KUTATÁSOK A 210 ÉVES ERDŐMÉRNÖKI KARON

KUTATÁSOK A 210 ÉVES ERDŐMÉRNÖKI KARON

A konferencia és a kiadvány támogatói:

Szerkesztő: Dr. habil. Czupy Imre Dr. Horváth Attila László Címlapfotót szerkesztette: Dr. Horváth Attila László Nyomdai kivitelezés: LŐVÉR-PRINT KFT. Sopron, Ady E. u. 5. Soproni Egyetem Kiadó ISBN 978-963-334-311-1 Sopron, 2018

Tartalom 1. Polgár András Kovács Zoltán Bidló András Szakálosné Mátyás Katalin Horváth Attila László: Szénlábnyom számítása életciklus elemzéssel a fahasználat, fafeldolgozás és a faanyag energetikai célú felhasználása esetén... 5 2. Horváth Béla Czupy Imre Horváth Attila László Major Tamás Szakálosné Mátyás Katalin Vágvölgyi Andrea: Az erdészeti biomasszatermelés gépesítése és energiamérlege... 15 3. Sudár Ferenc János Horváth Attila László Szakálosné Mátyás Katalin: Magasan gépesített fakitermelési munkarendszerek vizsgálata... 23 4. Rétfalvi Tamás Szabó Piroska: Termeljünk együtt a természettel agrárerdészeti projekt a Soproni Egyetemen... 29 5. Vityi Andrea Kiss-Szigeti Nóra Kovács Klaudia: Az agrárerdészet magyarországi helyzete... 34 6. Zagyvainé Kiss Katalin Anita Csáki Péter Kalicz Péter Szőke Előd Gribovszki Zoltán: A fák hidrológiai szerepe az agrárerdészeti rendszerekben... 41 7. Péterfalvi József Primusz Péter Kisfaludi Balázs Kaszala Judit Gribovszki Zoltán Kalicz Péter Bazsó Tamás: Földutak járhatóságának biztosítása talajstabilizáció alkalmazásával... 46 8. Horváth Adrienn Csáki Péter Kalicz Péter Szita Renáta Winkler Dániel Bidló András: Komplex városökológia vizsgálatok Székesfehérváron... 51

Címlapon szerepló fotók címe és forrása (fentről lefelé, balról jobbra haladva): - Patakmenti vegetáció, Zagyvainé Dr. Kiss Katalin - Valmet 840.2 forvarder, Dr. Horváth Attila László - Agroerdészet, http://www.sustainfarm.eu/en/articles - Mus-Max Wood Terminátor 12 aprítógép, Dr. Horváth Attila László - 210 éves EMK logó, SOE EMK Dékáni Hivatal - Ponsse Ergo 8WD harveszter, Dr. Horváth Attila László - A földmű a mészstabilizáció után, Erdészettudományi Közlemények 2014. 4. évfolyam 1. szám 125. oldal - Agrárerdészet Franciaországban, http://climate-adapt.eea.europa.eu - Székesfehérvár területhasználata, Dr. Horváth Adrienn

Szénlábnyom számítása életciklus elemzéssel a fahasználat, fafeldolgozás és a faanyag energetikai célú felhasználása esetén Polgár András 1 Kovács Zoltán 2 Bidló András 3 Szakálosné Mátyás Katalin 4 Horváth Attila László 5 1,3 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Környezet. és Földtudományi Intézet 2 Nemzeti Agrárkutatási Innovációs Központ, Erdészeti Tudományos Intézet 4,5 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet E-mail: polgar.andras@uni-sopron.hu Kulcsszavak: szénlábnyom, életciklus-elemzés, fahasználat, fafeldolgozás, energetikai célú felhasználás Bevezetés Mátyás (2006) és Rumpf et al (2011) szerint a légköri szénmegkötés jelentőségének felismerése kedvező helyzetbe hozta az erdőgazdálkodást. Az erdőgazdálkodás az egyetlen olyan gazdasági tevékenység, amely azon túl, hogy szénsemleges, jelentős mennyiségű atmoszférikus szén tartós kivonását is lehetővé teszi. A fa, mint nyersanyag szénsemlegessége napjainkban is igazolásra szorul, megannyi tényező figyelembe vételével (Klein et al 2015). A környezeti elemek és rendszerek jellemzőiben az emberi tevékenység következtében bekövetkező változás a környezeti hatás (Pájer 1998). Az életciklus-elemzés (LCA) kiváló eszköze a környezeti hatások megalapozott vizsgálatának (ISO 14040-44), azonban az erdészeti alkalmazása máig kihívást jelent az LCA közösség számára (Frühwald 1995). Az LCA erdészeti alkalmazásának elmúlt, több mint húsz éves időszakát Heinimann (2012) és Klein et al (2015) tekintik át munkájukban részletesen. Magyarországon - csakúgy, mint Európában - látszólagos ellentét van a kitermelt fa alapanyag ipari célú (fatermékben történő) és az energetikai célú felhasználás között, amely a valóságban szimbiózist jelent. Az ellentétek természetesen tovább is gyűrűznek, hiszen a termék előállítás közben is keletkezik olyan hulladék/melléktermék, melynél felvetődhet, hogy abból újabb terméket készítsünk, vagy éppen energetikailag hasznosítsuk (Németh 2016). A biomassza alapú energia hasznosítás esetén Dinya (2018) felhívja a figyelmet a szakmai szempontokat előtérbe helyező, tágabb rendszerbe illeszkedő, hosszú távú és termékpályákban 5

gondolkodó döntéshozatal fontosságára a helyi és országos szintű döntések során egyaránt. A biomassza energetikai hasznosítása a jövőben is fontos része lesz az energiamixnek, de a vezető szerep más megújuló forrásokra vár (Dinya 2018). A biomassza energetikai hasznosításának ökológiai lábnyomával kapcsolatos érzékeny szempontokat Szlávik Sebestyénné (2018) tekintik át. Felhívják a figyelmet a szénlábnyom számítás során a széntárolók (carbon pool) figyelembevételére is. Célkitűzések Kutatásunk célja a szén-dioxid mérleg (szénlábnyom számítás) elkészítése a nyersfa folyamat lánc (Klein et al 2015) rendszerhatárain belül az alábbi részletesen vizsgált, konszekutív szubmodulokra nézve: - 1. szubmodul: a fahasználat (400 m 3 ipari fa előállítása) és - 2. szubmodul: az arra épülő elsődleges faipari tevékenység, a hengeresfa feldolgozás (400 m 3 ipari fa, célzottan a raklapgyártás folyamatával jellemezve), valamint - 3. szubmodul: a 2. szubmodulból származó faapríték és faipari melléktermékek (400 m 3 : faapríték, fűrészpor, kéreg, szíjács) energetikai célú felhasználása (városi biomassza fűtőműben való felhasználással jellemezve) technológiai vonatkozásainak számba vétele. Rendszerhatárok: 1. szubmodul: A hazai erdőállományokra (esetünkben bükk, tölgy, luc, akác, nemesnyár) jellemző fakitermelési technológiák sajátos környezeti paramétereit is figyelembe kell venni, amely fontos kiegészítést jelent az eddigi szénmérleg-készítési kutatásokhoz. Az egyes elő- és véghasználati típusok (tisztító vágás, törzskiválasztó gyérítés, növedékfokozó gyérítés, véghasználat) mind jelentős faanyag kitermelésével és az intenzitásnak (gépesítettség fokának) megfelelő sajátos szénmérleggel jellemezhetők. 2. szubmodul: Az elsődleges faipar feladata az erdőből kikerülő ipari célú faválasztékokból történő alapanyaggyártás. Magyarországon számos fűrészüzem foglalkozik elsődleges faipari tevékenységgel, különböző feldolgozási kapacitással, gépesítettséggel. A megnövekedett áruszállításnak köszönhetően ma már szinte mindenütt találkozhatunk raklap forgalmazó, gyártó és javító vállalkozásokkal, melyek alapanyaggal történő ellátása tipikus elsődleges faipari tevékenység. A raklapok szabványosításának eredményeként a raklapelemek egyező méretben és hasonló eljárással kerülnek gyártásra szinte minden fűrészüzemben. A fentiek együttesen indokolják, hogy az elsődleges faipar területéről a raklapgyártást vegyük mintaként kutatásunk során. A nyersfa termékek (ipari fa, hengeresfa) további feldolgozási folyamatai, 6

esetünkben a raklapgyártás technológiája, nagyban befolyásolják a rendszerhatárokon belül számított szénlábnyomot és szénmérleget. 3. szubmodul: Kutatásunk során a faapríték és faipari melléktermékek: fűrészpor, kéreg, szíjács (dendromassza) energetikai célú felhasználásának (esetünkben városi biomassza fűtőműben) szénlábnyomával is kiegészítettük vizsgálatainkat. Szállítás esetén egységesen 40 tkm-rel számoltunk (darus tehergépkocsi, EURO 4 besorolás). Figyelembe vettük az üzemanyag, kenőolaj, villamos energia előállítás folyamatait is, valamint a keletkező fahamu szénmegkötését. Az elemzésbe nem vontuk be a technológiákhoz szükséges gépek és eszközök előállításának környezeti paramétereit, az erdei utak építésének hatásait, és a földhasználat változását. Rendszerhatár 1. szubmodul Fahasználat (elő- és véghasználatok) 2. szubmodul Hengeresfa feldolgozás (raklapgyártás) 3. szubmodul Faanyag energetikai célú felhasználása (biomassza fűtőmű) 1. ábra. Az elemzés rendszerhatára, a vizsgált konszekutív szubmodulok és kapcsolódásuk Anyag és módszer A vizsgált szubmodulokban a technológiák folyamat- és életciklus szemléletben történő környezeti vizsgálata lehetővé teszi a részletes szénlábnyom számítást és elemzést. Az IPCC és a nemzetközi szabványi követelményeknek (ISO 14040-44) megfelelő szénlábnyom számításokat (CML 2001 módszertan) környezeti életciklus-elemzéssel (LCA) végeztük, szoftveres támogatással (GaBi thinkstep Professional). Simon (2012) nyomán megállapítottuk, hogy a CML 2001 módszer GWP 100 years értéket meghatározó főbb emissziókhoz tartozó karakterizációs faktora jól illeszkedik az IPCC 2007 tanulmányhoz. A módszer tehát alkalmas a szénlábnyom (carbon footprint - CF) számítására fosszilis, biotikus és abszolút dimenziókban. Funkcióegység: mennyiségi megközelítésben dolgoztunk, vagyis minden szubmodulban 100 m 3 faanyagot tekintettünk a gyűjtött környezeti leltáradatok vonatkoztatási egységének. Feltártuk a vizsgált technológiák ökomérlegét és szénlábnyomát. A szubmodulok közötti anyag- és energiaáramok nyomon követhetősége miatt egységesen 400 m 3 faanyagra vetítettük 7

végül az adatokat. Felépítettük a vizsgált szubmodulok szoftveres környezeti életciklus modelljét (GaBi thinkstep Professional). A szénlábnyom értékeinek a faanyag szénmegkötéséhez normalizálása érdekében állományokra jellemző viszonyszámokat képeztünk: a teljes technológiai rotációra jellemző kidöntött állófa mennyiségét (400 m 3 ) alapul véve, ezen famennyiség fafajonként jellemző széntárolása esetén (Vadász 1924, Ákos 1964) a légkörből megkötött szén-dioxid szükséglethez [kg CO2/ha] (Buzás 2005 nyomán) viszonyítottuk a kiszámított szénlábnyom értékeket fosszilis, biotikus és abszolút dimenzióban [kg CO2-Equiv.]. Ezzel a viszonyszámmal a vizsgált rendszerünkben a szénmegkötési potenciál pozitív vagy negatív jellegét határoztuk meg. Eredmények Ökomérlegek és a feltárt környezeti leltáradatbázisok a vizsgált szubmodulokban 1. szubmodul: Az alábbi táblázatban kiemelten a tölgy állományra jellemző fahasználati munkarendszer összesített leltáradatait mutatjuk be 1 ha erdőállományra és 100 m3 faanyagra vonatkoztatva. 1. táblázat. A fahasználati munkarendszer összesített bemeneti és kimeneti környezeti leltáradatbázisa tölgy állományban (Magyarország, Zala megye) Paraméter Me Funkcióegység 1 ha 100 m 3 EH VH EH VH TI TKGY NFGY VH(TRV) TI TKGY NFGY VH(TRV) Állomány kora év 19 35 70 105 19 35 70 105 Kidöntendő állófa m 3 15 63 135 450 100 100 100 100 (bruttó) Input Üzemanyag kg 6,9 183,7 375,0 1576,3 46,0 291,6 277,8 350,3 Kenőolaj kg 1,6 35,4 53,9 170,6 10,7 56,1 39,9 37,9 Output CO 2 kibocsátás kg 22,1 583,8 1188,9 4986,4 147,3 926,7 880,7 1108,1 üzemanyagból Fáradt olaj (reciklált) kg 0,2 15,8 27,5 106,4 1,3 25,1 20,4 23,6 Rövidítések: Me-mértékegység, EH-előhasználat, VH-véghasználat, TI-tisztító vágás; TKGY-törzskiválasztó gyérítés; NFGY-növedékfokozó gyérítés; VH (TRV)-véghasználat tarvágás 2. szubmodul: Az alábbi táblázatban a hengeresfa feldolgozás összesített környezeti leltáradatbázisát mutatjuk be raklapgyártás esetén 100 m 3 faanyagra vonatkoztatva. 8

2. táblázat. A hengeresfa feldolgozás összesített bemeneti és kimeneti környezeti leltáradatbázisa raklapgyártás esetén (Magyarország, Komárom-Esztergom megye) Paraméter Me Funkcióegység 100 m 3 hengeresfa Input Hengeresfa m 3 100 Üzemanyag (dízel) kg 33,6 Üzemanyag (benzin) kg 9,78 Kenőolaj kg 20,5 Elektromos áram kwh 2674 Output CO 2 kibocsátás kg 137,6 üzemanyagból Fáradt olaj (reciklált) kg 20,5 Raklap m 3 50 Hulladék (kéreg, szíjács) m 3 25 Fűrészpor m 3 25 3. szubmodul: Az alábbi táblázatban a raklapból származó faapríték és faipari melléktermékek (fűrészpor, kéreg, szíjács) energetikai célú felhasználásának összesített környezeti leltáradatbázisát mutatjuk be városi biomassza fűtőmű esetén 100 m 3 faanyagra vonatkoztatva. 3. táblázat. A fás biomassza (raklapból származó faapríték) és faipari melléktermékek (fűrészpor, kéreg, szíjács) energetikai célú felhasználásának összesített bemeneti és kimeneti környezeti leltáradatbázisa városi biomassza fűtőmű esetén (Magyarország, Vas megye) Paraméter Me Funkcióegység 100 m 3 faanyag Input Faapríték m 3 50 Hulladék (kéreg, szíjács) m 3 25 Fűrészpor m 3 25 Üzemanyag (dízel) kg 155,61 Kenőolaj kg 10948,7 Elektromos áram kwh 702,1 Output CO 2 kibocsátás üzemanyagból kg 501,39 CO 2 kibocsátás faanyag tüzeléséből kg 18246,7 CO kg 5,22 NO x kg 38,26 SO 2 kg 0,48 Fáradt olaj (reciklált) kg 10948,7 Hőenergia MJ 228096,9 Hamu kg 322,53 Az 1. és 2. szubmodulban a környezeti tényezők közül jelentős volt bementi oldalon a faanyag, az üzemanyag és kenőolaj felhasználás, kimeneti oldalon elsősorban a CO2, valamint a fáradt olaj (reciklált) kibocsátás. A 3. szubmodulban, a faanyag energetikai célú felhasználása során 9

az előbbiek mellett jelentős volt a biotikus eredetű CO2 kibocsátása, melyet a szénlábnyom értékek számítása során a biotikus dimenzióban figyelembe vettünk. Életciklus hatásértékelés Az 1. szubmodul részletes vizsgálatával Polgár et al (2018) munkája foglalkozik. Az alábbi két ábra bemutatja a 2-3. szubmodul esetén tapasztalt életciklus-hatásértékelési profilt. 2. szubmodul, hengeresfa feldolgozás 3. szubmodul, faanyag energetikai célú felhasználása Rövidítések: CML2001 (April 2015) hatáskategóriák: Abiotic Depletion (ADP elements) [kg Sb-Equiv.], Abiotic Depletion (ADP fossil) [MJ]; Acidification Potential (AP) [kg SO 2 -Equiv.]; Eutrophication Potential (EP) [kg Phosphate-Equiv.]; Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) [kg DCB-Equiv.]; Global Warming Potential (GWP 100 years) [kg CO2- Equiv.]; Global Warming Potential, excl biogenic carbon (GWP 100 years) [kg CO2-Equiv.]; Human Toxicity Potential (HTP inf.) [kg DCB-Equiv.]; Marine Aquatic Ecotoxicity Pot. (MAETP inf.) [kg DCB-Equiv.]; Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) [kg R11-Equiv.]; Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) [kg Ethene-Equiv.]; Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) [kg DCB-Equiv.] 2-3. ábra. A hengeresfa feldolgozás (raklapgyártás) és a faanyag energetikai célú felhasználása (városi biomassza fűtőmű) környezeti hatásai az egyes CML 2001 hatáskategóriákban Jelentős hatáskategóriaként merült fel az abiotikus erőforrás kimerülés (ADP foss.), a tengervízi ökotoxicitás (MAETP) és a globális felmelegedés (GWP 100 years) is. E hatáskategóriák az üzemanyag és kenőolaj inputok hozzájárulásával magyarázhatók. 10

