IV. NKFP 4/037/2001.

Átírás

1 SZAKMAI RÉSZJELENTÉS IV. NKFP 4/037/2001. Preciziós növénytermesztés Budapest december 22. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 1

2 ÖSSZEFOGLALÁS A precíziós növénytermesztés c. projekt eddigi feladatainak ellátása megerősítette, hogy szükséges és lehetséges egy olyan termőhely-specifikus precíziós növénytermesztési rendszer kidolgozása, amelynek alkalmazásával növelhető a termelési hatékonyság és párhuzamosan csökkenthető a környezeti terhelés is. A projekt eddigi részfeladatai ezen precíziós rendszer gyakorlati megalapozását és széleskörű gyakorlati elterjesztését célozták. Összegzés az előző jelentések anyagából A projekt célkitűzésének megfelelően az előző szakmai részjelentések segítséget nyújtotak:! a termőhelyi viszonyok és a termés részletes, tábla-szintű felméréséhez (talaj- és növényvizsgálati módszerek alkalmazásával, valamint terméselemzés segítségével); valamint korszerű térinformatikai módszerekkel történő megjelenítésével (GPS, GIS, távérzékelés);! a termőhely-termés összefüggések sokoldalú, oknyomozó elemzéséhez, befolyásolási lehetőségeinek feltárásához és erre a megfelelő agrotechnikai módszerek (talajművelés, vízháztartás szabályozás, növényi tápanyagellátás, növényvédelem) kidolgozásához és adaptálásához. Megfogalmaztuk azon alapelveket, amelyek a jó mezőgazdasági gyakorlat kialakításához szükségesek a környezeti feltételekhez illeszkedő és a termesztett növények igényeihez igazodó tápanyag utánpótlás, és ezen keresztül egy komplex szaktanácsadási rendszer kialakítása vonatkozóan. A munka korábbi szakaszában legfontosabb célkitűzéseink eredményeit az alábbi sarokpontok jelölik:! adatfelvételezések: talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtése térinformatikai rendszer kiépítése a kiválasztott mintaterületeken! tartamkísérletek adatainak feldolgozása, módszerfejlesztések talaj- és növény paraméterek elemzéséhez! szabadföldi kisparcellás kísérletek a vizsgált növényfajok (búza és kukorica) termőhelyi és technológiai paramétereinek meghatározására! térinformatikai alapokra épülve növénykórtani és állati kártevők felvételezési módszereinek kialakítása! műszaki háttér: gép és szoftver-fejlesztés, automatizálás! termelési folyamatok monitorozása, döntéstámogató rendszerek kialakítása! preciziós modell alkalmazás: kis- és nagyüzemi területek integrálása, gépi háttér biztosítása Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 2

3 Összegzés a tárgyidőszakban tett megállapításokról, legfontosabb eredmények A 3. és 4. mintaterület releváns adatainak GIS rendszerbe illesztése, szaktanácsadási modul verifikálása A precíziós gazdálkodás keretei között a mezőgazdasági tábla csak a vizsgálódás kereteit jelöli ki, az adatok vonatkoztatásához hiányzik a táblán belüli térbeli objektum. A precíziós gazdálkodás filozófiai kulcskérdése ezen táblán belüli tulajdonság mintázat térbeli meghatározása. A mintaterületi adatgyűjtés kiegészült az egyes mintaterületeken előfordfuló talajheterogenitás okainak feltárásával, amelyhez a szükséges talajvizsgálatok elvégeztük. A térinformatikai rendszer tervezését az előző mintaterületek építésénél alkalmazott Strukturált Rendszerelemzés és Tervezés Módszere alapján hajtottuk végre. Az előző mintaterületek építésénél felállított GIS rendszer tervre támaszkodva a gyűjtött mintaterületi adatokat térinformatikai rendszerbe illesztettük. Eddigi vizsgálatainkból már megállapítást nyert, hogy a precíziós gazdálkodáshoz kapcsolódó részletes tervezési feladatok és a hozzá kapcsolódó megvalósítások 1: :1.000 méretarányú térbeli támogatást kívánnak meg. Ezen felül a mintaterületi precíziós GIS rendszert úgy alkottuk meg, hogy mindezen ismereteket a magyarországi szabványokhoz igazodó (vetületi, topográfiai stb.) egységes rendszerbe integráltuk. A projektben résztvevő gazdaságok adatainak kezeléséhez adatbázis tervet vázoltunk. A részfeladat egy olyan átfogó adatbázis elkészítését célozza, amely a mezőgazdasági üzemek táblatörzskönyveinek, kísérleteinek, valamint talajtani vizsgálatainak rögzítésére és későbbi elemzésére alkalmas. Az adatbázis fizikai modellje alapján elvégeztük a térinformatikai adatbázis feltöltését. A precíziós gazdálkodás adatkezelése eltérő alkalmazói-szolgáltatói szinten történik. A rendszer tervezésénél szétválasztottuk az adatgyűjtés, az adatfeldolgozás-elemzés és az adatpublikálás szintjeit és ezekhez megfelelő program modulokat definiáltunk. 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. Tartamkísérletek adatainak feldolgozása, talaj és növény paraméterek elemzése, eredményeinek átadása a szaktanácsadási blokk verifikálásához A kutatási program keretében a debreceni, a gödöllői, a keszthelyi, a kompolti, a martonvásári és a putnoki hosszútávú tartamkísérletek adatainak feldolgozása történt meg. Elvégeztük a évi kísérletek beállítását, a kapcsolódó növényvizsgálatokat, illetve a kísérletek hozamvizsgálatait, a termés- és talajvizsgálatokat. Vizsgálatok célja: a változó adagú trágyázás és a különböző alkalmazási szintű kémiai növényvédelem hatásainak, illetve kölcsönhatásainak tanulmányozása, valamint az őszi búza és kukorica szemtermés beltartalmi értékének trágyázással való összefüggés vizsgálata volt. Megállapítást nyert, hogy a precíz agrotechnikai kísérletekre alapozott növénytáplálási tudományos kutatás és az összefüggések széles körének feltárása olyan folyamatosan Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 3

