Informatikai rendszer kialakítása a mezőgazdasági művelésből adódó terhelések minősítésére és a talaj környezeti állapotának nyomon követésére

Átírás

1 Informatikai rendszer kialakítása a mezőgazdasági művelésből adódó terhelések minősítésére és a talaj környezeti állapotának nyomon követésére Szabó József, László Péter, Koós Sándor, Pásztor László "Integrált gazdálkodás, integrált növényvédelem" munkacímű szakmai nap Vasszécseny, február

2 Feladatok áttekintése Üzemtipizálás o Környezetet érő terhelések alapján Az alkalmazott agrotechnikai gyakorlat leírása-degradációs állapot felmérés o o Terhelési adatgyűjtés Talajállapot felvételezés Gazdálkodási hatáselemzés o Gazdálkodási típusok talajra gyakorolt degradációs hatásainak elemzése

3 Jelenlegi állapot Adottságok és versenyképesség o o o Nagy térbeli heterogenitás, de összességében jó termőképességű talajok Jellemzően kis méretű (<5ha) gazdaságok, széttagolt művelési struktúra Eltérő gazdálkodási színvonal Elvárások o o o Természeti erőforrások fenntartható használata Természeti értékek, a biodiverzitás megőrzése, a táj értékeinek megóvása Egészséges termékek előállítása

4 Mezőgazdasági termelés Magántulajdonban lévő termőföldön folyik Mezőgazdasági termelés környezeti kockázata... Profitorientált gazdálkodás: Gazdálkodó Környezeti kockázatok minimalizálása : Állam Footer Text 2/7/2014 4

5 Talaj változás Talajfunkciók Talajtulajdonságok Talajban ható folyamatok időbeli változás A földhasználat talajra gyakorolt hatása a talajok mennyiségi és minőségi paramétereinek - a természeti folyamatokhoz képest - gyors változásaiban nyilvánul meg.

6 Változás detektálása ph Kreybig1K Kreybig2K Y1 Kreybig1K Kreybig2K

7 Premisszák A mezőgazdálkodás talajdegradációs folyamatokat okoz(hat) Az eltérő gazdálkodás különböző módon terheli a talajokat A különböző termőhelyeken a terheléseknek eltérőek a degradációs hatásai 2/7/2014 7

8 Vizsgálataink célja: A különböző gazdálkodási típusok terheléseinek és a terhelések talajra gyakorolt hatásainak indikátorokkal történő kimutatása, mértékük számszerűsítése. A mezőgazdasági üzemek gazdálkodási gyakorlatának elemzésére és a környezetre gyakorolt hatások területi jellemzésére alkalmas talajvédelmi informatikai rendszer kiépítésére van szükség! 2/7/2014 8

9 Érzékelt hiányosságok A szakrendszeri adatok jelenlegi formában történő gyűjtése és a terhelési- és talajállapot adatok széttagoltsága nem teszi lehetővé a talajdegradációs folyamatok szabatos jellemzését és nyomon követését. Nincs közvetlen kapcsolat a Talajvédelmi- és a Környezetvédelmi informatikai rendszerek között, Nem megfelelő a nyilvánosság tájékoztatását biztosító talajinformáció szolgáltatás Elkülönülő szakrendszerek, minőségbiztosítás hiánya, finanszírozási problémák 2/7/2014 9

10 Nébih: TIM 2/7/

11 Nébih: AIR 2/7/

12 Nébih: web-gn 2/7/

13 KSH: agrárcenzusok 2/7/

14 KSH: tájékoztatási adatbázis 2/7/

15 AKI:FADN 2/7/

16 MVH: e-egységes kérelem 2/7/

17 FÖMI: MePAR 2/7/

18 Érzékelt hiányosságok A szakrendszeri adatok jelenlegi formában történő gyűjtése és a terhelési- és talajállapot adatok széttagoltsága nem teszi lehetővé a talajdegradációs folyamatok szabatos jellemzését és nyomon követését. Nincs közvetlen kapcsolat a Talajvédelmi- és a Környezetvédelmi informatikai rendszerek között, Nem megfelelő a nyilvánosság tájékoztatását biztosító talajinformáció szolgáltatás Elkülönülő szakrendszerek, minőségbiztosítás hiánya, finanszírozási problémák 2/7/

