SZAKMAI RÉSZJELENTÉS NKFP 4/037/2001. Preciziós növénytermesztés Budapest 2002. február 15.
ÖSSZEFOGLALÁS A kísérleti területek térinformatikai rendszerének kialakítása, GIS rendszer tervezésének módszertana GIS rendszer tervezésének módszertana A térinformatikai rendszerek kialakításakor a valós világ teljes leírása helyett az adott cél elérése érdekében fontos jelenségek, folyamatok kiválasztására és tárolására valamint rendszerbe szervezésére törekszünk, azaz a valós világ modellezését hajtjuk végre. Egy adott feladat végrehajtására készített számítógépes alkalmazásnak különböző típusú rendszerelemei vannak; folyamatok, adatok, outputok stb., amelyek között jól definiált kapcsolat írható le. Egy térinformatikai alkalmazás információs rendszere a Strukturált Rendszerelemzési és Tervezési Módszer (Structured Analysis and Design Method) felfogás szerint is különféle típusú elemekből épül fel és az ún. ember-gép rendszerek csoportjába tartozik (Down, 1992). A ma korszerűnek tekinthető felfogás értelmében a rendszer egyik oldalán a felhasználó áll, a másik oldalán azok az adatok találhatók, amelyek a felhasználó számára viszonylag hosszú ideig fontosak. Ezek az adatok alkotják az információs rendszer adatbázisát. A felhasználó a feldolgozásokon keresztül tart kapcsolatot az adatbázissal. A kapcsolattartás kétirányú, és a feldolgozás mindkét irányban lehet akár egyszerű, akár műveletvégzéssel egybekötött adattovábbítás is. Ahhoz, hogy a felhasználó kapcsolatba kerülhessen a feldolgozásokkal, szükség van egy olyan rendszerelemre, amely mind a felhasználó, mind a feldolgozás felé a neki megfelelő alakban tálalja az adatokat. Ez a rendszerelem a (felhasználói) interfész. A feldolgozások és a tárolt adatok között is szükség van egy (szakértői) interfészre, mert az adatok legtöbbször nem olyan formában tárolódnak az adatbázisban, ahogyan azt a feldolgozások igénylik, illetve szolgáltatják. A felhasználó a többi rendszerelemmel az ún. eszközök (hardver és szoftver) segítségével kerül kapcsolatba. Az eszközök segítségével hozható létre az adatbázis, zajlik a feldolgozás és működnek az interfészek (Bana, 1994). A GIS rendszer tervezés lépései A megvalósítási folyamat az igény felmérésével kezdődik, majd a tervezéssel folytatódik. A tervezés során egy elméleti modellben szükséges meghatározni a vizsgálatba vonható elemek körét, az adott célból fontos jellemzők kiválasztásával. A jellemzők digitális megfelelőinek, az objektumoknak és a közöttük lévő kapcsolatnak a meghatározása a logikai modellben történik. A következő lépcső már a megvalósítást biztosító eszközök kivitelezése, azaz megfelelő hardver-szoftver környezet kialakítása, ahol az adatbázis paramétereinek megadása történik, megfelelő fizikai modell alapján. A megoldás a felhasználónak az adatok átalakítását végző rendszerösszetevők, a feldolgozások (lekérdezések) segítségével történő információ ellátását jelenti, hiszen digitális környezetben az adatok térbeli (időbeli) elemzésére, modellezésére, az adott helyre vonatkozó különböző térbeli adatok integrációjára és az új információnak megfelelő kartográfiai modell alapján történő megjelenítésére van lehetőség. A mintaterületi rendszer elméleti modellje A precíziós gazdálkodáshoz kapcsolódó részletes tervezési feladatok és a hozzá kapcsolódó megvalósítások 1:10.000-1:1.000 méretarányú térbeli támogatást kívánnak meg. A vizsgálati tér jelentősen leszűkül és a település, illetve a mezőgazdasági üzem területére korlátozódik,
míg a vizsgálódások a mezőgazdasági táblán belüli homogén agroökológiai egységek meghatározására irányulnak. Az üzemi gazdálkodás területi alapegysége a mezőgazdasági tábla, mint homogén művelési egység. A tábla azonban csak kvázi homogén, hiszen rendszerint heterogén talajviszonyok jellemzik. Tulajdonilag sem egységes, hiszen rendszerint több kataszteri egységből épül fel, és rendszerint több tulajdonosa is van. Művelni pedig vagy a tulajdonos vagy a bérlő (gazdálkodó) műveli. Mindezek miatt a tábla közel sem állandó formáció, ezért sem a nyilvántartása, sem a táblához kapcsolódó egyéb (táblatörzskönyvi) nyilvántartás nincs megfelelően kezelve. A kataszteri egységek lehetnek tehát azok a térbeli alapegységek (zónák), amelyekre földhasználati ajánlások vonatkoznak, míg a mezőgazdasági táblák azok a térbeli alapegységek (zónák), amelyekre a talajművelés-, a trágyázás-, a növényvédelem-, a talajvédelem rendszerére vonatkozó konkrét ajánlások megfogalmazhatók. A precíziós gazdálkodás azonban megkívánja a táblán belüli mintázat meghatározását és a mintázathoz köthető talajművelési, trágyázási, növényvédelmi stb. feladatok végrehajtását. A táblán belüli mintázat részben az agroökológiai adottságokhoz részben a dinamikusan változó kultúrállapothoz köthető. Az agroökológiai adottságok kifejezésére az üzemi és a földértékelési talajtérképek, a domborzati viszonyok, a talajvíz viszonyok az alkalmasak, míg a dinamikus jellegű kulturállapot meghatározása csak a mezőgazdasági táblákon belüli, helyszíni mintavételezésekre, a kapcsolódó vizsgálatokra vonatkozó idősoros (a tápanyag ellátottságára, a főbb termesztett növényekre és termésátlagokra, valamint a tápanyag felhasználásra vonatkozó) adatok alapján végezhető. Ezért a mintaterületi precíziós GIS rendszert úgy kell megalkotni, hogy mindezen ismereteket a magyarországi szabványokhoz igazodó (vetületi, topográfiai stb.) egységes rendszerbe integráljuk. Tartamkísérleti eredmények értékelése A kutatási program keretében a debreceni, a gödöllői, a keszthelyi, a kompolti, a martonvásári és a putnoki tartamkísérletek adatainak részarányos feldolgozása történt meg. A vizsgálatba vont kísérletek adatai közös feldolgozásra, adatbázis építésre kerülnek. Fedélzeti számítógépes rendszerek értékelése A műholdas rendszerek - GPS pontossága nem műszaki megoldás, hanem beszerzési ár kérdése. Az igényes korszerű rendszereknél a hiba 1,0 m-nél kisebb értékre csökkenthető. Problémát jelenthet azonban a jel rövid idejű kimaradása, a műhold, ill. a GPS vevő egység takarása miatt, ilyenkor a hely-meghatározás szünetel, amíg a takarás fennáll. Ez kiküszöbölhető, ha a fedélzeti számítógépet olyan navigációs programmal látják el, amely az előző szakaszon érzékelt haladási irány fenntartását feltételezve az irányból és a tényleges sebességből számítja ki a gép helyét (koordinátáit) és jelzi azt, amíg a műhold jelének vétele nem folytatódik. A rendelkezésre álló rendszerek közül kutatás-fejlesztési feladatok megoldásához különösen előnyös a Trimble AgGPS 114 és 70, valamint a PSO 21 egységeiből összeállított rendszer. Ezek többféle szolgáltatást nyújtanak, mint az RDS, vagy az ACT. A Trimble előnye a chipkártyás és CAN BUS-os adatátvitel, a hely-meghatározás pontossága, az üzembiztosság (rezgés-, ütés- és vízállóság), a kezelőbarát kialakítás, a színes monitor mellett a LED-soros kijelző, amely elősegíti a navigációt, különösen a sorkihagyás/átfedés nélküli munkavégzést.