4 aktualizált adatbázisokat eredményezett, amelyek felhasználásával, a gazdálkodókkal közvetlen kapcsolatot tartó szaktanácsadás hatékonysága jelentősen növelhető. Folytatódott a növénykórtani és állati kártevők felvételezési módszereinek kialakítása, térinformatikai kapcsolat rendszerének kialakítása. Növényvédelmi kutatásaink során a gyomok, kórokozók és kártevők automatikus, mesterséges látásra lapozott észlelésének lehetőségét vizsgáltuk, különös tekintettel a gyakorlati megvalósíthatóságra. 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. Vizsgáljuk a terület domborzati viszonyait, illetve a mikro- és makrodomborzat hatását az elvetett növényre és a kórokozók, kártevők megjelenésére, a kialakult fertőzés erősségére ben az adatbázis létrehozása elkezdődött, melyet az elmúlt években is folytattunk. A programban kapott adatokat a feldolgozhatóság érdekében rögzítjük. Az adatbázis nemcsak a kórokozókkal és kártevőkkel kapcsolatos adatokat, hanem talajtani, tápanyag ellátottsági és agronómiai paramétereket is tartalmaz, amelyek az alapos összefüggés vizsgálatokat teszi lehetővé. Precíziós automatikus irányítási rendszer kialakítása Kutatási célkitűzéseinknek megfelelően folytatódtak a precíziós gazdálkodás műszaki hátterének megteremtésére vonatkozó kutatásaink. A részfeladatok a termőhelyi viszonyoknak, gazdasági és társadalmi elvárásoknak legjobban megfelelő termesztési technológiák műszaki hátterének megteremtését: a GPS-től kezdve a megfelelő és az agrotechnikai differenciált elvégzését, sőt automatizálását lehetővé tevő géppark fejlesztésen keresztül, a megfelelő műtrágya és növényvédőszer választék kialakításáig terjednek Konkrét megvalósításokat hajtottunk végre a helyspecifikus talaj-mintavételi rendszer kidolgozására, a precíziós termesztés megvalósítására, valamint ehhez kapcsolódóan a talaj vízgazdálkodásának ellenőrzésére és regisztrálására. Megvizsgáltuk a precíziós termesztéshez szükséges helyspecifikus talaj-mintavétel lehetséges módszereit. Jellemeztük és értékeltük ezeket az eljárásokat. A táblán belüli terméshozamban fellépő különbségek nemcsak a tápanyag-ellátottságtól, hanem a víz ellátottságtól is függnek, sok más tényező mellett. Ezért a kísérleti táblákon mérőhelyeket alakítottunk ki a talaj vízgazdálkodásának ellenőrzésére a hozam táblánkénti megoszlása, a humuszréteg vastagsága, a feltalaj és az altalaj szemcse eloszlása és az átlagos részecskeméret alapján. Mindezek alapján megállapítottuk a talaj vízkészlet dinamika időbeli változását és ezt összevetettük a hozam tábla mentén való változásával Erő- és munkagépek irányítása a precíziós növénytermesztés igénye szerint Vizsgálatai során bebizonyosodott, hogy az alkalmazott Agrocom ACT precíziós növénytermesztési rendszer az Amazone ZA-M Max Tronixc típusú repítőtárcsás műtrágyaszóróval alkalmas a műtrágya mennyiségének menet közbeni szabályozására. A táblaszintű vizsgálati adatainak elemzése alapján az is kijelenthető, hogy megfelelő kalibrálást követően a mennyiségszabályozás pontossága megfelel a gyakorlati elvárásoknak is. A tápanyagok és növényvédő szerek kijuttatásakor azonban mindig kritikus tényező a megfelelő csatlakozás, azaz a túlzott átfedés és elhagyásmentes kijuttatás. Ennek Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 4

5 megvalósítása szántóföldi körülmények között igen nehéz, kiváltképp, ha jelentős szintkülönbségek vannak a táblán belül. A közelmúltban jelentek meg azok az eszközök, amelyek a műholdas helyzetmeghatározás alapján folyamatos iránymutatást végeznek a táblán való haladás során. Kísérleteink során arra kerestük a választ, hogy hogyan illeszthető egy ilyen eszköz a már meglévő tápanyag-visszapótló rendszerbe és működésük mennyiben felel meg a gyakorlati körülményeknek. Termelési folyamatok monitorozása, döntéstámogató rendszerek kialakítása A precíziós növénytermesztés technológiája a fenntarthatóság, környezet-és egészségvédelem, valamint az optimális alkalmazkodás követelményeit a gazdaságos termeléssel összhangban kívánja megteremteni, ezért nem elegendő a kultúrnövény és abiotikus környezeti igényeinek ismerete, hanem a talaj-növény-időjárás-kártevő rendszert komplex agroökoszisztémaként kell felfogni és az agrotechnikai műveletek tervezésekor a teljes agroökoszisztémára gyakorolt hatásokat kell elemezni. Az agroökológiai kölcsönhatások szimulációs modellezése terén korábbi eredményeinket jelentősen továbbfejlesztve, több új részmodellel egészítettük ki időbeli (szezonális dinamikai folyamatokat leíró) modell-rendszerünket. A kártevő-dinamikai modell fenológiai hatások figyelembevételére is alkalmas részekkel bővült. Új eredményeket értünk el a tér-időbeli folyamatok állapotsíkokon való megjelenítésében, a tisztán térbeli folyamatok modellezésében, és az indirekt hatások vizsgálatában. A fejlesztés alatt álló Menedzsment Információs Rendszer, 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. Az információkra dinamikájukban van szükség, mert folyamatosan mérni, elemezni nem lehet, illetve nagyon költséges. Éppen ezért ahol lehet be kell építeni a rendszerbe olyan elemzési, modellezési eszközöket, amelyek helyettesítik a méréseket, előrejelzéseket készítenek, szimulálják a folyamatokat. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 5

6 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 december 22. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 6