19

20 A projekt felépítése Szereplő Név1 Név2 Név3 Név4 Projektgazda MTA TAKI MTA ATK TAKI Konzorciumi tagok Közreműködő szervezet Szent István Egyetem, Helion Kft. Fejér megyei MGSZH KvVM FI MGSZH Környezetvédelmi FI NÉBIH Energia Központ NKEK

21

22 Informatikai fejlesztés* Footer Text 2/7/

23 Webes felület Az adatokhoz csak a projekt résztvevői férhetnek hozzá Adattartalom: Célterületek Gazdálkodói adatgyűjtés Felvételezések Fotók Terepi vizsgálatok Minták Labor eredmények Tájékoztatás, dokumentumok A Terradegra jellemzői

24 A Terradegra jellemzői A teljes adatfelviteli folyamatot támogatja szigorú minőségbiztosítási követelményekkel Tájékoztatási funkciók: dokumentumok kezelése, körlevelek küldése

25 A Terradegra jellemzői Térképi eszközöket biztosít a célterületek felvételéhez

26 A terepi vizsgálatok, mintavételek és laborvizsgálatok munkafolyamatait támogatja Biztosítja a felvételezéshez a GPS-re tölthető térképi adatokat A Terradegra jellemzői

27 Felhasználói jogosultságok, szerepkörök Projektvezető PV: Meghatározza a felhasználók szerepkörét, bármely adat módosítására jogosult. Regionális koordinátor RK: Az RPR-eket kioszthatja a felvételezőknek. Jogosult a felvitt adattartalmak lezárására (jóváhagyására) és mindarra, amire a felvételezők de minderre regionális szinten. Munkacsoport tag MT: Részt vesz a projekt szakmai tervezésében, előkészítésében. Feltölthet dokumentumot és körlevelet is küldhet. Felvételező FV: Célterületek felvételére, a gazdálkodói adatgyűjtés, valamint a felvételezések és minták adatainak kezelésére, valamint le- és feltöltésre jogosult a saját megyéjében. Laboradat felvivő LA: Laborvizsgálati eredmények felvitelére, módosítására van lehetősége. Laborvezető LV: A laborvizsgálati eredmények módosítása mellett azok lezárására (jóváhagyására) van lehetősége.

28 A felvételezés informatikai támogatása Mobil internettel ellátott netbook és terepi munkára, fotózásra is alkalmas GPS

29 Funkciók: Terraszink program A Terradegra adatbázisban szereplő földrajzi adatok közül egy felvételezés végrehajtásához szükséges adatok exportálása a GPS eszközre. Egy felvételezés során felvett (az eszköz memóriájába rögzített), geotaggel ellátott fotók feltöltése a Terradegra adatbázisba.

30 A Terraszink segítségével a GPS-re másolt térkép biztosítja a mérések és mintavételek helyszínének pontos azonosítását Terraszink program

31 Terraszink program Csak olyan vizsgálati adatok és fotók feltöltését engedi a rendszer, amelyek a GPS által szolgáltatott adatok (geotag) alapján az előírt helyen készültek!

32 Talajminták kezelése, a laborvizsgálatok informatikai támogatása Vonalkóddal ellátott etikettek készítése Átadás-átvételi jegyzőkönyvek nyomtatása A minták nyomon követése A téves azonosítást kizárja a vonalkódos technika Adat-interfész a laborvizsgálati eredmények automatikus átvételéhez

33 Hasznosulás* Nébih: AKG hatásindikációs monitoring rendszer támogatása Footer Text 2/7/

34 Hasznosulás** Tájékoztatás, szaktanácsadás... NAK: Tájékoztatás, szaktanácsadás, a gazdálkodók felkészültségének javítását szolgáló egyéb tevékenységek, szolgáltatások egységes rendszere Footer Text 2/7/

35 WP5: TDR-Adatbázis ~ adat Tavasz TDR üzem 200 TDR tábla, 200 BIO-FIZ RPR BIO-FIZ minta 65 TDR tábla, 65 ERO RPR 260 ERO minta 3612 fénykép Ősz TDR üzem 1802 TDR tábla, 1960 RPR 5813 NIT minta 59 NOV minta fénykép GN adatgyűjtés 4530 üzemi + TDR tábla 2008, 2009, 2010 gazdálkodási év ~ ha TDR-Adatbázis (ORACLE szerver) Terradegra (lekérdezés)

