TÁPANYAGGAZDÁLKODÁSI SZIMULÁCIÓS MODELL BEMUTATÁSA

Átírás

1 TÁPANYAGGAZDÁLKODÁSI SZIMULÁCIÓS MODELL BEMUTATÁSA Sulyok Dénes*, Szilágyi Róbert**, Rátonyi Tamás*, Huzsvai László*, Megyes Attila*, Nagy János*, *DE ATC Földművelési és Területfejlesztési Tanszék ** DE ATC Agrárinformatikai és Gazdaságinformatikai Tanszék Abstract In our paper we make a short description in the field of nutrition management. This is part of agricultural and agricultural economic computer software model. The main modification factors of the model are the following: macro and mezo nutritians in the soil, the specific plant nutritian requirements, the yield of the plant and the weather. We place emphasis on the correction factors. We currently are in the testing phase and we also make a comparison with the former nutrition management systems. 1. Bevezetés és szakirodalmi áttekintés Napjaink mezőgazdaságában egyre nagyobb jelentőséggel bír az anyagráfordítások egyre hatékonyabb felhasználása. Ez így van a tápanyagvisszapótlás esetében is. A rendszerváltozás utáni visszaesést követően ma egyértelmű tápelemvisszapótlás növekedésről beszélhetünk. Az 1980-as évek MÉM-NAK rendszer alapján történt tápelemvisszapótlási szintjét nem lehet napjainkban megcélozni, s erre nincs is szükség. A lehetőségek figyelembe vétele során megállapítottuk, hogy van az országban néhány működő rendszer, amelyek a MÉM-NAK továbbfejlesztése alapján készültek el. Ezek mindegyike kedvezőbb tápelemvisszapótlási mennyiségekkel számol, mint a MÉM- NAK. Az összehasonlítási szempontok a következők: MÉM-NAK: - Intenzív tápanyagellátás - Maximális termésszint 1

2 - Cél: a talaj trágyázása - Enyhe túltrágyázás - Jó/igen jó PK ellátottság elérése, fenntartása - PK trágyázás minden évben - Gyors talaj PK feltöltés - PK trágyázás minden PK ellátottsági szinten - Magasabb talaj tápelem- ellátottsági határértékek - Egységes talaj tápelem- ellátottsági határértékek - Magasabb fajlagos táp-elemtartalmak - Tervezett termésszinttől független fajlagos táp-elemtartalmak - Ásványi N-tartalom: cukorrépa esetén Környezetkímélő tápanyagvisszapótlási rendszerek: - Hosszú távon fenntartható - Gazdaságos termésszint - Cél: a növény trágyázása - Enyhe alultrágyázás - Közepes PK ellátottság elérése, fenntartása - Lassú talaj PK feltöltés - PK trágyázás csak közepes és annál gyengébb PK ellátottsági szinten - Alacsonyabb talaj tápelem- ellátottsági határértékek - Növénycsoporttól függő talaj tápelem-ellátottsági határértékek - Alacsonyabb fajlagos táp-elemtartalmak - Tervezett termésszinttől függő fajlagos tápelemtartalmak (tápelem hígulás) - Ásványi N-tartalom: a legfontosabb növények esetén 2. Anyag és módszer A Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Földművelési és Területfejlesztési Tanszéke a több évtizedes kísérleti tapasztalatok figyelembe vételével elkészítette tápanyag visszapótlási rendszerét. A rendszer Borland Delphi programban íródott, amelyet a Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Agrárinformatikai és Gazdaságinformatikai Tanszéke készített. A program tesztelése folyamatosan történt, s ennek megfelelően a fejlesztés, és a hibák kijavítása is folyamatos volt. 3. Eredmények Az elkészült program a növénytermesztési döntéstámogatói rendszer szerves része. Annak a második szintjén, az agroökológiai modulban kap helyet. A program elindítását követően elsőként a talaj adatokat kell megadni. Itt kerül feltüntetésre a humusz % mellett a foszfor, a kálium, az ásványi nitrogén tartalom, a kötöttségi szám, és a CaCO3 tartalom. Emellett el kell végezni a termőhelyi kategória besorolását, és a talajtípust is ki kell választani. A talajadatok figyelembe vételével a nitrogén, 2

