamérhetőség), és alig, vagy gyakorlatilag nem visszamérhető az As, Cr és a Hg (10% alatti visszamérhetőség). II. A MŰTRÁGYÁZÁS HATÁSA A TALAJ TERMÉKENYSÉGÉT BEFOLYÁSOLÓ FONTOSABB TALAJ TULAJDONSÁGOKRA (KOMPOLT, PUTNOK) 1. Anyag és módszer Szántóföldi parcellás (OTK) kísérletek ismertetése Az egységes országos műtrágyázási tartamkísérletek (OTK) terveinek elkészítésére és a kísérletek beindítására a Földművelésügyi Minisztérium 1965-ben kiadott utasítása alapján került sor. A tervezés fő célkitűzése az volt, hogy az ország egyes természeti-földrajzi tájain és fő talajtípusain olyan egységes kísérleti hálózatot hozzon létre, amely jól reprezentálva a mikro- és makroökológiai sajátosságokat, támpontot ad egyrészt a növekvő adagban a talajba Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 48

49 juttatott műtrágyák hatékonyságának megítélésére, másrészt informatív jellegű adatokat szolgáltat a műtrágyaszükséglet országos tervezésében. A kutatási program gyakorlati és tudományos igényeknek megfelelő kidolgozását Láng Géza akadémikus, Bocz Ernő, Debreczeni Béla, Sarkadi János, Sváb János és Wellisch Péter végezték. A kutatási program keretében) 1966-ban és 1967-ben összesen 26 kísérleti helyen indult meg a kutatómunka ig az anyagi támogatás csökkenése miatt kísérleti helyeket kelleti megszüntetni. Kényszerű megszüntetésre kerültek - többek között - az összes homoki és az összes öntözéses kísérletek. Napjainkban 9 kísérleti helyen folyik tovább a kísérleti munka, ebből két kísérleti helyet a kompolti és a putnoki agrotechnikai telepeken - a SZIE Főiskolai Karának Fleischmann Rudolf Kutatóintézete működtet A kísérleti helyek talajtani jellemzése: A kompolti kísérleti hely leírása Kompolt az Alföld északi hordalékkupján, a Mátra és Bükk hegységektől délre fekszik. Talajtípusa a mezőségi és erdőségi talajok közötti átmenetet alkotó, löszös üledékes, andezit málladékos löszös agyagon kialakult mély humuszrétegű, nem karbonátos csernozjom barna erdőtalaj. A csernozjom barna erdőtalajok különböző változatai az Alföld északi tájain mintegy 220 ezer hektár területet foglalnak el. A kísérleti terület talaja agyagos vályog mechanikai összetételű, 40-48% agyag (<0.002 mm), illetve mintegy 60% leiszapolható rész (<0.01 mm) tartalommal. A feltalaj erősen kilúgozott, meszet nem tartalmaz, elsavanyodására utal a 4.0 körüli ph (KCl), illetve a körüli y 1 érték. Az altalaj kötöttebb, kevésbé elsavanyodott, bázistelítettsége a 80%-ot is meghaladhatja. Az uralkodó kationok - Ca, Mg, Na, K -mennyisége az S-érték %- ában sorrendben 84, 10, 4, 2. Az S-érték itt 37, a T-érték 42 mgeé/100g-nak adódott. A feltalaj bázisainak egy részét már elvesztette, bázistelítettsége becsléseink szerint %-ra tehető. Az alsóbb talajrétegek kémhatása semleges körüli, cm mélységben már lúgos. Ebben a rétegben a talaj mészfoltok és konkréciók formájában már CaCO 3 -t is tartalmaz. STEFANOVITS (In: Debreczeni és Debreczeniné, 1994) röntgendifrakciós vizsgálatai szerint a 0-35 cm-es rétegben kalcit és dolomit ásvány nem található. A 35 cm-nél mélyebb rétegekben kalcit és dolomit 1-1 %-nyi mennyiségben mutatható ki. A humuszos réteg vastagsága cm, a szántott réteg humuszkészlete %. Humuszkészlete alapján közepes N-ellátottságú, a felvehető PK-tartalom pedig gyenge P- és kielégítő K-ellátottságot jelez. A kísérleti területet reprezentáló talajszelvény főbb fizikai és kémiai mutatóit az.1. táblázat tartalmazza. A talaj fizikai tulajdonságai kedvezőtlenek. A talajvíz 9-10 m mélyen található, ezért a csapadék mennyisége és eloszlása a műtrágyák érvényesülésére és a termés alakulására egyaránt meghatározó. A talaj közepes vízelnyelésű, gyenge vízvezető képességű, Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 49

50 nagymennyiségű víz raktározására, megtartására képes. A talaj nehezen művelhető. Szárazság hatására erősen zsugorodik, mély és széles repedések keletkeznek a felületén. Víz hatására megduzzad. Enyhe lejtésű, gyengén erodált domborzati viszonyok jellemzik, főként mezőgazdasági vidék, mely gyakorlatilag minden szántóföldi kultúra termesztésére alkalmas. 1.táblázat: Talajszelvény kémiai vizsgálati eredménye Kompolt Mutatók A 0-32 Genetikai szint jele és mélysége cm-ben B BC C ph (KCl) 4,75 4,90 5,07 6,65 Hidrolítos aciditás (y 1 ) 18,92 14,69 10,64 - CaCO 3 % Humusz % 2,58 1,50 0,88 0,78 NH + 4 ppm 6,4 4,3 3,4 3,1 NO NO - 2 ppm 5,4 2,1 1,1 1,1 P 2 O 5 ppm 28,0 6,0 3,0 11,0 K 2 O ppm 216,0 225,0 169,0 189,0 Mg ppm 643,0 1417,0 1429,0 1397,0 Na ppm 48,0 78,0 151,0 224,0 Zn ppm 3,5 1,2 1,6 2,6 Cu ppm 6,6 5,5 4,4 3,5 69,7 72,6 67,6 72,5 Mn ppm Putnoki kísérleti hely leírása A putnoki agrotechnikai telep az Északi - Hegyvidéken a Sajó folyó völgyére kifutó hegynyúlványon fekszik. A hegynyúlványok a Szepes - Gömöri Érc-hegység legdélibb területei, felszíni adottságai - lejtés viszonyai, kitettségi értékei igen változatosak. A felszíni adottságoknak megfelelően makro és mikroklíma viszonyok is igen változatosak. Az alapkőzet geológia jellemzői, a földtani tényezők, a jellemző klimatikus viszonyok és a felszín változatos domborzati alakulatai, meghatározták a talajképződés folyamatát, és természetesen a talajpusztulás folyamatának sebességét is. A tájegység legjellegzetesebb alakulata a Borsodi - medence amely Ny-K-i irányban a Tarnától a Sajóig terjed. Északon túlnyúlik.az ország-határon, dél felé csatlakozik a Bükk, előhegységeihez. Északkeleti irányban az Aggteleki karsztvidék és a Cserehát képezi folytatását, magába foglalva Hernád és a Bódva völgyeit. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 50

51 A terület leggyakoribb talajtípusai a Közép és délkelet - európai barna erdőtalajok főtípusába, a főtípuson belül az agyagbemosódásos barna erdőtalajokhoz taroznak. Podzolos és nem podzolos altípusai a termőréteg vastagsága, erodáltsága, a humuszosodás, az alapkőzet és a kultúrállapot szerint igen sok változatba sorolhatók. ( Stefanovits 1963, 1971.) Az Északi-hegyvidék tájegységén belül az agyagbemosódásos barna erdőtalajok ezer ha, a valamivel kedvezőbb tulajdonságokkal bíró csernozjom barna erdőtalajok ezer ha területet foglalnak el. A két talajtípus együttesen az összes terület 42,7 %-át képviseli. A talajszelvény a morfológiai leírás szerint 30 cm mélységű A1 szinttel jellemezhető. Az A és B szintek között az átmenet elmosódik, az AB átmeneti réteg vastagsága 14 cm. A humuszos termőréteg vastagsága 85 cm, humusztartalma az A szintben 2,45 a az AB szintben 1,77 %. A ph (KCl) értéke a kísérletek beállításakor 4,66-5,00 között változott. CaCO 3 -tot a talajszelvény vizsgálati mélységéig ( 150 cm ) nem találtunk. (2. táblázat). A talajtípus termőképessége a tájkörzetben a legjobb kategóriába sorolható, gyakorlatilag minden szántóföldi kultúra termesztésére alkalmas. Tápanyagszolgáltató képessége közepes, foszforral gyengén, káliummal jól ellátott. Az Arany féle kötöttségi értéke 42. A feltalajban a kísérlet beállításakor az Al -oldható P 2 O 5 tartalom ppm a K 2 O tartalom ppm értékek között mozgott. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 51

52 2. táblázat: Az agyagbemosódásos barna erdőtalaj szelvényének vizsgálati adatai Putnok (ABC kisérletek talajszelvényét jellemző adatok) Genetikai szint jele A AB B1 B2 BC C Genetikai szint mélysége Vizsgálat cm ph ( KCl ) 4,66 4,96 4,93 4,94 5,06 5,2 Hidrolitos aciditás 16,48 12,79 14,35 14,03 9,93 6,87 y1 CaCO3 % Humusz % 2,45 1,77 1,52 1,32 0,9 0,93 NH4+ % 7,1 3,4 3,6 5,3 4,2 2,7 NO3 - + NO2 - pp 4,8 8,3 9,93 10,7 8,1 4,3 m P2O5 pp 37 3,0 4,0 3,0 2 2 m K2O pp 146 1, m Mg pp m Na pp m Zn pp 2,4 1,4 1,0 1,2 1,0 1,5 m Cu pp 5,5 5,5 4,2 4,6 4,4 4,4 m Mn pp 110,4 78,5 52,7 60,5 93,5 87,7 m MECHANIKAI ÖSSZETÉTEL : 0,25 mm < 4,22 6,66 3,56 1,78 2,21 2,21 0,25-0,05 10,69 8,88 6,15 6,32 8,37 8,83 0,05-0,02 21,74 17,79 14,32 13,54 12,53 12,69 0,02-0,01 12,82 10,67 11,55 10,45 12,88 15,78 0,01-0,005 4,72 15,52 7,78 6,74 7,90 3,71 0,005-0,002 11,43 30,77 7,41 6,94 5,66 4,88 0,002 mm > 34,38 9,71 49,23 54,24 50,45 51,90 A vizsgálati értékek alapján elsősorban a mechanikai összetétel indokolja a genetikai besorolást az agyagbemosódásos barna erdőtalajok csoportjába. A két kísérleti hely reprezentálja az Északi-középhegység tájegységét. A kísérletek a legnagyobb területeket elfoglaló csernozjom és agyagbemosódásos erdőtalajokon kerültek elhelyezésre. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 52

