A XXI. században a termelési folyamatokban az adatok szerepe felértékelődött, a szenzorok ennek megfelelően hatalmasat fejlődtek (pontosság, megbízhatóság, mérési gyakoriság stb.), így nagyságrenddel nőtt az adatok mennyisége, amely miatt megszülettek az új feldolgozási technológiák (Big Data, AI). A mezőgazdaságban is elindult a folyamat, egyelőre lassabban terjed, várhatóan azonban itt is bekövetkezik az áttörés. A parcella szintű adatgyűjtés, feldolgozás és előrejelzés az alkalmazkodás egyik kulcsa lehet, amely a preventív szemlélet szélesebb körű elterjedését segítheti.
A hazai tudományos életben az agrohidrológia fogalma kevésbé alkalmazott, legtöbb esetben a mezőgazdasági vízgazdálkodással helyettesítjük. Abból a szempontból helyes a megközelítés, hogy az agrohidrológia (amely természetesen része a Hidrológiai tudománynak), azoknak a vízmozgási folyamatoknak a törvényszerűségeit vizsgálja (csapadék, öntözés, beszivárgás, párolgás, fotoszintézis), amelyeken a művelés zajlik, tehát a parcella, a tábla szintjén. Ebben a tekintetben önálló vízháztartási egységként kezelhető területről van szó, amelynek sajátos a hidrológiai rendszere, a műveléstől függően folyamatosan változó. Az agrohidrológia alapja tehát minden esetben az egyedi vízgyűjtőként lehatárolt parcella, amelyről az adatgyűjtést tervezetten és strukturáltan célszerű végrehajtani. Az elmúlt évtizedben az adatok jelentősége felértékelődött, különösen a változó klíma és annak termelésre gyakorolt kedvezőtlen hatásai miatt.
A parcella szintű teljes körű adatgyűjtés hazánkban még nem elterjedt, holott a döntéshozatal, az optimális, vagy ahhoz közeli operatív tevékenységek hatékonysága gazdaságilag kifizetődő. A saját, egyedi vízgyűjtőnk megismerése, feltárása kulcsfontosságú, az azon végrehajtott beavatkozások tervezéséhez. A folyamat az alábbi lépésekből épülhet fel:
- Feltárás (adatgyűjtés),
- Adatbázis építés,
- Tervezés (használat-művelési ág-technológia),
- Környezeti feltételek változtatása (beavatkozás, vízgazdálkodási tevékenység),
- Adatelemzés és Prognózis.
Feltárás (adatgyűjtés)
A parcella és környezete eltérő dinamikával változik, fejlődik. Kevésbé dinamikusnak tekinthető a talajok változása (ez némileg igaz, ugyanakkor gyorsan negatív irányba fordítható egy rosszul megválasztott művelési gyakorlattal), így ennek feltárása az agrohidrológia első lépései közé tartozik.
A talaj a mezőgazdasági művelés origója, amely önálló ökoszisztémával rendelkezik, anyag és energiaáramlás szempontjából összeköti a légköri és a talajhidrológiai folyamatokat. A talajban zajló folyamatok alapvetően határozzák meg a mezőgazdasági termelés sikerességét és fenntarthatóságát.
Ma már világosan látjuk, hogy a talaj fizikai állapota milyen információkat nyújt, annak pozitív, vagy negatív változása miként befolyásolja a hozamokat. A talaj erőforrásainak használata akkor lehet összhangban teljesítőképességével, ha azok használata során nem károsodik kijavíthatatlanul, illetve pusztulása nem következik be. Az elérhető technológiák közül a legteljesebb képet a talajszkenneléssel és az ezzel összekötött laboratóriumi elemzésekkel kaphatjuk, az állapotváltozások ellenőrzését az ismételt felvételezés segíti.
|
|
|
| 1. ábra: Talajszkenner adatgyűjtés közben | 2. ábra: Eredménytérkép felmért parcelláról |
A növénytermesztés szempontjából a talajokban a növények számára hasznosítható vízkészlet ismerete alapvető fontosságú információ. Ennek mérésére számos szenzort fejlesztettek, hazánkban inkább a kertészeti kultúrákban terjedt el az ilyen típusú szenzorok alkalmazása. Szántóföldi környezetben az Országos Vízügyi Főigazgatóság létesített országos kiterjedésű monitoringhálózatot, amelynek adatai a https://aszalymonitoring.vizugy.hu/, vagy https://vizhiany.vizugy.hu/ oldalakon érhetők el.