36 WP5: TDR-Adatbázis-Terradegra lekérdezés

37 WP5: TDR-Adatbázis-Térbeli elemző környezet ~ adat Tavasz TDR üzem 200 TDR tábla, 200 BIO-FIZ RPR BIO-FIZ minta 65 TDR tábla, 65 ERO RPR 260 ERO minta 3612 fénykép Ősz TDR üzem 1802 TDR tábla, 1960 RPR 5813 NIT minta 59 NOV minta fénykép GN adatgyűjtés 4530 üzemi + TDR tábla 2008, 2009, 2010 gazdálkodási év ~ ha TDR-Adatbázis (ORACLE szerver) ArcGIS (kapcsolat)

38 WP5: TDR-Elemzés* ~ adat Tavasz TDR üzem 200 TDR tábla, 200 BIO-FIZ RPR BIO-FIZ minta 65 TDR tábla, 65 ERO RPR 260 ERO minta 3612 fénykép Terhelési indikáció Értékelő algoritmusok: Talajművelés Környezeti teljesítmény... Ősz TDR üzem 1802 TDR tábla, 1960 RPR 5813 NIT minta 59 NOV minta fénykép GN adatgyűjtés 4530 üzemi + TDR tábla 2008, 2009, 2010 gazdálkodási év ~ ha

39 Rövid agrárpolitikai kitekintés: piaci támogatásoktól a közjavak támogatása felé 1) : piaci támogatások a mennyiségek (tonna) alapján 1) : a mennyiségek leválasztása ( decoupling ) támogatások a területek (hektár) alapján 1) ?: a támogatások célbajuttatása az előállított közjavak alapján Közpénzeket csak közjavakért! Forrás: Stefan Tangermann: Direct Payments in the CAP post 2013

40 Milyen közjavak lehetnek a mezőgazdaságban? értékes beltartalmú, egészséges és biztonságos termékek előállítása, a meg nem újítható nyersanyagok és energiaforrások takarékos hasznosítása, a talajt, a vizeket és a levegőt érintő környezeti terhelés csökkentése, talajpusztulás elleni védelem, vízkészletünk és a biodiverzitás megőrzése, a vidék kulturális és agrikulturális értékeinek a megőrizése. Hogyan működik a közjavak szolgáltatása? állam (a társadalom képviselője) 1. valamely környezeti érték előállítását megrendeli a gazdálkodótól (megrendelés) 2. előállítja a környezeti értéket, azaz ökológiai szolgáltatást nyújt (szállítás) gazdálkodó 3. Gazdálkodó számára ellentételezést nyújt (fizetés)

41 Mi a zöld-pont rendszer lényege? mezőgazdasági üzemeknél használható adatgyűjtő és kiértékelő rendszer; a környezetre gyakorolt hatás számszerűsítésére; egyszerűen betartható feltételrendszer segítségével; jövőbeni támogatási- és védjegy rendszerek megalapozója lehet

42 Működő jó példák Ausztria Ökopont rendszer Franciaország Solagro Dialecte Svájc Suisse Credit Point rendszer

43 Milyen tényezőket vizsgálunk a zöld pont rendszerben? Szempont Tápanyag gazdálkodás Talajvédelem Vetésszerkezet Növényvédelem Természetes jellemzők és terek Energetika Indikátor Nitrogén, foszfor, kálium mérleg Szervestrágya aránya Nem szántott területek aránya Téli talajborítottság aránya Növénytermesztés változatossága Pillangós növények aránya Kalászosok és kukorica aránya Peszticidhasználat gyakorisága Az alkalmazott szerek veszélyessége Tájelemek területeinek aránya Átlagos táblanagyság Energiafogyasztás

44 Az indikátorok számítása (példa)

45 Az eredmények megjelenítése

46 Az egyediség nem hátrány! 3 db kiválasztott példagazdaság Közel azonos környezeti teljesítmény, eltérő gazdálkodási gyakorlat mellett.