7 1. Talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtése a 4 mintaterületről, térinformatikai rendszer kiépítése 1/d. A 3. és 4. mintaterület releváns adatainak GIS rendszerbe illesztése, szaktanácsadási modul verifikálása Eredmények A precíziós gazdálkodás keretében a táblán belüli mintázatot az agroökológiai viszonyok (termőhelyi viszonyok) valamint az adott táblán alkalmazott termesztéstechnológia (tápanyag gazdálkodás, talajművelés, növényvédelem) időben együttesen rajzolják meg. A termőhely-termés összefüggések oknyomozó elemzéséhez mindenekelőtt szükséges a termőhelyi viszonyok és a termés részletes, tábla léptékű vizsgálata, az agroökológiai és a termesztéstechnológiai paraméterek térbeli kiterjedésének meghatározása. A hagyományos gazdálkodás keretei között a terepi adatgyűjtés eredményei a mezőgazdasági táblára, mint térbeli objektumra vonatkoztathatók. A precíziós gazdálkodás keretei között a mezőgazdasági tábla csak a vizsgálódás kereteit jelöli ki, az adatok vonatkoztatásához hiányzik a táblán belüli térbeli objektum. A precíziós gazdálkodás filozófiai kulcskérdése ezen táblán belüli tulajdonság mintázat térbeli meghatározása. Az MTA TAKI a tárgyidőszak feladatait a kitűzött célok szerint, a konzorciumi partnerekkel szorosan együttműködve hajtotta végre. A 3. és 4. számú mintaterület kijelölését követően megkezdődtek a terepi talajtani és növénytani felvételezések. A talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtésével párhuzamosan a térinformatikai feladatokat a mintaterületi térinformatikai rendszer alapelemeinek meghatározásával kezdtük. A térinformatikai rendszer tervezését az előző mintaterületek építésénél alkalmazott Strukturált Rendszerelemzés és Tervezés Módszere alapján hajtottuk végre. Az előző mintaterületek építésénél felállított GIS rendszer tervre támaszkodva a gyűjtött mintaterületi adatokat térinformatikai rendszerbe illesztettük. Eddigi vizsgálatainkból már megállapítást nyert, hogy a precíziós gazdálkodáshoz kapcsolódó részletes tervezési feladatok és a hozzá kapcsolódó megvalósítások 1: :1.000 méretarányú térbeli támogatást kívánnak meg. Ezen felül a mintaterületi precíziós GIS rendszert úgy alkottuk meg, hogy mindezen ismereteket a magyarországi szabványokhoz igazodó (vetületi, topográfiai stb.) egységes rendszerbe integráltuk. A mintaterületek térinformatikai adatbázisának logikai modelljéhez az alábbi elemeket definiáltuk Egységes topográfia-domborzati adatok: Nyilvántartási adatok (kataszter-mezőgazdasági tábla) Talajtulajdonságok A talajok kultúrállapotának idősoros adatai Terepi felvételezés adatai Digitális légifotók A projektben résztvevő gazdaságok adatainak kezeléséhez adatbázis tervet vázoltunk. A részfeladat egy olyan átfogó adatbázis elkészítését célozza, amely a mezőgazdasági üzemek táblatörzskönyveinek, kísérleteinek, valamint talajtani vizsgálatainak Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 7

8 rögzítésére és későbbi elemzésére alkalmas. A részfeladat során megvalósítandó alkalmazás önálló termék, mely könnyedén alkalmas a projekt más résztermékeivel (térinformatikai modul) együttműködni. A munka részletes leírása Adatok A kapott mintaadatok elemzése során az adott gazdaságnak a következő adatok szükségesek: Táblatörzskönyv. Adott táblára vonatkozó termesztési, trágyázási paraméterek éves bontásban. Talajvizsgálati paraméterek. Adott táblára vonatkozó talajvizsgálati paraméterek. Üzemi kísérleti jegyzőkönyv. Adott táblán végzett fajtakísérletek vizsgálati eredményei. Architektúra A feladat kidolgozásához legalkalmasabb a háromszintű alkalmazás architektúra. Ennél az egyes logikai részek (adatbázis logika megjelenítés) tökéletesen elkülöníthetők egymástól. Mivel a három réteg csak jól definiált interfészeken keresztül kommunikálhat egymással, az egyes komponensek cseréje, javítása valamint bővítése sokkal egyszerűbben és biztonságosabban hajtható végre. Adatbázis Üzleti logika Felhasználói felület Interfészek Minden réteg csak a vele közvetlenül kapcsolatban lévő réteggel kommunikál, emiatt elképzelhetetlen, hogy valaki akár csak véletlenül is a felhasználói felületről közvetlenül módosíthassa az adatbázist. Adatbázis réteg Az adatbázis réteg feladata az adatok tárolása, valamint az adatok szolgáltatása a köztes logikai réteg felé. Az adatbázisban az adatok konzisztenciájáról belső tárolt eljárások, triggerek és megszorítások gondoskodnak. Amennyiben bármilyen nemű hiba generálódik az adatok közvetlen elérése folyamán, az adatbázis a hibát a felsőbb rétegek felé görgeti. Az adatbázist az adatelérési interfészen keresztül éri el a logikai réteg. Az interfész kívülről hívható tárolt eljárásokat és nézeteket tartalmaz az elemzés során feltárt és az adatbázis szintjére lebontott feladatok megvalósítására. Az adatok módosítása és megjelenítése csak ezen az interfészen keresztül lehetséges. Az interfész megvalósítása gondoskodik a több felhasználós működési környezet igényeinek kielégítéséről. Logikai réteg A logikai réteg feladata az adatbázisból kapott nyers adatok értelmezése és továbbítása a felhasználói felület számára, valamint a felhasználói felületről kapott adatok ellenőrzése és az adatelérési interfészen keresztül történő mentése vagy módosítása. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 8

9 A logikai réteg a logikai interfészen keresztül kommunikál a felhasználói felülettel. Ennek az interfésznek a megvalósításánál kell a legjobban ügyelni arra, hogy minél szabványosabb megoldásokat alkalmazzunk a későbbi rendszerintegráció elősegítése érdekében. Megjelenítési réteg A megjelenítési réteg tulajdonképpen a felhasználói felület tágabb értelmezése. Feladata az adatbázisban tárolt adatok logikus és átlátható megjelenítése a felhasználó számára, valamint az adatok módosításának és új adatok felvitelének lehetővé tétele. A megjelenítési réteg az egyszerű Webes felülettől a bonyolultabb, a felhasználó gépén futó alkalmazásig bezárólag sokféle lehet. Egy jól dokumentált logikai interfésszel azonban a felhasználói felületek típusainak cseréje, bővítése nem igényli az egész alkalmazás átírását. Térinformatikai adatbázis feltöltése 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. GIS rendszerbe illesztés A Fejér megyei Növény és Talajvédelmi Szolgálat, illetve az IKR Termelésfejlesztési és Kereskedelmi Rt. szakértőivel együttműködve, a koncepcionális modellben meghatározott adatigény alapján, megtörtént a térinformatikai keretrendszer kialakítása. A mintaterületi alkalmazás keretében a terület (termelő egység) termesztési területére, a topográfiára, a domborzatra, a talaj tulajdonságokra, a művelési egységekre és a kataszteri viszonyokra vonatkozó térképi és leíró adatokból álló intelligens térképi alapú táblatörzskönyvi rendszer kialakítását végeztük el. A rendszer alapadatbázisát a magyarországi szabványos vetületi és topográfiai rendszer állami alapadatai (kataszter, topográfiai stb.), a termőhelyi viszonyok jellemzésére szolgáló talaj- és tápanyag vizsgálati adatai valamint a kataszteri alapon építkező mezőgazdasági táblák EUkonform táblatörzskönyvi adatai jellemzik. Ezen adatbázishoz illeszkednek a terepi mintavételezés során, a különböző adatgyűjtő rendszerek (RDS, Agro-Com stb.) által gyűjtött és feldolgozott a növényzetre, gyomokra, a kártevőkre valamint a műszaki-irányítási tematikus adatok. A kialakított rendszer alkalmas a termőhelyi viszonyok és a termés részletes, tábla léptékű vizsgálatára, az agroökológiai és a termesztéstechnológiai paraméterek térbeliidőbeli meghatározására. A rendszer lehetővé teszi a termőhely-termés összefüggések vizsgálatát, valamint a talajok védelmével és termőképességük megóvásával összefüggő kérdések tudományos és gyakorlati szintű megvalósítását úgy, hogy közben kielégíti a magyarországi EU normák szerinti adatszolgáltatási kötelezettségeket. Adattárolás, adatelérés A precíziós gazdálkodás adatkezelése eltérő alkalmazói-szolgáltatói szinten történik. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 9