Szénlábnyom számítás Az alábbiakban bemutatjuk 1-3. szubmodulban a szénlábnyom alakulását (fosszilis, biotikus és abszolút dimenzióban). 4. táblázat. Szénlábnyom értékek fosszilis, biotikus és abszolút dimenziókban Fosszilis dimenzió (Technológiai folyamatok) 1-2-3. szubmodulok szénlábnyoma [kg CO2-ekvivalens] Teljes fosszilis % Biotikus dimenzió (Faanyag égetése) % Abszolút dimenzió Teljes abszolút Állomány 1 2 3 1+2+3 % 3 % 1 2 3 1+2+3 % nemesnyár 7449,54 4720 50800 62969,54 46 72800 54 7449,54 4720 123600 135769,54 100 luc 4403,01 4720 50800 59923,01 45 72800 55 4403,01 4720 123600 132723,01 100 tölgy 2912,89 4720 50800 58432,89 45 72800 55 2912,89 4720 123600 131232,89 100 bükk 3763,53 4720 50800 59283,53 45 72800 55 3763,53 4720 123600 132083,53 100 akác 8041,48 4720 50800 63561,48 47 72800 53 8041,48 4720 123600 136361,48 100 Rövidítések: 1 Fahasználat; 2 Hengeresfa feldolgozás; 3 Faanyag energetikai célú felhasználása % A fahasználati szubmodulban mennyiségi megközelítésben, 400 m 3 kidöntött állófára nézve, a technológiai folyamatok fosszilis eredetű szénlábnyomát illetően a következő rangsor adódott az állományokat illetően: tölgy (2912,89) bükk (3763,53) luc (4403,01) nemesnyár (7449,54) akác (8041,48) (GWP 100 years: [kg CO2-Equiv.] értékek szerint). Területi megközelítésben megállapítottuk, hogy hektáronként a vágásterületi munkák a fosszilis eredetű CO2 kibocsátás 30-40%-áért, míg a faanyag felterhelése, szállítása, leterhelése a 60-70%-áért felelős. Ehhez adódnak 400 m 3 faanyagra vetítve a hengeresfa feldolgozás fosszilis (4720 kg CO2- Equiv.) és a faanyag energetikai célú felhasználásának fosszilis (50800 kg CO2-Equiv.) és biotikus (72800 kg CO2-Equiv.) szénlábnyomai. A fosszilis dimenzión belül a szénlábnyom alakulásához a fahasználati és a hengeresfafeldolgozás szubmoduljai kb. 10-10 %-ban, míg az égetés technológiai folyamatai kb. 80%-ban járulnak hozzá. Az abszolút dimenzióban ugyanez kb. 5-5 % és 95% körüli életciklus részesedést mutat. A fosszilis dimenzió hozzávetőlegesen 45-47%-ban, míg a biotikus dimenzió 53-54%-ban járul hozzá az abszolút szénlábnyomhoz. 11

Következtetések Szénlábnyom vs. szénmegkötés A dimenziókra és a teljes rendszerre vetített szénlábnyom értékeinek faanyag szénmegkötéséhez normalizálása érdekében állományokra jellemző viszonyszámokat képeztünk. 5. táblázat. Szénlábnyom vs. szénmegkötés viszonyszámai Megközelítés Állomány Kidöntött állófa a teljes technológiai rotációban [bruttó m 3 ] Mennyiségi (400 m 3 ) Viszonyszám Fosszilis Biotikus Abszolút Állományra Állományra (kidöntött (kidöntött állófa) jellemző állófa) jellemző CO2 szükséglet / CO2 szükséglet / Szénlábnyom Szénlábnyom (biotikus) [kg (abszolút)[kg CO2-Equiv.] CO2-Equiv.] Állományra (kidöntött állófa) jellemző CO2 szükséglet / Szénlábnyom (fosszilis) [kg CO2-Equiv.] nemesnyár 400 5,32 4,60 2,47 luc 400 5,15 4,24 2,33 tölgy 400 8,85 7,10 3,94 bükk 400 9,11 7,42 4,09 akác 400 8,18 7,14 3,81 Állománytól és faanyagtól függően a technológiai folyamatok (fosszilis dimenzió) szénlábnyoma esetén a viszonyszám alakulása: 5,15-9,11 közötti; az égetés (biotikus dimenzió) esetén: 4,60-7,42; az abszolút dimenzióban pedig: 2,33-4,09. A viszonyszám 1,0-nál nagyobb tapasztalt értékei jól mutatják a rendszerhatárokon belül dimenziónként a pozitív jellegű szénmegkötési potenciált és a többszörös nagyságrendet. Kiemeljük, hogy a fenti pozitív jelleg az égetés során a hamuban szilárd formában megkötött szén mennyiségének nagyban betudható (mint széntároló carbon pool szerepel a rendszerben). A vizsgált 1-3. szubmodulok eredményeire alapozva megállapítottuk, hogy a nyersfa folyamat lánc esetén helytálló Klein et al (2015) és Németh (2016) megállapítása, miszerint a faanyag alacsony emissziójú nyersanyag. Alapul véve a fahasználati, a hengeresfa feldolgozási és fanyag energetikai célú felhasználási szubmodulok vizsgált környezeti hatásait, a jelenleg vizsgált rendszerhatároknál szélesebb nyersfa folyamat lánc további pozitív jellegű szénmegkötési potenciálja előre bocsátható a viszonyszámok tükrében, vélhetően a nagyságrend várható csökkenése mellett. 12

Köszönetnyilvánítás Kutatásunkat az AGRARKLÍMA.2 VKSZ_12-1-2013-0034 projekt, valamint a Soproni Egyetem Struktúraváltási Terve (FSA 32388-2/2017 INTFIN) projekt támogatásával valósítottuk meg. A munka a Fenntartható Nyersanyag-gazdálkodási Tematikus Hálózat RING 2017 című, EFOP-3.6.2-16-2017-00010 jelű projekt részeként a Szechenyi2020 program keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. Irodalom ÁKOS L. (1964): Erdészeti, vadászati, faipari lexikon. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, Hungary, pp. 731. BUZÁS Z. (2005): Buzás Zoltán számítása az Sz. közelében lévő Mátrakeresztes erdőtag CO2 lekötésének évi értékére. Web site. [online 2017. december 27.] URL: http://www.fagosz.hu/fataj/fataj_online/2006/08_02200226/kyoto/buzas_sz-xxerdotag-szamitasa.pdf CML 2001: GUINÉE, J.B. - GORRÉE, M. - HEIJUNGS, R. - HUPPES, G. - KLEIJN, R. - KONING, A. - DE OERS ET AL (2002): Handbook on life cycle assessment. Operational guide to the ISO standards. I: LCA in perspective. IIa: Guide. IIb: Operational annex. III: Scientific background. Kluwer Academic Publishers, ISBN 1-4020-0228-9, Dordrecht, 2002, 692 pp. on-line: http://cml.leiden.edu/research/industrialecology/researchprojects/finished/newdutch-lca-guide.html DINYA L. (2018): Biomassza-alapú energiahasznosítás: a múlt és a jövő. Magyar Tudomány 179(2018)8, 1184 1196. DOI: 10.1556/2065.179.2018.8.8 FRÜHWALD, A. (1995): LCA a Challange for Forestry and Forest Product Industry. In Frühwald, A. & Solberg, B. (eds): Life-Cycle Analysis a Challange for Forestry and Forest Industry, EFI Proceedings No. 8, European Forest Institute: 10-11 HEINIMANN, H. R. (2012): Life Cycle Assessment (LCA) in Forestry - State and Perspectives. In Croatian Journal of Forest Engineering (CROJFE), 33(2012)2: 357-372. ISSN: 1845-5719 KLEIN, D. - WOLF, C. - SCHULZ, C. - WEBER-BLASCHKE, G. (2015): 20 years of life cycle assessment (LCA) in the forestry sector: state of the art and a methodical proposal for the LCA of forest production. In The International Journal of Life Cycle Assessment. Springer- Verlag Berlin Heidelberg. Volume 20, Issue 4, April 2015. ISSN: 0948-3349 (Print) 1614-7502 (Online) 13

MÁTYÁS CS. (2006): Erdők a globális és hazai szénforgalomban. In: Szulcsán G (szerk.): Alföldi Erdőkért Egyesület. Konferencia helye, ideje: Szeged, Magyarország, 2006. 11. 14., pp. 5-13. NÉMETH G. (2016): A dendromassza, mint energetikai alapanyag jellemzése és felhasználása. Diplomamdolgozat. Nyugat-magyarországi Egyetem, Sopron ISO (2006a). ISO 14040:2006. Environmental management. Life cycle assessment. Principles and framework (ISO 14040:2006), International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, pp. 20. ISO (2006b). ISO 14044:2006. Environmental management. Life cycle assessment. Requirements and guidelines (ISO 14044:2006), International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, pp. 46. PÁJER J. (1998): Környezeti hatásvizsgálatok. Soproni Egyetem, Sopron POLGÁR A. - PÉCSINGER J. - HORVÁTH A. - SZAKÁLOSNÉ MÁTYÁS K. - HORVÁTH A. L. - RUMPF J. - KOVÁCS Z. (2018): Erdészeti technológiák szénlábnyoma és előrevetített klímakockázata. Erdészettudományi Közlemények, 2018(8)1: megjelenés alatt! Soproni Egyetem Kiadó, Sopron. ISSN: 2062-6711 RUMPF J. - HORVÁTH A. L. - MAJOR T. - SZAKÁLOSNÉ MÁTYÁS K. (2016): Erdőhasználat. Mezőgazda Kiadó, Budapest, Hungary, pp. 390. SIMON B. (2012): A rendszerhatárok és a hatásvizsgálati módszer megválasztásának szerepe az LCA eredményében az elektromos-energia előállítás példáján keresztül. In Eco-matrix. Az LCA (Life Cycle Assessment) Center - Magyar Életciklus Elemzők Szakmai Egyesület Online folyóirata. 2012/1-2: 11-24. ISSN: 2061-344X SZLÁVIK J. - SEBESTYÉNNÉ SZÉP T. (2018): A biomassza energetikai hasznosításának ökológiai lábnyoma. Magyar Tudomány 179(2018)8, 1220 1231. DOI: 10.1556/2065.179.2018.8.11 VADÁSZ E. (1924): A szén és petróleum múltja és jövője. Budapest, Athenaeum Kiadó, Hungary, Web site. [online 2017. december 27.] URL: http://mek.oszk.hu/02200/02232/html/#4 14

Az erdészeti biomasszatermelés gépesítése és energiamérlege Horváth Béla 1 Czupy Imre 1 Horváth Attila László 1 Major Tamás 1 Szakálosné Mátyás Katalin 1 Vágvölgyi Andrea 1 1 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet E-mail: horvath.bela@uni-sopron.hu Kulcsszavak: erdő, apríték, gépesítés, energiamérleg Bevezetés A fosszilis energiahordozók kimerülése, a felhasználásukból adódó környezetvédelmi problémák, az egyre nagyobb százalékban jelentkező importfüggőség arra ösztönözi az Európai Unió országait, hogy egy saját, megújuló energiaforrásokra épülő, decentralizált energiatermelést valósítsanak meg. Hazánk 2020-ra vállalta, hogy a megújuló energiaforrások részarányát az energiatermelésben 14,65%-ra növeli. A növekvő megújuló energiaigények kielégítéséhez 2020-ig becslések szerint évi 7,8-8,0 millió t/év biomassza mennyiség szükséges (Magyarország megújuló energia hasznosítási cselekvési terve, 2011). Ennek előteremtéséhez a jelenlegi erdőállományokra, az ezekből kikerülő tűzifára, az apadékra, új telepítésekre, mezőgazdasági melléktermékekre, lágyszárú (szántóföldi) energianövényekre és fásszárú energiaültetvényekre, melléktermékekre és hulladékokra kell támaszkodni. A magyar erdőkből kikerülő faanyag erdei fatermékként nem nevesített része az energetikai célokra felhasználható erdészeti biomassza. Mennyisége a bruttó és a nettó fakitermelés különbsége, átlagosan évente 1,0-1,5 millió m 3. Alapvetően vágástéri melléktermékként; valamint tisztítási és gyérítési faanyagként jelenik meg. Jelentős része egészen az utóbbi évekig hasznosítatlan maradt (az erdőfelújítás előtt elégetésre került vagy elkorhadt a területen), érdemi energetikai hasznosítása csak a közelmúltban kezdődött el. Energetikai hasznosítása az összegyűjtést és aprítást követően lehetséges. Gépei a vágástakarítók, az aprítógépek és az anyagmozgató gépek (vágástéri mellékterméket vagy aprítékot közelítők / szállítók). Az energetikai hasznosítás leggyakoribb technológiái: - vágástéri melléktermék összetolása pásztákba vagy adott méretű halmokba aprítás a vágástéren apríték szállítása a deponálási helyre; 15

- vágástéri melléktermék összetolása adott méretű halmokba vágástéri melléktermék közelítése a deponálási helyre aprítás. A tisztítási és a gyérítési faanyag az erdőnevelés hozadéka, amikor is a növekedés bizonyos szakaszában a faegyedek egy részét eltávolítjuk, a visszamaradóknak nagyobb életteret biztosítva ilyen módon. Tisztítás a fiatalosokban folyik (mindig vékony faanyagot ad), gyérítés a közepes korú állományokban, ezért már iparifa minőséget is adhat. A tisztítás és a gyérítés a fakitermelés teljesfás vagy aprítékos munkarendszerével valósul meg, mikor is a faegyedek méretéhez igazodó általában kisebb méretű gépeket alkalmazunk. A tisztítási faanyag energetikai hasznosításának leggyakoribb technológiái: - döntés közelítés aprítás; - járvaaprítás apríték szállítás. A gyérítési faanyag energetikai hasznosítása pedig leggyakrabban: - döntés közelítés aprítás technológiai folyamatán keresztül történik. Mindegyik technológiai folyamatban a döntés alapgépe a motorfűrész vagy a tisztítófűrész, gyérítésekben továbbá a harveszter (döntő-rakásoló vagy döntő-közelítő gép) is előfordulhat. Közelítésre vaslovak (tisztítási faanyagnál), univerzális traktor alapú vonszolók, kisebb teljesítményű kihordók alkalmazhatók. Az aprításhoz járva aprítógépek és mobil aprítógépek szükségesek Vizsgálati anyag és módszer Az erdészeti biomasszatermelés energiamérlegében a gépek által bevitt energiát (a gépek által munka közben elfogyasztott motorhajtóanyag mennyiségének energiatartalmát) hasonlítjuk össze a folyamatból kihozható faanyag energiatartalmával. A vágástéri melléktermék energetikai hasznosításakor, az energiamérleg meghatározásakor az alábbi modelleket elemezzük: - VM-1: összetolás adott méretű halmokba aprítás a vágástéren apríték szállítása a deponálási helyre; - VM-2: összetolás adott méretű halmokba vágástéri melléktermék közelítése a deponálási helyre aprítás. A tisztítási faanyag energetikai hasznosításakor, az energiamérleg meghatározásakor az alábbi modelleket elemezzük: - TF-1: döntés közelítés aprítás; 16