53 1. 3. A kísérletek metodikai ismertetése Az OTK kísérletek 2 különböző 4 éves vetésforgóval kerültek beállításra fokozatosan beinduló kiterítéssel. A kiterítés után Kompolton 7, Putnokon 9 kísérlet található, 480 ill. 560 parcellával. A két vetésforgó az alábbi: A forgó - ő.búza - kukorica - kukorica - borsó B forgó - ö.búza - kukorica - kukorica - ö.búza A fenti két forgón kívül szerepelt az eredeti tervezetben- azonos kezelésekkel - egy kukorica monokultúrás kísérlet beállítása is, ezek azonban a csökkentések miatt ma már csak 5 helyen vannak meg. (a vizsgált kísérleti helyek közül Putnokon) A kísérletekben az indulástól eltelt 22 esztendő alatt a fajtaváltásokkal, műtrágya adag módosításokkal folyamatosan igazodtunk a gyakorlati igényekhez. A kezelések a vizsgálat tárgyát képező A-B-C jelű kísérletekben a kezelésszám egységesen 20. A kezelésekben alkalmazott tápanyag mennyiségeket és a beállítástól eltelt idő óta végrehajtott módosításokat a 3. táblázat foglalja össze, az értékeléskor használt kezeléskódokat a 4. táblázatban ismertetjük. A kezeléskódok sematikus vázlatát és a kísérletek adatait az 5. táblázatban ismertetésre kerülő adatlap tartalmazza. Az A-B kísérletek felét (I:-III. ismétléseket) mindkét kísérleti helyen a vetésforgó 5. rotációja után 1987-ben talajjavításban részesítettük. A talajjavított kezelések vizsgálata a javítás követő 15. évben tájékoztatást nyújt a talajjavítás tartamhatásáról. 3. táblázat: Az I. kísérlet (1967-től...) tápanyagkezelései hatóanyagokban (N, P 2 O 5,K 2 O) kg/ha/év Az I. kísérletben felhasználásra kerülő tápanyag mennyiségek Tápanyag 1-4 évben(első ciklus) 5-20 években (2-5 ciklusok) 21-évtől (6-8 ciklusok) (elem) búza +, kukorica #, borsó* búza +, kukorica # borsó* búza +, kukorica # borsó* Nl N *, N *, N *, Pl P l P K , 200 # 100 K l , 250 # 150 *-a borsónál a 2.és 3.-ciklusban a kisebb adagok, a 4. és 5.-ciklusban a nagyobb adagok lettek alkalmazva Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 53

54 4. táblázat Az I.kísérlet (1967-től) kezelései és kezeléskódjai: Sorszám NPK kódok Tápanyagszint Sorszám NPK kódok Tápanyagszint (102**) NlP0K1(2 **) 2 100(101**) N1P0K0(1**) (112) NlPlK1(2) 3 110(111) NlPlK0(1) (122) NIP2K1(2) 4 120(121) NlP2K0(1) (202) N2P0K1(2) 5 200(201) N2P0K0(1) (212) N2PIK1(2) 6 210(211) N2PIK0(1) (222) N2P2K1(2) 7 220(221) N2P2K0(1) (202) N3P0K1(2) 8 300(301) N3P0K0(1) (312) N3PlK1(2) 9 310(311) N3PlK0(1) (322) N3P2K1(2) (321) N3P2K0(1) ,432* (432**) N4P3K1 búza N4P3K2 kukorica* N4P3K2 (2**) *- K-műtrágyázás: az 5-20 években a 100 kg K 2 0 kg/ha/év volt alkalmazva minden növénynél; a 21-ik évtől pedig megváltozott növényenként, a búzánál az I=100, a 2=150 kg K 2 0/ha/év, a kukoricánál az 1=200, a 2=250 kg K 2 0/ha/év az "A" és "B" vetésforgókban **- a 21-ik évtől a "C"-rnonokultúrás kukoricaforgóban pedig, a zárójelben szereplő kálium adagok kerülnek felhasználásra, ahol az 1**=100 ill. a 2**=200kg K 2 O/ha/év 5. táblázat: A kompolti A-B és a putnoki A-B-C tartamkísérlet sorozat sematikus kezelésvázlata 20 kezelés 4 ismétlésben A I-III. ismétlések minden parcelláján 1987-ben talajjavitást végeztünk: Az alkalmazott talajjavító anyag mennyisége: Kompolton Putnokon 9 t/ha CaCO 3 A parcellák mérete: Kompolton: 49 m 2 Putnokon: 52,8m 2 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 54

55 Az összes vizsgált parcella szám: Kompolton: 160 db Putnokon: 240 A ráépített vetésforgók: (mindkét kísérleti helyen) A-kísérlet: őszi búza-kukorica-kukorica-borsó B-kísérlet. őszi búza-kukorica-kukorica-őszi búza C-kísérlet. ( a putnoki kísérleti helyen) Kukorica monokultúra A kísérleti hely talajtípusa: Kompolton: Putnokon: csernozjom barna erdőtalaj agyagbemosódásos barna erdótalaj A kísérletek beindításakor nem készült parcellánkénti talajvizsgálat. A kísérleti helyeken egyegy szelvényfeltárást végeztek, valamint 24 parcella (a leendő kezelések 30 %-a) feltalajából történt talajvizsgálat. A 12. évtől minden parcella talaja 4 évenként - a vetésforgó egy-egy rotációjának befejeződésekor - rendszeresen vizsgálatra kerül. Az átlagos vizsgálatra kerülő talajmintaszám a két kísérleti helyen 2080 db, amelyeket a Vas megyei NAÁ laboratóriuma vizsgál meg. Feldolgozásunkban az A-B-C jelű 20 kezeléses kísérletek 400 parcellájáról (0-20 és cm mélységből) 1999-ben vett mintasorozat laboratóriumi vizsgálati eredményeit elemezzük Az adatfeldolgozás módszerei A laboratóriumi vizsgálatok eredményei alapján minden talajmintából 32 paramétert határoztak meg. A paraméterek közül a ph (KCl), a P 2 O 5, K 2 O és a Na mg/kg értékek minden talajmintából meghatározásra kerültek, a többi vizsgálat csak a kiemelt parcellák talajmintáiból (1,2,5,8,12,14,15,16,17,18,19,20-kezelések) történt. Elemzéseink tárgyát a ph (KCl) valamint a talaj P 2 O 5 és K 2 O mg/kg értékek vizsgálati eredményei képezték. A kísérletek 32 éve alatt felhalmozódott vizsgálati eredmények igen sokoldalú elemzést tesznek lehetővé. A lehetőségek fő irányai a következők: - statikus állapot vizsgálatok adott kísérleti hely és mintavételezési év talajmintáiból - dinamikus vizsgálat az adott kísérleti hely teljes vagy meghatározott periódusaiban végbement változásokról - több kísérleti hely adatinak összehasonlító értékelése, a helyhatás meghatározása - összefüggés vizsgálatok: kölcsönhatások meghatározása a vizsgált paraméterek között összefüggés vizsgálatok a terméseredményekkel összefüggés vizsgálatok a terméskomponensekkel összefüggés vizsgálatok az éghajlati adatokkal többszörös regressziós kapcsolatok meghatározása A nagytömegű vizsgálati és mérési eredmény szükségessé teszi a számítógépes adatfeldolgozás korszerű módszereinek alkalmazását. Az adatbázisokban rejlő értékes Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 55

56 információk megismeréséhez és hasznosításához véleményünk szerint a következő számítástechnikai feladatok megoldására van szükség: - az adattárolás, az adatbázis kialakítás alkalmas rendszerének meghatározása - az adatfeldolgozás rendszerszervezése és rutinjainak fejlesztése szakmailag intelligens lekérdező programok és rutinok fejlesztése. A feladat megoldásához feltétlenül szükséges a rendszerfejlesztő, a programozó és az eredményeket hasznosító szakember átgondolt együttműködése. Dolgozatunkban az 1999 évi eredmények statikus értékelését végeztük el kísérleti helyenként és a két vizsgálati hely (talajtípus) paramétereinek összehasonlításával. Az elemzés módszeréül a varianciaanalízist választottuk. Az alkalmazott négytényezős varianciaanalízis szerkezetét a 6-7. táblázat ismerteti. Az analízis a főtényezők - talajjavítás, káliumtrágyázás, nitrogéntrágyázás és foszfortrágyázás valamint a főtényezők kölcsönhatásinak szignifikancia viszonyait tárja fel. Az elemzés során keletkező nagyszámú varianciatáblázat, fő és kölcsönhatás eredménytáblázatok nehezen áttekinthetőek, ezért kiemeltük a főtényezőket és kísérleti helyenként összesítő táblázatokat készítettünk a fő és az értékelhető kölcsönhatásokról. 2. Eredmények értékelése ph (KCl) mérési eredmények értékelése A vizsgált tájkörzetben a savanyodási folyamatot gyorsító ökológiai hatás az átlagosnál nagyobb légköri emissziós terhelés. Az északi iparvidék Ózd, Kazincbarcika és az északnyugati irányban km távolságban húzódó Szlovák iparvidék emisszió kibocsátása az elmúlt 30 évben igen jelentős volt. Kompolton az északnyugati irányban fekvő Mátrai hőerőmű jelent az átlagosnál jelentősebb terhelést. A kísérleti helyek tehát a savasodás folyamatának megfigyelésére, a folyamat hatásának - talajtani, agrokémiai és növénytermesztési következményeinek - tanulmányozására kiemelten alkalmasak. A szélsőségesen elsavanyodott területen a talajjavítás a legtöbb termesztett szántóföldi növény esetében az agrotechnika szerves részét képezi. A várható hatások, tartamhatások és kölcsönhatások ismerete tehát az eredményes gazdálkodói tevékenység és a szaktanácsadás nélkülözhetetlen eleme. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 56

57 6. táblázat A-B kísérletek. A négytényezős háromszorosan osztott ( split-split-split-plot ) elrendezésű kísérlet variancia táblázatának szerkezete és vizsgált tényezői TÉNYEZŐ FG Összes 71 A Talajjavítás Ismétlés 1 1kontroll A 1 2CaCO3 ( 9 t/ha 1987-ban ) Hiba a 1 B 1 B Káliumtrágyázás A x B 1 1K 0 - K2O Hiba b 2 2K kg/ha C 2 A x C 2 C Nitrogéntrágyázás B x C 2 1N N A x B x C 2 2N kg/ha Hiba c 8 3N D 2 A x D 2 B x D 2 D Foszfortrágyázás C x D 4 1P 0 - P2O5 A x B x D 2 2P 1 60 kg/ha A x C x D 4 3P B x C x D 4 A x B x C x D 4 Hiba d táblázat C-kísérlet. A háromtényezős kétszeresen osztott (split-split -plot) elrendezésű kísérlet variancia táblázatának szerkezete és vizsgált tényezői A Káliumtrágyázás TÉNYEZŐ FG 1K K2O 2K kg/ha Összes 71 Ismétlés 3 C Nitrogéntrágyázás A 1 1N N Hiba a 3 2N kg/ha B 2 3N A x B 2 4N Hiba b 3 C 2 D Foszfortrágyázás A x C 2 1P 0 - P2O5 B x C 2 2P 1 P 60 kg/ha A x B x C 2 3P 2 P 120 Hiba c 8 4P 3 P 180 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 57