Az RDS és Agrocom ACT hozammérő rendszerek közötti adatátvitelt biztosító módszer kidolgozása Az RDS hozammérő rendszer a gyűjtött adatokat ADIS (Agricultural Data Interchange Syntax) formátumban rögzíti, mely megfelel a Draft International Standard ISO/DIS szabványnak. A karakterek oszlopokat alkotnak, melyek között @ az elválasztó jel. Minden sorban az első oszlop karaktersora adott, az adatok típusát határozza meg, valamint 6 karakterhelyen a munka számát jelzi. Az Agrocom ACT rendszerben a hozamadatok rögzítése.gypc kiterjesztésű fájlokba történik, melyek mellett egy CARD.out fájl szerepel még a PCMCIA kártyán. A fájlok az AgroMap megbízás beállítás programban olvashatók be, a program.aft kiterjesztésű fájlokat hoz létre azokból. Ez a fájl aztán az AgroMapBasic programban, mint nyersadat megnyitható. Veszélyes gyomfajokról gyom csíranövény digitális felvételek készítése, csíranövény felismerési modellkísérlet, megfelelő szoftverekkel, laboratóriumi körülmények között. A veszélyes gyomnövény fajok közül az alábbiakkal végeztünk tenyészedényes csíráztatást: Ambrosia artemisiifolia, Amaranthus retroflexus, Chenopodium album, Datura stramonium és Echinochloa crus galli. Az őszi búza és az árukukorica gyomirtó szereiről adatbázis készítése, ACCESS adatbázis létrehozása, maximális leválogatási lehetőségekkel, a projekt futamidő alatt rendszeres karbantartással A különböző forrásanyagokból összegyűjtöttük az engedélyezett herbicidek hatásspektrum- és dózisadatait. Az 1-4 mintaterület gyomfelvételezése hagyományos módszerekkel, a kultúrnövény fajától függően, növényállományban és tarlón, a GIS koordinátás figyelembevételével. A baracskai Anna-major gazdaságban a gabona learatása után kérésünkre szeptember közepéig műveletlenül hagyták a tarlót. A kedvezően csapadékos nyárutói időjárás hatására a gabonatarló kigyomosodott és ideális terepet biztosított a vizsgálatra. A tábla 53 hektárnyi területén elvégeztük a Balázs-Újvárosi féle cönológiai módszerrel a gyomfelvételezést. Térinformatikai alapokra épülve növénykórtani és állati kártevők felvételezési módszereinek fejlesztése, különböző felvételezési és fototechnikai eljárásokkal. Baracska község határában található őszi búza táblán kezdtük el a vizsgálatokat. Az irodalmi adatok feldolgozása és az adatbázis létrehozása elkezdődött. Az adatbázist nemcsak a kórokozókkal és a kártevőkkel kapcsolatos adatokat, hanem talajtani, tápanyag ellátottsági és agronómiai paramétereket is tartalmaz, amelyek az alapos összefüggés vizsgálatokat teszi lehetővé. A terepi munkánk során a gabona érése előtt légi felvételt készíttettünk a területről, majd a kórtani vizsgálatainkhoz a betakarítással egy menetben mintákat vettünk. Szeptemberben a búza tarlón 0,5 ha-ként mintatereket jelöltünk ki, melyek földrajzi koordinátáit
meghatároztuk. Ezeken a felvételezési pontokon talajminta vételezéssel vizsgáltuk meg a kártevők egyedszámát, területi elhelyezkedését. Térinformatikai eszközökkel összevetettük a kórtani és a rovartani felvételezések eredményeit a terület topográfiai térképével, genetikus talajtérképével, a légi felvételekkel. Precíziós agrárgazdaság informatikai rendszerének kidolgozása, a termelési feladatok monitorozása, döntéstámogató rendszerek kialakítása Részfeladatok informatikai integrálása Elkezdtük felépíteni a Precíziós Növénytermesztés (PN) mezoszintű információs rendszerét, amely az MTA TAKI felméréseire alapozva tartalmazza a talajtani adatokat, az OMSz megfigyeléseire épülő meteorológiai idősorokat, az agroökológiai felmérés szerinti termőhelyi értékeléseket. A rendszert az alábbi irányokba fejlesztjük tovább: térinformatika, fajta adatbázis, a mintaterületek mikroszintű adataival. Fenntartható fejlesztés megvalósítása termőhelyi differenciáltság függvényében A fogyasztói igények kielégítése és az élelmiszerbiztonság agrárgazdasági paramétereinek elemzése, közgazdasági modellek kidolgozása Az év folyamán a részfeladat induló jellegének megfelelően feltártuk a témakör előzményeit mind a fenntarthatóság, mind a preciziós növénytermesztés nézőpontjából. Ezekből megállapítható, hogy sem a fenntartható fejlődés gondolatával, sem pedig a ráfordítás-földhozam összefüggésekkel nem foglalkoztak. Következésképpen az előirányzott program hiánypótló és igen aktuális. Kísérleti területek kijelölése, kapcsolattartás az üzemekkel, agrokemikáliák beszerzése, gépi háttér biztosítása, kis- és nagyüzemi fejlesztő munka Hosszas előkészítő munka után a következő gazdaságokat vontuk be a programba: Vitáris és Társai Kft., Ács; Annamajori Mezőgazdasági és Kereskedelmi Kft, Baracska; Barcs Dráva Coop Rt., Barcs; Bicsérd B Aranykorona Kft.,Bicsérd; Bóly Rt., Bóly; Dalmand Rt., Dalmand; Naki szövetkezet, Nak; Pécs Reménypuszta Rt., Pécs; Sásd Agro Rt., Sásd. A kiválasztott gazdaságokban megítélésünk szerint elértük azt, hogy a munkában részt vevők nagy felelősséggel átérezzék a feladat súlyát, bonyolultságát és azonosuljanak a kitűzött célokkal. Az együttműködő kiválasztott partnereink ragaszkodtak e technológia fejlesztéséhez és a kijelölt területeken a technológia tervezése során már arra készültek, hogy a legjobb tudásuk szerint kerüljön földbe a megfelelő vetőmag, okszerű legyen a tápanyag visszapótlás és a növényvédelem. A műszaki feltételrendszer kialakításánál arra törekedtünk, hogy egy egységes rendszerre adaptáljuk a technológiát, annak ellenére, hogy fejlesztő munkák során megoldottuk a rendszerek közötti átjárhatósági, kompatibilitási problémákat. A betakarítógépet, a traktort és a talajmintavételhez használt terepjáróra az RDS PF rendszer berendezéseit és szoftvereit vásároltuk meg.
GPS technika alkalmazása a mintaterületen A GIS feldolgozásokra alapozva a GPS technikát a baracskai mintaterületen alkalmaztuk a mintavételi pontoknak megfelelően. A további, az IKR által bevont partnergazdaságok tábláin szintén elvégeztük az aktuális méréseket. Megkezdtük a szaktanácsadási rendszer táblán belüli, homogén táblarészrekre történő alkalmazásának vizsgálatát. Folyékony vegyszert helyspecifikusan kialakítása A folyékony vegyszert hely-specifikusan kijuttató gép kialakításához a technikai fejlesztések időarányosan megtörténtek. Fedélzeti számítógépes dgps és GPS műholdas rendszerek összehasonlító vizsgálata Differenciál üzemmódban műholdas és utó-feldolgozásos korrekciót alkalmazva is elvégeztük a méréseket. A hiba 0.7 és 1.1 m közötti sávban mozgott, függetlenül a korrekció módjától. Az utólagos korrekció alkalmazásánál figyelembe kell venni azt, hogy a bázis állomás Pencen helyezkedik el és a távolság függvényében a hely-meghatározás pontossága romlik (100 m- enként 1 m-t). Budapest, 2002. február 15. Prof. Dr. Németh Tamás az MTA levelező tagja a konzorcium vezetője
MTA TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI KUTATÓINTÉZET RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00279/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Németh Tamás az MTA levelező tagja igazgató Budapest 2002. február 15.
1. Talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtése a 4 mintaterületről, térinformatikai rendszer kiépítése 1/a. Az 1. mintaterület adatfelvételezése, GIS rendszer alapelemeinek installálása Összefoglaló Az MTA TAKI a tárgyidőszak feladatait a kitűzött célok szerint, a konzorciumi partnerekkel szorosan együttműködve hajtotta végre. Az 1. számú, a Baracskai mintaterület kijelölését követően megkezdődtek a terepi talajtani és növénytani felvételezések. A talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtésével párhuzamosan a térinformatikai feladatokat a mintaterületi térinformatikai rendszer alapelemeinek meghatározásával kezdtük. A térinformatikai rendszer tervezését a Strukturált Rendszerelemzés és Tervezés Módszere alapján hajtottuk végre. Meghatároztuk a GIS rendszer tervezésének lépéseit, megalkottuk a térinformatikai rendszer elméleti modelljét, felállítottuk a jellemzők digitális megfelelőinek logikai modelljét és meghatároztuk a közöttük lévő kapcsolatot. A következő lépcső már a megvalósítást biztosító eszközök kivitelezése, azaz megfelelő hardver-szoftver környezet kialakítása volt, majd az adatbázis paramétereit adtuk meg megfelelő fizikai modell alapján. Megállapítottuk, hogy a precíziós gazdálkodáshoz kapcsolódó részletes tervezési feladatok és a hozzá kapcsolódó megvalósítások 1:10.000-1:1.000 méretarányú térbeli támogatást kívánnak meg. Az üzemi gazdálkodás területi alapegysége a mezőgazdasági tábla, mint homogén művelési egység. A precíziós gazdálkodás azonban megkívánja a táblán belüli mintázat meghatározását és a mintázathoz köthető talajművelési, trágyázási, növényvédelmi stb. feladatok végrehajtását. A táblán belüli mintázat részben az agroökológiai adottságokhoz részben a dinamikusan változó kultúrállapothoz köthető. Az agroökológiai adottságok kifejezésére az üzemi és a földértékelési talajtérképek, a domborzati viszonyok, a talajvíz viszonyok az alkalmasak, míg a dinamikus jellegű kulturállapot meghatározása csak a mezőgazdasági táblákon belüli, helyszíni mintavételezésekre, a kapcsolódó vizsgálatokra vonatkozó idősoros (a tápanyag ellátottságára, a főbb termesztett növényekre és termésátlagokra, valamint a tápanyag felhasználásra vonatkozó) adatok alapján végezhető. Ezért a mintaterületi precíziós GIS rendszert úgy alkottuk meg, hogy mindezen ismereteket a magyarországi szabványokhoz igazodó (vetületi, topográfiai stb.) egységes rendszerbe integráltuk. A Baracskai mintaterület térinformatikai adatbázisának logikai modelljét az alábbi elemeket definiáltuk és reprezentáljuk: Bevezetés Egységes Topográfia-domborzati adatok: Nyilvántartási adatok (kataszter-mezőgazdasági tábla) Talajtulajdonságok A talajok kultúrállapotának idősoros adatai Terepi felvételezés adatai Digitális légifotók Az MTA TAKI a tárgyidőszak feladatait a kitűzött célok szerint, a konzorciumi partnerekkel szorosan együttműködve hajtotta végre. Az 1. számú mintaterület kijelölését követően megkezdődtek a terepi talajtani és növénytani felvételezések. A talajtani és agrokémiai alapadatok gyűjtésével párhuzamosan a
térinformatikai feladatokat a mintaterületi térinformatikai rendszer alapelemeinek meghatározásával kezdtük. A térinformatikai rendszer tervezését a Strukturált Rendszerelemzés és Tervezés Módszere alapján hajtottuk végre. GIS rendszer tervezésének módszertana A térinformatikai rendszerek kialakításakor a valós világ teljes leírása helyett az adott cél elérése érdekében fontos jelenségek, folyamatok kiválasztására és tárolására valamint rendszerbe szervezésére törekszünk, azaz a valós világ modellezését hajtjuk végre. Egy adott feladat végrehajtására készített számítógépes alkalmazásnak különböző típusú rendszerelemei vannak; folyamatok, adatok, outputok stb., amelyek között jól definiált kapcsolat írható le. Egy térinformatikai alkalmazás információs rendszere a Strukturált Rendszerelemzési és Tervezési Módszer (Structured Analysis and Design Method) felfogás szerint is különféle típusú elemekből épül fel és az ún. ember-gép rendszerek csoportjába tartozik (Down, 1992). A ma korszerűnek tekinthető felfogás értelmében a rendszer egyik oldalán a felhasználó áll, a másik oldalán azok az adatok találhatók, amelyek a felhasználó számára viszonylag hosszú ideig fontosak. Ezek az adatok alkotják az információs rendszer adatbázisát. A felhasználó a feldolgozásokon keresztül tart kapcsolatot az adatbázissal. A kapcsolattartás kétirányú, és a feldolgozás mindkét irányban lehet akár egyszerű, akár műveletvégzéssel egybekötött adattovábbítás is. Ahhoz, hogy a felhasználó kapcsolatba kerülhessen a feldolgozásokkal, szükség van egy olyan rendszerelemre, amely mind a felhasználó, mind a feldolgozás felé a neki megfelelő alakban tálalja az adatokat. Ez a rendszerelem a (felhasználói) interfész. A feldolgozások és a tárolt adatok között is szükség van egy (szakértői) interfészre, mert az adatok legtöbbször nem olyan formában tárolódnak az adatbázisban, ahogyan azt a feldolgozások igénylik, illetve szolgáltatják. A felhasználó a többi rendszerelemmel az ún. eszközök (hardver és szoftver) segítségével kerül kapcsolatba. Az eszközök segítségével hozható létre az adatbázis, zajlik a feldolgozás és működnek az interfészek (Bana, 1994). A rendszerelemek megtervezendő része az adatokra, a feldolgozásokra és az interfészekre terjed ki. A felhasználók tervezése nem lehetséges, ugyanakkor véleményük a fejlesztés minden szakaszában döntő, sőt bizonyos értelemben tervezésük-formálásuk mégiscsak lehetséges; a rendszer használatára, esetleg további, az információs rendszerrel összefüggő ismeretek elsajátítása vonatkozóan szükséges is A GIS rendszer tervezés lépései A megvalósítási folyamat az igény felmérésével kezdődik, majd a tervezéssel folytatódik. A tervezés során egy elméleti modellben szükséges meghatározni a vizsgálatba vonható elemek körét, az adott célból fontos jellemzők kiválasztásával. A jellemzők digitális megfelelőinek, az objektumoknak és a közöttük lévő kapcsolatnak a meghatározása a logikai modellben történik. A következő lépcső már a megvalósítást biztosító eszközök kivitelezése, azaz megfelelő hardver-szoftver környezet kialakítása, ahol az adatbázis paramétereinek megadása történik, megfelelő fizikai modell alapján. A megoldás a felhasználónak az adatok átalakítását végző rendszerösszetevők, a feldolgozások (lekérdezések) segítségével történő információ ellátását jelenti, hiszen digitális környezetben az adatok térbeli (időbeli) elemzésére, modellezésére, az adott helyre vonatkozó különböző térbeli adatok integrációjára és az új információnak megfelelő kartográfiai modell alapján történő megjelenítésére van lehetőség.