- TF-2: járvaaprítás apríték szállítás. A gyérítési faanyag energetikai hasznosításakor, az energiamérleg meghatározásakor az alábbi modellt elemezzük: - GyF-1: döntés közelítés aprítás. A modellek többségénél két lehetséges faanyag-koncentrációval (m 3 /ha) számolunk, és ennek megfelelően rendeljük hozzá a legoptimálisabb gépeket. Ennek megfelelően a modellek teljes jelzete: VM-1-K (kisebb faanyag-koncentráció); VM-1-N (nagyobb faanyag-koncentráció) és így tovább. Az apríték deponálása minden esetben egy halomban, az 1 ha-os vágásterület szélén történik. Mindegyik modellnél: a gázolaj fűtőértéke: 43 MJ/kg; a benzin fűtőértéke: 44 MJ/kg; a belsőégésű motor fajlagos fogyasztása: 260 g/kwh; a biomassza nedvességtartalma: 60%, a biomassza fűtőértéke: 7 MJ/kg (fenti nedvességtartalom mellett); a biomassza sűrűsége: 600 kg/m 3 ; a vágástéri melléktermék laza térfogatának aránya a fatérfogathoz: 10; a tisztítási vékony faanyag laza térfogatának aránya a fatérfogathoz: 5; a gyérítési faanyag laza térfogatának aránya a fatérfogathoz: 3; az aprítás lazulási tényezője: 3. A modellszámítás eredményét átlagos értéknek tekintjük, így a modellek mintául szolgálnak egy-egy konkrét gyakorlati eset energiamérlegének meghatározásához. Az élőmunka energiaszükségletét a számításoknál nem vesszük figyelembe. A biomassza légszáraz állapotban kerül termikus hasznosításra, azonban a szárításra fordított energiát a számításnál nem vesszük figyelembe, mivel az történhet például természetes úton is. Eredmények VM-1-K modell Faanyag-koncentráció: 50 m 3 /ha (ez 500 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 150 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját az 1. táblázat mutatja. Művelet 1. táblázat. VM-1-K modell energia inputja Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Összetolás adott méretű halmokba vágástakarító 40 8 83,2 3.600 Aprítás a vágástéren mobil aprítógép 60 16 249,6 10.750 Apríték szállítása a deponálási helyre pótkocsi 40 16 166,4 7.150 Összesen: 21.500 Az energia output 50 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 210.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a VM-1-K modellnél: 17

input/output = 1/10, azaz egységnyi befektetett energia révén 10 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a vágástéri melléktermék energetikai hasznosítása kis anyagkoncentrációkor is energia hatékony lehet. VM-1-N modell Faanyag-koncentráció: 100 m 3 /ha (ez 1.000 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 300 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját a 2. táblázat mutatja. Művelet 2. táblázat. VM-1-N modell energia inputja Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Összetolás adott méretű halmokba vágástakarító 60 10 156,0 6.700 Aprítás a vágástéren mobil aprítógép 100 20 520,0 22.350 Apríték szállítása a deponálási helyre pótkocsi 40 20 208,0 8.950 Összesen: 37.950 Az energia output 100 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 420.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a VM-1-N modellnél: input/output = 1/11, azaz egységnyi befektetett energia révén 11 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a vágástéri melléktermék energetikai hasznosítása növekvő anyagkoncentrációkor energia hatékonyabb. VM-2-K modell Faanyag-koncentráció: 50 m 3 /ha (ez 500 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 150 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját a 3. táblázat mutatja. 3. táblázat. VM-2-K modell energia inputja Művelet Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Összetolás adott méretű halmokba vágástakarító 40 8 83,2 3.600 Vágástéri melléktermék közelítése a deponálási helyre kihordó 80 16 332,8 14.300 Aprítás mobil aprítógép 60 16 249,6 10.750 Összesen: 28.600 18

Az energia output 50 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 210.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a VM-2-K modellnél: input/output = 1/7, azaz egységnyi befektetett energia révén 7 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a vágástéri melléktermék energetikai hasznosítása kis anyagkoncentrációkor is energia hatékony lehet, de energia-takarékosabb az apríték-szállítás a vágástéri melléktermék közelítésénél. VM-2-N modell Faanyag-koncentráció: 100 m 3 /ha (ez 1.000 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 300 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját a 4. táblázat mutatja. Művelet 4. táblázat. VM-2-N modell energia inputja Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Összetolás adott méretű halmokba vágástakarító 60 10 156,0 6.700 Vágástéri melléktermék közelítése a deponálási helyre kihordó 80 32 665,6 28.600 Aprítás mobil aprítógép 100 20 520,0 22.350 Összesen: 57.650 Az energia output 100 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 420.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a VM-2-N modellnél: input/output = 1/7, azaz egységnyi befektetett energia révén 7 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a vágástéri melléktermék energetikai hasznosításakor ennél a technológiánál az energia hatékonyság az anyagkoncentrációtól kevésbé függ. TF-1-K modell Faanyag-koncentráció: 10 m 3 /ha (ez 50 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 30 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját az 5. táblázat mutatja. 19

Művelet 5. táblázat. TF-1-K modell energia inputja Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Döntés tisztítófűrész 4 5 5,2 250 Közelítés vasló 10 15 39,0 1.700 Aprítás mobil aprítógép 60 5 78,0 3.350 Összesen: 5.300 Az energia output 10 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 42.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a TF-1-K modellnél: input/output = 1/8, azaz egységnyi befektetett energia révén 8 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a tisztítási vékony anyag energetikai hasznosítása kis anyagkoncentrációkor is energia hatékony lehet. TF-1-N modell Faanyag-koncentráció: 20 m 3 /ha (ez 100 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 60 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját a 6. táblázat mutatja. Művelet 6. táblázat. TF-1-N modell energia inputja Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Döntés motorfűrész 4 8 8,3 350 Közelítés csörlős traktor 30 16 124,8 5.350 Aprítás mobil aprítógép 60 8 124,8 5.350 Összesen: 11.050 Az energia output 20 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 84.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a TF-1-N modellnél: input/output = 1/8, azaz egységnyi befektetett energia révén 8 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a tisztítási vékony anyag energetikai hasznosításakor az energia hatékonyság az anyagkoncentrációtól kevésbé függ. 20

TF-2-K modell Faanyag-koncentráció: 10 m 3 /ha (ez 50 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 30 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját a 7. táblázat mutatja. Művelet 7. táblázat. TF-2-K modell energia inputja Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Járva aprítás járva aprítógép 300 2 156,0 6.700 Apríték szállítása a deponálási helyre pótkocsi 40 4 41,6 1.800 Összesen: 8.500 Az energia output 10 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 42.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a TF-2-K modellnél: input/output = 1/5, azaz egységnyi befektetett energia révén 5 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a tisztítási vékony anyag energetikai hasznosítása kis anyagkoncentrációkor is energia hatékony lehet. TF-2-N modell Faanyag-koncentráció: 20 m 3 /ha (ez 100 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 60 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját a 8. táblázat mutatja. Művelet 8. táblázat. TF-2-N modell energia inputja Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Járva aprítás járva aprítógép 300 4 312,0 13.400 Apríték szállítása a deponálási helyre pótkocsi 40 8 83,2 3.600 Összesen: 17.000 Az energia output 20 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 84.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a TF-2-N modellnél: input/output = 1/5, azaz egységnyi befektetett energia révén 5 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a tisztítási vékony anyag energetikai hasznosításakor az energia hatékonyság az anyagkoncentrációtól kevésbé függ. 21

GyF-1 modell Faanyag-koncentráció: 50 m 3 /ha (ez 150 m 3 /ha laza vékonyanyag-térfogatot, ill. 150 m 3 /ha aprítéktérfogatot jelent). A modell energia inputját a 9. táblázat mutatja. Művelet 9. táblázat. GyF-1 modell energia inputja Munkagép Erőgép teljesítményigénye Időszükséglet Hajtóanyag Input energia [kw] [h/ha] [kg/ha] [MJ/ha] Döntés harveszter 100 5 130,0 5.600 Közelítés forvarder 100 10 260,0 11.200 Aprítás mobil aprítógép 100 5 130,0 5.600 Összesen: 22.400 Az energia output 50 m 3 /ha faanyag-koncentrációnál: 210.000 MJ/ha. Fentiek alapján az energiamérleg a GyF-1 modellnél: input/output = 1/9, azaz egységnyi befektetett energia révén 9 egységnyi energia nyerhető. Az eredmény azt mutatja, hogy a gyérítési faanyag energetikai hasznosítása energia hatékony lehet. Összefoglalás Tanulmányunkban összefoglaltuk az erdészeti biomasszatermeléshez kapcsolódó gépeket, technológiákat, és gépi energiamérleget állítottunk fel a vágástéri melléktermék, a tisztítási és a gyérítési faanyag energetikai hasznosítását leíró modellekhez. Megállapítottuk, hogy az egységnyi befektetett energia minden esetben többszöröződik, azaz az energia hatékonyság fennáll. Köszönetnyilvánítás A tanulmány/kutató munka a Fenntartható Nyersanyag-gazdálkodási Tematikus Hálózat RING 2017 című, EFOP-3.6.2-16-2017-00010 jelű projekt részeként a Szechenyi2020 program keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. Irodalom NEMZETI FEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM (2011): Magyarország megújuló energia hasznosítási cselekvési terve. ISBN 978-963-89328-0-8, 224 p. 22

Magasan gépesített fakitermelési munkarendszerek vizsgálata Sudár Ferenc János 1 Horváth Attila László 1 Szakálosné Mátyás Katalin 1 1 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet E-mail: SudarFJ13@student.uni-sopron.hu Kulcsszavak: gépesítés-vizsgálat, kíméletesség, harveszter, forvarder, magasan gépesített fakitermelési munkarendszer Bevezetés A téma aktualitását az erdőhasználatokban is kialakult munkaerőhiány miatti fokozódó gépesítettség, valamint az erdőtörvény módosításban megjelent, örökerdő üzemmód adja. Mindezek miatt fontos célkitűzés a magasan gépesített munkarendszerek környezetre gyakorolt hatásainak un. kíméletességének vizsgálata és a munka körülményeinek pontos leírása. A kutatás során a terepi méréseket megelőzte egy kérdőíves felmérés, a munkakörülmények és befolyásoló tényezők feltárása érdekében, amelyek segítségével irányadó adatok születhetnek a gyakorlat számára, másrészt későbbi hasonló vizsgálatokkal összehasonlíthatóvá válnak az eredmények. Célok között szerepelt továbbá a hazai gyakorlat számára kézzelfogható adatok szolgáltatása az örökerdő üzemmódú erdőkben történő fahasználatokról, munkarendszerekről, feltáróhálózatokról, alkalmazandó és alkalmazható gépekről. A kíméletességi vizsgálatok rövid áttekintése A fakitermelési munkarendszereket ill. munkarendszer-változatokat eddig elvi vagy tapasztalati alapon kialakított "pontozásos vagy "százalékos indexelési" módszerekkel hasonlították össze a kíméletesség szempontjából. Pontozásos az Ormos Rumpf Keresztes (1990) által alkalmazott módszer, és a Mihály (1993) által leírt súlyszámos értékelés is. Százalékos indexelési módszert dolgozott ki Suwala (2000), amely a fakárok indexét és a felső talajréteg kárindexét átlagolja. A fakitermeléssel okozható károsítások azonban nem korlátozódnak a faállományra és a talajban okozott károkra. Gólya olyan értékelő rendszert dolgozott ki, amely az erdei környezet többi elemét is figyelembe veszi. A fahasználatok komlex minősítése végezhető el a gyérítési eredménykontroll módszerrel amelynek egyik eleme a kíméletesség vizsgálata. 23

A vizsgálat tárgya A terepi felmérések a Herceg Esterházy Magánalapítvány Lékai Erdőgazdaságánál zajlottak Néhány vizsgálat a Schwarzenbach és Langeck községhatár 1-5 ha-os magánerdeiben is történt. A mintaterületek a Borostyánkő-és Kőszegi hegységben, illetve a Hochstraß-i kavicsplatón találhatóak. A munkarendszer jellemzői közül kiemelkedően fontos a 45,5 fm/ha 1. ábra. Magasan gépesített fakitermelési munkarendszer feltártság az erdészet területén, ami igen magasnak számít. Összehasonlításképpen megemlítendő, hogy a hazai erdőkben ez az érték 4 és 22 fm/ha között változik, átlagosan 7,2 fm/ha. Az erdőfelújítás természetes úton történik, az újulat mindenhol jelen van, különböző koreloszlásban, és sűrűségben. A természetes újulat védelme érdekében fontos a vadállomány elviselhető szinten tartása, amelyet intenzív vadászattal valósítanak meg. A munkarendszert az 1. ábra mutatja. A vizsgálat során a mintaterületeken mért adatok: ¾ Közelítőnyom távolság alul, felül; ¾ Mintaterület hossza mindkét oldalon; ¾ Fafaj, darabszám, mellmagassági átmérő, famagasság,; ¾ Törzssérülés, sérülés nagysága, közelítőnyom mélysége. A feldolgozáshoz készült egy kiértékelő táblázat (2. ábra), amely tartalmazza az összes mért adatot. A kiértékelés minden esetben Microsoft Office Excel programmal valósult meg a használhatóság megkönnyítése érdekében. Minden oldalon egy mintaterület adatai, és azok kiértékelése látható, így könnyen áttekinthető és minden egyes mintaterület önmagában is minden szempontból értékelhető. Egy-egy kitermelés végén egy oldal összegzi a mintaterületek adatait. 24

2. ábra. Az adatok feldolgozásához használt sablon Eredmények A kíméletességi vizsgálatok egyik legfontosabb szempontja a dolgozókat érő hatások vizsgálata. A kézi motormanuális fakitermelésnél minden 16.000 m 3 kitermelt fára jut egy baleset. Ha hozzávesszük a tényt, miszerint az eltitkolt esetek ennek háromszorosa kiderül, hogy 5333 m 3 fára jut egy baleset (Horváth, 2007). A 2014-es Svájci tanulmány szerint 8.959 m 3 motorfűrésszel kitermelt fára jut egy baleset, ezzel szemben a magasan gépesített munkarendszerek esetén ez az adat 152.756 m 3 /baleset. Hatalmas különbség ad tehát, ha összehasonlítjuk a kézi motorfűrészes és a gépi pl. harveszteres fakitermeléseket. A balesetek 17-szer gyakrabban történnek meg a kézi fakitermeléseknél. A törzssérülések vizsgálatának eredménye várakozásainknak és a szakirodalomnak megfelelően alakult, miszerint a vékonykérgű bükk, lucfenyő és jegenyefenyő magasabb százalékban sérül, míg a durvakérgű tölgy, vörösfenyő és erdeifenyő alacsonyabb mértékben. Ha a bükk első kiugró adatától (1. táblázat), eltekintünk 7,8% az eredmény, tehát így is a lucfenyő és a jegenyefenyő mellé sorolható. A vöröstölgyről kevés adat gyűlt össze, így nem vonható le következtetés. 25