58 A 8. táblázat a kompolti minták, a 9. táblázat a putnoki kísérleti parcellákból vett talajminták vizsgálati eredményeit és a főtényezők szignifikancia értékeit foglalja össze. A főtényezők szintjeit jellemző értékeket mindig a többi kezelés átlagában számoltuk. Kompolton csernozjom barna erdőtalajon a talajjavított és a kontroll területek között a 12. évben is igen jelentős a különbség mind a 0-20 mind a cm-es talajrétegben. A talajjavítás nélküli területeken a ph értéke 4,0 ra csökkent, a talajjavított trágyázási kezelések átlaga 4,8. A különbség azonban a jelentős szórás miatt nem szignifikáns. Putnokon a feltalaj 0-20 cm-es rétgében ph értékének csökkenése a feltalajban 0,59 közelíti a Kompolton mért értéket, a cm-es rétegben a csökkenés már nem éri el a szignifikáns szintet (0,22) mértékében is jelentéktelenebb. A B -kísérletben a mélyebb réteg savanyodása kifejezettebb, közelíti a szignifikáns értéket. A kálium trágyázás a ph értékének csökkenéséért nem felelős Kompolton egyik kísérletben sem mértünk a vizsgált szelvényekben értékelhető különbségeket. Putnokon a nagyobb adagokkal trágyázott B kísérletben a csökkenés 0-40 cm mélységig megközelíti a szignifikáns mértéket. A nitrogén trágyázás mértéke mindkét talajtípuson szignifikáns mértékben csökkentette a a talaj ph értékét. Figyelemre méltó azonban, hogy az abszolút kontrollokon mért értékekhez képest az igen jelentős adagú N1 (100 kg/ha N) kezelés nem eredményez alacsonyabb értékeket. A nitrogén adag további növelése szignifikáns mértékben csökkenti a 0-20 cm-es talajréteg ph értékét, a kg-os mennyiségek esetén rendre 0,1 0,3 ph további savasodást jelezve. A 200 kg N adagok esetén a savasodás a 20-40cm-es rétegben is jelentkezik. A foszfortrágyázás hatása nem mérhető, talajsavanyító hatása a 32 éves tartamkísérletekben nem bizonyítható. A Putnokon vizsgált 32. éve monokultúrában termelt kukorica kísérletben talajjavítást nem végeztünk. A 4 ismétlés átlaga gyakorlatilag az A és B jelű kísérletekben regisztrált változásokkal azonosnak vehető talajsavasodást mutat. A részjelentés kiértékelései, s a kölcsönhatásokat elemző táblázatai igény szerint a kísérleti felelősöknél rendelkezésre állnak. A 10. táblázatban a szignifikáns fő és kölcsönhatás kombinációk előfordulását és az összefüggés megbízhatósági értékeit jellemző P-értékeket összesítettük. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 58

59 10. táblázat Szignifikáns ph (KCL) eltéréseket adó kezeléskombinációk a kompolti és a putnoki kísérletekben Szignifikáns KOMPOLT PUTNOK különbséget adó Szignifikancia szintje kombinációk A B A B C Talajjavítás (a) P10% - P5% cm P10% - - P10% - Kálium (b) - - P10% P10% cm P10% Nitrogén (c) P1% P1% P0,1% P1% P1% cm P1% P5% P5% P10% P10% Foszfor (d) cm P1% a*b a*c P5% a*d P1% b*c a*d b*d - - P10% - - c*d A P 2 O 5 mg/kg értékek mérési eredményeinek értékelése A ph értékek elemzési módszereivel megegyező módon dolgoztuk fel a vizsgált talajtípusok P 2 O 5 tartalmának mérési eredményeit. A főtényezőnként összesített eredményeket és a varianciaanalízis értékeiből számított Szd 5% értékeit a táblázatok tartalmazzák. A szignifikáns kezeléskombinációkat és a P % értékeket a 13. táblázat tartalmazza. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 59

60 13. táblázat: Szignifikáns P 2 O 5 mg/kg eltéréseket adó kezeléskombinációk a kompolti és a putnoki kísérletekben Szignifikáns KOMPOLT PUTNOK különbséget adó Szignifikancia szintje kombinációk A B A B C Talajjavítás (a) P10% P10% - P5% cm Kálium (b) cm Nitrogén (c) - - P10% P1% cm P5% - P10% P5% - Foszfor (d) P0,1% P0,1% P0,1% P0,1% cm P0,1% P0,1 P0,1% P0,1% P5% a*b P0,1% a*c a*d P5% - b*c - - P5% - - a*d b*d P10% - P5% - - c*d - P5% P5% P5% - A talajjavítás hatása több kísérletben, - mindkét kísérleti helyen szignifikáns P 2 O 5 felhalmozódást eredményezett, a 0-20 cm-es talajrétegben. Véleményünk szerint, a talajjavított területeken, a természetes foszforkészletek mobilizálódása magyarázhatja a jelenséget. A fentieket a szakirodalom állásfoglalása is alátámasztja. A kérdés tisztázása, a rendelkezésre álló adatsorok dinamikus vizsgálatát s további megfigyeléseket igényel. A káliumtrágyázás mértéke a P 2 O 5 felhalmozódást nem befolyásolta. Szignifikáns különbséget, egyetlen kísérletben sem kaptunk. A foszforfelhalmozódás mértéke negatív kölcsönhatást ad, a növekvő N-adagokkal. Ez a hatás meghaladta a szignifikáns különbséget, a kompolti A-jelű kísérlet mélyebb talajrétegében, és Putnokon mind az A, mind a B-jelű kísérletekben. A csökkenés a nagyobb nitrogénadagok termésnövelő hatásával és a terméssel kivont nagyobb foszformennyiséggel magyarázható. Putnokon a rosszabb nitrogén- és foszforszolgáltató-képességgel rendelkező agyagbemosódásos barna erdőtalajon a negatív hatás kifejezettebb. A foszfortrágyázás növekvő adagjai az A és B vetésforgókban erős pozitív kapcsolatot mutatnak a felhalmozódás mértékével. A felhalmozódás mértéke a foszfortrágyázásban nem részesült kezelésekhez viszonyítva 7-8 szoros foszfortőke növekedést mutat. Kompolton a kontrollparcellák 47 mg/kg P 2 O 5 tartalma, a 20-s kezelésekben (180 kg/ha/év P 2 O 5 ) átlagosan 315 mg/kg P 2 O 5 értékre növekszik. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 60

61 Putnokon a növekedés trendje azonos, míg a növekedés mértéke mérsékeltebb. (43 mg/kg 228 mg/kg P 2 O 5 ). A szignifikáns kombinációkat összesítő 13. táblázatban a kölcsönhatások közül a c*d (N*P) kölcsönhatás, több kísérletben való megjelenése, figyelemreméltó. A nagyobb N adagok mellett, a foszfor-felhalmozódás mértéke szignifikánsan csökken - alátámasztva a N főhatásnál leírt megállapításokat A kálium-felhalmozódás értékelése A káliumtrágyázás mértéke a talajban felhalmozódó K 2 O mennyiségét egyértelműen és jelentős mértékben növeli. A két vizsgált talajtípus esetén igen jelentős a talajok káliumszolgáltató képessége, és a legtöbb szántóföldi kultúra esetén fedezi a növények kálium szükségletét. A kálium ellátottság mértéke a kísérlet 32. évében, az abszolút kontroll parcellákon is kiváló. A trágyázott kezelések adagjai a vizsgált vetésforgókban - luxus ellátottságot biztosítanak a növények számára és egyértelmű kálium felhalmozódást eredményeznek a talajban ( táblázat). A talajjavítás, a nitrogén és foszfortrágyázás mértékét nem befolyásolja. A kölcsönhatások konzekvensek, a lényeges összefüggések csak dinamikus elemzések segítségével tisztázhatók (16. táblázat). 16. táblázat: Szignifikáns K 2 O mg/kg eltéréseket adó kezeléskombinációk a kompolti és a putnoki kísérletekben Szignifikáns KOMPOLT PUTNOK különbséget adó Szignifikancia szintje kombinációk A B A B C Talajjavítás (a) - - P0,1% cm Kálium (b) P1% P1% P5% P5% P10% cm P1% P1% P10% P0,1% - Nitrogén (c) cm - - P0,1% - - Foszfor (d) cm a*b P5% P5% a*c - P5% P10% - - a*d P10% - b*c - - P0,1% - - a*d b*d c*d Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 61

62 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 62

63 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 63

64 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 64

65 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 65

66 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 66

67 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 67

68 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 68

69 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 69

70 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 70

71 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 71

72 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 72

73 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 73

74 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 74

75 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 75

76 SZENT ISTVÁN EGYETEM MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR NÖVÉNYTERMESZTÉSI INTÉZET RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00292/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Jolánkai Márton Intézetigazgató Gödöllő szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 76

77 4. Szabadföldi kisparcellás kísérletek a vizsgált növényfajok termőhelyi és technológiai paramétereinek meghatározására. Talajművelési tényezők elemzése. Termény minőség vizsgálata 4/b. 1. kísérleti év tavaszi vetése. Szabadföldi vizsgálatok fenológiai elemzések Kísérleti adatok Nagygombos Őszi búza kísérlet Tematika Vizsgálat célja: a változó adagú N fejtrágyázás és a különböző alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak, illetve kölcsönhatásainak tanulmányozása Nagygomboson. Vizsgált növényfaj: Őszi búza (Triticum aestivum L.), fajta Mv Magdaléna Kísérleti hely: SZIE NTTI Nagygombos. Kísérleti kezelések: N trágyázás Kémiai növényvédelem N0 0 kontroll CH0 kezeletlen kontroll N1 40 kg/ha N CH1 herbicid N2 80 kg/ha N CH2 herbicid + fungicid N3 120 kg/ha N CH3 herbicid + fungicid + inszekticid N4 160 kg/ha N A kísérletek szabadföldi kisparcellás körülmények között, kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben történnek. A növényvédelmi kezelések az adott kísérleti tér herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő szerekkel, az előírásoknak megfelelő dózisban és alkalmazási időpontban történnek. Meteorológiai adatok év csapadék és hőmérséklet adatai (mm, Cû) Nagygombos Csapadék Hőmérs. Szeptember 87 13,1 Október 3 1,7 November 17-5,2 December 7-5,1 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 77

78 2002. év csapadék és hőmérséklet adatai (mm, Cû) Nagygombos Csapadék Hőmérs. Január 8 0,8 Február 12 2,5 Március 7 7,7 Április Május 34 18,1 Június Július KÍSÉRLETI ADATOK KARTONJA Őszi búza kísérlet 1./ Nagygombosi talajvizsgálati adatok (évente) Talajtípus: csernozjom(calciustoll) Humusz % 2,6 Al P ppm 126 K ppm 174 K A 42 2./ Időrendi adatok őszi búzánál 2002-ben Nagygombos Vetésidő Kezelések ideje N1,N2,N3(80),N4(80) herbicidCH1,CH2,CH fungicidCH2,CH inszekticidCH3 5. Betakarítás ideje 3./ 10 leggyakoribb gyomfaj megnevezése évben Nagygombos 1. Bylderdikia convolvulus 2. Thlaspi arvense 3. Cirsium arvense 4. Viola arvensis 5. Amaranthus retroflexus 6. Convolvolus arvensis 7. Sinapis alba 8. Matricaria inodora 9. Stellaria media 10. Chenopodium album Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 78