A mintaterületi rendszer elméleti modellje A precíziós gazdálkodáshoz kapcsolódó részletes tervezési feladatok és a hozzá kapcsolódó megvalósítások 1:10.000-1:1.000 méretarányú térbeli támogatást kívánnak meg. A vizsgálati tér jelentősen leszűkül és a település, illetve a mezőgazdasági üzem területére korlátozódik, míg a vizsgálódások a mezőgazdasági táblán belüli homogén agroökológiai egységek meghatározására irányulnak. Az üzemi gazdálkodás területi alapegysége a mezőgazdasági tábla, mint homogén művelési egység. A tábla azonban csak kvázi homogén, hiszen rendszerint heterogén talajviszonyok jellemzik. Tulajdonilag sem egységes, hiszen rendszerint több kataszteri egységből épül fel, és rendszerint több tulajdonosa is van. Művelni pedig vagy a tulajdonos vagy a bérlő (gazdálkodó) műveli. Mindezek miatt a tábla közel sem állandó formáció, ezért sem a nyilvántartása, sem a táblához kapcsolódó egyéb (táblatörzskönyvi) nyilvántartás nincs megfelelően kezelve. A kataszteri egységek lehetnek tehát azok a térbeli alapegységek (zónák), amelyekre földhasználati ajánlások vonatkoznak, míg a mezőgazdasági táblák azok a térbeli alapegységek (zónák), amelyekre a talajművelés-, a trágyázás-, a növényvédelem-, a talajvédelem rendszerére vonatkozó konkrét ajánlások megfogalmazhatók. A precíziós gazdálkodás azonban megkívánja a táblán belüli mintázat meghatározását és a mintázathoz köthető talajművelési, trágyázási, növényvédelmi stb. feladatok végrehajtását. A táblán belüli mintázat részben az agroökológiai adottságokhoz részben a dinamikusan változó kultúrállapothoz köthető. Az agroökológiai adottságok kifejezésére az üzemi és a földértékelési talajtérképek, a domborzati viszonyok, a talajvíz viszonyok az alkalmasak, míg a dinamikus jellegű kulturállapot meghatározása csak a mezőgazdasági táblákon belüli, helyszíni mintavételezésekre, a kapcsolódó vizsgálatokra vonatkozó idősoros (a tápanyag ellátottságára, a főbb termesztett növényekre és termésátlagokra, valamint a tápanyag felhasználásra vonatkozó) adatok alapján végezhető. Ezért a mintaterületi precíziós GIS rendszert úgy kell megalkotni, hogy mindezen ismereteket a magyarországi szabványokhoz igazodó (vetületi, topográfiai stb.) egységes rendszerbe integráljuk. A Baracskai mintaterület logikai adatmodellje A Fejér megyei Növény és Talajvédelmi Szolgálat szakértőivel olyan mintaterületet jelöltünk ki, amely a csernozjom területek reprezentálására alkalmas, és amelyre biztosítható a koncepcionális modellben meghatározott adatigény és biztosíthatók a szükséges gazdálkodási paraméterek. A mintaterület térinformatikai adatbázisának logikai modelljét határoztuk meg - külső szakértők bevonásával -, amelyben az alábbi elemeket definiáltuk és reprezentáljuk: 1 Egységes Topográfia-domborzati adatok: Az 1:10.000 méretarányú topográfiai alaptérképek EOV-be transzformálva, raszter formátumban Domborzati modellhez fő-, és mellékszintvonalak (felező és negyedelő szintvonalak) vonalas shape állományként, illetve az ebből származtatott pont shape állományként Síkrajzi elemek (vízfolyás, út, vasút) vonalas shape állományként 2 Nyilvántartási adatok (kataszter-mezőgazdasági tábla) A környező településeket érintő 1:10.000 méretarányú külterületi kataszteri térképeket EOV-be transzformálva, raszter formátumban
A birtok- és tulajdoni adatok, művelési ág, minőségi osztály, földminősítés stb. adatait a birtokközéppontba helyezett azonosító ponton keresztül a pont-shape állomány attribútumaként kapcsolódnak a nyilvántartáshoz Az üzemi táblák határai az üzemi táblatérképnek a külterületi kataszteri térképen azonosított sarokpontjai alapján, poligon shape állományként A területileg illetékes Megyei Földhivatal adatai, birtoktestek sarokponti koordinátái (ITR) 3 Talajtulajdonságok 1:10.000 méretarányú üzemi genetikus és földértékelési térkép sorozat adatai (genetikus térkép, humusz kartogram, ph és mészállapot kartogram, eróziós kartogram, talajjavítási kartogram), valamint helyszíni- és laboratóriumi vizsgálati adatai digitalizálva (poligon-, és pont shape állomány), a mintaterületekre feltöltve. A talajszelvények felvételi és a laboratóriumi jegyzőkönyvi adatbázisának feltöltésére egy saját fejlesztésű adatbeviteli és ellenőrző programot fejlesztettünk 4 A talajok kultúrállapotának idősoros adatai A mezőgazdasági táblákra vonatkozó tápanyag ellátottsági adatok; mikro- és makroelemek valamint nehézfém szennyező anyagok adatai, és a főbb termesztett növények és termésátlagok valamint tápanyag felhasználási adatok digitálisan, táblázatos formában. A mezőgazdasági táblán belüli tápanyag ellátottsági adatok; mikro- és makroelemek valamint nehézfém szennyező anyagok adatai, és a főbb termesztett növények és termésátlagok valamint tápanyag felhasználási adatok digitálisan, táblázatos formában. 5 Terepi felvételezés adatai GPS alapú helyszíni megfigyelések, mintavételek adatai (poligon és pont shape állomány) 6 Digitális légifotók Szines vagy fekete fehér Egységes Országos Vetületi Rendszerbe transzformált GeoTIFF formátumu raszterképek Hardver-szoftver környezet A rendszerterv alapján a megvalósítás következő lépése a megfelelő hardver-szoftver környezet kialakítása, hiszen ezen eszközrendszer segítségével történhet a fizikai modell számítógépen tárolt megfelelőjének, az adatbázisnak feltöltése. A megvalósítást az MTA TAKI GIS Laborjának eszközállományával, PC-s alapon szervezett hardver-szoftver környezetben végeztük. A Precíziós növénytermesztés talajtani térinformatikai adatbázis kialakításához és a térinformatikai rendszer működtetéséhez az ESRI (Environment Systems Research Institute) ArcView GIS szoftverét, illetve annak programmoduljait (Image Analysis, Spatial Analyst) használjuk. Az attribútum adatbázis kialakításához a Microsoft Office programcsomag relációs adatbázis kezelőjét a Microsoft Access-t használjuk. GPS vevőkészülék segítségével nemcsak a talajszelvények koordinátáit határozhatjuk meg. Bejárással gyorsan és megfelelő pontossággal lehatárolhatók szabálytalan alakú talajfoltok és megoldható a későbbi visszanavigálás is. A Baracskai mintaterület fizikai adatmodellje A Fejér megyei Növény és Talajvédelmi Szolgálat szakértőivel, együttműködve, illetve - külső szakértők bevonásával - kialakítottuk az adatbázis fizikai modelljét és az MTA TAKI
GIS Lab, valamint a Fejér megyei Növény és Talajvédelmi Szolgálat térinformatikai laboratóriumának térinformatikai eszköztárára építve az adatbázist feltöltöttük. A létrehozott tábla szintű, táblán belüli mintázat kezelésére alkalmas GPS alapon felvételezett és légifelvételekkel támogatott mintaterületi térinformatikai adatbázis térképi és leíró adatokat egyaránt tartalmaz, melyek egyedi, vagy együttes alkalmazásával reprodukálhatjuk a tematikus kartogramok térképanyagát, szerkeszthetünk az alapelemekre épülő származtatott térképeket, vagy pont,- és területi adatok tetszőleges kombinációjával ún. lekérdezéseket valósíthatunk meg (elemzések). Az eredmények (szakértői segédanyagok) - a részfeladat lezárásáig - az MTA TAKI GIS Laboratóriumában tekinthetők meg.