10 A rendszer tervezésénél szétválasztottuk az adatgyűjtés, az adatfeldolgozás-elemzés és az adatpublikálás szintjeit és ezekhez megfelelő program modulokat definiáltunk. Nyers mérési adatok A legalacsonyabb feldolgozottsága - ezáltal a más felhasználók számára történő elérési lehetősége - a terepi adatgyűjtés során gyűjtött mérési adatoknak van. Az ilyen adatok térbeli reprezentációja legtöbbször pont (objektum), amelynek lokalizációja a mérési pont helyzetét megadó koordináta pár. Az adatok tárolási módja lehet valamilyen dokumentum, táblázatos adat esetleg relációs adatbázisban tárolt adat. Az adatok térbeli helyzetének közlésére, illetve a tematikus tartalomnak más felhasználók számára történő publikációjára maga a tárolt dokumentum, táblázat, illetve a térképvázlat, a tematikus térkép szolgál. Ezen az adattárolási és adatpublikációs szinten csak a hagyományos módszerekkel lehetséges a különböző forrásokból származó, különböző időszakokra vonatkozó, különböző térbeli reprezentációjú adatok között térbeli kapcsolatot létesíteni, és térbeli elemzéseket végezni. Térinformatikai adatok A következő adatfeldolgozási szintet a térinformatikai adatok képviselik. Ezen a szinten lehet végezni a legmagasabb szintű térbeli adatelemzési feladatokat. Az adatbázisok általános statisztikai, logikai lekérdezései e rendszerekben egyrészt térben végezhetők el, hiszen a térinformatikai rendszerek legfőbb jellegzetessége az, hogy bennük az információk helyhez kötöttek másrészt a földrajzi helyzet ismerete ezeken túlmutató térképi, geometriai elemzések, lekérdezések kivitelezését teszi lehetővé (1. ábra). 1. ábra: Térinformatikai modul A program alkalmas közös felületeken térképrétegekből álló térképi adatrendszerek kezelésére, megjelenítésére és nyomtatási képek készítésére. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 10

11 Más felhasználók és más térinformatikai rendszerek számára történő publikáció kiegészülhet az adott formátumú térinformatikai adat (pl. shp, dwg, geotiff stb.) átadással. Adatpublikálás szintje Az internetes térinformatikai rendszer létrehozásánál a célkitűzés egy olyan felhasználói felület kialakítása volt, amely a felhasználók számára különleges előképzettség nélkül és egyszerűen használható. A felhasználói felület központjában minden esetben a térkép és a keresési szempontok, illetve a keresési eredményeket megjelenítő felület áll (2. ábra). 2. ábra: Az internetes alkalmazás felhasználói felülete A rendszer központjában, a rendszergazda által ellenőrzött körülmények között működő, az internetes adatszolgáltatást (adatpublikálást) végző térképi adatszerver áll, amelyhez önállóan működő térinformatikai modulok kapcsolhatók. Az adott mintaterületi rendszer adatbázisának kialakítása a szerkesztők által működtetett térinformatikai rendszer segítségével történt, a fentiekben vázolt felhasználói igények kielégítésére a térinformatikai eszközrendszerrel szerkesztett térinformatikai adatok (adatbázisok általános térbeli statisztikai, logikai lekérdezéseinek eredményei stb.) publikálását végzi az internetes térképi adatszerver. Az Internetes szolgáltatási felület kialakítása Az Internetes szolgáltatási felület kialakítását az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet és a HungaroCAD Informatikai Kft. Együttműködésében végeztük. Legfontosabb feladatunk az volt, hogy olyan kezelőfelületet alakítsunk ki, amely egyrészt bárki számára könnyen elsajátítható és használható, másrészt amellett, hogy alkalmas a gyors térképkezelésre és adatlekérdezésre, operációs rendszer függetlenséget is biztosít. Mivel napjainkban az Internet szinte életünk minden területén teret hódít, a térinformatikai rendszer működtetéséhez szükséges alkalmazást is ilyen technológiával készítettük el. Ez több szempontból is a lehető legalkalmasabbnak bizonyult. Egyrészt Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 11

12 biztosítja bárki számára, hogy egy egyszerű Internetes Böngészővel (pl. Microsoft Explorer) használhassa a programot, másrészt egy időben korlátlan számú felhasználó bármilyen távolságból jelentkezhet be a szerverre és kérdezheti le az adatokat. Az Autodesk MapGuide böngésző moduljához csak egy Internet Explorerre vagy egy Netscape Navigator-ra van szükség. Mindegyikhez csak egy kis plug-in (beépülő) modult kell telepíteni és már is alkalmassá tettük böngészőnket a térképi megjelenítésre. A végleges kezelő felület kialakítása HTML és ASP nyelvben történt JavaScriptek függvények segítségével. Ezen függvények végzik a navigációt, nyomtatást, lekérdezést, kijelölést és az adatbázisból történő kiolvasást is. A rendszer szerver-kliens felépítésű, ami azt jelenti, hogy mind az adatok, adatbázisok, mind a kezelőfelület egy Internetes/intranetes hálózatba kötött szerverre van telepítve. A térképek és a rendszer karbantartását, frissítését Szerző modulok végzik, melyek akár távolról Internetes kapcsolat segítségével is képesek az adatokat manipulálni, feltölteni. A Kliens oldal teljesen ingyenes, gyorsan könnyen elsajátítható és csak annyi funkciót tartalmaz amennyivel az elemzéseket, feladatokat egyértelműen el lehet végezni. A rendszerválasztás során fontos szempont volt az is, hogy egy olyan integrált környezetet állítsunk elő, mely alapadat független, így bármilyen térinformatikai szoftverből képes konvertálás nélkül adatokat olvasni. Ennek eredménye lett, hogy ebben a rendszerben egy Autodesk szoftver ESRI ArcView-ból érkező SHP adatokat szolgáltat a felhasználók felé. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 12

