Precíziós növénytermesztés és a fenntarthatóság Neményi Miklós, NymE MÉK

Átírás

1 Precíziós növénytermesztés és a fenntarthatóság Neményi Miklós, NymE MÉK Greening of the green revolution Traktorbeállás konferencia: Precíziós technológiák-út a fenntartható mezőgazdaság felé Gödöllő, november 5.

2 A világ békéjét nem lehet üres gyomorral megvédeni. Tiltsák meg a mai gazdálkodóknak a nagyipari műtrágya és egyéb vegyi segédanyagok használatát, és a világ romba dől, s nem mérgezés miatt, mint azt egyesek állítják, hanem az éhezés miatt Nobel Békedíj Az MTA tiszteleti tagja

3 Brundtland-jelentés 1984: Az ENSZ felkérésére megalakul a Környezet és Fejlődés Világbizottsága. Vezetője GroHarlem Brundtlandasszony, a Norvég Királyság akkori miniszterelnöke. A bizottság 1987-ben fogadta el a Közös jövőnk című jelentést, ami Brundtland-jelentésnéven vált közismertté. Alapgondolata, hogy a Föld minden lakosának joga van emberhez méltóéletkörülmények között élni. A jelentés továbbámegfogalmazza, hogy: A fenntartható fejlődés olyan fejlődés, amely kielégíti a jelen generáció szükségleteit anélkül, hogy veszélyeztetné a jövő generációk esélyeit arra, hogy ők is kielégíthessék a szükségleteiket. Láng I.

4 A fenntartható biomassza előállítás követelményei: CO 2 semleges termelési technológiák; A talajvíz és a felszíni vizek nitrifikációja és eutrofizációja nélküli tápanyag pótlás; Kemikáliák (elsősorban növényvédő szerek) környezeti szennyezésének megakadályozása, Talajerózió,szikesedés, savanyodás és káros tömörítés nélküli termelés; A természetes és az agrár-ökológiai rendszer közötti diverzitás gradiens fenntartása a termőhely potenciáljának kihasználása érdekében.

5 Talaj és s művelm velő eszköz z kapcsolatának modellezése A modell ellenőrzése talajvályúban (Müncheni Műszaki Egyetem)

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18 Abdul M. Mouazen PhD

19 Talaj és s művelm velő eszköz z kapcsolatának modellezése És mily nehéz az eszközt megszerezni, Mellyel az ember a kútfőkig ér, Goethe:Faust (Jékely Z. ford.) Triaxiális térfogatváltozásmérő berendezés

20 Talaj és s művelm velő eszköz z kapcsolatának modellezése A talaj és a művelőeszköz egymásra hatásának modellezése Drucker-Prager: rugalmas-tökéletesen képlékeny modell: A talajon nem csak állsz, hanem élsz is. Stefanovits Pál

21 Prof. Dr. Ördög Vince, NYME:Alga törzsfenntartó és tenyésztő laboratórium Antifungálishatás, ill. a rovarferomonokvizsgálata a védekezésben

22 Gyomszabályozás forró növényolajjal

23 Mechanikai gyomirtás tőközben

24 Mechanikai gyomirtás tőközben

25 Mechanikai gyomirtás tőközben

26 ADATBÁZISOK FELVÉTELE

27 On-the-go talajellenállás mérés Neményi, M., Mesterházi, Á., Milics, G. (2006): An Application of Tillage Force Mapping as a Cropping Management Tool. BIOSYTEMS ENGINEERING. Vol. 94., pp

28 Nedvességtartalom mérésének pontosítása Csiba Mátyás PhD Virág István PhD Yield mapping Grain moisture content mapping Csiba M, Kovács AJ, Virág I, Neményi M: The most common errors of capacitance grain moisture sensors: effect of volume change during harvest, PRECISION AGRICULTURE 14: (2) pp Impakt faktor: 1.728*

29 Menedzsment zónák a kísérleti táblán (15.3 ha) K A Soil property maps Neményi, M, Mesterházi, Á., Pecze, Zs., Stépán, Zs. (2003): The role of GIS and GPS in precision farming. COMPUTER AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE. 40, pp