79 Szabadföldi kisparcellás búza kísérlet Tőszám, db/m Nagygombos CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N N ,25 N N ,5 N N ,5 N ,25 N ,25 N ,5 N ,25 N ,75 N ,25 N N N Átlag 515,33 545,06 548,8 548,8 Kukorica kísérlet Tematika Vizsgálat célja: a különböző adagú N fejtrágyázás, valamint a növekvő alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak, illetve kölcsönhatásainak tanulmányozása Nagygomboson. Vizsgált növényfaj: Kukorica (Zea mays L.), hibrid Norma Kísérleti helyek: SZIE NTTI Nagygombos. Kísérleti kezelések: N trágyázás Kémiai növényvédelem N0 0 kontroll CH0 kezeletlen kontroll N1 Ő-T N CH1 herbicid N2 T1-T2 N CH2 herbicid pre+post CH3 herbicid pre+post + inszekticid Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 79

80 A kezelések szabadföldi kisparcellás körülmények között, kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben történnek. A növényvédelmi kezelések az adott kísérleti tér herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő szerekkel, az előírásoknak megfelelően történnek. A N trágyázás és fejtrágyázás a kísérleti helyen optimális adagban, kezeletlen, őszitavaszi megosztású, illetve kétszeres tavaszi kijuttatású adagokban történik. KÍSÉRLETI ADATOK KARTONJA Kukorica kísérlet 1./ Nagygombosi talajvizsgálati adatok (évente) Talajtípus: csernozjom(calciustoll) Humusz % 2,6 Al P ppm 126 K ppm 174 K A 42 2./ Időrendi adatok kukoricánál 2002-ben Nagygombos Vetésidő Kezelések ideje N1-Ő herbicidCH1,CH2pre,CH3pre+inszekticid N1T,N1T CH2post,CH3post+inszekticid N2T2 Betakarítás ideje 3./ 10 leggyakoribb gyomfaj megnevezése évben Nagygombos 1. Cirsium arvense 2. Thlaspi arvense 3. Bylderdikia convolvulus 4. Amaranthus retroflexus 5. Viola arvensis 6. Convolvolus arvensis 7. Capsella bursa pastoris 8. Matricaria inodora 9. Stellaria media 10. Chenopodium album Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 80

81 Szabadföldi kisparcellás kukorica kísérlet Tőszám, db/m Nagygombos CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,25 N ,75 N ,25 N N ,75 N ,5 N ,25 N ,5 N ,25 Átlag 5,44 6 5,33 5,22 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 81

82 DEBRECENI EGYETEM AGRÁRTUDOMÁNYI CENTRUM RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00294/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Nagy János az MTA Doktora rektor Debrecen szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 82

83 5. Szabadföldi kisparcellás kísérletek a vizsgált növényfajok termőhelyi és technológiai paramétereinek meghatározására. Növényfajok öntözéses reakcióinak vizsgálata. 5/b. 1. kísérleti év tavaszi vetése. Szabadföldi vizsgálatok fenológiai elemzések Őszi búza kísérlet Tematika Kísérleti adatok Látókép Vizsgálat célja: a változó adagú N fejtrágyázás és a különböző alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak, illetve kölcsönhatásainak tanulmányozása Látóképen. Vizsgált növényfaj: Őszi búza (Triticum aestivum L.) Kísérleti hely: DE ATC Látókép. Kísérleti kezelések: N trágyázás Kémiai növényvédelem N0 0 kontroll CH0 kezeletlen kontroll N1 40 kg/ha N CH1 herbicid N2 80 kg/ha N CH2 herbicid + fungicid N3 120 kg/ha N CH3 herbicid + fungicid + insecticid N4 160 kg/ha N A kísérleti kezeléseket szabadföldi kisparcellás körülmények között, kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben végezzük el. A növényvédelmi kezelések az adott kísérleti tér herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő szerekkel, az előírásnak megfelelő dózisban és alkalmazási időpontban történnek. Meteorológiai adatok év csapadék és hőmérséklet adatai (mm, Cû) Látókép Csapadék Hőmérs. Január 39 1,1 Február 26 2,7 Március 77 8 Április 51 11,3 Május 1 18,2 Június ,2 Július 78 21,8 Augusztus 18 21,9 Szeptember 93,8 13,4 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 83

84 Október 2,4 1,7 November 31,7-5,8 December 5,8-5, év csapadék és hőmérséklet adatai (mm, Cû) Látókép Csapadék Hőmérs. Január 8,2-2,06 Február 28,9 3,5 Március 18,3 6,7 Április 16 9 Május Június Július Augusztus Szeptember Október November December 1./ Látóképi talajvizsgálati adatok (évente) KÍSÉRLETI ADATOK KARTONJA Őszi búza kísérlet Talajtípus: Mészlepedékes csernozjom Humusz % 2,8-3 Al P ppm K ppm K A 43 2./ Időrendi adatok az őszi búzánál 2002-ben Látókép Vetésidő Kezelések ideje Betakarítás ideje 3./ 10 leggyakoribb gyomfaj megnevezése évben Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 84

85 Látókép 1. MATIN 2. CHEAL 3. AMBEL / Növénykórtani jelenségek évben Látóképen Lisztharmat CH0 CH1 CH2 CH3 N N N N N N N N N N N N N N N a/ Kártevők évben Látóképen A kártevő neve: Lema melanopus (db/m²) CH0 CH1 CH2 CH3 N N N N N N N N N N N N N N Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 85

86 N b/ Kártevők évben Látóképen A kártevő neve: Poloska (db/m²) Poloska CH0 CH1 CH2 CH3 N N N N N N N N N N N N N N N Szabadföldi kisparcellás búza kísérlet Tőszám, db/m Látókép CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N N N N N N N N N N N N N N N Átlag Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 86

87 Kukorica kísérlet Tematika Vizsgálat célja: a növekvő adagú N fejtrágyázás és a változó alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak, illetve kölcsönhatásainak tanulmányozása Látóképen. Vizsgált növényfaj: Kukorica (Zea mays L.) Kísérleti hely: DE ATC Látókép. Kísérleti kezelések: N trágyázás Kémiai növényvédelem N0 0 kontroll CH0 kezeletlen kontroll N1 Ő-T N CH1 herbicid N2 T1-T2 N CH2 herbicid pre+post CH3 herbicid pre+post + inszekticid A kétféle kísérleti kezelést szabadföldi kisparcellás körülmények között, kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben alkalmazzuk. A növényvédelmi kezeléseket az adott kísérleti tér herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő optimális szerekkel, az adott szer előírásainak megfelelő dózisban és alkalmazási időpontban végezzük. A N trágyázás és fejtrágyázás a kísérleti helyen optimális adagban, kezeletlen, őszi-tavaszi megosztású és kétszeres tavaszi kijuttatású adagokban történik. 1./ Látóképi talajvizsgálati adatok (évente) KÍSÉRLETI ADATOK KARTONJA Kukorica kísérlet Talajtípus: mészlepedékes csernozjom Humusz % 2,8-3 Al P ppm K ppm K A 43 2./ Időrendi adatok kukoricánál 2002-ben Látókép Vetésidő Kezelések ideje N1-Ő herbicidCH1,CH2pre,CH3pre+inszekticid N1T,N1T CH2post,CH3post+inszekticid N2T2 Betakarítás ideje Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 87

88 MTA MEZŐGAZDASÁGI KUTATÓINTÉZET RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00297/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témavezető: Dr. Berzsenyi Zoltán az MTA Doktora Martonvásár szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 88

89 6. Szabadföldi kisparcellás kísérletek a vizsgált növényfajok termőhelyi és technológiai paramétereinek meghatározására. Tartamkísérletek értékelése, növekedésanalitikai vizsgálatok 6/b. 1. kísérleti év tavaszi vetése. Szabadföldi vizsgálatok fenológiai elemzések Kísérleti adatok Martonvásár Őszi búza kísérlet Tematika Vizsgálat célja: a különböző adagú N fejtrágyázás (0, 40, 80, 120, 160 kg/ha) és a növekvő alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak és kölcsönhatásainak tanulmányozása Martonvásáron. Vizsgált növényfaj: Őszi búza (Triticum aestivum L.) fajta: Mv Magdaléna Kísérleti hely: MTA MGKI Martonvásár Kísérleti kezelések: N trágyázás Kémiai növényvédelem N0 0 kontroll CH0 kezeletlen kontroll N1 40 kg/ha N CH1 herbicid N2 80 kg/ha N CH2 herbicid + fungicid N3 120 kg/ha N CH3 herbicid + fungicid + inszekticid N4 160 kg/ha N A kétféle kezelés szabadföldi kisparcellás körülmények között, kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben történik. A növényvédelmi kezelések az adott szer előírásainak megfelelő dózisban és alkalmazási időpontban történnek, az adott helyszín herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő optimális szerekkel. Meteorológiai adatok év csapadék és hőmérséklet adatai (mm, Cû) Martonvásár Csapadék Hőmérs. Szeptember Október 4,9 16,3 November 33,2 3,6 December 23,5-3,7 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 89

90 2002. év csapadék és hőmérséklet adatai (mm, Cû) Martonvásár Csapadék Hőmérs. Január 6,2 1,2 Február 13,6 5,4 Március 31,6 8,0 Április 61,3 11,4 Május 33,7 18,8 Június Július KÍSÉRLETI ADATOK KARTONJA Őszi búza kísérlet 1./ Martonvásári talajvizsgálati adatok (évente) Talajtípus: erdőmaradványos csernozjom Humusz % 2,85 AL-P 2 O 5 ppm 247,8 AL-K 2 O ppm 346,5 K A Időrendi adatok őszi búzánál 2002-ben Martonvásár Vetésidő Kezelések ideje 1. PK alaptrágya N fejtrágya Gyomirtás Fungi. + Inszekt Betakarítás ideje Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 90

91 3./ 10 leggyakoribb gyomfaj megnevezése évben Martonvásár 1. Veronica hederifolia 2. Stellaria media 3. Avena fatua 4. Cirsium arvense 5. Gallium aparine 6. Convolvulus arvensis 7. Papaver rhoeas 8. Capsella bursa pastoris / Növénykórtani jelenségek évben Martonvásáron Lisztharmat fertőzöttség CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,50 N ,50 N ,50 N ,50 N ,00 N ,50 N ,75 N ,00 N ,50 N ,75 N ,75 N ,75 N ,00 N ,50 N ,00 Átlag 2,93 2,67 1,40 1,40 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 91

92 Szabadföldi kisparcellás búza kísérlet Gyomborítottság, % Martonvásár CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,50 N ,75 N ,50 N ,00 N ,75 N ,00 N ,00 N ,75 N ,00 N ,75 N ,50 N ,50 N ,25 N ,75 N ,25 Átlag 15,1 3,4 3,1 3,0 5./ Kártevők évben Martonvásáron A kártevő neve: Lema melanopus ( ) (db/m 2 ) CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,3 N ,8 N ,0 N ,0 N ,8 N ,0 N ,0 N ,5 N ,3 N ,0 N ,5 N ,8 N ,8 N ,8 N ,5 Átlag 12,7 11,7 12,4 1,3 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 92