13 Az adatbázis felépítése A térinformatikai alkalmazás hierarchikus adatbázisának legmagasabb szintjén egy olyan Magyarország térkép található, melyet az 1=1: es léptéknek megfelelő OTAB (Országos Térinformatikai Alapadatbázis) alaptopográfiai elemei alkotnak. A vízrajz, úthálózat, városhatárok, stb. egy speciális kezelőfelület segítségével ki-, illetve be kapcsolhatók. A közigazgatási területek (KSH) kiválasztásával léphetünk tovább a hierarchia további szintjeire. 3. ábra: A lekérdezés indítása A közigazgatási határok hierarchikus szintjén lehetőségünk van olyan 1: es vektoros agrotopográfiai térképek megjelenítésre, mint genetikai talajtípus, talajképző kőzet, fizikai talajféleség, agyagásvány összetétel, a talaj vízgazdálkodási tulajdonságai, kémhatás és mészállapot, szervesanyag készlet, termőréteg vastagság vagy talajértékszám. A hierarchia Kísérleti helyek szintjére a KSH területek és egy évszám megjelölésével juthatunk el. A hierarchia harmadik szintjén említhető a talajtani viszonyokat jellemző talajtani adatbázis, amely azonban nem köthető közigazgatási egységekhez, hanem egy nagyléptékű országos rendszer - a Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer - mintaterületi kivágata. Az adatbázis térségi felbontású, poligon repzerentációjú agroökológiai egységekre vonatkozóan a talajok kémiai, fizikai, tájtermesztési tulajdonságait, illetve a talajfoltok termőréteg vastagsági adatait a tartalmazza. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 13

14 4. ábra: Áttekintő talajtani információk Ugyanezen a szinten kapcsolhatók be a szkennelt 1:4000-es kataszteri és az 1:10000-es topográfiai térképek is. Természetesen a különböző alap-, kataszteri-, topográfiai-, és talajtani térképek együttesen, egymás fölé vetítve is megjeleníthetők. A topográfiai térképek a tájékozódáson túl, tematikus információforrásként is szolgálnak. 5. ábra: Kataszteri információk Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 14

15 6. ábra: Topográfiai adatok Az adatbázis alfanumerikus részét a Kísérleti területekhez tartozó adatok alkotják. Ezek riportok formájában jeleníthetőek meg és tápanyag vizsgálati eredményeket, illetve fajtasor adatokat jelenítenek meg. 7. ábra: Leíró adatok Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 15

16 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 december 22. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 16

17 2. Mintaterületek talajainak jellemzése, heterogenitás vizsgálat, talajmintavételezési módszer fejlesztés 2/d. Az egyes mintaterületeken előfordfuló talajheterogenitás okainak feltárása, a szükséges talajvizsgálatok elvégzése 2/e. Szántott rétegre és mélyebb talajrétegekre vonatkozó talajtérképek elkészítése Bevezetés A precíziós növénytermesztés számára feltétlenül szükségesek az olyan talajtérképek, amelyek olyan információkat hordoznak a talaj heterogenitásáról, amelyek alapjául szolgálhatnak a különböző agrotechnikai beavatkozásoknak. A munka részletes leírása 1. korábbi tesztterületünkön, Kömlő térségében geofizikai méréseket használtunk a talaj heterogenitás nyomon követésére. A két alkalmazott módszer a radartechnika, illetve a multielektródás geoelektromos szelvényezés volt. Míg az első technikával nem sikerült használható információkat nyernünk, addig az utóbbi meglehetősen sikeres volt. A különböző talajfoltok és rétegek fajlagos ellenállása ugyanis a korábbi vizsgálati eredményeknek változott az É-D, illetve a K-NY mérési szelvényben (1., 2. és 3. ábra). A homokdombnak, amely rendkívül száraz és sómentes volt sokkal nagyobb volt a fajlagos ellenállása, mint a mélyebben fekvő, nedves és néhol emellett sót is tartalmazó talajrétegeknek, illetve foltoknak. A geoelektromos mérési térképek ott jeleznek nagyobb vezetőképességet, ahol a sótartalmú foltokat találjuk. A két szelvényábra tökéletesen bemutatja, hogy nemcsak a talajfelszínen elvégzett felvételezés, de a mélyebb talajrétegek is jelentős heterogenitást mutatnak, amelyek egyúttal a felszíni különbözőségek okaiként is szerepelnek. A talaj fajlagos vezető képességének mérése hasznos adalék lehet a precíziós növénytermesztés földi referencia talajtérképéhez, annak egyik moduljaként szerepelhet. 2. Ismert mélységi képet mutató tesztterületen, a százhalombattai földvár területén alkalmaztuk a harmadik geofizikai vizsgálati módszert, a mágneses térerősség mérést. Eddigi tapasztalatok szerint ugyanis a mágneses térerősség nemcsak a fémtárgyak esetében, de a megbolygatott talajrétegek kimutatására is alkalmas. Amint azt a 4. ábrán jól láthatjuk, az élénk piros-sárga színek jelzik a korábban feltételezett széles és mély árok helyét az ábra jobb alsó részén. Feltételezésünk szerint a mágneses anomália mérése is alkalmas mérési módszer lehet emberi kéz által kiásott, de később betemetett, vagy betemetődött árkok és más talajmozgatások kimutatására. A precíziós növénytermesztés talajtérképének elkészítéséhez azonban csak nagyon speciális körülmények között lesz rá szükség. 3. Ács térségében lévő tesztterületen talajtani terepbejárást végeztünk, és megállapítottuk, hogy a precíziós növénytermesztés talajheterogenitása szempontjából érdekes terület kerül kijelölésre. A terület mind geomorfológiájában, mind talajtakarójának képződésében jelentős különbségeket mutat. A táblán ezután kijelöltük a sekélyföldtani fúrások (3 Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 17