SZENT ISTVÁN EGYETEM MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR TALAJTANI ÉS AGROKÉMIAI TANSZÉK RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00286/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Füleky György tanszékvezető egyetemi tanár Gödöllő 2002. február 15.
2. Mintaterületek talajainak jellemzése, heterogenitás vizsgálat, talajmintavételezési módszer fejlesztése 2/a. Mintaterületek kijelölése meglévő talajadatok és terepbejárás során. Fő talajadottságok leírása, talajszelvények feltárása, mintavétel A mintaterületek kijelölése A terület kijelölésénél az volt a célunk, hogy a precíziós gazdálkodás talajtani alapjainak vizsgálatához megfelelően heterogén területeket kapjunk. Az egyik mintaterület a Pilisi Táj MG Rt tulajdonában lévő, Pilisjászfalu és Dág község külterületén elhelyezkedő, mintegy 40 ha-os tábla 15 ha-os részlete. A terület szántó művelési ágban van több évtizede. Céljainknak megfelel a terület, mert az a magas, sokszor 25%-ot meghaladó lejtésű részeken az alapkőzetig erodálódott, a talajképződés csak kiindulási fázisban van. Másutt, az erózió bázisán pedig igen vastagon felhalmozódott lejtőhordalék található. Ezt a tarkaságot színezi tovább, hogy vélelmünk szerint kétféle alapkőzeten alakultak ki a terület talajai. Az egyik egy klasszikus értelemben vett harmadkori hullópor - lösz. A másik kőzet szintén porózus, üledékes eredetű, de pontos meghatározása jelenleg van folyamatban. Tehát ezen a területen a kétféle alapkőzet és a különböző termőréteg vastagság adja az elsődleges heterogenitást. A másik mintaterület a Tisza Farm Produce Kft tulajdonában lévő, Kisköre és Kömlő községek között elterülő hatalmas, közel 300 ha-os szántó részlete. A kiválasztott mintaterület nagysága 16 ha. Ez a terület síkvidéken helyezkedik el. A Tisza-tó 10 km távolságban terül el. A talajképződésre elsődlegesen a talajvíz és tükrének mélysége, valamint a területre lerakott Tisza-hordalék minősége és mennyisége hat különböző módon. Előzetes vizsgálataink szerint, ugyan nem túl gyakran de a régi Tisza öntésanyaggal halmozta, egyengette simára a felszínt. A talajvíz mélységétől függően találunk csernozjom, réti és szolonyec talajokat a területen és környékén. A kiválasztásnál igen fontos tényező volt, hogy a mintaterületen ÉÉK-DDNy irányban egy kis homokhát húzódik keresztül, mely a környék sík területéből közel 2 m-re emelkedik ki. Másik fontos jellemzője a területnek, hogy elszórtan különleges, egyelőre ismeretlen genetikájú 50-60 m 2 -nyi világos-szürke foltok találhatók rajta. Feltételezésünk szerint ezek kialakulásában az altalajban lévő különbségek fontos szerepet játszanak. A két mintaterület földrajzi elhelyezkedése a melléklet 1. ábráján látható. A vizsgálati területek talajának szisztematikus felmérése A 0-0 kiindulási pontú derékszögű helyi koordinátarendszer elkészítése után mindkét területen szisztematikus vizsgálatot végeztünk. Ezt a Pürckhauer-féle szúróbottal végeztük. Ezzel egy 1 m hosszú kis szelvényt kapunk a megmintázott pontról, melyből elsősorban a fizikai talajtulajdonságok állapíthatók meg nagy biztonsággal. Így a mintavételi pontokban pontos információhoz jutunk a talaj fizikai féleségéről, színéről nedvességtartalmáról és a termőréteg, illetve a talajszintek vastagságáról, valamint CaCO 3 tartalmáról. Ezzel a módszerrel végeztük a két terület szisztematikus vizsgálatát. Kiskörén a terület hosszirányában haladva egymástól 100 m-re fekvő 3 sávban, 100 m-enként mintáztunk. így egy 100x100 m-es hálót kaptunk (melléklet: 2. ábra). A pilisjászfalui terület mintázását 5 tranzszketben - egymástól 100 m-re - 50 m-es pontossággal terveztük. Jelenleg 3 tranzszekt felvételezése van kész. Így 100x50 m-es halót kapunk, ahol a pontosabb, 50 m-es felvételezést lejtőirányban haladva végeztük (melléklet: 3. ábra). Jellemző foltok mintázása, határaik meghúzása A kiskörei mintaterületen a homokdomb pontos határának meghúzásához a homokdomb tetejétől 5 méterenkénti sűrűségű szúróbotos katénát készítettünk. Ezzel megállapítottuk a
homokdomb, illetve a domináns homok fizikai féleség kiterjedésének pontos határát. A fehér felszínű foltok határvonalát szintén katéna segítségével vizsgáltuk. Ebben az esetben úgy jártunk el, hogy a folt közepéből, a határáról és a folttól távolabb mintáztuk a talajt és a mintákat összehasonlítottuk. A pilisjászfalui mintaterületen a két különböző jellegű alapkőzet határvonalának megrajzolásához 10 méter mintatávolságú katénát készítettünk, szintén szúróbottal. Itt a tábla hossztengelyével párhuzamosan és arra merőlegesen is vizsgáltuk az alapkőzetbeli különbség kiterjedését. Mindkét mintaterületen 3-3 talajszelvény feltárását végeztük el. Ezeket a jellemző foltok területén ástuk. A melléklet 4., 5. ábráin három jellemző talajszelvényt mutatunk be: a 4. ábrán a kiskörei terület két jellemző talajszelvénye, míg az 5. ábrán a pilisjászfalui mintaterület jellemző talajszelvénye látható. A jellemző foltokból és a talajszelvények rétegeiből mindkét területen mintákat vettünk laboratóriumi vizsgálatra. A vizsgálati eredmények a melléklet 1. és 2. táblázataiban találhatók. A tápanyagtartalom vizsgálatok folyamatban vannak. A kiskörei fehér foltok A kiskörei terület egyik jellegzetessége, hogy az év bizonyos időszakaiban bizonyos kultúrállapot mellett a táblán fehér felszínű foltok láthatók. A foltokra jellemző, hogy a téli fagyok után a felszínük gyorsan, mélységben viszont lassan száradnak ki. A vegetáció igen gyenge, sokszor nekrotikus állapotokat mutató, főleg a száraz periódus körül. Mivel az ún. fehér foltok felszíne a belvizes időszak után a lassabban száradtak ki, ezért egy hasonlóképpen lassan kiszáradó, de nem fehér folt is vizsgálat alá került. A foltok talajából több ponton, 3 szinten mintát vettünk. A minták laboratóriumi vizsgálata folyamatban van. Kiszáradás után a fehér foltok felületén jellemző repedezettség alakul ki (melléklet 6. ábra). A foltok viselkedésére és kialakulására adhat magyarázatot a területen szintezése, ahol a foltok környékének mikrodomborzata nagy pontossággal kerül felmérésre.