93 Szabadföldi kisparcellás búza kísérlet Tőszám, db/m Martonvásár CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N N N N N N N N N N N N N N N Átlag Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 93

94 Szabadföldi kisparcellás búza kísérlet Növénymagasság, cm Martonvásár CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,25 N ,25 N ,25 N ,50 N ,00 N ,75 N ,25 N ,25 N ,25 N ,25 N ,25 N ,00 N ,00 N ,00 N ,00 Átlag 77,3 78,1 77,7 77,7 Kukorica kísérlet Tematika Vizsgálat célja: a változó adagú N fejtrágyázás és a növekvő alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak, valamint kölcsönhatásainak tanulmányozása Martonvásáron. Vizsgált növényfaj: Kukorica (Zea mays L.) Kísérleti hely: MTI MGKI Martonvásár Kísérleti kezelések: N trágyázás Kémiai növényvédelem N0 0 kontroll CH0 kezeletlen kontroll N1 Ő-T N CH1 herbicid N2 T1-T2 N CH2 herbicid pre+post CH3 herbicid pre+post + inszekticid A kezelések szabadföldi kisparcellás körülmények között, kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben történnek. A növényvédelmi kezelések az adott kísérleti tér herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő optimális szerekkel, az adott szer előírásainak megfelelő dózisban és alkalmazási időpontban történnek. A N trágyázás, valamint fejtrágyázás a kísérleti helyen optimális adagban, kezeletlen, őszi-tavaszi megosztású és kétszeres tavaszi kijuttatású adagokban történik. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 94

95 KÍSÉRLETI ADATOK KARTONJA Kukorica kísérlet 1./ Martonvásári talajvizsgálati adatok (évente) Talajtípus: erdőmaradványos csernozjom Humusz % 2,73 Al P ppm 224,5 K ppm 287,6 K A Időrendi adatok kukoricánál 2002-ben Martonvásár Vetésidő Kezelések ideje 1. NPK alaptrágya N alaptrágya (tavaszi) N fejtrágya Herbicid (preemergens) Herbicid (posztemerg.) Insecticid Betakarítás ideje 3/ 10 leggyakoribb gyomfaj megnevezése évben Martonvásár 1. Echinochloa crus-galli 2. Cirsium arvense 3. Convolvulus arvensis 4. Datura stramonium 5. Panicum miliaceum 6. Sorghum halepense 7. Chenopodium albul 8. Amaranthus retroflexus 9. Amaranthus blitoides 10. Xanthium strumarium Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 95

96 4. Növénykórtani jelenségek évben Martonvásáron Szabadföldi kisparcellás kukorica kísérlet Gyomborítottság, % Martonvásár CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,5 N ,0 N ,8 N ,5 N ,5 N ,8 N ,0 N ,5 N ,0 Átlag 22,4 12,6 5,1 4,6 5. Kártevők évben Martonvásáron A kártevő neve: Diabrotica virgifera ( ) db/m² CH0 CH1 CH2 CH3 N N N N N N N N N Szabadföldi kisparcellás kukorica kísérlet Tőszám, db/m Martonvásár CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N0 6,1 6,3 5,9 6,2 6,1 N1 6,8 6,6 7,0 6,7 6,8 N2 6,7 6,9 6,7 7,0 6,8 N0 6,2 6,5 6,0 6,2 6,2 N1 6,5 6,9 7,1 6,6 6,8 N2 6,9 6,7 6,9 7,0 6,9 N0 6,4 6,2 6,0 6,5 6,3 N1 6,7 7,1 7,0 6,7 6,9 N2 6,6 6,7 7,0 7,0 6,8 Átlag 6,5 6,7 6,6 6,7 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 96

97 VESZPRÉMI EGYETEM GEORGIKON MEZŐGAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00300/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témavezető: Dr. Kismányoky Tamás egyetemi tanár Keszthely szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 97

98 7. Szabadföldi kisparcellás kísérletek a vizsgált növényfajok termőhelyi és technológiai paramétereinek meghatározására. Egyéb növényfajok adatbankjának kialakítása 7/b. 1. kísérleti év tavaszi vetése. Szabadföldi vizsgálatok fenológiai elemzések Őszi búza kísérlet Kísérleti adatok Keszthely Tematika Vizsgálat célja: a különböző adagú N fejtrágyázás és a növekvő alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak, illetve kölcsönhatásainak tanulmányozása Keszthelyen. Vizsgált növényfaj: Őszi búza (Triticum aestivum L.) Kísérleti hely: VE Georgikon Keszthely. Kísérleti kezelések: N trágyázás Kémiai növényvédelem N0 0 kontroll CH0 kezeletlen kontroll N1 40 kg6ha N CH1 herbicid N2 80 kg/ha N CH2 herbicid + fungicid N3 120 kg/ha N CH3 herbicid + fungicid + insecticid N4 160 kg/ha N A kétféle kezelés szabadföldi kisparcellás körülmények között, kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben történik. A növényvédelmi kezelések az adott kísérleti tér herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő szerekkel, az adott szer előírásainak megfelelően történnek. Meteorológiai adatok év csapadék és hőmérséklet adatai (mm, Cû) Keszthely Csapadék Hőmérs. Szeptember 137,8 13,9 Október 3,3 13,7 November 45,2 4,0 December 77,8 3,6 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 98

99 2002. év csapadék és hőmérséklet adatai (mm, Cû) Keszthely Csapadék Hőmérs. Január 18,5 0,1 Február 60,0 4,7 Március 32,6 7,6 Április Május Június 1./ Keszthelyi talajvizsgálati adatok (évente) KÍSÉRLETI ADATOK KARTONJA Őszi búza kísérlet Talajtípus: Ramann-féle barna erdőtalaj (Eutric cambisol) Humusz % 1,492 Al P ppm 225 K ppm 276 K A 38 2./ Időrendi adatok az őszi búzánál 2002-ben Keszthely Vetésidő X Kezelések ideje 1. X III IV Betakarítás ideje VII / 10 leggyakoribb gyomfaj megnevezése évben Keszthely 1. Az őszi vetés után gyommentes a talaj tavaszig 2. Veronica hederifolia 3. Veronica persicaria 4. Stellaria media 5. Capsella bursa pastoris 6. Gallium aparine 7. Lathyrus tuberosum 8. Cirsium arvense 9. Papaver rhoeas 10. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 99

100 4./ Növénykórtani jelenségek évben Keszthelyen CH0 CH1 CH2 CH3 N N N N N N N N N N N N N N N / Kártevők évben Keszthelyen A kártevő neve: Lema melanopus CH0 CH1 CH2 CH3 N N N N N N N N N N N N N N N Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 100

101 Szabadföldi kisparcellás búza kísérlet Tőszám, db/m Keszthely CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N N ,25 N ,75 N N N N N N N N ,75 N N N N Átlag ,33 582,67 Szabadföldi kisparcellás búza kísérlet Növénymagasság, cm Keszthely CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,25 N ,52 N ,5 N ,5 N N N ,25 N ,5 N N N N ,75 N N N Átlag 79,67 77,33 78,33 77,67 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 101

102 Szabadföldi kisparcellás búza kísérlet Gyomborítottság, % Keszthely CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,5 N ,75 N ,5 N ,5 N ,0 N ,0 N ,5 N ,5 N ,75 N ,5 N ,0 N ,5 N ,5 N ,5 N ,25 Átlag 58,6 30,6 20,6 18,66 Kukorica kísérlet Tematika Vizsgálat célja: a növekvő adagú N fejtrágyázás, valamint a különböző alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak és kölcsönhatásainak tanulmányozása Keszthelyen. Vizsgált növényfaj: Kukorica (Zea mays L.) Kísérleti hely: VE Georgikon Keszthely. Kísérleti kezelések: N trágyázás Kémiai növényvédelem N0 0 kontroll CH0 kezeletlen kontroll N1 Ő-T N CH1 herbicid N2 T1-T2 N CH2 herbicid pre+post CH3 herbicid pre+post + inszekticid A különböző kezeléseket szabadföldi kisparcellás körülmények között, kéttényezős, osztott parcellás elrendezésben, három ismétlésben hajtjuk végre. A növényvédelmi kezelések az adott kísérleti tér herbológiai és epidemológiai viszonyainak megfelelő optimális szerekkel, az adott szer előírásainak megfelelő dózisban és alkalmazási időpontban történnek. A N trágyázás, valamint fejtrágyázás a kísérleti helyen optimális adagban, kezeletlen, őszi-tavaszi megosztású, illetve kétszeres tavaszi kijuttatású adagokban történik. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 102

103 KÍSÉRLETI ADATOK KARTONJA Kukorica kísérlet 1./ Keszthelyi talajvizsgálati adatok (évente) Talajtípus: Ramann-féle barna erdőtalaj (Eutric cambisol) Humusz % 1,492 Al P ppm 225 K ppm 276 K A 38 2./ Időrendi adatok kukoricánál 2002-ben Keszthely Vetésidő * Kezelések ideje N1-Ő herbicidCH1,CH2pre,CH3pre+inszekticid N1T,N1T CH2post,Ch3post+inszekticid N2T2 Betakarítás ideje 3./ 10 leggyakoribb gyomfaj megnevezése évben Keszthely 1. Echinocloa crussgali 2. Cirsium arvense 3. Convolvulus arvensis 4. Elymus repens 5. Amarantus retroflexus 6. Poligonum aviculare 7. Chenopodium album Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 103

104 Szabadföldi kisparcellás kukorica kísérlet Tőszám, db/m Keszthely CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N0 5,57 6,17 5,31 5,97 5,75 N1 5,74 6,60 6,11 6,88 6,33 N2 6,02 7,05 6,60 7,00 6,66 N0 5,58 7,05 6,11 6,20 6,23 N1 5,85 6,42 6,71 6,14 6,28 N2 6,22 7,00 6,51 6,48 6,55 N0 6,71 5,37 6,42 5,40 5,9 N1 6,42 6,48 6,97 6,42 6,57 N2 6,11 6,74 7,00 6,14 6,49 Átlag 6,02 6,54 6,41 6,29 Szabadföldi kisparcellás kukorica kísérlet Növénymagasság, cm Keszthely 2002.IV.12. CH0 CH1 CH2 CH3 Átlag N ,25 N ,5 N ,75 N ,5 N N N N ,5 N ,75 Átlag 17,22 8,33 7,77 7,22 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 104

105 SZENT ISTVÁN EGYETEM ÉLELMISZERTUDOMÁNYI KAR FIZIKA-AUTOMATIKA TANSZÉK RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00303/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Fekete András egyetemi tanár Budapest szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 105