18 méteres) számára a vizsgálati hálót. A MÁFI Agrogeológiai Főosztályának munkatársai év őszén elvégezték a fúrásokat. A talajminták vizsgálatára év tavaszán kerül sor. Ugyancsak tavasszal kerül sor a terület talajtani térképének elkészítésére is. 4. A Dág térségében lévő korábbi tesztterületünkön szintén elvégeztettük a MÁFI munkatársaival a sekélyföldtani (3 méteres) fúrásokat, összesen 24 pontban. A terület sík platót, erősen erodált lejtőszakaszt és lejtőhordalékkal borított részt is tartalmaz. A platós részen pangóvíz hatását észlelhettük a terep bejárásakor. A vizsgált terület szintvonalas térképét az 5. ábra mutatja. Megvizsgáltuk a 24 fúráspontban 0-50, , , , és cm között vett talajminták ph-ját, CaCO 3 tartalmát, Arany-féle kötöttségét, összes sótartalmát és humusztartalmát. Elkészítettük és a 6., 7., 8. és 9. ábrán bemutatjuk az egyes talajtulajdonságokra vonatkozó geostatisztikai térképeket a 0-50 cm-es talajrétegben, illetve a 10., 11., 12. és 13. ábrán az cm-es talajrétegre. A felszíni CaCO 3 és humusztartalom térkép nagyon jó összhangban van a terepbejáráson észlelt eróziós heterogenitással. A mélyebb talajréteg térkép pedig csak megerősíti a felszínen tapasztaltakat. Az 1. táblázatban részletesen bemutatott adatok magyarázatul szolgálnak a térképeken látottakhoz. A későbbiekben a felvehető foszfor és kálium tartalomra is elkészítjük a geostatisztikai térképeket, természetesen a szükséges vizsgálatok elvégzése után. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 18

19 Ábra és táblázatjegyzék (fájl-hivatkozások): 1. ábra Kömlő mintaterületen multielektródás geoelektromos szelvényezés áttekintő vázlat. (Holmert_Elektr.pdf) 2. ábra Kömlő mintaterületen multielektródás geoelektromos vizsgálat K-Ny szelvény (komk1.jpg) 3. ábra Kömlő mintaterületen multielektródás geoelektromos vizsgálat É-D szelvény (komed1.jpg) 4. ábra Százhalombattai földvár területén mágneses térerősség vizsgálat (Mag_Batta.pdf) 5. ábra Dág térségében lévő tesztterület szintvonalas térképe 6. ábra Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. CaCO 3 % 0-50 cm-es mélységben (Ca0-05.srf) 7. ábra Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. Humusz % 0-50 cm-es mélységben (Hum0-05.srf) 8. ábra Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. Összes só % 0-50 cm-es mélységben (So0-05.srf) 9. ábra Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. Arany-féle kötöttség 0-50 cm-es mélységben (Ka0-05.srf) 10. ábra Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. CaCO 3 % cm-es mélységben (Ca05-1.srf) 11. ábra Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. Humusz % cm-es mélységben (Hum05-1.srf) 12. ábra Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. Összes só % cm-es mélységben (So05-1.srf) 13. ábra Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. Arany-féle kötöttség cm-es mélységben (Ka05-1.srf) 1. táblázat Dág térségében lévő tesztterület sekélyföldtani vizsgálat. Talajvizsgálat adatok Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 19

20 1. ábra Kömlő mintaterületen multielektródás geoelektromos szelvényezés áttekintő vázlat. Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 20

21 2. ábra Kömlő mintaterületen multielektródás geoelektromos vizsgálat K-Ny szelvény Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 21

22 3. ábra Kömlő mintaterületen multielektródás geoelektromos vizsgálat É-D szelvény Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 22

23 4. ábra Százhalombattai földvár területén mágneses térerősség vizsgálat Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 23

24 5. ábra Dág térségében lévő tesztterület szintvonalas térképe % lejtõ Preciziós növénytermesztés NKFP 4/037/2001. szakmai részjelentés december 22 24

25 KÁROLY RÓBERT FŐISKOLA GYÖNGYÖS 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 december

26 3. Tartamkísérletek adatainak feldolgozása, talaj és növény paraméterek elemzése, módszer fejlesztés 3/d-e évi kísérlet beállítása. Növényvizsgálatok évi kísérlet hozamvizsgálatai, termés- és talajvizsgálatok Eredmények 1. Az őszi búza szemtermés beltartalmi értékének összefüggése a trágyázással Az őszi búza termesztéstechnológiájában az anyagköltség és ezen belül a tápanyagellátás képezi a legjelentősebb költséghányadot, egyben ez a tényező határozza meg döntően a termés mennyiségét és minőségét. A kérdéskört jelentőségénél fogva számtalan publikáció dolgozza fel, elemzi és értékeli az agrotechnikai és az ökonómiai összefüggések széles skáláját. A tudományos igényű feldolgozások közös és kiemelt megállapítása, hogy a növény tápanyagigényének optimális kielégítése biztosítja a legnagyobb termést és a legjobb minőséget. Természetesen az optimális értékeket az ökológiai feltételek (talajtulajdonságok, éghajlati elemek), a termelt növényfajta (extenzív, intenzív fajták), és az alkalmazott agrotechnika többi eljárása (talajművelés, növényvédelem, betakarítási technológia, stb) nagymértékben befolyásolja. A trágyázás hatékonyságát befolyásoló tényezők sora a növénytermesztő gazda igényei szerint meghatározható és a gazdálkodás színvonalának fejlődésével kiegészíthető, korszerűsíthető. Az ismert tananyagot képező összefüggések ellenére a gyakorlatban alkalmazott eljárások szakmailag messze esnek az ismeretanyagtól, a gazdálkodók szakmai döntéseit rövid távú likviditási helyzetük határozza meg. A precíz agrotechnikai kísérletekre alapozott növénytáplálási tudományos kutatás és az összefüggések széles körének feltárása olyan folyamatosan aktualizált adatbázisokat eredményez, amelyek felhasználásával, a gazdálkodókkal közvetlen kapcsolatot tartó szaktanácsadás hatékonysága jelentősen növelhető. Az előállított termés minőségét is figyelembevevő precíziós termesztéstechnológiák alkalmazása könnyebben és lényegesen kedvezőbb áron értékesíthető termékeket eredményeznek. Az Országos Műtrágyázási Tartamkísérletek 36. éve folyó kísérletsorozata az ország kilenc különböző talajtípusán és tájkörzetén teszik lehetővé a trágyázás-tartamtrágyázás aktuális és kumulálódó hatásainak vizsgálatát. Eredményeik meghatározó jelentőségűek a növénytáplálási, a környezetvédelmi és az ökonómiai kutatásokban. A Károly Róbert Főiskola Fleischmann Rudolf Kutatóintézete az OMTK kísérleteket két agrotechnikai telepén folytatja 1968-tól kezdődően. Kompolton csernozjom barna erdőtalajon és Putnokon agyagbemosódásos barna erdőtalajokon. 26