A parcella szintű mérések tervezéséhez jól használhatók a talajszkennelés eredményei, amely alapján a mérési pontok optimális száma tervezhető. A mérési módszer és szenzor kiválasztása során figyelembe kell venni a mérés körülményeit, az elvárt pontosságot, a műveléshez való illeszthetőséget.
|
|
|
|
3. ábra: Talajszenzor-típusok
A talajról származó információk mellett a meteorológiai változók ismerete is elengedhetetlen. Eltérőek az álláspontok a mért elemek számáról. Abban az esetben, ha a talajnedvességet megfelelő számú pontban mérjük a csapadékmérés relevanciája kérdéses, hiszen a termelés szempontjából nem a lehullott csapadékmennyiségnek, sokkal inkább a hasznosítható készletnek van jelentősége, amely a talajban mérhető. Ezzel a szemlélettel az egyik viszonylag költséges és térben nagyon változékony elem mérése elhagyható és a hőmérséklet, páratartalom, széladatokra lehet összpontosítani. A parcellán elhelyezkedő monitoringpontok hálózatba köthetők, egy központi egység által vezérelhetők. Ilyen esetben a node-ok (önálló mérési pontok) a területi sajátosságoknak megfelelő mérési rendszer kiépítését teszik lehetővé.
A talajnedvesség-adatok segítik az öntözés, tápanyag-utánpótlás, agrotechnikai beavatkozások optimálisabb idejének tervezését.
 |
|
| 4. ábra: Pontszerű mezőgazdasági monitoringállomás | 5. ábra: Hálózatos mezőgazdasági monitoringrendszer |
Adatbázis építés
A feltárt természeti erőforrások mennyiségi és minőségi jellemzőinek egységes (térbeli és időbeli változását figyelembe vevő) nyilvántartása a precíziós gazdálkodás alapja. A monitoringrendszerünk által gyűjtött adatok, illetve a megrendelésből származó eredmények (talajszkenner, laboratórium stb.) rendszerbe foglalása a későbbi változások összehasonlítása szempontjából releváns. Célszerű úgy kialakítani a rendszerünket, hogy az technológia fejlődésével az új paramétereket képes legyen fogadni.
Tervezés
A mért adatok alapján tervezhető meg a termelés folyamata, amennyiben hosszú távú idősorral rendelkezünk az abból készített elemzések segítségével a szükségesnek ítélt változások iránya és volumene.
Környezeti feltételek változtatása
Abban az esetben, ha az adataink és az abból levonható következtetések indokolják a környezeti feltételek módosítása szükséges. Ebben az esetben is kiemelt fontosságú a rendszerek közötti harmónia megtartása, a természeti erőforrások fenntarthatósága. Egyik kiemelkedő terület a talajok vízgazdálkodásának változtatása, a mezőgazdasági vízrendezés alkalmazásával. A klímaváltozás miatt jelentősen változnak a célok, sokkal inkább a vízmegtartás, talajtakarás, lefolyáscsökkentés kerültek a fókuszba.
A rendelkezésre álló adataink lehetővé teszik a komplex megközelítésű elemzéseket, amelyhez a térinformatika tudománya kínál számos lehetőséget.
Összegzés
A mezőgazdasági tevékenység globálisan küzd a klímaváltozással. Hazánk értékes termőterületeinek ariditási indexe emelkedik, így várhatóan kedvezőtlenebb helyzetben kell helytállni. Az alkalmazkodás mellett fontos, hogy a hasznosítható vízkészlet aktuális állapotáról kellő információkkal rendelkezzenek a gazdálkodók, e nélkül a hatékonyság, a termésbiztonság nem tartható fenn. Fel kell készülni, hogy a talajok megóvása még nagyobb kihívást jelent, ezért a komplex monitoring rendszerek és a hozzá kapcsolódó adatszolgáltatás felértékelődik.
6. ábra: Térbeli adatok összetett vizsgálata
Adatelemzés és prognózis
Végső soron a mezőgazdasági tevékenységünk dinamikája megváltoztatható, skáláját tekintve heti vagy napi bontásra finomítható. A meteorológiai előrejelzések segítségével, a talajnedvesség, a talajhőmérséklet adatokon keresztül az anyag- és energiaáram összefüggéseit érthetjük meg mélyebben. Feladatunk a talajélet kedvező feltételeinek fenntartása, az agrotechnikai műveletek harmonizálása és optimalizálása annak érdekében, hogy a termesztett kultúra egészséges fejlődését biztosítsuk.
Fiala Károly
osztályvezető, Alsó-Tisza-vidéki Vízügyi Igazgatóság
A Talajstratégiák Agroinform TechMagot megnyithatod ide kattintva, vagy lapozd végig itt:
A korábbi TechMag lapszámokat elolvashatod a Magazin rovatban.
_fill_540x300_0.jpg)