106 8. Automatikus irányítási rendszerek értékelése, talaj-mintavételi rendszer kialakítása, folyékony vegyszer kijuttatás szabályozása 8/b. Automatikus irányításirendszerek méréstechnikai és szabályozástechnikai vizsgálata és értékelése 1. Cél Munkánk célja a 8.b. részfeladat értelmében - az automatikus irányítási rendszerek méréstechnikai és szabályozástechnikai értékelése 2. Módszer Az automatikus irányítási rendszerek méréstechnikai vizsgálatának módszere tartalmazza az egyes műveletek elvégzése megbízhatóságának és hibájának, valamint a zavaró jellemzők hatásának az elemzését. Ezek a műveletek a következők: - hely-meghatározás; - adatátvitel a fedélzeti számítógép és a központi számítógép között; - térképkészítés; - fedélzeti számítógép működtetése; - hozammérés; - vegyszer kijuttatás vezérlése és/vagy szabályozása; - gépcsoport navigációja; - adatfeldolgozás, adatbázis készítése és kezelése, információszolgáltatás. Hazai viszonyok között tekintettel a korábban nagy darabszámban beszerzett gépekre és automatikákra különös jelentősége van a Trimble Navigation Ltd., az AGROCOM GmbH&Co. és az RDS Technology Ltd. automatikus irányítási rendszerének. Erre való tekintettel a vizsgálatokat és az értékelést az említett három irányítási rendszerre, valamint az azokhoz kapcsolható, vagy kapcsolódó automatikákra és szoftverekre végeztük el. 3. Eredmények Hely-meghatározás A hely-meghatározásnak a szerepe és jelentősége az elmúlt években lényegesen megváltozott. Ennek egyik oka az, hogy az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma 2000 májusában megszüntette a NAVSTAR műholdakról származó jelek szisztematikus rontását, tehát már differenciáljel nélkül is lehet elfogadható pontosságú hely-meghatározást végezni. A másik ok az, hogy a differenciáljel ma már Magyarországon is vehető műholdról, ez elfogadható áron előfizethető. Ez a differenciáljel származhat a Racal, vagy az Omnistar rendszerből. Tehát ma már differenciáljel nélkül is lehet hely-meghatározást végezni, azonban a megbízhatóság, a jel zavarmentes rendelkezésre állásának megbízhatósága, indokolttá teszi a differenciáljel alkalmazását. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 106

107 Megállapítottuk, hogy dgps készülékkel (Trimble AgGPS 114, ACT-2-60 és RDS Jupiter) a hely-meghatározás átlagos hibája nem haladja meg a ± 1,0 m-t, amikor a differenciáljel vétele zavartalan. A műholdakról érkező jelek valamilyen zavaró tényező (pl. erdősáv árnyékoló hatása) miatti kiesésekor a hely-meghatározás szünetel. A jelvétel szünetében a munkavégzés a dgps-hez csatlakoztatott giroszkóppal, vagy az egyenesvonalú mozgást támogató szoftverrel lehet megoldani. A vizsgált három készülék egyike sem rendelkezik ilyen kiegészítő egységgel. Adatátvitel A fedélzeti számítógép és a központi számítógép közötti adatátvitel eszköze a vizsgált rendszereknél a PCMC-IA memória/chip kártya. Ennek memóriája lehet a 10 MB-os, vagy igény szerint a 100 MB-os nagyságrendben. A memória kártyával történő adatátvitelt a szokásos üzemeltetési viszonyok között megbízhatóan meg lehetett valósítani, adatvesztés, vagy adatkiesés nem zavarta az adatátvitelt. Térképkészítés A hely-koordináták dgps készülékkel felvett adataiból kell a tábla térképét, majd a tábla tápanyagtartalom térképét, végül a beavatkozási, pl. a vegyszer kijuttatási térképet elkészíteni. A térképek készítésére a következő szoftvereket használtuk: - AGRO MAP Basic - MAPINFO - RDS Pro Series ARCVIEW - ARCGIS A térlép készítésének, azaz pontszerű adatok feldolgozásának alapvető módszere az, amikor egyes földrajzi pontokhoz bizonyos adatokat rendelünk majd ezeket ponthalmazként, vagy célszerűen interpolálva raszteres formában ábrázoljuk. Az interpoláció feladata, hogy az egyes pontokban mért valamilyen jellemzőnek a mérési pontok közötti szakaszokon várható értékét megbecsüljük, esetenként súlyozást is figyelembe véve. Az említett szoftverek közül az AGRO-MAP BASIC alkalmas az ún. Kriging interpolációs eljárással való térképkészítésre. Az ARCGIS szoftver szolgáltatásai a következő eljárásokat teszik lehetővé: - távolság inverzével súlyozott interpolációt (IDW), - spline interpolációt és - Kriging interpolációt. A távolság inverzével súlyozott interpolációnak két változata van, a fix sugárral történő és a változó sugárral való interpoláció. A spline interpolációnak ugyancsak két változata van, a normalizált és a tenzió típusú. A normalizált spline interpoláció alkalmazásakor finomabb, fokozatosabb lesz a felület változása. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 107

108 A Kriging interpolációnak is két változata van, az általános Kriging és az univerzális Kriging. Az általános Kriging abban az esetben használatos, amikor nincs megalapozott ok arra, hogy elvessük azt a feltételezést, mely szerint a középérték ismeretlen. Egyéb esetekben lehet indokolt az univerzális Kriging alkalmazása. Mindíg az adott feladathoz kell meghatározni a legjobb interpolációs eljárást, ezért előnyös, ha van választási lehetőség. A gyakorlatban, az esetek többségében, az általános Kriging eljárás használatos. Fedélzeti számítógép működtetése A Trimble AgGPS 114/70/PSO 21 fedélzeti számítógép a 114 típusú dgps készülékből, a Trimble 70 típusú fedélzeti adatgyűjtőből, valamint a PSO 21 LED-soros kijelzőből áll. A dgps rendeltetése a hely-meghatározás, a differenciális jelek feldolgozása, valamint a helykoordináták meghatározása. A Trimble 70 típusú adatgyűjtő a helykoordináták gyűjtését és feldolgozását, valamint tárolását végzi. A PSO 21 típusú kijelző navigációs feladatok ellátására szolgáltat információt a gépkezelőnek. Az AgGPS 114/70 készülék hely-meghatározásra és adatgyűjtésre szolgál. Ezt a készüléket kiegészítve a PSO 21 LED-soros kijelzővel lehetőség nyílik bonyolult navigációs feladatok ellátására is. Hasonló feladatot képes ellátni az AgGPS 170 terepi/fedélzeti számítógép is, ennek felhasználhatósága sokkal inkább többcélú, mint az AgGPS 114/70/PSO 21 készülék. Az egyes készülékek speciális kijelzője (pl. PSO 21), vagy monitora (AgGPS 170) különböző mértékű és minőségű navigációs támogatást tesz lehetővé. Ilyen támogatás pl. a két pont közötti egyenes vonal követésének, a kijelölt egyenes vonallal párhuzamosan való haladásnak, a sávkihagyás és túlfedés nélküli munkavégzésnek (pl. permetezésnél, műtrágyázásnál, stb.), a fordulókban való navigálásnak, stb. a támogatása. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 108

109 1. ábra. Trimble AgGPS 114 típusú dgps és 70 típusú fedélzeti adatgyűjtő 2. ábra. Trimble PSO 21 LED-soros kijelző A Trimble AgGPS 170 típusú terepi/fedélzeti számítógépe (3. ábra) már elsősorban számítógép és csak másodsorban hely-meghatározó készülék. Ez egyesíti az AgGPS 114, a 70 és a PSO 21 előnyeit, valamint egy GPS hely-meghatározási és navigációs tulajdonságait, továbbá pedig egy számítógép előnyös adatbeviteli, adattárolási, monitoros kijelzési és megjelenítési, valamint programozhatósági jellemzőit. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 109

110 3. ábra. Trimble AgGPS 170 terepi/fedélzeti számítógép Az ACT-2-60 típusú fedélzeti számítógép (4. ábra), a hozzátartozó dgps műholdas hely-meghatározóval, valamint az AGRO MAP Basic szoftverrel és egy központi számítógéppel együtt használható célszerűen. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 110

111 4. ábra ACT-2-60 fedélzeti számítógép Az ACT-2-60 típusú fedélzeti számítógép különböző gépekben alkalmazható, egyik gépből a másikba áthelyezhető: használható hozammérőhöz csatlakoztatva, traktor vezetőfülkéjében fedélzeti számítógépként, vezérlésre, ill. szabályozásra, továbbá pedig navigációs feladatok ellátására, pl. talaj mintavételezéshez. Az ACT-2-60 terminálba a Racal cég geostacioner műholdról sugárzott differenciál jel vételére alkalmas dgps készülékét építették be. A helymeghatározás hibája átlagosan nem haladja meg az 1,0 m-t. A rendszer alkalmas tábla határvonalának felmérésére, valamint talajmintavétel vezérlésére, rács- és pont-mintavételi terv alapján. Határvonal felmérés funkcióban a pontok rögzítése automatikusan történik, előre megadott út megtétele után. A megadható intervallum 1-99 m. A készülék grafikus képernyőjén nyomon követhető a megtett útvonal. A rögzített adatok tárolása chip kártyára történik. A rendszerhez tartozó AGRO MAP Basic programmal lehet elkészíteni a talaj-mintavételi terveket. A terminál képernyőjén a chip kártya segítségével betöltött mintavételi terv megjeleníthető és az előírt útvonal bejárható. Az RDS Technology Ltd. Pro-Series 8000 típusú fedélzeti számítógépe ellátja egy általános fedélzeti számítógép feladatait. Emellett ezt a készüléket felszerelték dgps-szel, továbbá csatlakoztatható hozammérőhöz és alkalmas kijuttatás vezérlésére és/vagy szabályozására. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 111

112 Hozammérés A hozammérést ma már célszerűen hely-meghatározással és folyamatos szem nedvességtartalom méréssel kombinálják, aminek eredményeként hozam térkép készíthető. Ennek a rendszernek a vázlatát az 5. ábrán mutatjuk be. A Trimble AgGPS 114/70/PSO 21 rendszer nem alkalmas hozammérésre, de hozammérőhöz megfelelő módon csatlakoztatva képes arra, hogy helykoordinátákat szolgáltasson a hozammérési eredmények helyhez rendelésére. Ennek eredményeként hozam térképek készítésére is lehetőséget ad. Az ACT-2-60 fedélzeti számítógép a Claas típusú kombájnokba beépített hozammérőhöz, vagy más kombájntípus esetén az RDS CERES-2 típusú hozammérőjéhez csatlakoztatható. Az RDS Pro-Series 8000 fedélzeti számítógép célszerűen az RDS CERES-2 típusú hozammérővel üzemeltethető. Központi egység Nedvesség érzékelő Hozamérzékelő Munkahelyzet kapcsoló Dőlésérzékelő Sebesség érzékelő 5. ábra Hozammérés vázlata Az infravörös érzékelővel működő hozammérőt a Claas cég fejlesztette ki. A hozammérő a térfogatmérés elvén működik. A kombájn lapátos magfelhordójában, a magtartály közelében Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 112