27 A munka részletes leírása A trágyázási tartamkísérletek 20. évéig a vizsgálatok célja a növekvő tápanyag adagok és a változó tápanyag arányok hatásainak vizsgálata volt a kísérleti hely és talajtípus, a különböző növényi sorrend, az évhatás és a tartamhatás összefüggéseiben. A kísérletet az ötödik rotációt követően ( 20. év ) az egységes kísérleti terveknek megfelelően átalakítottuk. Az átalakítás során a vetésforgókat összevontuk (jelenleg egységesen őszi búza - kukorica - kukorica - őszi búza). A felszabadult ismétléseket és kezeléseket az eredeti kezelések megtartása mellett a tápanyag feltöltődés és kimerülés folyamatának vizsgálatára tettük alkalmassá. A 20. évig nagy adagokkal trágyázott parcellák területén a trágyázást mérsékeltük, illetve teljesen megszüntettük, másrészt az eddig kis adagokat megemeltük. Az átalakítás elsődleges célja a felvehető tápanyagokkal különböző mértékben feltöltődött talajok kimerülési folyamatának, illetve az elért ellátottsági szint gazdaságos szinten tartásának tanulmányozása. E mellett az eredeti kezelések megtartása biztosítja a 20 év alatt a talajban végbement folyamatok (elszegényedés, feltöltődés, elsavanyodás, stb. ) háborítatlan folytatódását, tanulmányozását. A kísérleti adatok felhasználásával az Észak-Magyarországon legnagyobb területi arányt képviselő agyagbemosódásos és csernozjom barna erdőtalajain lehet tökéletesíteni a szaktanácsadást, prognosztizálni a csökkentett az optimális és a túladagolt műtrágya adagok mellett elérhető termés eredményeket. Mindkét kísérleti terület talajadottságainál fogva kiválóan alkalmas a trágyázás és talajsavasodás folyamatának megfigyelésére az összefüggések feltárására. A kísérletsorozatok vizsgált vetésforgói. Kompolton: A 1736*, B , A - B 1835, A - B 1934 ( össz.: 580 parcella) Putnokon: A , B , C , A - B 1835, A - B 1934 ( össz.: 660 parcella) A kísérletek vetésfogói mindkét kísérleti helyen a következők: A 17 sorozatokban: őszi búza-kukorica-kukorica-borsó B 17 őszi búza-kukorica-kukorica-őszi búza B 17 őszi búza-kukorica-kukorica-kukorica* Putnokon C 17 kukorica monokultúra A-B 18 őszi búza-kukorica-kukorica-őszi búza A-B 19 őszi búza-kukorica-kukorica-őszi búza (a kiemelt szakaszok az gazdasági évben vizsgált növényeket jelölik) *Megjegyzés: a kísérlet kódszámához kapcsolt második két számjegy a beállítás óta eltelt évek számát jelöli A gazdálkodás minőségének és eredményességének fejlesztése érdekében a ben végzett őszi búza kísérleteink minden parcellájának (800 parcella) terméséből elvégeztük a következő beltartalmi vizsgálatokat: évi kísérletek: Kompolt AB 1833, AB 1932; Putnok AB 1932 (480 parcella) - nedves sikért - nyers fehérjetartalom évi kísérletek: Kompolt AB 1933; Putnok AB 1933 (320 parcella) 27

28 - nedves sikértartalom - nyers fehérjetartalom - keményítő tartalom - szedimentácíós érték, (Zeleny szám) 1. A vizsgálatok eredményei A vizsgálatok eredményeit kísérletenként varianciaanalízissel értékeltük. Az elemzések kiterjednek a tápanyag feltöltés és kimerítés hatásait célzó kísérleti kezelések feldolgozására is. A teljes kiértékelési eredménysort jelentős terjedelme miatt nem csatoljuk részjelentésünkhöz, de természetesen adatbázisainkban elérhetőek. Kísérletenként és vizsgálati értékenként két táblázatot csatolunk a mellékletekben: - a kísérlet minden kezeléskombinációjának összesítő táblázatát amelyről leolvasható a vizsgált N-P-K adagok és arányokhoz tartozó mérési eredmények ismétlésátlaga, szórása és a CV% értéke - és a kiemelt N*P kombinációk kölcsönhatás táblázatait, amelyekről leolvashatóak az N és P főhatások. A kiemelt N*P táblázatok a következő kezeléscsoportok adataiból kerültek összeállításra: a. b. c. 5 N és 2 P szint 3 N és 3 P szint 3 N és 4 P szint Kezelé N P Kezelé N P Kezelé N P s s s Az eredmény táblázatokban ismertetett Szd 5% -értékek a kezeléscsoportokra bontott N*P főhatásokra és kölcsönhatás kombinációkra vonatkoznak. A szignifikáns differencia értékét abban esetben is kiszámítottuk és tájékoztató jelleggel közöljük, ha az adatok alapján az átlagok közötti különbség nem éri el a megbízhatóság szintjét. Az eredmények könnyebb áttekinthetőségének érdelében az a. és c. jelű kezelés csoportokból a nitrogén (N1-N5) és foszfor (P1-P4) főhatásokat vizsgálati értékenként 28

29 grafikonokon is ábrázoltuk. A grafikonok kísérleti évenként és kísérleti helyenként mutatják be a kísérleti főhatásokat (1-4. ábrák). 1.1 A nedvessikér-tartalom értékének összefüggése a trágyázással Az 1. ábrán a grafikon görbéi két kompolti és két putnoki kísérletben mért sikértartalom értékeket ábrázolja. Mindkét kísérleti helyen 2002-ben mértünk magasabb értékeket. A nitrogén hatások görbéin minden kísérlet és év adatai alapján szembeötlő, hogy nitrogén ellátás növelése a sikértartalom közel lineáris növekedéséhez vezetett 200 kg/ha hatóanyag mennyiségig. A gyengébb termőképességű agyagbemosódásos barna erdőtalajon mindkét kísérleti évben a kontroll és az 50 kg/ha adagok kisebb sikértartalom értékekről indulnak a görbék emelkedése, azonban meredekebb és azonos évjáratban a legnagyobb nitrogén adagok mellett közelítően azonos értékeken kulminálnak. A két putnoki kísérlet nitrogénhatás adatsora a logisztikus görbe, a kompolti értékek a vizsgált szakaszban a másodfokú polinom szabályai szerint rendezhetőek. A maximum értékek a 250 kg/ha nitrogén adag közelében becsülhetőek. 29