47 A TDR zöld-pont értékekeinek eloszlása

48 és megyénkénti alakulása

49 Összpontszám alakulását legnagyobb arányban befolyásoló indikátorok (tábla szint)

50 Összpontszám alakulását legnagyobb arányban befolyásoló indikátorok (üzemszint)

51 Következtetések, jövőkép A TDR-ben végzett vizsgálatok megerősítették a zöldpont indikátorok többségét Ezáltal a zöld-pont rendszer valóban alkalmas a gazdálkodás környezeti hatásainak a számszerűsítésére Hatásmonitoring (CMEF, AKG) célokra is használható További vizsgálatok szükségesek (több üzem, több év) Az indikátor-súlyok módosítást igényelnek

52 WP5: TDR-Elemzés** ~ adat Tavasz TDR üzem 200 TDR tábla, 200 BIO-FIZ RPR BIO-FIZ minta 65 TDR tábla, 65 ERO RPR 260 ERO minta 3612 fénykép Terhelési indikáció Értékelő algoritmusok: Talajművelés Tápanyag utánpótlás. Ősz TDR üzem 1802 TDR tábla, 1960 RPR 5813 NIT minta 59 NOV minta fénykép GN adatgyűjtés 4530 üzemi + TDR tábla 2008, 2009, 2010 gazdálkodási év ~ ha

53 Nitrát bemosódás Terhelési indikátor (1): Felhasznált N műtrágya hatóanyag (kg/ha) (2010/2011) Intenzív dózisok: az ország 38%-án

54 Nitrát bemosódás Terhelési indikátor (2): Trágyázási szaktanácsadás N egyenlege /környezetkímélő ajánlás/ (kg/ha) (2010/2011) = 35% < 39% > 26% Növényfajtánként eltérő Mennyire volt precíz a tápanyag gazdálkodás? Nitrogén egyenleg (kg/ha) N egyenleg a Proplanta alapján szántóföldeken (2010/11) Igen gyenge Gyenge Közepes Jó Igen jó N ellátottság n (N-hiány) = 608; n(n-többlet) = 811 N Hiány (medián és 25-75%) Kiugró érték N Többlet (medián és 25-75%) Kiugró érték

55 WP5: TDR-Elemzés ~ adat Tavasz TDR üzem 200 TDR tábla, 200 BIO-FIZ RPR BIO-FIZ minta 65 TDR tábla, 65 ERO RPR 260 ERO minta 3612 fénykép Állapot indikáció Értékelő algoritmusok: Nitrát feldúsulás Talaj biodiverzitás csökkenése... Ősz TDR üzem 1802 TDR tábla, 1960 RPR 5813 NIT minta 59 NOV minta fénykép GN adatgyűjtés 4530 üzemi + TDR tábla 2008, 2009, 2010 gazdálkodási év ~ ha

56 Nitrát bemosódás Állapot indikátor (1): A talaj mobilis nitrogén készlete 3 réteg vizsgálata alapján N készlet 0-30 cm N készlet cm N készlet cm N készlet összesítve A 100 kg/ha-os mobilis nitrogén készlet indokolatlan nagy N dózisú trágya terhelésekre utal, mely a nem szakszerű tárgyázási gyakorlat hosszú távú eredménye.

57 Nitrát bemosódás Állapot indikátor (2): Nitrát bemosódásának veszélye Potenciális bemosódás valószínűsége nagy = veszélyes helyzet Bemosódási veszélye a táblák 13,1 %-ban Vagyis a vizsgált táblák 13,1 %-án a nitrát a gyökérzóna alá mosódhat, így tovább haladva nitrát szennyezést okozhat a talajvízben megjelenve.

58 < > 100 A kapott adatok feltöltésre kerülnek a TDR adatbázisba. Terepi adatgyűjtés és mintavétel Terepi mérések és laborvizsgálatok NO3-N tartalom (mg/kg) nincs veszély BNO_ mérsékelt veszély SANO_ van veszély SANO_69 Modell Homok, vályog és agyag Homok, vályog és agyag Homok Vályog Agyag A TDR adatbázisban lévő adatokból meghatározott modellek alapján tetszőleges talajállapot és terhelési indikátorok számíthatók. Az adatbázis folyamatos töltésével a lekérdezések folyamatosan frissülnek. Publikálás Indikátorok térképi megjelenítés Paraméter tábla

59 A talajvédelemmel kapcsolatos információk döntéshozók és a közvélemény számára történő hatékony elérése és kommunikációja gyerekjáték Footer Text 2/7/

60 Informatikai fejlesztés** Nyilvánosság tájékoztatása Footer Text 2/7/