Mellékletek 1. ábra. A két mintaterület földrajzi elhelyezkedése
200 1. 180 160 140 2 4. 3. 93.00Bf 92.75Bf 92.50Bf 92.25Bf 92.00Bf 91.75Bf 91.50Bf 91.25Bf 91.00Bf 90.75Bf 90.50Bf 90.25Bf 90.00Bf 89.75Bf 89.50Bf 89.25Bf 89.00Bf 88.75Bf 88.50Bf 88.25Bf 88.00Bf 87.75Bf 87.50Bf 87.25Bf 87.00Bf 120 100 80 40 60 80 100 120 140 2. ábra. A kiskörei mintaterület térképe a 100x100 m-es mintavételi hálóval.
1000 900 800 1. 700 600 500 400 300 2. 3. % lejtõ 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 200 100 200 300 400 500 600 700 800 900 3. A pilisjászfalui mintaterület térképe a 100x50 m-es mintavételi hálóval.
4. ábra Két jellemző talajszelvény a kiskörei területen 5 ábra. Jellemző talajszelvény a pilisjászfalui területen
6 ábra. A fehér foltok felületére jellemző repedezettség 1. táblázat: A Kiskörei szelvények és mintavételi pontok adatai Minta ph KCl CaCO 3 % K A Össz. Só % Humusz % 1 I. A A 0-23 6,81 0,12 35 0,09 3,63 2 I. A n 23-46 CaCO 3 ny (23-35) 7,61 2,62 61 0,2 3,29 3 I. A n -L 46-80 8,04 14,05 150 0,26 1,95 4 I. IIc 80-105 7,87 46,15 150 0,24 0,57 5 I. II GG 105-140+ 7,52 20,42 64 0,14 0,36 6 II. 0-35 (-) 5,98 0,08 42 0,08 4,05 7 II. 35-70 (-) 6,55 0,08 56 0,12 3,57 8 II. 70-100 (++) 7,90 30,65 68 0,22 0,84 9 fúrás folt közepe 0-20 K2 7,21 0,17 50 0,16 3,25 10 fúrás folt közepe 20-40 K2 8,14 14,67 82 0,26 1,68 11 fúrás folt közepe 40-60 K2 8,22 24,47 104 0,24 0,98 12 fúrás folton kívül 0-20 K2 6,36 0,45 48 0,08 3,99 13 fúrás folton kívül 20-40 K2 5,89 0,08 52 0,10 3,93 14 fúrás folton kívül 40-60 K2 7,32 1,79 58 0,13 2,67 15 művelésből kivont terület 0-20, gyep 1,7 pont közelében 5,13 0,08 55 0,07 6,94 16 művelésből kivont terület 20-40, gyep 1,7 pont közelében 5,19 0,16 50 0,08 4,90 17 művelésből kivont terület 40-60, gyep 1,7 pont közelében 5,20 0,16 54 0,09 3,46 18 művelésből kivont terület 60-80, gyep 1,7 pont közelében 6,30 0,16 60 0,10 2,22 19 művelésből kivont terület 80-100, gyep 1,7 pont közelében 6,97 14,83 50 0,08 1,19 20 minta 120 cm mélységből löszcsigákkal gilisztajáratokkal 7,54 22,47 54 0,22 0,34
2. táblázat: A pilisjászfalui szelvények mintáinak adatai Minta ph KCl CaCO 3 % K A Össz. Só % Humusz % I. szelvény 0-30 6,91 1,33 46 0,08 2,58 I. szelvény 30-50 6,97 2,13 48 0,08 1,11 I. szelvény 50-85 7,63 19,01 50 0,07 1,11 I. szelvény 85-110 7,69 37,85 50 0,07 0,75 II. Aa 0-20 7,32 9,42 46 0,07 2,42 II. Ac 20-35 7,46 22,05 54 0,08 1,1 II. C1 35-85 7,74 31,48 44 0,07 0,54 II. C2 85-7,87 25,62 42 0,08 0,24 III. 0-30 7,25 2,59 44 0,07 2,12 III. 30-80 7,26 0,19 44 0,07 2,2 III. 80-100 7,27 0,09 44 0,07 1,12 III. 130-7,87 38,87 38 0,07 0,35
SZENT ISTVÁN EGYETEM GAZDÁLKODÁSI ÉS MEZŐGAZDASÁGI FŐISKOLAI KAR RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00290/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Szabó Lajos főigazgató-helyettes Gyöngyös 2002. február 15.
3. Tartamkísérletek adatainak feldolgozása, talaj és növény paraméterek elemzése, módszer fejlesztés 3/a. Talajmintavétel, talajvizsgálatok A részfeladat teljesítésének helye: SZIE Gazdálkodási és Mezőgazdasági Főiskolai Kar Gyöngyös, SZIE Gazdálkodási és Mezőgazdasági Főiskolai Kar Gyöngyös Fleischmann Rudolf Kutatóintézete Kompolt, Putnok. Első részfeladatként a beállított tartamkísérletek talajmintavételezése és azok vizsgálata történt meg. Az eredmények összefoglalása Savanyú kémhatású barna erdőtalajon 8 toxikus elemmel (Al, As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn) három terhelési szinten (0/30, 90 és 270 kg/ha), három ismétlésben végzett vizsgálatok eredményei alapján megállapítható, hogy az 1994 évben kiadott nehézfémek nem mérhetők sem a talajban, sem a növények generatív és vegetatív részében. Trágyázási kísérletekben 2001 évben csak a N trágyázás növelte megbízható mértékben az őszi búza termését. Foszfor főhatást a kísérletek nem mutattak a nitrogénnel és a káliummal kombinált kezelésekben sem. A káliumhatás az őszi búza kísérletekben nem volt. Putnokon a tenyészidőszakban hullott csapadék, Kompolton a hosszan tartó csapadékhiány jelentős terméseredmény különbségeket okozott a kukoricában. Az A és B 1733 kísérletekben meszezett területeken megbízható terméstöbblet mérhető kukoricában. A kompolti kukoricakísérletekben a talajjavítás pozitív hatását mértük. A nagy N adaggal trágyázott parcellák múlták csak felül a kontroll kezelés terméseredményeit. A foszfor és a káliumtrágyázás sem növelte a kukorica termését. A putnoki kukorica kísérletekben, a vetésváltásban termelt kukorica termése 150 kg/ha N adagig megbízhatóan növekedett. Szignifikáns a P és N trágyázás kölcsönhatása is. A kálium a 2001 évben sem növelte a kukorica termést. Részletes beszámoló Gyöngyösön a tartamkísérletek 1994 évben kerültek beállításra. A kísérlet főbb jellemzői: A talaj típusa: barna erdőtalaj ph-ja: 6.2 kötöttsége K A : 43 A kezeléseket az 1. táblázat mutatja. Jelzőnövény 2001-ben: őszi árpa. A talaj nehézfémtartalmát 2001-ben a 2. táblázat ismerteti.