1. táblázat. A sérülések összesítése fafajra, kitermelésre lebontva Fafaj Kitermelés B LF JF EF KTT VF VT Sérülések százalékban Schwarzenbach 32 13 15 2 0 1735, 1736 0 0 1737, 1738 0 0 0 0 1743 13 6 8 1707 2 4 3 0 1734 8 7 0 4 1705 14 27 11 0 1740 10 2 0 1743, 1744 13 6 8 2740 10 8 8 Átlag 10,2 7,2 7,5 6,0 2,7 3,3 0,0 % % % % % % % A közelítőnyom hálózat vizsgálatának eredménye (3. ábra), hogy az átlagos közelítőnyomtávolság 16,2 m, a legkisebb átlagtávolság egy kitermelésnél 14,4 m, a legnagyobb 18,4 m volt. Az átlagos közelítőnyom szélesség 3-3,5 m. Megállapítható, hogy a kutatási területeken átlagosan az erdőállományok 16,7%-át teszi ki a közelítőhálózat. A közelítőnyomok mélységének mérése is megtörtént, amely alapján megállapítható, hogy 1-2 cm-nél mélyebb csapa ott alakul ki, ahol a lejtés megnő (20 felett), ahol a munkát alacsonyabb teherbírású talajon végezték, és nem volt elég vastag a gallyszőnyeg. 3. ábra. Közelítőnyom hálózat Figyelemre méltó információt szolgáltatnak a magasan gépesített fakitermelések vizsgálata során kapott, költségekre vonatkozó szakirodalmi adatok: A vizsgált harveszterek átlagos üzemóraköltsége 14.040 Ft. A gépekkel végrehajtható fakitermelés átlagos fajlagos költsége 1.318 Ft/m 3. A 2.000 2.500 Ft/m 3 körüli forvarderes közelítési költséggel az összköltség 3.500 4.000 Ft/m 3 -re tehető. (Horváth, 2015) 26

Összefoglalás Kérdőíves felméréssel a harveszterrel végzett fakitermelések munkaminőségét befolyásoló tényezők feltárása történt. A környezeti tényezőkön kívül további részletekre is kitértek a válaszadók. A magyar válaszok alapján egyértelműen kikristályosodik két súlyos probléma: az erdészeti szakoktatás alacsony színvonala, illetve az erdészeti vállalkozások alulfizetettsége. A kutatás gerincét a 71 mintaterületen 10 fakitermelés kíméletességi vizsgálata adta. Nagy hangsúlyt fektetődött a körülmények rögzítésére, így a kapott értékek összehasonlítási alapként szolgálhatnak. Csupán 2 mintaterületnél tapasztaltunk kritikus, 10 cm-nél mélyebb közelítőnyomot (talajsérülést). Köszönhetően a talaj épségének a gyökérszőnyeg sem szenvedett nagyobb, számadatokkal jellemezhető sérülést. A közelítőnyomok kialakításából adódóan elég hely van a gépek mozgásához, így tősérülés sem fordult elő. 30-40%-os erélyű gyérítések után körülménytől függően a törzssérülés 0-19% volt. Átlagosan 8-9% volt a sérült fák aránya. Összességében megállapítható tehát, hogy a vizsgált területeken köszönhetően a megfelelően megválasztott gépeknek, jól kialakított hálózatnak és munkrendnek nem tekinthető kíméletlen megoldásnak a magasan gépesített harvesztert és forvardert alkalmazó fakitermelési munkarendszerek használata. Köszönetnyilvánítás A tanulmány/kutató munka a Fenntartható Nyersanyag-gazdálkodási Tematikus Hálózat RING 2017 című, EFOP-3.6.2-16-2017-00010 jelű projekt részeként a Szechenyi2020 program keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. Irodalom FÜRST ESTERHÁZY'SCHE PRIVATSTIFTUNG LOCKENHAUS (2017): Forstwirtschaft auf 5.500 ha Waldfläche [Online] / Fürst Esterházy'sche Privatstiftung Lockenhaus. - 2017. 09 01. - https://www.esterhazy-lockenhaus.eu/wirtschaftsbereiche/forstwirtschaft/. HORVÁTH S. (2007): Munkabalaeseti körkép az erdőgazdálkodásban 2002-2006 / Dől a fa, munkavédelem és munkaügy az erdőgazdálkodásban. - Sopron : Nyugat-magyarországi Egyetem Erdőmérnöki Kar Erdővagyon-gazdálkodási Intézet. GÓLYA J. (2003): Munkarendszerek környezeti elviselhetősége [Könyvrészlet] / Fakitermelési munkarendszerek gyérítésekben / Sopron : Nyugat-Magyarországi Egyetem. 27

HORVÁTH A. L. (2015): Tézisek [Könyvrészlet] / Többműveletes fakitermelő gépek a hazai lombos állományok fahasználatában / szerző László Dr. Horváth Attila. - Sopron : Nyugatmagyarországi Egyetem. SZILY A. (2012): Fakitermeléssel okozott károk [Könyvrészlet] / A fakitermelés kíméletessége a Mecsekerdő Zrt.-nél - Diplomadolgozat / szerző Attila Szily. - Sopron : Nyugatmagyarországi Egyetem (Sopron). Erdőmérnöki Kar (Sopron). Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet (Sopron). ZIESAK, M. - ROMMEL, D. - KÜHNE, K. - ZABEL V. FELTEN, A (2014): Volkswirtschaftliche Beurteilung zur Förderung der Walderschliessung in der Schweiz. - CH-3052 Zollikofen : Bundesamt für Umwelt (BAFU), Berner Fachhochschule BFH, Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften HAFL, 2014. Augusztus 4. KWF (2016): 17. KWF Tagung [Online] / Mechanisierte Nadelschwachholzernte mit Raupenharvester und Kombiaggregat; Rücken mit Tragschlepper. - 2016. - http://www.kwftagung.org/kwf-tagung/fachexkursionen/programm/3-1-1-ttw-kombiagg.html. KATONA K. ET AL (2009): A folyamatos erdõborítás és a vadállomány harmonikus kapcsolata a Pilis-tetõ bükköseiben [Folyóirat] / Erdészeti lapok. - 2009. Július-augusztus. - old.: 240-242. 28

Termeljünk együtt a természettel agrárerdészeti projekt a Soproni Egyetemen Rétfalvi Tamás 1 Szabó Piroska 1 1 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Kémiai Intézet E-mail: retfalvi.tamas@uni-sopron.hu Kulcsszavak: agrárerdészet, fenntartható gazdálkodás, minőségi élelmiszer, hálózatosodás Bevezetés A világ fejlett országaiban a gépesítés intenzívebbé válása, a kemikáliák egyre kiterjedtebb alkalmazása, valamint a tulajdonviszonyok nagybirtokok felé történő jelentősebb elmozdulása az erdőgazdálkodás (fatermesztés) és a mezőgazdasági növénytermesztés elkülönüléséhez vezetett. Az agrárerdészet olyan földhasználati rendszer, amelyben a fás kultúrákat tudatosan integrálják a mezőgazdasági növénytermesztés vagy állattartás tevékenységébe ugyanazon földterületen, amely a jövedelmezőség és az ökológia szempontjából előnyösebb gazdálkodást tesz lehetővé, mint amit az egyes gazdálkodási formák külön-külön eredményeznek. A Világ Agrár-erdészeti Központ (ICRAF) közel 30 éve folytat kutatásokat az agrár-erdészet széles palettáján. Jó példa Törökország, ahol az Erdészeti Igazgatóság az ültetvényekben a fasorok közti területet kiadja gazdálkodóknak, ahol többek között zöldséget, gyógynövényeket, illetve a kitermelt bükk tuskóján gombát tudnak termeszteni. Franciaország is kiemelendő, ahol a KAP (Közös Agrárpolitika) által meghatározott kötelező ugaroltatás következtében 1995-ben kezdődtek meg a kimondottan agrár-erdészeti kutatások. Jelenleg az Európai Unióban az AGFORWARD (Agroforestry that will Advance Rural Development) nevű projekt keretében zajlanak kutatások, melyben több állam, egyetem és agrárkutató intézet vesz részt. Az agrár-erdészeti technológiák jelenthetik az agrárgazdálkodás minőségi és mennyiségi paramétereinek javítását, a rendelkezésre álló földterület jobb kihasználását, az adott helyi körülményekhez igazodó hatékonyabb erőforrás felhasználást. Az agrárium versenyképességének növelése a piaci lehetőségek bővülésével, a minőségi élelmiszer termelés fokozásával elérhetővé válik. A környezetkímélő agrotechnikák alkalmazásával a biodiverzitás növelése további előnyt jelent a gazdálkodók számára. 29

A projekt célkitűzései A mai hazai mező- és erdőgazdálkodásban még nem terjedt el az agrár-erdészet fogalma, illetve a hazai szántóföldi agrár-erdészeti ültetvények száma sem ismert. Kevés tapasztalat áll rendelkezésre az ültetvények üzemeltetésére vonatkozó hazai gyakorlatról annak ellenére, hogy Közép-Kelet Európában hazánk kezdte meg elsőként az ún. EU-222-es intézkedés végrehajtását (agrár-erdészeti rendszerek első létrehozása mezőgazdasági földterületeken) 2007 és 2013 között, mely tulajdonképpen csak a fás legelők létrehozásának támogatását jelentette. A közelmúltban immáron második alkalommal jelent meg az agrár-erdészeti támogatás a Vidékfejlesztési Program 2014-2020 keretében. A projekt az agrár-erdészeti rendszerek hazai adaptációját segíti. A kutatási tevékenység során olyan komplex ismeretek birtokába jutunk, amelyek hozzájárulnak a fenntartható mezőgazdálkodás megalapozásához, a jövő nemzedékek számára is elfogadható agrár termelési formák kialakításához, a fogalmak tisztázáshoz. A projekt által kijelölt probléma vizsgálata és ezáltal a célkitűzései hazánkban teljesen újszerűek és hiánypótlónak tekinthetők. További cél a partnerek közötti hálózat építése, a kapacitásokat összeszervezve kutatói teamek által a nemzetközi kutatói vérkeringésbe történő bekapcsolódás. Konzorciumi együttműködés A projektben szereplő konzorciumi partnerek kutatási területei közötti kapcsolatot az agrárerdészet tématerülete jól lefedi. A projekt tevékenységek 3 alappillér keretében zajlanak: 1. hálózatosodás, nemzetközi kapcsolatok, 2. agrár-erdészeti alapkutatás, 3. kutatásmenedzsment. Az alapkutatási tevékenységet 5 témakör köré szerveződik, az egyes munkacsoportok munkáját 1-1 kijelölt munkacsoport vezető koordinálja, ellenőrzi a szakmai vezetővel és a projektmenedzserrel folyamatosan konzultálva. A Soproni Egyetem Erdőmérnöki Kara, valamint a Simonyi Károly Kara (korábban Faipari Kara), a Kaposvári Egyetem Gazdaságtudományi Kara az agrártudományok, társadalomtudományok és környezettudományok területén valamint a Dunaújvárosi Egyetem Műszaki Intézete a műszaki tudomány és környezettudomány területén végez kutatási tevékenységet, de korábban nem volt intézményesült kapcsolat. A projekt témája lehetőséget biztosít az egyes intézményekben meglévő kutatási potenciálok szinergista összefogására. A konzorciumi együttműködés a következő területeken valósít meg közös kutatási alaptevékenységet: 1. agrárerdészet ökológiai potenciál vizsgálata, 2. agrárerdészet vadgazdálkodási hasznosítása, 30

3. agrárerdészetből származó faanyag minőség vizsgálata, 4. agrárerdészetben előállított lágyszárú növények hasznosítási lehetőségei, 5. agrárerdészeti alapanyagtermelés ökonómiai és társadalmi hatásai A már meglévő, korábbi pályázati forrásokból beszerzett eszközök fejlesztésével, illetve a jelentős a kutatói utánpótlást biztosító fiatal kutatói és hallgatói humán erőforrás fejlesztéssel biztosított a pályázati program célkitűzések teljesítése. A projekt megvalósítás időszaka: 2017.09.01-2020.08.31. A teljes költségvetés összege: 979.570.843 HUF. Kutatási témakörök bemutatása 1. Agrár-erdészet ökológiai potenciál vizsgálata Vizsgálataink során azt várjuk, hogy hazai mintaterületeken az agrárerdészeti rendszerek kiegyenlítettebb mikroklímát eredményeznek a mezőgazdasági kultúrákhoz képest, és tompítják az időjárási szélsőségek hatásait. Az enyhébb sugárzás, az alacsonyabb napi maximumhőmérsékletek és a magasabb relatív páratartalom következtében csökken a hőhullámok és a légköri aszály szélsőségessége. Célunk hazai mintaterületeken az agrárerdészeti rendszerek hidrológiai, mikroklimatikus és talajra gyakorolt hatásainak számszerűsítése, e szempontok szerinti alapinformációk szolgáltatása a komplex ökológiai, ökonómiai értékelés megalapozásául. Adatainkat komplex vízháztartási modell-számításba vonjuk be, az eredmények kiterjesztési lehetőségének vizsgálatára. Javaslatokat szeretnék megfogalmazni a projekt keretében a növénytársítás, az ültetési struktúra, és a gépigény optimalizálására, az alkalmazható növénytársítások, az optimális telepítési/vetési struktúra, a gyomkezelés, a fák megfelelő kezelése és betakarítása, a betegségek elleni védekezés tekintetében. 2. Agrárerdészet vadgazdálkodási hasznosítása Célkitűzésünk annak vizsgálata, hogy a kisüzemi módszerekkel nevelt fogoly és fácán milyen agrárerdészeti rendszerekben honosítható meg, azaz milyen másodlagos vadgazdálkodási (apróvad-gazdálkodási) funkciók adhatók az agrárerdészeti rendszereknek. A különböző agrárerdészeti rendszerek ugyanis feltételezésünk szerint jól képesek pótolni azokat a szegélyjellegű élőhelyeket, melyek az intenzív mezőgazdálkodás körülményei közepette megszűntek, felszámolásra kerültek, és ezáltal az apróvad-állományok felmorzsolódását eredményezték. A környezetbarát, természetközeli agrárerdészeti termelési rendszerek (kiegészülve a kisüzemi 31

tenyésztés ugyancsak környezetkímélő módszereivel) jó másodlagos hasznosítási formáját jelenthetik e modern termelési formáknak. 3. Az agrárerdészetből származó faanyag minőség-vizsgálata Az agrárerdészet és a faanyagminőség kapcsolatrendszer szintű kutatási projekt célja, egy korszerű, komplex földhasznosítási rendszerből kikerülő faanyag minőségi tulajdonságainak feltárása, összefüggésben a modern és tudatos fafelhasználás kérdéseivel, ill. a kutatómunka eredményeinek visszacsatolásával az agrárerdészeti gazdálkodási forma alkalmazásával a nagy értékű ipari alapanyag biztosítása érdekében. 4. Az agrárerdészetben előállított lágyszárú növények hasznosítási lehetőségei A tevékenység során a Soproni Egyetem által kijelölt agrárerdészeti mintaterületről származó gabona mikroelem tartalmát vetjük össze a referenciaterületről származó gabona mikroelem tartalmával. A vizsgálatok a Kaposvári Egyetem akkreditált Élelmiszer-, Mezőgazdasági Termék és Takarmány Minősítő Laboratóriumában valósulnak meg. A fenntartható agrártevékenységnek nélkülözhetetlen eleme a tápanyag utánpótlás kérdése. Az állati eredetű trágyák helyettesítésére a növényi eredetű alapanyagok anaerob fermentációja során keletkező fölösiszap innovatív alternatívát jelent. Kísérleti parcellákban teszteljük a fölösiszap hatását a különböző lágyszárú kultúrából származó élelmiszer alapanyagok minőségére. A prémium minőségű élelmiszerek károselem tartalmának csökkentése a talajokból történő fémkivonással is elérhető. Ennek érdekében a projekt keretén belül újszerű megközelítésben különböző gombákkal és növényekkel bioremediációs módszereket kívánunk alkalmazni. Az általunk vizsgált gombák némelyike jelentős koncentrátorként működik, sikerrel használható a mai világpiacon erősen keresett ritkaföldfémek és scandium, valamint ytterbium kinyerésében. Hazánkban különösen a földgázzal el nem látott vidéki területeken, óriási környezetszennyezést jelent a szó szerint vegyes tüzelésű fűtési rendszer. A helyzeten az előre gyártott pelletek alkalmazása javíthatna. Jelen pályázatban egy olyan technológia kidolgozása a cél, amelynek során a fűtőérték mérése mellett az emissziók is meghatározásra kerülnek, valamint teljes javaslat készül az emissziós értékek redukálásához szükséges technológiákra és berendezésekre. 32