3 foszfor és kálium ellátottságot a modell meghatározza, amely a későbbiekben a növények tápanyagigényének meghatározása során lényeges szempont lesz. A talajadatok után a következő panelt a Növény igénye jelenti. A termesztendő növény kiválasztását követően meg kell adnunk a termés mennyiségét. Erre két lehetőség van. A termőhelyi tapasztalatok figyelembe vételével beírjuk a termés mennyiségét (pl. 9 t/ha kukorica). Másik lehetőség az előző öt év termésátlagaiból az általunk fejlesztett termésszint szorzók segítségével meghatározzuk azt az átlagos hozamot, amely a legnagyobb valószínűséggel be fog következni. A talajadatok termőhelyi kategória és tápelem ellátottsági szintek és a növény igénye alapján kerül sor a tápanyagigény meghatározására. Az egyes termőhelyek és tápelemellátottsági szintek mellett más és más tápelemszükségletek jelennek meg. A modell emellett figyelembe veszi a hígulási effektust is. Ez azt jelenti, hogy a nagyobb termésátlagok esetében egységnyi termésben kevesebb tápelem található, mint alacsonyabb termésátlagok esetében. A hígulás modellezésére készítettünk egy képletet, amely segítségével ezt a problémát sikeresen megoldottuk. A tápanyagigény számítás során a fajlagos igényeket nem a termés mennyiségével szorozzuk meg, hanem az adott termésszinthez tartozó hígulási termésszint szorzóval. A harmadik panelban találhatóak a korrekciós tényezők. Itt kerülnek feltüntetésre mindazok a tényezők, amelyek a tápanyagigényt csökkenthetik, illetve növelhetik. A modell jelenleg a következő korrekciós tényezőkkel számol: - Első és második éves szervestrágyázási hatás - Hígtrágyázás - A talaj természetes tápanyagszolgáltató képessége - Talajban szabadon élő nitrogénkötő baktériumok tevékenysége - Légkörből megkötött nitrogén (pl. villámlás, esők stb.) - Szármaradványok alászántása - Pentozán hatás - Pillangós elővetemények kedvező hatása - Elővetemények tápanyagkészletéből visszamaradt részek - A talaj kémhatása. A korrekciók figyelembe vételével a modell kiszámítja a ténylegesen szükséges tápanyagigényt. Ezt kétféle módszer segítségével át lehet számítani tényleges műtrágya mennyiségekre. Az első esetben egykomponensű műtrágyákat alkalmazunk. Ekkor külön nitrogén (pl. ammónium-nitrát), foszfor (pl. szuperfoszfát) és kálium (pl. kálisó) műtrágyákat alkalmazunk. A műtrágyaféleség kiválasztását követően a modell kiszámolja, hogy az egyes műtrágyaféleségekből mekkora mennyiséget szükséges kijuttatni. Másik lehetőség, amikor kevert több komponensű műtrágyákat juttatunk ki. Ekkor kiválasztjuk a műtrágyaféleséget, s a modell az adatbázisában szereplő hatóanyagtartalmak 3

4 alapján meghatározza, hogy mekkora mennyiségre van szükség, hogy mindhárom tápelemből a szükséges mennyiség kijuttatható legyen. Lehetőség van arra is, hogy a kevert műtrágyák alkalmazása mellett valamely tápanyagra egykomponensű kiegészítést tegyünk, abban az esetben, ha valamely tápelem miatt ésszerűtlenül magas kevert mennyiséget kellene kijuttatni. A műtrágya mennyiségének meghatározásán túl lehetőséget nyújt a modell a kijuttatás őszi-tavaszi megosztásának vizsgálatára is. A talajtípus és a talajkötöttség figyelembevételével az őszi-tavaszi műtrágya kijuttatásra is javaslatot ad a modell. 4. Összefoglalás Napjaink mezőgazdaságában egyre nagyobb jelentőséggel bír az anyagráfordítások egyre hatékonyabb felhasználása. Ez így van a tápanyagvisszapótlás esetében is. A rendszerváltozás utáni visszaesést követően ma egyértelmű tápelemvisszapótlás növekedésről beszélhetünk. Az 1980-as évek MÉM-NAK rendszer alapján történt tápelemvisszapótlási szintjét nem lehet napjainkban megcélozni, s erre nincs is szükség. A lehetőségek figyelembe vétele során megállapítottuk, hogy van az országban néhány működő rendszer, amelyek a MÉM-NAK továbbfejlesztése alapján készültek el. A Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum Földművelési és Területfejlesztési Tanszéke a több évtizedes kísérleti tapasztalatok figyelembe vételével elkészítette tápanyag visszapótlási rendszerét. Az elkészült program a növénytermesztési döntéstámogatói rendszer szerves része. Annak a második szintjén, az agroökológiai modulban kap helyet. A tápanyagvisszapótlási modell felépítése a következő: - Talajadatok panel - Növény igénye panel - Korrekciók panel - Tápanyagigény panel 5. Irodalomjegyzék Fodor N. - Kovács G. J.-Huzsvai L.: Agroökológia modellek a növénytermesztésben. A 4M modell. Agrárgazdaság, vidékfejlesztés és agrárinformatika az évezred küszöbén (AVA). Agrárinformatikai konferencia, április 1-2., Szerk.: Nábrádi A., Lazányi J., Debrecen Huzsvai L.: Az öntözés hatása a növényre és talajra. Őstermelő, 2002/

5 Huzsvai L. - Kovács G.J. - Fodor N.: Talaj-növény-klíma információs rendszer és a szimulációs technika alkalmazása a szaktanácsadásban. Informatikai kutatások, fejlesztések és alkalmazások az agrárgazdaságban és vidékfejlesztésben, Agrárinformatikai konferencia, augusztus Debrecen Huzsvai l. - Nagy J.: A tápanyagvisszapótlás és az öntözés hatása a kukorica (Zea mays L.) termésére. Kukorica hibridek adaptációs képességének és termésbiztonságának javítása. Szerk.: Nagy J., Civis-Copy Kft., Debrecen, Huzsvai L. Nagy J.: A műtrágyázás hatása a kukorica (Zea mays L.) termésére öntözés nélküli és öntözéses termesztésben. Növénytermelés, : Megyes A.-Rátonyi T.-Huzsvai L.-Szabó Gy.-Dobos A.-Sum O.: A műtrágyázás hatása a Dekalb 471 SC kukoricahibrid (Zea Mays L.) termésére öntözés nélküli és öntözéses kezelésben. Növénytermelés. Tom. 49. No.3. Sulyok D.: Növénytermesztési rendszerek kialakítása vetésszerkezet optimalizálással, Tudomány Napja, DAB, Debrecen. Szabó J.-Dobos A.-Nagy J.-Bocskai Zs.-Pásztor L.: A Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer (DKTIR) és felhasználása a termesztett növények választékára vonatkozó térségi szintű szántóföldi alkalmasság meghatározásában. AGROFÓRUM, XI, 5-8. Ráronyi T.-Sulyok D.-Huzsvai L.-Megyes A.: Effects of fertilizer on the yield of Maize (Zea mays L.). Journal of Agricultural Sciences, 11. szám, Debrecen