A vizsgált növények nehézfémtartalmának alakulása a 3. táblázatban tanulmányozható. A talaj és növényvizsgálatokból megállapítható, hogy a kezelést követő 7 évben a talajra kijuttatott nehézfémek nem mutathatók ki sem a talajban (szántott réteg) sem a növények generatív és vegetatív részében. A SZIE Gazdálkodási és Mezőgazdasági Főiskolai Kar Gyöngyös Fleischmann Rudolf Kutatóintézetében Kompolton és Putnokon 32, 33, illetve 34 éve folynak tartamkísérletek. Kompolton csernozjom barna erdőtalajon és Putnokon agyagbemosódásos barna erdőtalajon kerültek beállításra a kísérletek. A kísérletek eredméyei a talaj termékenységének fenntartásában, a növénytermesztés ismeretanyagának fejlesztésében, az egyetemi oktatásban, és a gyakorlati szaktanácsadásban hasznosul. 2001 évben Kompolton összesen 580 parcellán, Putnokon pedig 660 parcellán helyezkedtek el a különböző kezelések. A kísérletek vetésforgói mindkét kísérleti helyen a következők voltak: A 17 sorozatokban: őszi búza kukorica kukorica borsó B 17 sorozatokban: őszi búza kukorica kukorica őszi búza C 17 sorozatokban: kukorica monokultúra A-B 18 sorozatokban: őszi búza kukorica kukorica ősz búza A-B 19 sorozatokban: őszi búza kukorica kukorica őszi búza A kiemelt szakaszok a 2001 évben vizsgált növényeket jelölik. Az A-B 18 és a 19 sorozatszámú kísérletekben őszi búza, az A-B 17 kísérletekben és a putnoki C 17 kísérletekben kukorica volt a tesztnövény a tartamtrágyázás komplex hatásainak tanulmányozására. A tartamkísérletek kódjele: Kompolton: A 1734, B 1734, A-B 1833, A-B 1932 Putnokon: A 1734, B 1734, C 1734, A-B 1833, A-B 1932 (A kísérlet kódszámához kapcsolt második két számjegy a beállítás óta eltelt évek számát jelöli.) A K+F munka ismertetése A trágyázási tartamkísérletek 20. évéig a vizsgálatok célja a növekvő tápanyag adagok és a változó tápanyag arányok hatásainak vizsgálata volt. A kísérletet az 5. rotációt követően átalakították, melynek során a vetésforgók összevonásra kerültek (jelenleg egységesen őszi búza-kukorica-kukorica-őszi búza). A felszabadult ismétléseket és kezeléseket az eredeti kezelések megtartása mellett a tápanyag feltöltődés és kimerülés folyamatának vizsgálatára tették alkalmassá. A 20 évig intenzíven trágyázott parcellák területén a trágyázást mellékelték, illetve teljesen megszüntették, másrészt a korábbi kis adagokat megemelték. A jelenlegi vizsgálatok elsődleges célja a felvehető tápanyagokkal különböző mértékben feltöltődött talajok kimerülési folyamatának és az elért ellátottsági szint gazdaságosan tartásának kutatása. A tenyészidőszakban hullott csapadék adatai a 4. táblázatban olvashatók.
Az őszi búza kísérletek beállítási tápanyagdózisait és a terméseredményeket az 5. táblázat tartalmazza. A kísérletek főbb eredményei: Trágyázási főhatások és kölcsönhatások: A Kompolti termőhelyen 2001-ben csak a nitrogén trágyázás növelte megbízható mértékben az őszi búza termését. Őszi búza elővetemény után (A-B 1833 kísérlet) a kontrollhoz viszonyított 50 kg N 0,980 t/ha, majd az ezt követő 100 kg-os nitrogénadag, 1,120 t/ha igen jelentős pótlólagos terméstöbbletet adott. A kukorica elővetemény után (A-B 1932 kísérlet) az azonos tápanyag szinteken mért többlettermés értékek még nagyobbak (1,840 és 1,500 t/ha) voltak. A két forgó között ennek ellenére, sem a tényleges termés tömegekben, sem a pótlólagos többlettermésekben nem volt jelentős eltérés. A különbséget a kontroll parcellák között mért 1,04 t/ha különbség okozza. A növekvő nitrogén adatoknak további termésnövelő hatása egyik kísérletben sem volt. Foszfor főhatást egyik kísérletünkben sem kaptunk, a nitrogénnel és a káliummal kombinált kezelésekben sem jelentkezett kölcsönhatás. A feltöltést és a kimerítés hatásait vizsgáló kezelésekben is hatástalan maradt a P-trágyázás. Káliumhatás az őszi búza kísérletekben a szélsőséges csapadékviszonyok mellett sem volt. Putnokon is egyértelműen a nitrogén trágyázás hatása határozta meg a termésátlagokat. Őszi búza elővetemény után a többlettermések értéke is közel azonosan alakul, mint a kompolti termőhelyen. A kontrollhoz viszonyítva az 50 kg N 1,250 t/ha, majd az ezt követő 100 kg N pótlólagos többlete 1,80 t/ha volt. További megbízható különbség 250 kg/ha N kijuttatása esetén sem volt. A kukorica előveteményt követő (A-B 1932) kísérletben a nitrogén hatás eltérést mutat. A kontroll parcellák szintjén Putnokon is a kukorica a rosszabb elővetemény, a trágyázott kezelésekben azonban minden kombinációban pozitív a különbség az őszi búza elővetemény azonos trágyázási szintjeihez viszonyítva. Kukorica elővetemény után a 150 kg/ha N is szignifikáns többlettermést (a 100 kg-os adaghoz viszonyítva pótlólagos értéket) ad. Foszfor főhatást hasonlóan a kompolti megfigyelésekhez egyik kísérletünkben sem kaptunk, a nitrogénnel és a káliummal kombinált kezelésekben sem jelentkezett kölcsönhatás. A feltöltést és a kimerítés hatásait vizsgáló kezelésekben is hatástalan maradt a P-trágyázás. Putnokon tartamkísérleteink eddig tapasztalatai szerint az őszi búza kísérletekben rendszeresen, évjárattól függően jelentős foszforhatásokat kaptunk. Az eltérés feltételezhetően a májusi vízhiány és a tejesérés időszakában tömegesen megjelenő levélbetegségek következménye. Káliumhatás az őszi búza kísérletekben eddigi tapasztalatainknak megfelelően a szélsőséges csapadékviszonyok mellett sem volt. A kukorica kísérletek beállítását és eredményeit a 6. táblázat jelzi. Putnokon a tenyészidőben hullott kedvezőbb csapadék eloszlás, Kompolton a hosszabban tartó június hónapra is áthúzódó csapadékhiány jelentős terméseredmény különbség kialakulásához vezetett. Kompolton a legnagyobb adagokkal trágyázott parcellákon sem érte
el a termés az 5 t/ha tömeget, Putnokon meghaladta a 8 t/ha májusi morzsolt mennyiséget. A 34. éve monokultúrában történő termesztés (Putnok C 1734) azonos terméseredményeket igazolt, mint a forgókban a vetésváltás körülményei között. A kísérleti parcellákról a talajminták begyűjtésre kerültek. A vizsgálatokhoz a talajmintákat előkészítettük, s vizsgálatuk megkezdődött. A nagyszámú minta eredményeinek feldolgozása folyamatban van, s feldolgozásuk is megkezdődött.
6. MELLÉKLETEK
A mikroelem terhelési kísérlet kezelései 1. táblázat Elem jele Terhelés elemekben kg/ha 1994 őszén Alkalmazott sók 1 2 3 formája Al 0 90 270 Al(NO 3 ) 3 As 30 90 270 NaAsO 2 Cd 30 90 270 CdSO 4 Cr 30 90 270 K 2 CrO 4 Cu 30 90 270 CuSO 4 Hg 30 90 270 HgCl 2 Pb 30 90 270 Pb(NO 3 ) 2 Zn 30 90 270 ZnSO 4
A talaj felvehető mikroelem és toxikus elemtartalmának alakulása a kísérleti területen 2001. évben Gyöngyös (mg/kg) (NH 4 -acetát + EDTA kioldás) 2. táblázat Elem Adott mennyiség 1994 őszén, kg/ha SzD 5% Átlag jele 0*/30 90 270 Al* 124,7 134,7 127,3 14,8 128,9 As 1,2 2,3 7,2 0,4 3,5 Cd 4,7 13,3 35,2 7,4 17,8 Cr 0,15 0,45 0,76 0,06 0,45 Cu 12,4 16,6 24,7 4,2 17,9 Hg 0,,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Pb 11,7 16,7 25,1 3,3 17,8 Zn 10,7 10,5 15,8 6,7 12,3 *Kontroll parcella A kezeletlen talaj NH 4 -acetát+edta oldható elemtartalma (mg/kg): Al=127; As=0,0; Cd=0,2; Cr=0,2; Cu=7,0; Hg=0,0; Pb=6,0; Zn=7,0.