5. Az agrár-erdészeti alapanyag termelés ökonómiai és társadalmi hatásai A projekt keretében a Folyamathálózat Mérnöki Kutató Csoport célja az elmúlt időszakban kidolgozott Közvetlen Számítógépi Leképezés továbbfejlesztése és implementálása agrárerdészeti rendszerekre. A projekt eredményeként kialakul egy egységes modell építőelem készlet, valamint az ezekből generálható (dinamikus, többskálás) folyamat modellek használatára alapozva egy tervezési és irányítási döntéseket támogató új módszertan, illetve annak kísérleti alkalmazása. Összefoglalás Anélkül, hogy a nemzetgazdaságnak jelentős hasznot hozó agrár-ágazatot veszélyeztetnénk, vélhetően nagy területek állnak rendelkezésre Magyarországon, ahol olyan alternatívát jelenthet az agrárerdészet, amely mind ökonómiai, mind ökológiai szempontból versenyképes lehet a mai hagyományos mezőgazdasági gyakorlattal. Az agrárerdészeti rendszerek kutatása, fejlesztése szorosan kapcsolódik az S3 agrár-innováció és a H2020 kiváló tudomány program fenntartható mezőgazdaság és erdőgazdálkodás, egészséges helyi élelmiszerek célkitűzésekhez. Ilyen formán a fejlesztések hozzájárulnak a társadalom általános egészségi állapotának javításához, a tájjellegű ökológiai termékfejlesztés környezetvédelmi szempontból is előnyös, növeli a vidék megtartóerejét, munkahelyeket teremtve megakadályozza az elvándorlást. A projekt végcélja, hogy integrált és interdiszciplináris szemléletben az agrárerdészet környezeti változásokhoz alkalmazkodó és minőségi élelmiszert előállító, ugyanakkor ökonómiai értelemben is életképes, térségi fejlesztési programokba könnyen beágyazható modelljeinek feltárását valósítsa meg. A kialakított modellekkel szemben elsődleges elvárás, hogy hazai körülmények között sikeresen adaptálhatóak legyenek. További elvárás ugyanakkor, hogy a keletkező új kutatási eredmények nemzetközi szinten is relevánsak legyenek, újabb nemzetközi kutatási együttműködéseket generáljanak. Köszönetnyilvánítás A publikáció elkészítését az EFOP-3.6.2-16-2017-00018 ( Termeljünk együtt a természettel - az agrárerdészet mint új kitörési lehetőség ) projekt támogatta. 33

Az agrárerdészet magyarországi helyzete Vityi Andrea 1 Kiss-Szigeti Nóra 1 Kovács Klaudia 1 1 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet E-mail: vityi.andrea@uni-sopron.hu Kulcsszavak: agroerdészet, agrár-erdészet, faanyag, termelésbiztonság, faanyag Bevezetés A növekvő európai faanyag igények (Jonsson et al, 2018; Eurostat 2018) és az intenzív mezőgazdasági területek több ponton konfrontálódnak a környezetvédelem érdekeivel, ilyen például a talajerózió, a talajvíz magas nitrát tartalma a műtrágyahasználatból kifolyólag, illetve a biodiverzitás csökkenése. Az időjárási szélsőségek, vízhiány, árvizek, belvizek gyakoribb előfordulása kedvezőtlenül befolyásolja mind a természetes vegetációt, mind a termelés minőségi és mennyiségi paramétereit, termelésbiztonságát. Magyarországon az erdőterületek aránya közel 21% (Nébih, 2016). A mezőgazdasági hasznosítású területarány ennél jóval nagyobb, közel 60% (KSH, 2016). Mivel az erdőterületek növelésének lehetősége korlátozott, ugyanakkor jelentős mezőgazdasági területtel rendelkezünk, érdemes keresni olyan lehetőségeket is, melyek a klímaváltozás hatásainak csökkentését, egyben a faanyag iránti növekvő igény kielégítését mezőgazdasági és/vagy agroerdészeti (agrárerdészeti) technológiákkal illetve azok kombinációjával segíthetik. Az agroerdészeti rendszerek egyes típusai (pl. mezővédő és hófogó erdősávok, fás legelők) Magyarországon is hagyományosnak számítanak, előfordulásuk azonban az utóbbi évtizedekben jelentősen csökkent. Ugyanakkor a gazdálkodók részéről újra nő az érdeklődés a hagyományos és a modern agroerdészeti gazdálkodási rendszerek iránt, miközben a Nyugat- és Dél-európai országokban elterjedt modern technológiákkal még csak mostanában kezdenek a hazai szakemberek megismerkedni (Vityi-Marosvölgyi, 2014). Mi az agroerdészet? Az agroerdészet vagy agrár-erdészet mint fogalom Magyarországon még nem általánosan ismert, annak ellenére, hogy az agráriumban évszázadok óta alkalmazott tevékenység. Az agroerdészeti gyakorlatban egyazon területen vagy termelési rendszerben tudatosan 34

kombinálják a fás vegetációt (fák, bokrok) mezőgazdasági haszonnövény kultúrákkal és/vagy állattartással. Agroerdészeti rendszerek közé sorolhatók (Mosquera-Losada et al (2015) felosztása alapján, a szerzők kiegészítésével): növényi védősávok (pl. part menti és mezővédő erdősávok, sövények) fás legelők legeltetett erdők, faültetvények haszonnövény termesztéssel kombinált erdők, faültetvények fasorokkal kombinált köztestermesztéses rendszerek fás ligetek erdőkertek egyéb települési zöld infrastruktúra elemek (pl. köztéri gyümölcsösök, fákkal kombinált konyhakertek) javított ugar Az agroerdészet jelentősége az ipari alapanyag előállításban A felsorolt földhasznosítási módok közös jellemzője, hogy megfelelő technológia alkalmazása mellett a rendszer elemei kölcsönösen kedvezően hatnak egymásra, és ebből adódóan ökológiai és gazdasági vonatkozásban is fenntarthatóbb gazdálkodás valósulhat meg (IAASTD). Az agroerdészeti rendszerek sok szempontból tudnak kedvező hatást kifejteni a gazdálkodás minőségére. Megfelelő technológia alkalmazásával kedvező megtérülési mutatókkal rendelkeznek: akár 30-40%-os termés-növekedést is eredményezhetnek azáltal, hogy a fás vegetáció védi a veteményt az időjárás szélsőségeitől, kedvezőbb mikroklímát teremt, és növeli a biodiverzitást (Gál 1963; Dupraz et al, 2005). Hasonlóképp a köztes legeltetés, a legelőfásítás, a legelőerdő a haszonállatok számára jelent kedvező életfeltételeket, amely a produkció mennyiségi és minőségi javulásában is megmutatkozik. Ugyanakkor az agroerdészet környezetvédelmi szempontból is fontos szerepet tölt be, többek között a szén-megkötés, a vízés talajvédelem, és a biodiverzitás megőrzése által. A jövedelemszerzés lehetőségeit is bővítheti az agroerdészet: a mezőgazdasági termelés kombinálható iparifa ültetvényekkel, ebben az esetben a biomassza hasznosítása biztosíthat bevételi forrást. A rendszerek méhlegelőként is hasznosíthatók a megfelelő mézelő fajok ültetésével. Külön említésre méltók azok a rendszerek, ahol a fás vegetációt a faanyag értéke miatt ültetik, és ennek megfelelően kezelik, például a termése miatt (legeltetett, vagy köztes termesztésű gyümölcsösök). A gazdasági és ökológiai 35

előnyök mellett kiemelendő a rekreációs érték is, hiszen a tájképi változatosság a turizmus és a helyi lakosság életminősége szempontjából is kedvező. Az agroerdészet jelenlegi helyzete az Európai Unióban és Magyarországon Az EU 27 tagországában összesen 15,4 millió hektár agroerdészeti területet tartanak nyilván. Ez az összterület 3,6%-a, a mezőgazdasági területek 8,8%-a, amelynek túlnyomó többsége állattartással kombinált agroerdészeti rendszer. Az értékes faanyagot szolgáltató fafajokkal kialakított állandó növénykultúrák (pl. gyümölcsösök, citrus, olajfa és szőlőültetvények) 1,1 M ha-t, a szántóföldi agroerdészeti rendszerek mintegy 358 ezer hektárt tesznek ki. Előbbiből 0,85 M ha legeltetett rendszer és 0,22 M ha köztestermesztéses terület (1. ábra) (den Herder et al. 2016). 1. ábra. Agroerdészeti területek kiterjedése az EU-27 országaiban (Forrás. Current extent and trends of agroforestry in the EU27. Deliverable 1.2: AGFORWARD (613520 ) Bár e gazdálkodási gyakorlat hazánkban is komoly hagyományokkal rendelkezik (Vityi et al., 2017), elterjedtségéről viszonylag kevés információ áll rendelkezésre. Magyarországon az utóbbi évtizedekben csupán a mezővédő erdősávok (~16 000 ha) Frank és Takács, 2012; Vityi és Frank, 2016) és a fás legelők hozzávetőleges felmérése történt meg (~ 8000 ha) (Varga és Vityi, 2015) Az AGFOWARD projekt (https://www.agforward.eu/) keretében feldolgozott szakirodalom 22 800 ha területről ad számot. Az ugyanezen projektben végzett, LUCAS adatbázison alapuló felmérések szerint jelenleg Magyarországon 38 100 hektárra tehető az 36

agrár-erdészeti rendszerekkel fedett összterület, mely az ország területének 0,4%-a, a mezőgazdasági művelés alá eső területek 0,8 %-a. A hazai agroerdészeti területek közel 95%- a állattartással kombinált rendszer, többségében fás legelő. A fennmaradó közel 2 000 ha területet elsősorban minőségi faanyag előállítását szolgáló köztestermesztéses rendszerek teszik ki (1. táblázat) (den Herder et al. 2016). 1. táblázat. Agroerdészeti rendszerek kiterjedése Magyarországon (Forrás: den Herder et al. Agroerdészeti rendszer típus (2016) alapján saját szerkesztés) Értékes faanyagot szolgáltató rendszer: köztestermesztéses gyümölcsösök (beleértve a csonthéjasokat is) Terület (ha) 2 000 Állattartással kombinált agrár-erdészeti rendszer, ebből: 36 100 fásítás 2 000 fás legelő, fákkal elegyes rét 22 100 fákkal elegyes cserjés 2 000 Összesen 38 100 A köztestermesztéses, erdőkertes és egyéb agroerdészeti rendszerek felmérése egyelőre hiányos, részben ennek érdekében szerveződik az AFINET projekt (http://www.eurafagroforestry.eu/afinet) keretében a hazai agroerdészeti hálózat (RAIN), amelyben gazdálkodók, kutatók, szaktanácsadók, és döntéshozók szoros együttműködésben segítik az agroerdészet adatbázisának pontosítását és e gazdálkodói gyakorlat hazai elterjedését. Az agrár-erdészet európai támogatottsága Az agroedészetet a FAO Global Alliance Smart Climate Agriculture kezdeményezése is támogatja, mint kibocsátáscsökkentő és klímaadaptív termelési módszert. Az Európai Bizottság tájképi elemek védelmével, a zöldítésre vonatkozó intézkedéssekkel és a vidékfejlesztési programokon keresztül segíti elő az agrárerdészeti technológiák európai terjedését. Kifejezetten e rendszerek létesítését támogatja a KAP második pillérének 8.2. sz. intézkedése, melyet hazánk is beemelt a Nemzeti Vidékfejlesztési Programba (Kiss-Szigeti és Vityi, 2017). Az agroerdészet fontosságát jelzi az is, hogy számos Társadalmi Párbeszéd Csoport (CAP, Direct Payments and Greening, Forestry and Cork, Organic Farming, Arable, Environment and Climate Change, Rural Development CDG) foglalkozik a témával európai fórumain, 37

agroerdészeti rendszerek kialakítását támogatja az Európai Strukturális és Befektetési Alap szakértői csoportja és az Európai Vidékfejlesztési Hálózat ill. annak innovációval és helyi kezdeményezéseken alapuló fejlesztésekkel foglalkozó CLLD/LEADER csoportjai az EIP-AGRI külön szakértői Fókusz Csoportot hozott létre (FG 22 Agroforestry) az agroerdészet európai innovációs lehetőségeinek feltárása és a technológia elterjesztése céljából. Az Európai Bizottság Designing the path, a strategic approach to EU agricultural research and innovation 1 című kongresszusának eredményeként készült jelentésben az agrárerdészet a jövőbeni K+F prioritások között szerepel. Jelenleg az EU fejlesztési célkitűzéseiben igen nagy szerephez jut a klímaváltozással kapcsolatban a szén-dioxid levegőből történő kivonása és a lehetséges karbon-megkötés, melynek sok szempontból a legelőnyösebb eszköze a fatermesztés, mellyel megjelenik az agroerdészeti technológiákkal történő fatermesztás igénye is. Az agroerdészet elterjesztése Európában már évek-évtizedek óta célkitűzés, Kelet-közép Európában viszont még csak most kezdjük újraéleszteni. Magyarországon az utóbbi néhány évben nem csupán a kutatók érdeklődése fordult a téma irányába, hanem a gazdálkodóké is. A kedvező támogatások hatására hazánkban terjed a legelőfásítás, és azzal is számolunk, hogy az EU agroerdészeti prioritása a vonalas létesítményeket követő fásítások, a mezővédő erdősávok, a zöldfolyosókat eredményező fásítások számát is növeli, majd megjelenhetnek a vetésforgóba illesztett fásítások is. Összefoglalás Az utóbbi évtizedekben Európa-szerte terjedő agroerdészeti gyakorlat nagy hagyományokkal rendelkező és modern technológiai változatai immár Magyarországon is (újra) terjedőben vannak. E gazdálkodási rendszerek - megfelelő technológia alkalmazása mellett - diverzifikálják és növelik a termést, miközben szociális, gazdasági és környezeti hasznot közvetítenek a gazdálkodók felé. Így hazai elterjedésük kedvezően befolyásolhatja a természetes vegetációt és az agrárágazat termelésbiztonságát, nem utolsó sorban segítheti a növekvő faanyagigény kielégítését. Jelenleg az EU fejlesztési célkitűzéseiben igen nagy szerephez jut a klímaváltozással kapcsolatban a szén-dioxid levegőből történő kivonása és a 1 https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en/designing-path-conference-eu-agricultural-ri-videospresentations-and-outcomes 38

lehetséges karbon-megkötés, melynek sok szempontból a legelőnyösebb eszköze a fatermesztés, mellyel megjelenik az agroerdészeti technológiákkal történő fatermesztás igénye is. Köszönetnyilvánítás A munka az EFOP 362-16-2017-00018 Termeljünk együtt a természettel Az agrárerdészet, mint új kitörési lehetőség című pályázat támogatásával készült. Irodalom FARAGÓ S. (SZERK.) (2012): Lajta project 20 év. Nyugat-magyarországi Egyetem Kiadó, Sopron. GÁL J. 1963: A mezőgazdasági terméshozamok növekedése az erdősávok védelmében. In: Erdészettudományi Közlemények 1963. 1-2 pp41-83 IAASTD (International Assessment of Agricultural Knowledge, Science and Technology for Development) (2009): Agriculture at a Crossroads. Global report. KESERŰ ZS. (2014): Agroerdészet Magyarországon. Erdészeti lapok CXLIX. évf. 2. szám: 49-50. SZARVAS P. (2010): Mezővédő erdősávok, fasorok jellemzése, ökológiai feltárása, kihatásai. Doktori disszertáció, Debreceni Egyetem VITYI A. - MAROSVÖLGYI B. (2014): Agroerdészet egykor és ma Agroforum 25. Évf. 10. Sz. Vidékfejlesztési Program Kézikönyv (Nemzeti Agrárgazdasági Kamara 2015) KISS-SZIGETI N. - VITYI A. (2017): Amit az agroerdészetről tudni érdemes - Őstermelő Gazdálkodók Lapja. ISSN: 1418-088X. 21: (4) pp. 48-49. (2017) VITYI A. - MAROSVÖLGYI B. (2014): Hagyományos és új agroerdészeti technológiák lehetséges szerepe az Alföld klímaérzékenységének mérséklésében. Alföldi Erdőkért Egyesület 21. Kutatói Nap 2014, konferenciakötet. JONSSON, R. - BLUJDEA, V.N.B. - FIORESE, G. - PILLI, R. - RINALDI, F. - BARANZELLI, C. - CAMIA, A. (2018): Outlook of the European forest-based sector: forest growth, harvest demand, wood-product markets, and forest carbon dynamics implications. iforest 11: 315-328. doi: 10.3832/ifor2636-011 [online 2018-04-18] NÉBIH (2016): Erdővagyon és erdőgazdálkodás Magyarországon 2016-ban. EUROSTAT (2018): Wood products - production and trade. Agriculture, forestry and fishery statistics. ISBN 978-92-79-75764-8 39