113 egy adóból és egy vevőből álló infravörös érzékelő kapu van elhelyezve. Az infravörös érzékelő a felhordó lapátokon felhalmozódott magmennyiséget érzékeli és összegezve a mérés eredményét, kijelzi a betakarított mag mennyiségét. A kijelzés tömeg mértékegységben történik, így a mérés megkezdése előtt meg kell adni a termény térfogattömegét is. A tömegmérés mellett a hozam meghatározásához azt a területet is mérni kell, ahonnan a termést betakarítottuk. A terület mérése a keréken elhelyezett mágnes és a vele szemben rögzített Reed relével történik. A vágóasztal munkaszélességét is megadjuk a készüléknek. A mérés megkezdése előtt a kerék-jeladót kalibrálni kell. A rendszerhez folyamatosan működő nedvességmérő is kapcsolható. Ez a készülék többféle kombájnra is felszerelhető. 6. ábra CERES-2 hozammérő szem nedvességtartalom érzékelője a magfelhordónál Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 113

114 A hozammérő egységet a lapátos magfelhordóban helyezik el, minél közelebb a magtartályhoz, hogy a lapátokról visszahulló magok minél kisebb mérési hibát okozzanak. Az RDS cég infravörös érzékelős hozammérőt használ. A dőlésérzékelőt azért kell alkalmazni, mert a dőlés függvényében másképp halmozódnak fel a magok a felhordó lapátjain és a dőléstől függően módosítani kell a mért értékeket. Az útadó, illetve a sebességérzékelő lehet induktív kapcsoló, vagy helyette radaros sebességérzékelő is alkalmazható. Az útadó a kombájn által a betakarítás során megtett távolság mérésére szolgál, hogy a munkaszélesség megadásával számítani lehessen a terület nagyságát, ahonnan a terményt betakarították. Az útadó felszerelésénél, amiatt, hogy általában a talajhoz közel szerelik fel, arra kell vigyázni, hogy a vezetéket védett helyen legyen elvezetve, mert a növények, különösen a napraforgó szára eltépheti azt. A munkahelyzet kapcsoló arra szolgál, hogy területmérés csak akkor történjen, ha a kombájn dolgozik. A kapcsolót ezért úgy helyezik el, hogyha a kombájnos kiemeli a vágóasztalt, akkor ne történjen területmérés. A kapcsoló beállítása nagymértékben befolyásolhatja a területmérés pontosságát. A munkaszélesség beállító a kombájnos kezéhez közel van, mert ez arra szolgál, hogyha valamilyen ok miatt a teljes vágóasztal szélességet nem lehet kihasználni, akkor több lépcsőben csökkenteni lehessen a beállított vágóasztal szélességet. A központi egység a rendszer beállítására, a mérés vezérlésére és az adatok gyűjtésére szolgál. A mérés megkezdése előtt 50 vagy 100 m-es úton kalibrálni kell az útmérést. A hozammérő nulláját úgy kell beállítani, hogy üresen üzemi fordulattal kell járatni a magfelhordót. A munkaszélességet általában nem mérik ezek a szerkezetek, így annak beállításánál is nagy gondossággal kell eljárni. Ezen kívül még meg kell mérni a szem térfogat tömegét és el kell végezni az annak megfelelő beállítást. Mivel ennek értéke a nap folyamán változhat, a beállítást illetve az ellenőrzést többször meg kell ismételni. Úgyszintén meg kell mérni a termény nedvességtartalmát és az ennek megfelelő beállítást is el kell végezni. A helytelenül beállított nedvességtartalom érték is lényegesen befolyásolhatja a hozammérés eredményét, mert pl. a nedvességtartalomtól is függ, hogy hogyan halmozódnak fel a magok a magfelhordó lapátjain. Újabban folyamatosan működő nedvességérzékelővel is felszerelik a hozammérőket, az érzékelő mérési pontosságát itt is ellenőrizni kell és szükség szerint után állítást kell végezni. Az RDS Technology Ltd. CERES-2 típusú hozammérő egy nagyobb rendszer részét képezi. A CERES-2 hozammérő optikai érzékelőkkel van felszerelve, amelyek a magfelhordóban közvetlenül a magtartály alatt vannak elhelyezve. Csuklópántos felszerelés teszi lehetővé az érzékelők egyszerű tisztítását, melyet időnként el kell végezni. Az érzékelők a lapátokon szállított terményoszlop magasságát mérik, melyből a betakarított termény térfogatát határozza meg a készülék. A betakarított termény térfogatából és a termény térfogattömegéből számítja ki a berendezés a hozam értékét. A segédértékeket (térfogattömeg, nedvességtartalom) külön mérőműszerrel kell mérni és a betakarítás kezdetekor, valamint táblaváltáskor a hozammérőn beállítani. Lehetőség van folyamatos nedvességmérő érzékelő alkalmazására (6. ábra), ez a mérés pontosságát növeli. A készülék a hozamérték mellett méri és kijelzi a betakarítógép haladási sebességét, a betakarított terület nagyságát, a hozamértéknek az eddig betakarított területre vett átlagát, valamint természetesen a hozamnak a t/h értékét. Ezen jellemző értékek a készülék saját nem felejtő memóriájában is tárolhatók. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 114

115 Ekkor a betakarított területre egy átlagos hozamtérképet kapunk a jellemző értékek mellett. Ezek az adatok jegyzőkönyv formájában a helyszínen egy szabványos RS-232 porton keresztül csatlakoztatott nyomtatón kinyomtathatók vagy más adathordozó segítségével egy központi számítógépre vihetők és ott feldolgozhatóak. A készülék memória kapacitása 256 jegyzőkönyv tárolását teszi lehetővé. A CERES-2 hozammérőből továbbá folyamatosan kinyerhetők a hozamértékek, ez azért fontos számunkra, mert ez megteremti a hozamtérkép-készítés lehetőségét. A hozamértéket szintén a soros porton keresztül lehet kivenni a készülékből. Minden 10 méter megtétele után történik adatfrissítés, ami azt jelenti, hogy a m-ben mért vágószélesség tízszeresének megfelelő méretű parcellákra vonatkoztatott átlagos t/ha értéket használhatunk fel. A készülék pontos működésének elengedhetetlen feltétele a segédértékek pontos és előírás szerinti mérése, valamint beállítása, továbbá pedig a szükséges "0 pont" beállítás pontos elvégzése (üresen működő betakarítógép mellett) és az ún. kalibrálási érték pontos meghatározása, mely a betakarított termény visszamérésével történik. Az RDS Ceres-2 hozammérővel végzett kísérleteink legfontosabb eredményeit a következőkben foglaljuk össze. A hozam mérésére többféle kialakult rendszer létezik. Ezek mindegyike technikailag alkalmas a hozamnak elfogadható hibával történő mérésére. A hozammérők üzemeltetésénél azonban nagyon gondosan kell eljárni, mert nagyon sok tényező befolyásolja a mérés pontosságát. A hozammérés hibáját döntő mértékben befolyásolják a következők: - a szem nedvességtartalom mérésének hibája, vagy ha nem áll rendelkezésre nedvességmérő/érzékelő, - a kombájnnak irányítása a hozammérőn beállított munkaszélesség szerint, vagy a munkaszélesség beállításának szükség szerinti megváltoztatása, - a térfogatáram mérésén alapuló hozammérőknél a szem térfogattömege szerinti kalibrálás, valamint az esetleg megváltozott betakarítási viszonyokhoz a kalibrálás korrekciója; - az útmérés/távolságmérés hibája. A hely-meghatározás hibája ma már általában nem jelentős a hozammérési hiba tekintetében. Kivételt csak az jelenthet, ha a tábla egyes részein (pl. fasor, erdő takarása miatt) nem vehetők a műholdak jelei, a hely koordináták adatai. Jelentős hibát okozhat azonban, ha a kombájn vágóasztal szélességénél kisseb a tényleges vágási szélesség és a gépkezelő ennek megfelelően nem változtatja meg a munkaszélesség beállított értékét. Ez a hibalehetőség nagyobb hibát okozhat a hozammérésben, ill. a hozam térképben, mint az összes többi tényező együtt. Saját kísérleteink eredményei és tapasztalataink szerint a mérés előtti gondos beállítás és üzem közbeni rendszeres ellenőrzések és korrekciók elvégzése, valamint a hozammérőn beállított munkaszélesség pontos betartása elengedhetetlen az elfogadható, 4 5 %-nál kisebb hiba eléréséhez. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 115

116 Vegyszer kijuttatás vezérlése/szabályozása A vegyszer/műtrágya kijuttatása megvalósítható nyitott hatásláncú folyamattal, vezérléssel, valamint visszacsatolt hatásláncú folyamattal, tehát szabályozással. A vezérlést általában a szilárd műtrágya kijuttatásánál alkalmazzák, mert itt nehéz és pontatlan lenne a ténylegesen kiszórt mennyiség mérése. A szabályozott kijuttatást általában folyadékok esetén alkalmazzák, ahol a mérés, a tényleges térfogatáram mérése, elfogadható hibával megvalósítható. Folyékony műtrágya helyspecifikus kijuttatásának megvalósítására alakítottuk ki az FVMMIben az MGA-1100 típusú fedélzeti számítógépet, amely a HUNIDÓZIS szabályozóhoz csatlakozik. A következőkben bemutatjuk a kialakított rendszert. Az MGA-1100 fedélzeti számítógép RS-232 vonalon kapcsolódik a HUNIDÓZIS-hoz (10. ábra). A számítógéphez csatlakozik még a GPS készülék. A tápanyag kijuttatási térképet chipkártyán tároljuk és viszzük át a fedélzeti számítógépre. A kijuttatási térkép alapján a GPS készülékkel meghatározott helyzetnek megfelelően a fedélzeti számítógép meghatározza a előirt dózis értékeket. Ezt a kijuttatandó dózis értéket soros porton keresztül irja át a HUNIDÓZIS szabályozó egységbe. A HUNIDÓZIS méri a haladási sebességet, a pillanatnyi átfolyást és az üzemi nyomást. A mikroprocesszoros központi egység ezeket a bemenő jeleket értékeli és a szórásteljesítményre követő szabályozást valósít meg. A beavatkozó, a villamos motorral működtetett pillangó szelep a visszakeverő ágban van, úgy, hogy a szelep nyitásával, ill. zárásával csökkenteni/növelni lehet a szórókereten kijuttatott folyadék mennyiségét. Kijuttatási térkép MGA-1100 dgps Nyomás érzékelő sure sensor HUNIDÓZIS Beavatk. Sebesség érzékelő Átfolyás érzékelő 10. ábra MGA-1100 és HUNIDÓZIS kiadagolás szabályozó vázlata Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 116