30 Folyamatos sikér (fehérje) tartalom mérés és műszer továbbfejlesztés

31 A talaj elektromos vezetőképességének onthe-go térképezése Dr. habil Milics Gábor PhD Relationship between ECa and soil moisture content Nagy, V. Et al. (2013): Continuous field soil moisture content mapping by means of apparent electrical conductivity (ECa) measurement. J. Hydrol. Hydromech., 61, 4

32 Talajfizikai és kémiai paraméterek on-the-go mérése (NIR) spektroszkópia: talaj fizikai és kémiai jellemzői szerves anyag tartalom, nitrogén, kálium, foszfor, ph, talajnedvesség tartalom, vízmegtartó képesség, frakcióméret, ásványi anyag összetétel. Abdul M. Mouazen PhD Theses, 1998

33

34 Műholdak multisprektrális és hiperspektrális szenzorokkal Hyperion µm 220-sávra osztva

35 Multisprektrális és hiperspektrális felbontással készült felvételek

36

37 Hiperspektrális mérések az MGI közreműködésével Agyagtartalom : 11,8 % Agyagtartalom : 8,3 % - Nyers talaj - Simított talaj - labormérés

38

39 A tudomány nem akar magyarázni, sem értelmezni, a tudomány főleg modelleket állít fel. John von Neumann: The sciences do not try to explain, they hardly even try to interpret, they mainly make models.

40 CRC Press ( 2001) Nitrogénkimosódás modellezésének alapjai

41 A NITROGÉN KIMOSÓDÁST LEÍRÓ MODELL ÁLTAL HASZNÁLT FÜGGVÉNYEK Ammónium- nitrát nitrifikáció; Hőmérséklet stressz tényező; Növényi maradványok és más szerves anyagok ásványosodása; A növény nitrogén felvétele; A növény nitrogén felvétele nitrogénmegkötő növények által; A talaj nitrogén felvétele a nitrogénmegkötők által; Nitrogén veszteség az ammónia atmoszféra jutása miatt; Nitrogén veszteség denitrifikáció miatt; A kimosódható víz mennyisége; A szükséges adatbázisok: Potenciális evapotranspiráció; Nitrát-nitrogén kimosódás; Kimosódási kockázat analízis; Talajprofil kimosódási kockázat analízis; Talajvíz veszélyeztetettség analízis.

42 HOSSZÚTÁVÚ FEJLŐDÉSI RENDSZER A NÖVÉNYTERMESZTÉSBEN A FENNTARTHATÓ NÖVÉNYTERMESZTÉS DEFINÍCIÓJA DÖNTÉSTÁMOGATÓ FIZIOLÓGIAI MODELLEK PRECÍZI ZIÓS NÖVÉNYTERMESZTÉSI SI TECHNOLÓGI GIÁK KLÍMAV MAVÁLTOZÁS S (SZCENÁRI RIÓK)

43 Background Mouazen A. M.; Neményi M. (1995): Modeling the interaction between the soil and simple tillage tool. Hungarian Agricultural Engineering. No p. Mouazen A. M.; Neményi M. (1996): Two-Dimensional Finite Element Analysis of Soil Cutting by Medium Subsoiler. HUNGARIAN AGRICULTURAL ENGINEERING. No p. Mouazen A. M.; Neményi M. (1997): Finite element prediction of soil loosening and forces acting on a medium-deep subsoiler. HUNGARIAN AGRICULTURAL ENGINEERING. 10/1997, p. Mouazen A. M.; Neményi M.; Horváth B. (1998): Investigation of forestry deep subsoiling by the finite element method. HUNGARIAN AGRICULTURAL ENGINEERING. No p. Neményi M.; Mouazen A. M. (1997): Environmental protection by Agricultural Engineering Research Activity. POLLUTION AND WATER RESOURCES COLUMBIA UNIVERSITY SEMINAR PROCEEDINGS. Environmental Protection in Agriculture of the Carpathian Basin. Volume XXIX p. Mouazen A.M.; Neményi M. (chapter) H. P. Blume; H. Eger; A. Hebel et al. (szerk) (1998): Finite Element Model of Soil Loosening by Subsoiler in Respect to Soil Conservation. ISCO Towards Sustainable Land Use. ADVANCES IN GEOECOLOGY 31. Part I, Chapter 7, Compaction and surface sealing. Catena Verl., Reiskirchen, Germany, Bonn aug , ISBN , pp Mouazen A. M.; Neményi M. (1998): A review of the finite element modelling techniques of soil tillage. MATHEMATICS AND COMPUTERS IN SIMULATION. Vol. 48. No. 1. November p. If: 0,116.