DUPRAZ, C. ET AL (2005): SAFE (Silvoarable Agroforestry for Europe) Synthesis Report. SAFE Project. VARGA, A., VITYI A (2015): Research and Development Protocol for the Wood Pastures in Hungary. WP2. AGFORWARD (613520). VITYI A. - MAROSVÖLGYI B. - KISS-SZIGETI N. (2017): Az agroerdészet hazai helyzete, potenciálja és korlátozó tényezői. In: Bidló A., Facskó F. (szerk.) (2017): Soproni Egyetem Erdőmérnöki Kar VI. Kari Tudományos Konferencia Absztraktkötet. Soproni Egyetem Kiadó Sopron. 59 p. DEN HERDER, M. ET AL (2016) Current extent and trends of agroforestry in the EU27. Deliverable 1.2: AGFORWARD (613520 ) FRANK N. - TAKÁCS V. (2012): Hó- és szélfogó erdősávok minősítése szélsebesség-csökkentő hatásuk alapján / Windbreaks and shelter-belts examination by their effect on decreasing the windspeed. Erdészettudományi Közlemények 2(1): 151-162. KSH (2016): A mezőgazdaság szerepe a nemzetgazdaságban, 2015 VARGA A. - VITYI A. (2015): Research and Development Protocol for the Wood Pastures in Hungary. WP2. AGFORWARD (613520) VITYI A. - FRANK N. (2016): Shelterbelt as a best practice of improving agricultural production In: 3rd European Agroforestry Conference - Book of Abstract. European Agroforestry Federation, Montpellier. pp 211-212 VITYI A. - MAROSVÖLGYI B.(2013): Role of agroforestry in the development of the Hungarian rural areas. Rural resilience and vulnerability: XXVth Congress of the European Society for Rural Sociology. eproceedings: The rural as locus of solidarity and conflict in times of crisis 40

A fák hidrológiai szerepe az agrárerdészeti rendszerekben Zagyvainé Kiss Katalin Anita 1 Csáki Péter 1 Kalicz Péter 1 Szőke Előd 1 Gribovszki Zoltán 1 1 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet E-mail: zagyvaine.kiss.katalin@uni-sopron.hu Kulcsszavak: agrárerdészet, hidrológia, vízfolyás menti védőzóna Bevezetés Világméretű kihívást jelent a föld- és vízhasználat fenntarthatóságának és termelékenységének javítása. Magyarországon a lehulló éves csapadék nagyjából 90%-a a párolgás és párologtatás révén visszakerül a légkörbe, és mindössze 10%-a fordítódik a felszíni és felszínalatti vízkészletek utánpótlódására. Előbbiek miatt a föld- és vízhasználat fenntarthatóságának kérdése nálunk különösen hangsúlyos. Az agrárerdészeti rendszerek, amelyben a fák integrálódnak a mezőgazdasági területbe, kedvező hatással lehetnek a vízgazdálkodásra, és még a lombkorona illetve az avar intercepciós veszteségek is pozitív hatásukban nyilvánulhatnak meg komplex megközelítésben. A fák javíthatják a víz beszivárgását, csökkenthetik a talaj párolgását és a felszíni lefolyást. Agrárerdészeti rendszerekben a termelékenység nőhet, mivel a fák olyan vízkészletekhez is hozzáférhetnek, amelyhez a lágyszárúak nem. A növények hidrológiai körülményei a hidraulikus liftnek köszönhetően javulnak, melynek során a fák gyökerei az éjszakai órákban a talaj mélyebb rétegeiből pótolják vissza a felsőbb talajrétegek nedvességtartalmát. A talajvíz szintjének napi ingadozása a mi éghajlatunkon nyári időszakban a vegetáció vízfogyasztására vezethető vissza. A Soproni Egyetem Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézetének munkatársai ennek a bonyolult rendszernek egyes elemeit kutatják, melyről átfogó képet szeretnénk adni a jelen munkában. Intercepciós veszteség Adott területre, így az agrárerdészeti rendszerekre is érkező csapadék egy része a fák lombkoronájára, ágaira érkezik, azt benedvesíti, és onnan párolog el részben már a csapadékesemény alatt, részben azt követően. Ezt a csapadékhányadot nevezik lombkoronaintercepciónak. Az intercepciós veszteséget a törzsön lefolyó, és a lombozaton átjutó csapadékmérésének segítségével a szabad területi csapadékból határozhatjuk meg. 41

Intézetünkben évtizedek óta folynak lombkorona-intercepciós mérések, melyek több fafajt (bükk, kocsánytalan tölgy, luc és éger) érintenek. Az agrárerdészeti rendszerekben a lombkorona-intercepció az erdőállományokban mért adatokkal csak részben vethető össze, mivel az agrárerdészeti rendszerekben különböző módon jelennek meg a fák. Lehetnek szabadon álló faegyedek, fasorok vagy facsoportok, amiknek a lombfejlődése jelentősebben eltérhet a zárt állományokban álló fákhoz képest. Terjedelmesebb lombozattal rendelkezhetnek vertikálisan és horizontálisan egyaránt. A kifejezetten az értékesebb faanyagáért ültetett fák az agrárerdészeti rendszerben a folyamatos koronaalakító metszések és ágnyesés révén rendelkezhetnek a természetestől eltérő lombozattal is. Intézetünkben a patak menti védőzónában kialakított égeres intercepciós kert szolgáltat értékes adatokat az agrárerdészeti rendszer ezen elemének értékeléséhez. A csapadék koronáról lecsöpögő és azon keresztülhulló része az avartakaróra esik, ami szintén a csapadék egy bizonyos hányadát (ami részben elpárolog) visszatartja. Ezt a részt nevezzük avarintercepciónak. Az erdőtalaj vízgazdálkodását az avarréteg nagymértékben befolyásolja. Az avar tömegénél nagyobb vízmennyiséget is képes raktározni. A növénytermesztési célú agrárerdészeti rendszerekben az eltérő körülmények miatt nem alakul ki az erdőben megfigyelhető avarréteg, viszont a szerves talajtakarást széles körben alkalmazzák a talaj hidrológiai állapotainak javítására. A mulcsozás védi a talajt az esőcseppek közvetlen hatásától, csökkenti a talaj hőmérsékleti ingadozását és a talajfelszín párolgását, valamint növeli a beszivárgást a nagy porozitás és a jelentős ideiglenes víztározó kapacitás miatt. A talajtakarás további hidrológiai hatása a vízvisszatartás. A mulcsozás hasonló szerepet játszik az agrárágazatban, mint az erdőben az avar. Ennek a hasonlóságnak köszönhetően egyes helyeken az avart használják talajtakarónak. Az Intézetben folyó avarintercepciós kutatások eredményei épp ezért adaptálhatók az agrárerdészeti rendszerekben a talajtakarás hidrológiai hatásának szimulálásához. A mulcs vagy az avar nedvességtartalma az előző csapadékeseményektől függ. Az Intézetben folyó vizsgálat célja a nedvességtartalom és a korábbi csapadékesemények közötti kapcsolat elemzése. A megelőző csapadékindexet (API) alkalmaztuk az avar víztartalmának becslésére többféle erdőállomány esetében. A hőmérséklettel korrigált súlyokkal rendelkező API általában erősebb korrelációt mutatott az alom nedvességtartalmával, mint a lineáris súlyokkal számított API, mivel az előző megközelítés jobban szemlélteti a kiszáradási folyamat jellemzőit. Ez a megállapítás fontos lehet az agrárerdészeti területek öntözési gyakorlatának tervezéséhez. Bár az intercepciós és avarintercepciós veszteség a talajvíz-utánpótlódás szempontjából hiányként jelentkezik, azonban hidrológiai szempontból a fák lombjának kedvező hatásai is 42

vannak az együtt termesztett növények számára. A lombozat szélfogó, és árnyékoló hatása révén csökkenti az alatta elhelyezkedő talaj párolgását. A lomb benedvesítésére fordítódott csapadékhányad elpárolgása során, és saját párologtatása révén növeli a levegő relatív páratartalmát, és jelentősen képes csökkenteni a léghőmérsékletet, ezáltal csökken a légköri aszály mértéke (Gyuricza-Borovics 2018). Talajnedvesség és talajvíz A sorközi művelésben érintett növények gyökérzete általában nem éri el a talajvíztükröt. A fák gyökerének 90-95%-a is a talaj felső 2 m-ében található. Ez a talajréteg gyökerekkel sűrűn átszőtt. Ebben a rétegben a fák és a mezőgazdasági növények között gyökérkonkurencia léphet fel, a sorközi művelés hatására azonban csökkenhet a konkurencia azáltal, hogy a fák gyökere a folyamatos sérülések miatt inkább lefelé fejlődik (Ong et al. 2014). A Vízgazdálkodási tanszék kutatói folyamatosan gyűjtenek talajnedvesség-adatokat a szegélyhatás vizsgálatára. A talajnedvesség szempontjából kiegészítő viszonya is lehet a fáknak a lágyszárúakkal, amikor a fák olyan vizet használnak fel, ami a lágyszárúak számára úgysem lenne elérhető. Több szakirodalom foglalkozik a hidraulikus lift jelenségével. Ennek lényege az, hogy a nappali órákban a fa (is) a talaj nedvességtartalmából fedezi a vízszükségletét a párologtatáshoz, mind a talaj felső, mind az alsóbb rétegeiből. Éjszaka a mélyebb rétegekből továbbra is felfelé áramlás figyelhető meg, viszont a talaj felsőbb rétegében ez a víz az utánpótlódást szolgálja: a fa gyökérzete mentén szétoszlik, ellátva az ott gyökerező lágyszárúakat is. A növények vízellátottsága a hidraulikus emelésnek köszönhetően javul, a talaj mélyebb rétegeiből az áramlás iránya csak a nagyobb csapadékesemények hatására változik meg, amikor a gyökérzet mentén jut a csapadék a mélybe (Lee et al. 2005). A talajnedvesség, a talajvíz és a lefolyás napi ciklusú ingadozásának vizsgálata egy új kutatási irány a vízgazdálkodás és a hidrológia tudományában. A hidrológiai jellemzőkben észlelhető napi periódusú fluktuáció számos fontos információ forrása lehet. Jelentős különbséget mutattunk ki az erdő és a mezőgazdasági terület alatti talajvízszint napi változásában. A vegetáció vízfogyasztásának napi ingadozás alapján történő számítására az utóbbi évtizedekben számos módszerfejlesztés született. Mivel ezek az eljárások általában kevés paramétert igényelnek, egyszerűek és rövidebb időtávon belül (pl. órás) is viszonylag pontos evapotranszspiráció (ET) értéket szolgáltatnak, méltán felveszik a versenyt a rövid távon pontos, de sok paramétert igénylő mikrometeorológiai módszerekkel éppúgy, mint a kis paraméterigényű (pl. csak hőmérséklet), de rövid távon pontatlan robosztus eljárásokkal. 43

A napi ingadozás alapján történő számítások gyakori és nagyon pontos méréseket igényelnek, de ennek a követelmények nem mindenféle mérőrendszer összeállítás tesz eleget. Előbbiek miatt terepi méréssorozathoz kapcsoltan vizsgálatok történtek Intézetünkben a vízállásmérésekre használt nyomásszondák mérési pontosságát illetően. A mérések alapján igazolódott, hogy az általunk használt nyomásszonda típus és mérőműszer elrendezés, megfelelő fenntartás és üzemeltetés mellett, nem terhelt mesterséges hibával és így alkalmas a vízállásokban jelentkező napi ingadozás pontos nyomon követésére. A napi ingadozásból származó információk nemcsak az evapotranszspiráció számítására alkalmasak, hanem sok egyéb pl. a felszínalatti közegre jellemző paraméter is számítható belőle. Távérzékelési adatokon alapuló párolgástérképek használata az agrárerdészeti rendszerek vizsgálatához Az agrárerdészeti rendszerek vízháztartásának vizsgálatához elengedhetetlen a párolgás minél pontosabb meghatározása. Egy-egy terület hidrológiai vizsgálatára korábban csak pontszerű mérésekből származó adatokkal nyílt lehetőség. A távérzékelési technológiák fejlődése e tekintetben is új távlatokat nyit, mivel lehetőséget biztosít nagy, inhomogén felszínborítású területeken több, a hidrológiai számításokhoz szükséges változó (pl.: felszíni hőmérséklet, talajnedvesség-tartalom, növényborítás) periodikusan ismétlődő, térben osztott mérésre vagy számításra. Az utóbbi években a kutatók számos távérzékelési adatokon alapuló párolgásbecslő módszert dolgoztak ki. Magyarországra jelenleg a MODIS felszíni hőmérséklet adatokon alapuló CREMAP (Calibration-Free Evapotranspiration Mapping, Szilágyi és Kovács 2011) a legmegbízhatóbb térben osztott párolgásbecslő modell, mellyel 1000 1000 m (1 km 2 ) térbeli felbontású párolgástérképek állnak rendelkezésre. Ezek használatával csak korlátozott léptékű elemzések folytathatók. Mivel az agrárerdészeti rendszerek kapcsán jellemzően jóval kisebb, mozaikos területek hidrológiai vizsgálatát szeretnénk végezni, nagyobb felbontású párolgástérképekre van szükség. Az ezekből származtatott adatokkal pontosabban lehetne becsülni a vízfelhasználás hatékonyságát, a biológiai produkciót, így a kutatás az agrárerdészeti rendszerek számára gyakorlati hasznosíthatósággal is járna. Az 1 km 2 -es CREMAP párolgástérképekhez kidolgozásra került egy leskálázási módszer, melyhez a MODIS NDVI (Normalizált Vegetációs Index, mely a biomassza mennyiségét tükrözi, nevezetesen a levelek klorofill- és víztartalmát) lett kiválasztva, mint változó, 250 250 m-es felbontásban. A leskálázott térképekkel már lehetővé válik minimum 5 hektár nagyságú 44

területek (pl. egy agrárerdészeti parcella és a mellette található szántó, vagy parcellák különböző fafajokkal) hidrológiai összehasonlítása. Összefoglalás Az elfelejtett, újra felfedezett és mindinkább elterjedőben lévő agrárerdészeti rendszerekben való gondolkodás gyors válaszokat sürget a tervezés támogatásához a gyakorlat oldaláról. A téma fontosságát mutatja az is, hogy az utóbbi években a Kormány jelentős (milliárdos nagyságrendű) összegeket szán az agrárerdészeti rendszerek kialakításának támogatására. Magyarország jelenleg még kedvező helyzetben van a csapadék- és vízellátottság tekintetében, de a klímaváltozás kapcsán megfogalmazódott prognózisok nagyobb odafigyelést szorgalmaznak a vízgazdálkodás kapcsán is. Az Intézetben a témával kapcsolatos kutatások elsősorban a Sopron melletti Hidegvíz-völgyben folynak, de tervezzük újabb területek bevonását is. Reményeink szerint a következő évben Dejtáron egy energiaültetvény agrárerdészeti rendszerré alakított területén és Fertődön az Erdészeti Tudományos Intézettel közösen folytathatunk további kutatásokat a témában. Köszönetnyilvánítás A publikáció elkészítését az EFOP-3.6.2-16-2017-00018 ( Termeljünk együtt a természettel - az agrárerdészet mint új kitörési lehetőség ) projekt támogatta. Irodalom FÜHRER E. (1984): A csapadék megoszlása és az intercepció különböző hazai erdőtársulásokban. Doktori értekezés, Sopron. GYURICZA CS. - BOROVICS A. (szerk.) (2018): Agrárerdészet. Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ (NAIK). Gödöllő (978-615-5748-05-9) 260 p. LEE, J. E. - OLIVEIRA, R. S. - DAWSON, T. E. - FUNG, I. (2005): Root Functioning Modifies Seasonal Climate. PNAS December 6, 2005 102 (49) 17576-17581; https://doi.org/10.1073/pnas.0508785102 Contributed by Inez Fung, October 6, 2005 ONG, C. - BLACK, C.R. - WILSON, J. - MUTHURI, C. - BAYALA, J. - JACKSON, N.A. (2014): Agroforestry: Hydrological Impacts. In: Neal Van Alfen, editor-in-chief. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems, Vol. 1, San Diego: Elsevier, pp. 244-252. SZILÁGYI J. - KOVÁCS Á. (2011): A calibration-free evapotranspiration mapping technique for spatially distributed regional-scale hydrologic modeling. J. Hydrol. Hydromech., 59, 2011, 2, 118 130. 45