A kezelt területen termesztett jelzőnövény nehézfémtartalmának alakulása 2001. évben Gyöngyösön (mg/kg) (összes elemtartalom cc. HNO 3 +H 2 O 2 feltárás) 3. táblázat Elem Kezelés 1994 őszén, kg/ha SzD 5% Átlag jele 0*/30 90 270 Al 20,0 23,1 15,4 6,9 19,5 As 0,12 0,21 0,27 0,17 0,2 Cd 0 0,10 0,18 0,21 0,43 Cr 0,80 0,81 0,71 0,62 0,77 Cu 3,9 3,9 4,3 0,6 4,0 Zn 19,0 20,9 24,8 5,9 21,6
Csapadék mennyiségek tenyészidőszakban Putnokon és Kompolton 4. táblázat 90 50 Eltérés az átlagtól Kísérleti hely Év Hónap éves átlag mm mm Kompolt Putnok Kompolt Putnok Kompolt Putnok 2000 X. 5 2,3 41 51-36 -48,7 XI. 41 39,1 54,7 48 13,7-8,9 XII. 50 29,6 40,7 38 9,3-8,4 2001 I. 79 86,7 31,6 26 47,4 60,7 II. 10 14,4 31,6 25-21,6-10,6 III. 96 77,7 32,2 30 63,8 47,7 IV. 60 59,6 38,7 41 21,3 18,6 V. 3 17,6 55,9 65-52,9-47,4 VI. 35 102,6 74,6 78-36,6 24,6 VII. 79 87,9 54,3 67 24,7 20,9 VIII. 38 17,5 54,7 61-16,7-43,5 IX. 75 75,4 52 52 23 23,4 Összesen 571 610,4 562 582 9 28,4
5. táblázat Az őszi búza kísérletek összehasonlítása termőhelyenként, azonos trágyázási szinteken Kompolt Putnok AB 1833 AB 1932 AB 1833 AB 1932 Vetésforgó Őszi búza Őszi búza Őszi búza Őszi búza Kukorica Kukorica Kukorica Kukorica Kukorica Kukorica Kukorica Kukorica Őszi búza Őszi búza Őszi búza Őszi búza Hatóanyag kg/ha Terméseredmények t/ha Kontroll 3,51 2,47 2,72 1,69 N100 K100 5,52 5,47 4,99 5,72 N100 P50 K100 5,61 5,61 5,27 6,04 N150 K100 5,69 5,33 5,32 6,14 N150 P50 K100 5,67 5,54 5,04 7,35 N150 P100 K100 5,80 5,56 5,38 7,19 N200 P100 K100 6,01 5,94 5,27 7,30 Megjegyzés: a 2001 évi vetésforgó szakasz vastagítva
A kukorica kísérletek összehasonlítása termőhelyenként, azonos trágyázási szinteken 6. táblázat Kompolt Putnok A 1734 B 1734 A 1734 B 1734 C 1734 Őszi búza Őszi búza Őszi búza Őszi búza Vetésforgó Kukorica Kukorica Kukorica Kukorica Kukorica mono- Kukorica Kukorica Kukorica Kukorica kultúra Borsó Őszi búza Borsó Őszi búza Hatóanyag kg/ha Termés májusi morzsolt t/ha Kontroll 2,33 2,50 3,87 4,46 2,29 N100 4,21 4,47 5,57 6,77 6,17 N100 P60 K200 4,29 4,44 7,43 7,51 6,84 N150 K200 4,00 3,84 6,72 7,23 7,54 N150 P60 K200 4,26 4,22 7,07 7,44 8,05 N150 P120 K200 4,57 4,44 7,60 8,12 8,07 Megjegyzés: a 2001 évi vetésforgó szakasz vastagítva
SZENT ISTVÁN EGYETEM MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR NÖVÉNYTERMESZTÉSI INTÉZET RÉSZJELENTÉS Preciziós növénytermesztés c. kutatás-fejlesztési szerződés keretében végzett munkáról OM szerződés száma: OM-00292/2001 Nyílvántartási szám: 4/037/2001 Témafelelős: Prof. Dr. Jolánkai Márton intézetigazgató Gödöllő 2002. február 15.
4. Szabadföldi kisparcellás kísérletek a vizsgált növényfajok termőhelyi és technológiai paramétereinek meghatározására. Talajművelési tényezők elemzése. Termény minőség vizsgálata 4/a. Metodikai vizsgálatok, szabadföldi előkísérletek. 1. kísérleti év őszi vetése A precíziós gazdálkodás növénytermesztési szempontjai A precíziós agrárgazdaság célja lényegében a termőhelyi viszonyokhoz való minél pontosabb termesztéstechnológiai adaptáció. Győrffy (2000) megfogalmazása szerint a precíziós mezőgazdaság magába foglalja a termőhelyhez alkalmazkodó termesztést, táblán belül változó technológiát, integrált növényvédelmet, a csúcstechnológiát, távérzékelést, térinformatikát, geostatisztikát, a növénytermesztés gépesítésének változását és az információs technológia vívmányainak behatolását a növénytermesztésbe, a talajtérképek mellett terméstérképek készítését és a termésmodellezést. Talajtérképek összevetését a terméstérképekkel, kártevők, gyomok, betegségek táblán belüli eloszlásának törvényszerűségeit. A precíziós növénytermesztés gondolata nem előzmény nélküli a magyar növénytermesztéstanban. A termelés ökológiai alapegységén a termőtáblán belüli inhomogenitás tanulmányozása, az ahhoz való biológiai, termesztési és technológiai alkalmazkodás igénye csaknem évszázados múltra tekinthet vissza. A megoldás azonban napjainkig váratott magára, hiszen sem az informatikai felkészültség, sem a műszakitechnikai lehetőségek nem voltak elegendőek a növénytermesztési termőhely-specifikus problémák megoldásához. A növénytermesztés csaknem mindegyik termesztéstechnológiai komponense kapcsolódik a precíziós megoldásokhoz. Talajművelés (az elővetemény, a talaj szerkezete és állapota, valamint művelhetősége szerint) Tápanyagellátás (az adott pont tápanyagkészletének, valamint a növényzet aktuális fejlettségének függvényében) Vízellátás (a talaj vízszolgáltató képessége és a termesztett növény igényének összhangja szerint) Vetés (termőhely és növényfaj/fajta specifikus tőszám, sortáv, vetésmélység biztosítása) Növényápolás (állapotfelvételen alapuló technológiai beavatkozások) Növényvédelem (állati kártevők, gyomosodás, kórokozók elleni védekezés integrált profilaktikus és tüneti kezelési módszereinek kialakítása) Betakarítás (érési viszonyok inhomogenitásához való alkalmazkodás) A vállalt feladat Lényegében kettős feladatot vállalt a négy résztvevő növénytermesztési intézmény (Debreceni Egyetem ATC, MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete - Martonvásár, SZIE Növénytermesztési Intézete - Gödöllő, Veszprémi Egyetem Georgikon MTK - Keszthely):