44 Mouazen A. M.; Neményi M. (könyvrészlet) Horn R.; van den Akker J. J. H.; Arvidsson J. (szerk) (2000): Finite element modelling of subsoiling process. SUBSOIL COMPACTION. ADVANCES IN GEOECOLOGY 32. Catena Verl., Reiskirchen. ISBN , pp Mouazen A. M.; Neményi M. (1999): Finite Element Modelling of Soil- Tool Interaction from the Point of View of Education and Research. HUNGARIAN AGRICULTURAL RESEARCH, Vol. 8, No. 1. March p. Mouazen A. M.; Neményi M. (1999): Finite element analysis of subsoiler cutting in nonhomogeneous sandy loam soil. SOIL & TILLAGE RESEARCH, Elsevier Science, Amsterdam, the Netherlands p. I.f.: 0,573. Mouazen A. M.; Neményi M. (1999): Tillage tool design by the finite element method: Part 1. Finite element modelling of soil plastic behaviour. JOURNAL OF AGRICULTURAL ENGINEERING RESEARCH, (1999) 72, p. If: 0,475. Mouazen A. M.; Neményi M.; Schwanghart H.; Rempfert M. (1999): Tillage tool design by the finite element method: Part 2. Experimental validation of the finite element results with soil bin test. JOURNAL OF AGRICULTURAL ENGINEERING RESEARch, (1999) 72, p. If: 0,475.

45 Neményi, M, Mesterházi, Á., Pecze, Zs., Stépán, Zs. (2003): The role of GIS and GPS in precision farming. COMPUTER AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE. 40, pp Neményi, M., Mesterházi, Á., Milics, G. (2006): An Application of Tillage Force Mapping as a Cropping Management Tool. BIOSYTEMS ENGINEERING. Vol. 94., pp Neményi M.; Milics G.; Mesterházi P. Á. (2008): The role of the frequency of soil parameter database collection with special regard to on-line soil compaction measurment. In: Andrea Formato: ADVANCE IN SOIL & TILLAGE RESEARCH. pp ISBN Nagy, V. Et al. (2013): Continuous field soil moisture content mapping by means of apparent electrical conductivity (ECa) measurement. J. Hydrol. Hydromech., 61, 4 Csiba M, Kovács AJ, Virág I, Neményi M: (2013): The most common errors of capacitance grain moisture sensors: effect of volume change during harvest, PRECISION AGRICULTURE 14: (2) pp

46 Neményi M. (2015): Introduction to the Precision Medicinal Plant Production. InMáthéÁ. (ed., 2015):Medicinal and Aromatic Plants of the World. Springer Science+Business Media Dordrecht. Neményi, M. (2015): The impact of climate change on effectiveness of plant production technologies and its possible mitigation Milics, G.(2015): Data collection methods for agricultural models Nyéki, A., Milics, G., Kovács, A.J., Neményi, M. (2015): Climate sensitivity analysis of maize yield on the basis of data of precision crop production

47 Jelenlegi és korábbi PhD hallgatók a Precíziós növénytermesztési kutatócsoportban A. Mouazen (Siria) Pecze Zs. Mesterházi P.Á. Maniak S. (Germany) V. Nagy (Slovakia) Jancsok P Luxemburg Hegedűs F. Petróczki F. Csiba M. (Slovakia) Milics G. Virág I. Actual PhD studets Tolner I. Pörneczi A. Nyéki A. É. Predoc Postdoc, M. Farouk (Egypt)

48 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!