Földutak járhatóságának biztosítása talajstabilizáció alkalmazásával Péterfalvi József 1 Primusz Péter 1 Kisfaludi Balázs 1 Kaszala Judit 2 Gribovszki Zoltán 1 Kalicz Péter 1 Bazsó Tamás 1 1 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet 2 EGERERDŐ Zrt. Műszaki Üzem E-mail: peterfalvi.jozsef@uni-sopron.hu Kulcsszavak: erdőfeltárás, feltáróhálózat, földútjavítás, talajstabilizáció, CBR vizsgálat Bevezetés Az EGERERDŐ Zrt. feltáróhálózatának jelentős része pályaszerkezet nélküli földút vagy javított földút, amelyek járhatóságát az időjárás nagy mértékben befolyásolja. Az Erdőgazdasággal közösen megfogalmazott kutatás célja olyan földút javítási és karbantartási technológiák vizsgálata, amelyek költséghatékonyak, ugyanakkor részben vagy teljes mértékben időjárástól függetlenül biztosítják a forgalmazhatóságot. A jellemzően gyengén, vagy közepesen kötött talajú földutak járhatósága szűk időintervallumra korlátozódik, mivel a járófelületük már kis mennyiségű csapadék hatására is járhatatlanná válik. Megoldásként két lehetőség adódik a járhatóság biztosítására: A járófelületre homokot, vagy homokos kavicsot terítünk, azt bekeverjük és tömörítjük, kialakítva így egy mechanikai stabilizációs réteget. Erre a rétegre, a teherbírás növelésére, zúzottkő pályaszerkezeti réteg építhető; Megváltoztatjuk a talajt kötőanyag hozzáadásával. A kötőanyag lehet őrölt égetett mész, illetve ennek és cementnek különböző arányú keveréke. Erre a stabilizációs rétegre vékony, folyamatos szemeloszlású zúzottkő réteg kerül. A két megoldás közül a helyszínre szállítandó anyagmennyiség a második esetben töredéke az első megoldásnak, hiszen a kötőanyag mennyisége a maximális száraz halomsűrűség 3-5%-a. A földutak járhatóvá tételének érdekében kívántuk megvizsgálni a lehetséges megoldásokat, műszaki és gazdasági szempontból is. Talajstabilizációk a földutak járhatóságának biztosítására A talajok kötőanyaggal történő stabilizálásához meg kell vizsgálni a talaj tulajdonságait, majd több féle kötőanyagot és kötőanyag adagolást alkalmazva laboratóriumi vizsgálattal meg kell 46

határozni a legnagyobb teherbírást biztosító változatot. A talajok stabilizálása során a kötőanyaggal összekevert és tömörített réteg vízfelvétele csökken, aminek hatására a stabilizált talajréteg teherbírása vízre kevésbé lesz érzékeny. Ennek köszönhetően a nagyobb teherbírású stabilizált réteg időjárási viszonyoktól függetlenül, tartós alátámasztást tud biztosítani a burkolati rétegeknek. Különböző talajtípusokhoz eltérő kötőanyagfajtát szükséges alkalmazni a műszakilag megfelelő és optimálisan előállítható talajstabilizációkhoz. Kötött talajok, mint az agyagok és az iszapok esetében az égetett mész kötőanyag alkalmazásával érhetjük el a legkedvezőbb változásokat, míg homok talajok esetében a cement bizonyul optimálisnak. A szemcsés és a kötött talajok között elhelyezkedő, úgynevezett átmeneti talajok esetében a cement és az égetett mész keverékéből készített hidraulikus útépítési kötőanyagok (Hydraulic Road Binders) alkalmazása javasolt a szakirodalom szerint. A kiválasztott földút talajának talajmechanikai vizsgálatai A mintavételre kijelölt négy földút talajának talajmechanikai vizsgálatai alapján mértékadónak a Glóbuszi út talaját választottuk, amellyel a kötőanyag és annak adagolása meghatározására CBR vizsgálatot végeztünk. A talajminták E2 [MPa] teherbíróképességi modulusa a CBR vizsgálat eredményéből számítással határozható meg az alábbi képlettel: ahol: E2: tárcsás teherbíróképességi modulus [MPa], CBR%: a vizsgált talajminta CBR értéke. A stabilizált talajréteg teherbírásával szemben támasztott követelmény 100 MPa E2 érték volt, amely egy minta kivételével teljesült. A modern, analitikus pályaszerkezet tervezési eljárások a rugalmasságtan eredményeit felhasználva modellezik a pályaszerkezet terhelésre adott reakcióját, és ez alapján határozzák meg a szükséges rétegvastagságokat. A modelleknek fontos paramétere a pályaszerkezeti anyagok rugalmassági modulusa (E), amely az adott anyag ismétlődő terheléssel szemben mutatott ellenállását fejezi ki. Az E értékét nagy pontossággal az ún. ciklikus triaxiális vizsgálattal lehet mérni, ám az ehhez szükséges berendezés nagyon drága. A rugalmassági modulus értékét jó közelítéssel ki lehet számítani a ciklikus CBR vizsgálattal is, amelyhez a klasszikus CBR vizsgáló berendezés használható, ami gazdaságosabbá teszi a mérést (Molenaar et al. 2011). Ebben a vizsgálatban annyi ismételt terhelést adunk a mintára, ami után szinte csak rugalmas alakváltozás játszódik le. Jelen vizsgálat elvégzésekor a normál CBR vizsgálat 47

végrehajtása után a talajmintát 50 terhelés-tehermentesítés ciklusnak tettük ki. A talajminták E értékét az Opiyo (1995) által közölt képlettel számítottuk: A képletben E a rugalmassági modulus [MPa], s a nyomófeszültség, d a nyomófej átmérője, u a rugalmas alakváltozás, L a minta magassága, H az a magasság, amíg az erőhatás terjedése eléri az edény falát, D a minta átmérője. A terhelés mértéke megegyezett a normál CBR vizsgálatban mért, 2,50 mm benyomódáshoz szükséges terheléssel. Az utolsó ciklus kezdeti, és maximális benyomódása közti különbség megadta a minta rugalmas alakváltozását (u). A talajmechanikai vizsgálatok eredményeit az 1. táblázat mutatja be. Kötőanyag 1. táblázat. Talajmechanikai vizsgálatok eredményei Kötőanyag adagolás [%] Víztartalom [%] Pihentetés [nap] CBR [%] E2 [MPa] E [MPa] 100% mész 4,0 13,60 3 48,9 135 49 70% mész + 30% cement 4,0 13,80 3 56,8 150 52 100% mész 3,0 13,33 28 35,2 109 60 100% mész 3,0 16,48 28 52,3 142 41 100% mész 3,0 19,27 28 45,0 128 55 100% mész 5,0 13,78 28 35,6 110 67 100% mész 5,0 16,63 28 38,4 115 92 100% mész 5,0 19,10 28 44,2 127 61 100% mész 7,0 13,68 28 21,2 77 60 100% mész 7,0 17,01 28 45,0 128 54 100% mész 7,0 19,63 28 45,9 130 67 Fentiek alapján a legnagyobb teherbírást a 70% őrölt égetett mész és 30% cement 4%-os bekeverésével készült próbatest adja. A legnagyobb rugalmassági modulus értéket a 14% víztartalmú talajhoz kevert 5% őrölt égetett mésszel készült mintán mértük. Alkalmazható pályaszerkezet-variációk építési költségeinek vizsgálata A pályaszerkezet-variációk összeállításánál az eddig alkalmazott, csak zúzottkőből álló pályaszerkezetek mellett a hangsúlyt a stabilizációs pályaszerkezetekre helyeztük. Kötőanyagként az agyag talajoknál őrölt égetett mészport, a gyengén kötött átmeneti talajoknál őrölt égetett mészpor és cement keverékét irányoztuk elő. A költségek a 2018-ban érvényes vállalkozói díjak. A zúzottkő szerkezeteknél a legközelebbi, recski kőbánya listaáraival, a kő 48

szállításának, terítésének és tömörítésének költségeivel kalkuláltunk. A stabilizációk esetében a vállalkozói díj minden költséget tartalmaz. A pályaszerkezet-variációk az alábbiak voltak: 1.a Talajstabilizációs alap réteg őrölt égetett mész kötőanyaggal 30 cm vastagságban: alap réteg 100%-ban mész felhasználásával készül 4%-os tömegarányban. A burkolati réteg 15 cm 0/22 folyamatos szemeloszlású zúzottkő. A pályaszerkezet teljes egyenérték-vastagsága 30,0 ecm. A teljes költsége 4064 Ft/m 2, amely az egyenértékvastagságra vetítve 135 Ft/m 2 /ecm. 1.b Talajstabilizációs alap réteg őrölt égetett mész kötőanyaggal 40 cm vastagságban: alap réteg 100%-ban mész felhasználásával készül 4%-os tömegarányban. A burkolati réteg 10 cm 0/22 folyamatos szemeloszlású zúzottkő. A pályaszerkezet teljes egyenérték-vastagsága szintén 30,0 ecm. A teljes pályaszerkezet költsége 3933 Ft/m 2, amely az egyenértékvastagságra vetítve 131 Ft/m 2 /ecm. 1.c Talajstabilizációs alap réteg őrölt égetett mész és cement keverék kötőanyaggal 30 cm vastagságban: alapréteg kötőanyaga 70% mész és 30% cement keveréke 4%-os tömegarányban. A burkolati réteg 15 cm 0/22 folyamatos szemeloszlású zúzottkő. A pályaszerkezet teljes egyenérték-vastagsága 30,0 ecm. A teljes pályaszerkezet költsége 4164 Ft/m 2, amely az egyenérték-vastagságra vetítve 139 Ft/m 2 /ecm. 1.d Talajstabilizációs alap réteg őrölt égetett mész és cement keverék kötőanyaggal 40 cm vastagságban: alapréteg kötőanyaga 70% mész és 30% cement keveréke 4%-os tömegarányban. A burkolati réteg 10 cm 0/22 folyamatos szemeloszlású zúzottkő. A pályaszerkezet teljes egyenérték-vastagsága szintén 30,0 ecm. A teljes pályaszerkezet költsége 3933 Ft/m 2, amely az egyenértékvastagságra vetítve 131 Ft/m 2 /ecm. 2. Zúzottkő pályaszerkezet geotextília felhasználásával: a geotextília fölé 25 cm durva zúzottkő alap kerül CP 45/125 kő felhasználásával, a burkolati réteg 13 cm 0/22 folyamatos szemeloszlású zúzottkő. A pályaszerkezet teljes egyenérték-vastagsága 30,5 ecm. A teljes költsége 7170 Ft /m 2, amely az egyenérték-vastagságra vetítve 235 Ft/m 2 /ecm. 3. Makadám pályaszerkezet: a 10 cm homokos kavics rétegre, 25 cm durva zúzottkő alap kerül CP 45/125 recski kőből, majd burkolati rétegként 13 cm 0/22 folyamatos szemeloszlású zúzottkő. A pályaszerkezet teljes egyenérték-vastagsága 30,5 ecm. A teljes költsége 8365 Ft /m 2, amely az egyenérték-vastagságra vetítve 274 Ft/m 2 /ecm. 4. Zúzottkő pályaszerkezet: 30 cm-es vastagságban M80-as zúzottkő felhasználásával készül. A pályaszerkezet teljes egyenérték-vastagsága 21 ecm. A teljes költsége 4680 Ft /m 2, amely az egyenérték-vastagságra vetítve 223 Ft/m 2 /ecm. 49

Fajlagos költség [Ft/m 2 ] Egyenérték vastagságra vetített fajlagos költség [Ft/m 2 /ecm] Az egyes pályaszerkezetek költségeit az 1. ábrán látható grafikonon ábrázoltuk. 10000 300 8000 Ft/m2 Ft/m2/ecm 250 6000 4000 200 150 100 2000 50 0 1.a 1.b 1.c 1.d 2 3 4 Pályaszerkezet-variációk 1. ábra. Pályaszerkezet-variációk fajlagos költségei 0 Összefoglalás Az összehasonlítások alapján megállapítható, hogy a stabilizációs pályaszerkezetek között nincs számottevő különbség, sem a bekerülési költség, sem a teherbírás vonatkozásában. Minimális az eltérés a vastagabb és vékonyabb stabilizálás, illetve az erre kerülő 15 cm vagy 10 cm vastagságú zúzottkő réteg között is. Geotextília felhasználásával már jelentősen nőnek a költségek, míg a várható teherbírás alig változik. A hagyományos makadám költsége ennél is nagyobb, míg a teherbírás nem nő tovább. Az elmúlt években használt zúzottkő pályaszerkezet költsége hasonló a stabilizációs pályaszerkezetekéhez, viszont a teherbírása jelentősen kisebb. Ezek alapján a meszes illetve mész-cement kötőanyagú stabilizációs alapok megépítése esetén kapjuk a legkedvezőbb ár-érték arányt. Fentiek alapján a stabilizációs alappal készülő pályaszerkezetek forgalomállóságának vizsgálatára célszerű kísérleti útszakaszokat építeni. Köszönetnyilvánítás A kutató munka a "Soproni Egyetem Struktúraváltási Terve" - 32388-2/2017 INTFIN sz. projekt keretében az Emberi Erőforrások Minisztériuma támogatásával valósult meg. Irodalom MOLENAAR, A.A.A. - ARAYA, A.A. - HOUBEN, L.J.M. (2011): Characterization of unbound base materials for roads using a new developed repeated load CBR test. 8 th International Conference on Managing Pavement Assets: 15-19 November 2011, Santiago, Chile: Proceedings. TRB OPIYO, T.O. (1995): A mechanistic approach to lateric-based pavements. MSc. dolgozat. InternationalInstitute for Infrastructure, Hydraulic and Environment Engineering, Delft PÉTERFALVI, J. - PRIMUSZ, P. - MARKÓ G. - KISFALUDI B. - KOSZTKA M. (2014): Mésszel stabilizált földmű hatásainak vizsgálata egy kísérleti útszakaszon. ERDÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLEMÉNYEK 4.:(1.) pp. 119-134. 50