117 A szabályozó berendezésnek az egyik legfontosabb érzékelője az áramlásérzékelő. Ennek megbízható működése nagymértékben meghatározza a teljes berendezés üzembiztosságát. Ez sorozatgyártású axiálturbinás áramlásmérő. A folyékony műtrágyát kijuttató gépen, ill. a permetezőgépen alkalmazott nyomásérzékelőnek - viszonylagosan alacsony ára mellet is - igen szigorú műszaki követelményeket kell kielégítenie. A sebességérzékelő egy induktív jeladó, mely a permetezőgép járókerekének a tengelyére van felszerelve és a kerékfelfogó csavarokat érzékeli. A szabályozó berendezés működtetéséhez, illetve a kívánt kiszórt mennyiség automatikus beállításához szükséges egy megfelelő beállási sebességgel működő, üzembiztos beavatkozó egység. A beavatkozó egység - a gépjárműtechnikában már használt - szériagyártású 12 V-os ablaktörlőmotor, amely egy ugyancsak sorozatgyártású 1 -os pillangószeleppel van összeépítve. A kialakítás során meg kellett oldani a motor tengelyének csatlakoztatását a pillangószelephez, az ablaktörlő motor védelmét a külső káros mechanikai behatásoktól és permetlétől, valamint gondoskodni kellett a megfelelően tömített és rögzített elektromos csatlakoztatásról is. 11. ábra MGA-1100 fedélzeti számítógép és HUNIDÓZIS szabályozó Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 117

118 12. ábra Folyékony műtrágya helyspecifikus kijuttatása Huniper 3000 típusú géppel HUNIDÓZIS szabályozóval Huniper gépeken végzett szántóföldi kísérleteink eredményeként megállapítottuk, hogy a folyadék térfogatáramának a mérésére turbinás és indukciós áramlásmérő egyaránt megfelelőnek bizonyult. Szuszpenzió áramlásának a mérésére azonban csak az indukciós megoldást találtuk alkalmasnak. Megállapítottuk, hogy a turbinás áramlásmérő hibája nitrosol kijuttatásakor ± 1,5 %-on belül volt. Szuszpenzió kijuttatásakor azonban az áramlásmérés hibája átlagosan 2,0 és 2,5 % közötti értékűnek találtuk. Az ACT-2-60 fedélzeti számítógép alkalmas az Amazon szilárd műanyagszóró adagolásának vezérlésére. Az RDS Pro-Series 8000 típusú fedélzeti számítógép alkalmas folyékony vegyszer, nitrosol helyspecifikusan szabályozott kijuttatására. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 118

119 Gépcsoport navigácíója A fedélzeti számítógép a dgps révén alkalmas lehet a navigáció támogatására. 13. ábra AgGPS 114/70/PSO 21 rendszerrel és AgGPS 170 terepi/fedélzeti számítógéppel megvalósítható navigáció támogatás A Trimble AgGPS 114/70/PSO 21 rendszer, valamint az AgGPS 170 terepi/fedélzeti számítógép alkalmas két pont közötti egyenes vonal kijelölésére és követésére, a tábla végén a fordulókban hatékonyabb kormányzásra, továbbá valamilyen kijelölt egyenes, vagy görbe vonal követésére. Erre mutat néhány példát a 13. ábra. A Trimble AgGPS 114/70/PSO 21 rendszer a PSO 21 (Parallel Swathing Option) LED-soros kijelzője miatt jól használhatónak bizonyult a traktoros gépcsoport kijelölt egyenes vonal mentén való kormányzásához szükséges kijelzésre, különösen nagy munkaszélességű munkagépek (pl. műtrágyaszóró, permetező, stb.) üzemeltetésekor. Vegyszerezésben végzett kísérleteink eredményei azt mutatták, hogy a kormányzás hibáját ±0,60 m-en belül sikerült tartani, az átlagos eltérés a kijelölt egyenes vonaltól 0,36 m volt, ha a sebesség nem haladta meg a 12,0 km/h értéket. Az ACT-2-60 fedélzeti számítógép is alkalmas a navigáció támogatására, de csak két pont közötti egyenes vonal kijelölésére és követésére. Az RDS Pro-Series 8000 fedélzeti számítógép nem alkalmas a navigációs feladatok támogatására. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 119

120 Adatfeldolgozás Az adatfeldolgozás, valamint az adatbázis készítés és kezelés nem az automatikus irányítási rendszer feladata, de bizonyos adatfeldolgozás elvégzésére használhatónak kell lennie. Ez elsősorban a tábla talaj mintavételi, talaj tápanyagtartalom, hozam és vegyszer kijuttatási térképek szintjéig szükséges. Ezeket a vonatkozásokat a Térképkészítés c. alpontban tárgyaltuk. Az automatikus irányítási rendszernek célszerűen ARCVIEW, vagy ARCGIS szoftver révén kell adatokat szolgáltatnia a központi információs rendszer és adatbázis számára. 14. ábra. AgGPS 70 fedélzeti adatgyűjtő és PSO 21 kijelző Fiat DT traktor vezetőfülkéjében Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 120

121 4. Következtetés Hazai viszonyok között tekintettel a korábban nagy darabszámban beszerzett gépekre és automatikákra különös jelentősége van a Trimble Navigation Ltd., az RDS Technology Ltd. és az AGROCOM GmbH & Co. automatikus irányítási rendszerének. Kísérleteink és vizsgálataink eredményeként a következő megállapításokat tettük. A Trimble Navigation Ltd. AgGPS 114/70/PSO 21 rendszere alkalmazható a helymeghatározási, az adatátviteli (fedélzeti számítógép és központi számítógép között), a térképkészítési, a fedélzeti számítógéphez kapcsolódó hely-meghatározási feladatok ellátására mind hozammérésnél, mind vegyszer kijuttatás vezérlésénél/szabályozásánál, továbbá a gépcsoport navigációjának támogatására, valamint adatfeldolgozásra, adatkezelésre és információszolgáltatásra. A Trimble AgGPS 170 terepi/fedélzeti számítógép használható fedélzeti számítógépként, a hely-meghatározási, az adatátviteli (fedélzeti számítógép és központi számítógép közötti), a térképkészítési, a hozammérésnél a hely-meghatározási és adatgyűjtési, a vegyszer kijuttatásnál a vezérlési/szabályozási feladatok ellátására, továbbá a gépcsoport navigációjának támogatására, valamint adatfeldolgozásra, adatkezelésre és információszolgáltatásra. Az RDS Technology Ltd. Pro-Series 8000 típusú fedélzeti számítógépe alkalmasnak bizonyult a hely-meghatározási, az adatátviteli (fedélzeti számítógép és központi számítógép közötti), a térképkészítési, hozammérési és hozamtérkép készítési, vegyszer kijuttatásnál a vezérlési/szabályozási feladatok ellátására, továbbá a gépcsoport navigációjának korlátozott feltételek melletti támogatására, valamint adatfeldolgozásra, adatbázis készítésre, adatkezelésre és információszolgáltatásra. Az AGROCOM GmbH & Co. ACT-2-60 típusú fedélzeti számítógépe jól használható helymeghatározásra, adatátvitelre (fedélzeti számítógép és központi számítógép között), térképkészítésre, hozammérésre és hozam térkép készítésére, vegyszer kijuttatásnál vezérlésre/szabályozásra, a gépcsoport navigációjának korlátozott támogatására, valamint egyes adatfeldolgozási, adatbázis kezelési és információszolgáltatási feladatok ellátására. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 121

122 NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM MEZŐGAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR AGRÁRMŰSZAKI, ÉLELMISZERIPARI ÉS KÖRNYEZETTECHNIKAI INTÉZET RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00305/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Neményi Miklós Intézetigazgató Mosonmagyaróvár szeptember 30. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 122

123 9. Talajellenállási térképek felvétele, erő- és munkagépek automatikus irányítása, növényvédelmi feladatok gépi hátterének fejlesztése, hozamtérképek felvételi technikájának fejlesztése 9/b. Térinformatikai adatbázisok gyakorlati alkalmazása, talajellenállás mérés I. A kutatási témához kapcsolódó vásárlások Az Agrárműszaki, Élelmiszeripari és Környezettechnikai Intézet a kutatási programhoz kapcsolódóan az elmúlt időszakban a következő vásárlásokat eszközölte: KP5212TS típusú rázkódásálló, hordozható ipari számítógép, ICP DAS A-822 PGL típusú analóg-digitális átalakítókártya, Számítógép és kiegészítő tartozékai. II. Térinformatikai adatbázis építés és az adatbázis gyakorlati alkalmazása A hozammérő rendszerek közötti kompatibilitás megteremtésével adataink közös platformra hozhatóak. Ez a korábban ismertetett előnyök mellet (további tulajdonságok térképi ábrázolása, szemléletesebb ábrázolási lehetőség stb.) más vonatkozásban is előrelépést jelent. A precíziós technológia egyik jellemzője, hogy nagyon sok információ, adat keletkezik, melyeket tárolni és elemezni kell. E miatt a térinformatikai adatbázis (GIS) kiépítése feltétlenül szükséges. Eltérő szerkezetű és formátumú adatok esetén azonban ez nem problémamentes. Az Agrocom ACT rendszer szoftvercsomagjának része az AgroMap Professional nevű ArcView kompatibilis térinformatikai alkalmazás mely alkalmas az AgroMap Basic objektumok (táblakörvonal, hozamtérkép stb.) fogadására. Tekintve, hogy a kidolgozott transzformációs megoldással az RDS adatai a kívánt formátumra alakíthatóak, ezen adatok is egyszerűen átvihetőek az említett térinformatikai rendszerbe, azon keresztül pedig bármely ArcView kompatibilis GIS-be. 1. ábra RDS rendszerrel felvett táblakörvonal az AgroMap Professional szoftverben Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 123

124 A korábban ismertetett fájl-transzformációs eljárás már szoftver formában is működik. Segítségével adataink RDS és Agrocom ACT adatokká, táblázatos formátumba, illetve ún. GIS exchange formátumba transzformálhatók. A szoftver felépítése lehetővé teszi a további bővítést, más formátumokkal történő kiegészítést. 2. ábra. A fájl-transzformációra szolgáló szoftver Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 124

125 III. Talajellenállás mérés Az Agrárműszaki, Élelmiszeripari és Környezettechnikai Intézetben korábban már folytak vizsgálatok a talajellenállás mérésével kapcsolatban (Mouazen és Neményi, 1995; Mouazen és Neményi, 1996; Mouazen és Neményi, 1997; Mouazen és Neményi, 1998/a és b; Mouazen és Neményi, 1999/a és b). Az ilyen irányú vizsgálatok ismét előtérbe kerültek, ezúttal azonban, mint a precíziós növénytermesztési technológiai része. Bár korábban Magyarországon is voltak kezdeményezések ezen a téren, a helyspecifikus technológiának éppen a talajművelési vonatkozásai a legkevésbé ismertek, ezen a területen született a legkevesebb kutatási eredmény, gyakorlat érett alkalmazás. A talajellenállás meghatározására jelenleg a penetrométerrel történő mérés terjedt el. A módszer hátránya azon kívül, hogy jelentős idő- és kézimunkai igénnyel bír, hogy statikus, függőleges irányú erőt mér, miközben a talajművelő eszközöket dinamikus, összetett erőhatások érik. Hogy az így mért heterogenitást precíziós rendszerünkbe be tudjuk illeszteni, a mérési pontok koordinátáit ismernünk kell, tehát ez esetben is DGPS-es navigációra van szükség. A talajellenállás méréssel kapcsolatos vizsgálatok első lépéseként mi is ezt a módszert alkalmaztuk az intézet 1ha-os területén (3. ábra). A rögzített adatok referenciaként szolgálnak a további vizsgálatokhoz. 3. ábra: A mérési pontok térképe 5cm 10cm Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés 125