30 Az őszi búza (MV-Magvas) nevessikér-tartalmának változása a kísérleti hely, az évjárat és a trágyázás függvényében 1.ábra % P_2001 P_2002 K_2001 K_ O N1 N2 N3 N4 N5 P1 P2 P3 P4 nitrogén hatás Foszfor hatás Kísérleti hely: K = Kompolt, csernozjom barna erdőtalaj P = Putnok, agyagbemosódásos barna erdőtalaj Hatóanyag kg/ha N1 50 P1 50 N2 100 P2 100 N3 150 P3 150 N4 200 P4 200 N

31 A foszfortrágya adagjának növelése nem volt összefüggésben a sikértartalom mennyiségével a vizsgált intervallumban (és NK alapokon) csak az évjárat hatása szembeötlő, a két talajtípuson azonos évben mért értékek is közel azonosak. Ha a kísérletekhez tartozó (mellékletekben csatolt) N*P táblázatok mérési értékeit vizsgáljuk megállapítható, hogy a foszforhatás nincs kölcsönhatásban az NK szintek nagyságával ( a, b, c táblázatok). Az Euró minősítés jelentő 25%-os sikértartalmat Kompolton évjárattól függően kg/ha, Putnokon kg/ha N hatóanyaggal lehetett elérni. A javító búza minősítést 2001-ben csak a legnagyobb adagok közelítették, 2002-ben ugyanezt a minőséget 100 illetve 150 kg nitrogén hatóanyagot tartalmazó műtrágyával el lehetett érni. 31

32 1.2 A nyersfehérje tartalom értékének összefüggése a trágyázással A nyersfehérje értékek grafikonját a 2. ábrán mutatjuk be. A nyersfehérje tartalom változása szorosan követi, gyakorlatilag együtt változik a nedves sikértartalom értékével. A nitrogén hatások görbéinek lefutása mindkét kísérleti helyen és évjáratban a logisztikus függvénnyel jellemezhetők. Az értékek szoros illeszkedése első látásra szembetűnő. Azonos talajtípuson a a görbék karakterisztikája is igen hasonló - alacsonyabb illetve magasabb értékekkel - gyakorlatilag párhuzamos görbéket kaptunk. A foszfortrágyázás és a szemtermés nyersfehérje tartalma között nincs igazolható összefüggés. Csak az évhatás eltérése látszik mindkét kísérleti helyen. A két erdőtalaj típus között sem mérhető különbség, minden foszforszinten azonos évben azonos nyersfehérje értékeket kaptunk. Az őszi búza (MV-Magvas) fehérjetartalmának változása a kísérleti hely, az évjárat és a trágyázás függvényében 2. ábra % P_2001 P_2002 K_2001 K_ O N1 N2 N3 N4 N5 P1 P2 P3 P4 nitrogén hatás Foszfor hatás 32

33 Kísérleti hely: K = Kompolt, csernozjom barna erdőtalaj P = Putnok, agyagbemosódásos barna erdőtalaj Hatóanyag kg/ha N1 50 P1 50 N2 100 P2 100 N3 150 P3 150 N4 200 P4 200 N A keményítőtartalom értékének összefüggése a trágyázással A keményítőtartalom (4. ábra) negatív összefüggést adott a nitrogéntrágyázással. Legnagyobb értékeket (Kompolton: 59%, Putnokon: 63%) nulla-kontroll parcellák termésében mértünk. A putnoki eredménysorhoz negatív előjelű logisztikus függvény illeszthető a kompolti értékek az adott kísérleti évben és mérési tartományban negatív lineáris egyenlet szerint változnak. A két talajtípus között is fordított az összefüggés a jobb termőképességű csernozjom típuson minden nitrogén szinten néhány százalékkal kisebb keménytartalmakat mértünk. Foszforhatást a vizsgálatok nem igazoltak. 33

34 Az őszi búza (MV-Magvas) keményítő tartalmának változása a kísérleti hely és a trágyázás függvényében 3. ábra % K_2002 P_ O N1 N2 N3 N4 N5 P1 P2 P3 P4 nitrogén hatás Foszfor hatás Kísérleti hely: K = Kompolt, csernozjom barna erdőtalaj P = Putnok, agyagbemosódásos barna erdőtalaj Hatóanyag kg/ha N1 50 P1 50 N2 100 P2 100 N3 150 P3 150 N4 200 P4 200 N

35 1.4 A szedimentációs értékek (Zeleny szám) összefüggése a trágyázással A Zeleny szám értékének változása (3. ábra) is igazolja a vizsgált beltartalmi értékek egymás közötti szoros korrelációját és kapcsolatát a nitrogén trágyázás mértékével. Agyagbemosódásos barna erdőtalajon az érték változásának intervalluma között volt, csernozjom barna erdőtalajon szűkebb határok között értékek között változott. A kedvezőbb értékeket Kompolton a csernozjom típuson mértük. Putnokon a logisztikus görbe emelkedése meredekebb, az értékek 200 kg/ha N adag alkalmazása esetén közelítik a jobb termőképességű talajtípuson mért eredményeket. Foszforhatást a Zeleny szám értékei sem igazoltak. Az értékek minden foszforszint estében azonosak, vízszintes egyenesként ábrázolhatóak. A talajtípusok hatása a minőséget jelző értékekre itt is leolvasható. Az őszi búza (MV-Magvas) szedimentációs értékének (Zeleny szám) változása a kísérleti hely és a trágyázás függvényében 4. ábra K_2002 P_ O N1 N2 N3 N4 N5 P1 P2 P3 P4 nitrogén hatás Foszfor hatás 35

36 Kísérleti hely: K = Kompolt, csernozjom barna erdőtalaj P = Putnok, agyagbemosódásos barna erdőtalaj Hatóanyag kg/ha N1 50 P1 50 N2 100 P2 100 N3 150 P3 150 N4 200 P4 200 N

37 SZENT ISTVÁN EGYETEM MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR NÖVÉNYTERMESZTÉSI INTÉZET DEBRECENI EGYETEM AGRÁRTUDOMÁNYI CENTRUM MTA MEZŐGAZDASÁGI KUTATÓINTÉZET VESZPRÉMI EGYETEM GEORGIKON MEZŐGAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR ÖSSZEFOGLALÓ RÉSZJELENTÉS a Precíziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében a négy növénytermesztési kutatóhely munkájáról Nyílvántartási szám: 4/037/2001 OM szerződés száma: OM-00292/2001 (4. tag) OM-00294/2001 (5. tag) OM-00297/2001 (6. tag) OM-00300/2001 (7. tag) Témafelelősök: Prof. Dr. Jolánkai Márton SZIE NTTI Prof. Dr. Nagy János DE ATC Prof. Dr. Berzsenyi Zoltán MTA MgKI Prof. Dr. Kismányoky Tamás VE Georgikon Gödöllő december