Komplex városökológia vizsgálatok Székesfehérváron Horváth Adrienn 1 Csáki Péter 2 Kalicz Péter 3 Szita Renáta 4 Winkler Dániel 5 Bidló András 6 1,6 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Környezet- és Földtudományi Intézet 2,3,4 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Geomatikai és Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet 5 Soproni Egyetem, Erdőmérnöki Kar, Vadgazdálkodási és Gerinces Állattani Intézet E-mail: horvath.adrienn@uni-sopron.hu Kulcsszavak: monitoring, városi talajok, víz- és mederanyag vizsgálatok, talajfauna A kutatás háttere és a projekt aktualitása Magyarországon eddig jellemzően keveset tudunk a városi talajaink szennyezettségének mértékéről. Összes elemtartalomra vonatkozó eredmények állnak rendelkezésre Budapestről (Kádár 1995, Salma és Maenhaut 2006), Debrecenről (Szegedi 1999, Sándor és Szabó 2014), valamint Szegedről (Puskás és Farsang 2007, Szolnoki et al. 2013). Cegléd, Békéscsaba, Gyula és Szeged esetén felvehető toxikus elemtartalom is elérhető, de ezek a mérési eredmények inkább csak kiegészítő jelleggel készültek. A Soproni Egyetem (korábban Nyugat- Magyarországi Egyetem) 2010 szeptemberében komplex városökológia projektet indított, amely az urbanizáció, az ipar, a mezőgazdaság és az erdőgazdálkodás természeti környezetre gyakorolt hatását vizsgálta. Esettanulmányként három magyar város (Sopron, Szombathely és Székesfehérvár) került kiválasztásra a nyugat-dunántúli régióban. A Dunántúlon eddig még nem történt ilyen jellegű komplex vizsgálat, illetve a városi talajok egész városra kiterjedő állapotfelmérésére sem volt még példa. A talaj mellett kémiai, hidrológiai és térinformatikai (GIS)-felmérések egyidejűleg történtek (Albert és Jancsó 2012). A projekt fő célja volt az emberi hatások okozta változó környezeti feltételek azonosítása beleértve a különböző geológiai szempontokból és egyéb körülményekből kialakult környezeti körülményeket is. Ezen kívül fő cél volt a városi talajok minőségének hiánypótló felmérése és értékelése. Ez a megközelítés eddig nem volt jellemző az antropogén talajértékelésekre; ezért a projekt eredményei hozzájárulhatnak a városi környezet fejlesztésének jövőbeni kutatásához. Sopron és Szombathely városi talajainak értékelése és publikálása már hazai és nemzetközi szinten is megtörtént (Horváth et al. 2015, Horváth & Bidló 2015, Horváth et al. 2016, Horváth et al. 2018). Jelen projekt pedig Székesfehérvár öko-környezetének értékelését készítette elő. 51

Anyag és módszer A vizsgált terület jellemzése Székesfehérvár Fejér megyében a Sárrét és a Dél-Mezőföld találkozásánál fekszik és több mint 100 000 lakosa van. A jellemző tengerszint feletti magasság 103-222 m. A terület kőzetalkotói a Velencei-hegységből származó gránit és különböző paleozoikum metamorf formációi, valamint a túlnyomórészt fiatal üledéke (pl. lösz). A város éghajlata meleg és száraz, az évi középhőmérséklet 10,2-10,4 C, az éves csapadékmennyiség kevesebb, mint 540 mm. A leggyakoribb szélirány ÉNy-i, az átlagos szélsebesség 2,5-3 m/s. A legfontosabb vízfolyása a Gaja patak, amely a város keleti határán halad. A városnak egy természetes szikes tava (Sóstó), valamint több mesterséges tava is van. A terület a hegyvidéki és az erdőssztyepp vegetáció határövezetében található. A várost övező területek jellemzően mezőgazdasági hasznosítás alatt állnak. A vizsgált területen 10 talajtípus fordul elő, melyek közül a legkedvezőbb a réti talaj termelékenysége (Dövényi 2011, Farkas 1997). 1. ábra. A hidrobiológiai (BI), mezofauna (QBS), víz- és mederanyag (CS), valamint talaj (SS) mintavételi pontok elhelyezkedése a vizsgált területen (SS) Talajvizsgálatok (Soil Sites - SS) Először a 2011-ben Székesfehérvár és környékéről gyűjtött 144 ponton vett 288 talajminta fizikai és kémiai tulajdonságainak újraértékelése történt meg. Majd ezen eredményekre alapozva 42 monitoring pontot jelöltünk ki és gyűjtöttünk talajmintákat 0-10 és 10-20 cm-es talajmélységből (1. ábra, barna szín). Kémhatás (ph - potenciometriásan, H2O, arány 1: 2,5, 12 óra keverés után), CaCO3 (Scheibler-kalciméter) és szemcse eloszlás vizsgálat (MSZ-08-0206, 1978) történt meg és a kapott eredmények összehasonlításra kerültek a korábbi eredményekkel. A Lakanen-Erviö módszerrel (MSZ 21470-50:2006 0,5 mol/dm 3 NH4C2H3O2+0,5 mol/dm 3 CH3COOH+0,02 mol/dm 3 EDTA 5 g 52

talajhoz, roncsolás teflon bombában) mértük meg a nehézfémtartalmat - Cd, Co, Cu, Ni, Pb, Zn - induktív csatolású plazma optikai emissziós spektrométerrel (ICP-OES ICAP 6000). Mezofauna analízis (Quality of Soil Index - QBS) - Megvizsgáltuk továbbá a talajlakó gerinctelenek főbb csoportjait a kiválasztott mintavételi helyeken (1. ábra, narancsszín). A talaj biológiai minőségét a QBS index segítségével értékeljük, amelynek számítása a talajmintákban jelenlévő mikroartropóda csoportokon alapul. A kiválasztott területeken a szennyezés hatása a Collembola közösség bioindikációja révén kiértékelhetővé válik. Víz- és mederanyag elemzés (Cross Section - CS) - Nagy mennyiségű toxikus elemtartalomra számítunk a város vízfolyásaiban és talajukban. Ezen okból a víz és az üledék tulajdonságokat öt reprezentatív keresztmetszeten vizsgáltuk meg a Gaja patak mentén és a Jancsár-csatornán (1. ábra, kékszín). Mintavételi helyeket jelöltünk ki a helyi szennyvíztisztító telep előtt és után, valamint vizsgáltuk az elfolyó tisztított szennyvizet is.. Minden keresztszelvényben 40 cmenként mértük meg a vízmélységet és a sebességet, majd háromféle mintát gyűjtöttünk: vízmintát, valamint kétféle üledékmintát (egyet a holtérből és egyet a sodorvonalból), mivel az üledékekben nagy mennyiségű toxikus elem akkumulálódhat. A vízminőségi paraméterek mellett az üledékek összes toxikus elemtartalmát mértük meg a talajoknál alkalmazott módszerrel. Hidrobiológiai elemzések (Biotic Index - BI) - Két mintavételi helyet választottunk ki biológiai mintavételezés céljából a Gaja patakon (1. ábra, kék-sárga szín). Az első pontot ott jelöltük ki, ahol a patak eléri a várost, a második pontot pedig Székesfehérvár alatt, ahol a vízfolyás elhagyja a települést. Összehasonlítható eredmények elérése érdekében a mintavétel 10-50 m- es folyószakaszra terjedt ki, a reprezentatív élőhelyek mintázásával. A mintavétel időre standardizáltan, 5 percig történt, a kick and sweep technikát alkalmazva. A gyűjtött minta egyedei a lehető legkisebb taxon szinten kerülnek meghatározásra, majd a BI (Biotic Index) számításával kerülnek feldolgozásra. Előzetes eredmények A várost mezőgazdasági területek veszik körül, így toxikus elemeket találhatunk a külvárosi területeken is az intenzív trágyázás következtében. A városnak több forgalmas közlekedési nyomvonala van, így a forgalmi zónákban és a zöldterületeken nagy mennyiségű Pb, Zn, Cu és Cd felhalmozódása várható. Emellett az M7-es autópálya is keresztülhalad a település déli oldalán, tovább növelve kockázatot. A város vízfolyásai esetében a 2011-es adatokat tekintve a legmagasabb értékek az "Aszalvölgyi-árok" mérőponton jelentkeztek a Kórház közelében illetve a "Varga-csatorna" Csónakázó-tó melletti mérési pontja is szennyezett volt. De akkor a 53

mintavétel ún. kisvizes időszakban történt, ezért az akkori magas koncentrációk a felszín alatti vizek szennyezettségéből is származhattak. A 2011-es üledékminták toxikus elemtartalma nem haladta meg a természetes háttérkoncentrációt ("A") kivéve a Zn esetében (érték: 15,59 mg Zn/kg, A 5 mg Zn/kg), mely szennyezettségi határértéket ( B - B 20 mg Zn/kg) közelített. A talajok a korábbiakhoz hasonlóan többnyire lúgosak voltak a város területén; ezért magas CaCO3 jellemezte őket. A felvehető toxikus elemek extrém magasak voltak néhány ponton (Cd, Cu, Cu, Ni, Pb, Zn) a Cu esetében (97,11 mg Cu/kg, C1 90 mg Cu intézkedési határérték) és Zn (47,54 mg Zn/kg, intézkedési határérték C1 40 mg Cu/kg) esetében valószínűsíthetően közlekedésből eredendően. Ezen korábbi eredmények alapján a 2018-as monitoring mintákban szignifikáns növekedés várható. A monitoring vizsgálatok során azt tapasztaltuk, hogy egyértelműen megnőtt a Gaja patak szennyezettsége a várost elhagyva (nitrát-, összes foszfor-koncentráció, kémiai oxigénigény és fajlagos elektromos vezetőképesség paramétereket vizsgálva). A talajok fizikai és kémiai tulajdonságainak meghatározása már megtörtént és általában egyezést mutat a korábbi adatokkal, de a nehézfém meghatározásra csak szeptemberben fog sor kerülni, hogy a mezofauna vizsgálatokhoz gyűjtött talajminták mérésével egyidejűleg történhessen. A mezofauna és a hidrobiológiai vizsgálatok már megkezdődtek, de a fajok azonosítása nagyon időigényes, heteket igénylő folyamat. Várhatóan a vízben és talajban azonosított indikátor fajok alátámasztják majd a víz- és a talajszennyezettségi vizsgálatokat és annak mértékét. Tapasztalataink alapján a városok káros hatása egyértelműen kimutatható (Horváth et al. 2016) és a városkörnyéki kontrollterületekkel történő összehasonlítással alátámasztható. Összegzés 2010-ben az urbanizáció természetes környezetre gyakorolt hatásának komplex vizsgálata kezdődött meg az SoE-n (akkor még NymE-n). Sopron, Szombathely és Székesfehérvár közigazgatási területén kémiai, hidrológiai, talajtani és GIS felmérés történt. A városokban ilyen jellegű átfogó vizsgálat korábban még nem történt. Sopron és Szombathely talajállapotának felmérése (fizikai-, kémiai- és felvehető nehézfémvizsgálatok: Cd, Co, Cu, Ni, Pb, Zn) és hidrológiai, hidrobiológiai értékelése már lezajlott. A székesfehérvári vizsgálatok kiértékelése után az idei évben megkezdődtek a monitoring mérések. A korábbi székesfehérvári eredmények háttérként szolgálnak a monitoring pontok vizsgálatához. A vízfolyások melletti korábbi mintavételi pontok és a korábban kiugró eredményeket mutató talajmintavételi helyek újra vizsgálata volt az elsődleges cél. A komplexitás növelése érdekében mezofauna és hidrobiológiai vizsgálatokkal egészítjük ki az eddig alkalmazott és kidolgozott talaj-, víz- és 54

üledéktulajdonságokra vonatkozó módszertanunkat. A már meglévő elemzés alapján a város szennyezettsége növekedett és környezetére való hatása várhatóan még tovább növekszik a következő években. Köszönetnyilvánítás A kutatómunka a "Soproni Egyetem Struktúraváltási Terve" - 32388-2/2017 INTFIN sz. projekt keretében az Emberi Erőforrások Minisztériuma támogatásával valósult meg. Köszönet partnereinknek, Gilián Zoltánnak, a Fejérvíz Zrt. munkatársainak. Kiemelt köszönet Skrinyár Zsuzsannának, Csepregi-Rimóczi Ágnesnek és Dr. Balázs Pálnak, Harmatiné Páll Rékának, Bolodár-Varga Bernadettnek. Köszönet részt vevő hallgatóinknak, Szecsődi Orsolyának, Szőke Elődnek, Szűcs Zsoltnak. Valamint szeretnénk köszönetet mondani kollégáinknak, vezetőinknek, akik bármely módon segítették munkánkat. Irodalom ALBERT L. - JANCSÓ T (2012): Complex study of the urban eco-environment in the Western Transdanubia Region. In: NEMÉNYI M. HEIL B. (eds) The impact of urbanization, industrial, agricultural and forest technologies on the natural environment. Budapest. pp. 119-128. DÖVÉNYI Z. (ed. 2010): Magyarország kistájainak katasztere. MTA, Budapest. p. 876. FARKAS G. (ed. 1997): Fejér megye kézikönyve. Magyarország Megyei Kézikönyvei. Budapest. p. 811. FARSANG A. - PUSKÁS I. (2009): A talajok sajátoságai a városi ökoszisztémában. Szeged talajainak átfogó elemzése. Földrajzi Közlemények 133:397-409 HORVÁTH A. - BIDLÓ A. (2015): Városi talajok nehézfém vizsgálatai a nyugat-dunántúli régióban (Esettanulmány). Agrokémia és Talajtan 64(1):139-158. HORVÁTH A. - SZŰCS P. - BIDLÓ A. (2015): Soil condition and pollution in urban soils: evaluation of the soil quality in a Hungarian town. J Soils Sediments 15(8):1825 1835 HORVÁTH A. - SZITA R. - BIDLÓ A. - GRIBOVSZKI Z. (2016): Changes in soil and sediment properties due the impact of the urban environment. Environ. Earth Sci. (2016) 75:1211. HORVÁTH A. - KALICZ P. - FARSANG A. - BALÁZS P. - BERKI I. - BIDLÓ A. (2018): Influence of human impacts on trace metal accumulation in soils of two Hungarian cities. Science of the Total Environment 637 638 (2018) 1197 1208. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.05.033 KÁDÁR I. (1995): A talaj-növény-állat-ember tápláléklánc szennyeződése kémiai elemekkel Magyarországon. MTA TAKI, Budapest. 55

MSZ-08-0206 (1978): Talajok szemcse eloszlásának meghatározása. Budapest MSZ-21470 50:2006 Környezetvédelmi talajvizsgálatok. Az összes és az oldható toxikuselem-, a nehézfém- és a króm(vi)tartalom meghatározása PUSKÁS I. - FARSANG A. (2007): A városi talajok osztályozása, az antropogén hatás indikátorainak elkülönítése Szeged talajtípusainak példáján. Tájökológai Lapok. 5:371 379. SALMA, I. - MAENHAUT, W. (2006): Changes in elemental composition and mass of atmospheric aerosol pollution between 1996 and 2002 in a Central European City. Environ Pollut. 143:479-488. SÁNDOR G. - SZABÓ GY. (2014): Influence of human activities on the soils of Debrecen, Hungary. Soil Science Annual 65(1):2-9. SZEGEDI S. (1999): Debrecen nehézfém-szennyezettsége Magyar Tudomány 106/66(10):1192-1200. SZOLNOKI ZS. - FARSANG A. - PUSKÁS I. (2013): Cumulative impacts of human activities on urban garden soils: Origin and accumulation of metals. Environ. Pollut. 177:106-115. 56