Szerzők: Szenek Zoltán, Szám Donát
Tények és tévhitek a precíziós mezőgazdaságról 1. rész
Sok gazda már beruházott precíziós eszközökbe – mégis úgy érzi, nem hozza a várt eredményt. A gond ritkán magával a technológiával van. Sokkal inkább az adatok értelmezése és alkalmazása jelenti a kihívást. Cikkünkben bemutatjuk azokat a tévhiteket és buktatókat, melyek kiküszöbölésével a precíziós gazdálkodás végre valóban rentábilisabbá válhat!
1. Mítosz: Az NDVI mindenre jó, mert a segítségével lehet zónázni, kijuttatást tervezni és hozamot becsülni
Valóság: Mindezekre csak nagyon korlátozottan és erős fenntartásokkal alkalmas
A Sentinel műhold család 2015-ös fellövésével eddig még nem látott mennyiségű adat áll rendelkezésre a mezőgazdaság számára is. A kalibrált műholdképek visszamenőleg elérhetőek és letölthetőek, elemezhetőek. Mindez sok híreszteléssel ellentétben teljesen ingyenesen! Szinte adja magát a dolog, hogy ha nincs hozamadat, akkor ezek felhasználásával pótolhatóak, sőt nem is kell hozamadat, ha már 10 évre visszamenőleg ingyenesen elérhetőek. A legszélesebb körben elterjedt index, az NDVI (ami csak a a növényzet aktuális állapotának gyors, vizuális értékelésére alkalmas) segít azonosítani a stresszes területeket, követni a növekedési dinamikát, és biomassza-különbségeket kimutatni a táblán belül. Azonnali növényvédelmi beavatkozásokra tehát alkalmasnak tűnik, nade hosszú távú tervezésre?
Eddigi tervezéseink során mindig megállapítottuk, hogy zónatervezésre és dózisok számítására önmagában alkalmatlan. Ezt most láthatóvá tettük számotokra is, hogy lássátok mennyire.
Egyik tervezésünk során az egyik táblában egy sávban ismeretlen hiba miatt nem mért a kombájn, ezért a hiányzó hozamadatokat Sentinel műholdról származó NDVI adatok segítségével pótoltuk ki. Az elemzéshez az aratás előtti utolsó, értékelhető zöldtömeget vettük alapul. Az általunk kifejlesztett módszer lényege, hogy célirányosan erre a táblára nézve felállítottuk az NDVI értékek és a hozamok között kapcsolatot leíró egyenletet, majd ez alapján megbecsültük a hiányzó területek hozamait. A képen a fekete poligonon belül az NDVI-hozam közötti összefüggés alapján számított hozam látható. NDVI alapján tehát csak úgy számítható egy tábla összhozama, ha rendelkezünk róla az adott évhez és főnövényhez tartozó kalibrált hozamadatokkal. Ellenkező esetben nincs viszonyítási alapunk, mert egy korábbi év hozamához viszonyítva helytelen eredményt kapunk. Az eredmények mindezek ellenére is torzítanak, mert a fekete sáv DK-i sávjában erős hozamot feltételez, holott az a leggyengébb zóna a leromlott talaj és erős lejtés miatt. A tábla ÉNy-i sávjában pedig a tábla szinte legjobb területei láthatók, ahol viszont az NDVI gyenge hozamot feltételez. Nézzük meg sokkal részletesebben is!
Vizsgálatunk során 18.754 db 10×10 méteres cellára osztottuk a 134 ha területű táblát és mindegyiknek meghatároztuk az átlag hozamát és az NDVI értékét is. A cellák alapján meghatározott, NDVI-hozam közötti korrelációs együttható értéke R2=0,38, míg egy másik, hasonló táblán R2=0,22. Ezek közepesen gyenge-gyenge adatkapcsolatot jelentenek. Az R2 értéke tervezéshez környezeti rendszerekben 0,8 felett lenne elfogadható és minél jobban közelít az 1-hez, annál erősebb az adatok közötti összefüggés. Jól mutatja ezt az is, hogy a táblán belül számos, kiemelkedő NDVI értékkel rendelkező cellához gyenge számított hozam tartozik és fordítva.
Mindezekből világosan kitűnik, hogy önmagában csak az NDVI értékekből nem becsülhető kellő pontossággal a hozam. Kizárólag NDVI adatok több évi kiátlagolásával nem alakíthatóak ki pontosan a művelési zónák. Továbbá nem alapozhatóak csak erre a relatív zónateljesítmény értékekből számítható differenciált műtrágya-kijuttatási dózisok.
2. Mítosz: A precíziós gazdálkodás csak a nagyoknak éri meg
Valóság: Elhiszed, ha azt mondjuk, hogy ez saját tapasztalataink alapján már 200 ha-on is működik?!
A precíziós gazdálkodás megtérülése nem a birtokmérettel, hanem a tudatos tervezéssel kezdődik. Kezdetnek már az is megéri, ha csak differenciáltan vetsz vagy differenciáltan juttatsz ki műtrágyát/növényvédőszert. És nem, nem kellenek hozzá a legmodernebb, legdrágább gépek, de erről majd egy másik pontban beszélünk.
Biztosan nem mondunk el újat azzal, hogy számos gazdaságban szembesültünk már azzal, hogy valamilyen munkaműveletre már rendelkezésre áll precíziós eszköz. Legyen ez szemenkénti vetőgép, diferenciált kezelésre alkalmas műtrágyaszóró vagy permetező. Ha meg is kíséreltetek ezzel valamilyen terv alapján kijuttatni, akkor az gyakran vakvágányra futott. Emiatt megingott a bizalmatok a precíziós kezelésekben és mára már-már szitokszóvá vált. Pedig higgyétek el, működik. Ehhez agrár-digitalizációs mérnökök kellenek, mert az egyes munkafolyamatok alapos és körültekintő tervezést igényelnek. Volt már „szerencsénk” különféle „tervező” szoftverekhez, amikkel felhasználóbarát módon könnyedén lehet kijuttatást tervezni. Biztosan mondhatjuk, hogy ezek vastagon hozzájárulnak ahhoz, hogy a gyakorlatban ne működjenek a differenciált kezelések. Akkor mégis hogyan lehet működőképes?
Erről már írtunk korábban, melyről ebben a bejegyzésünkben olvashatsz: A Precíziós mezőgazdaság (3.0) szintjénél is magasabban – Duo Sense
3. Mítosz: A precíziós gazdálkodás csak a legmodernebb, legdrágább eszközökkel lehetséges
Valóság: Egy munkagép lehet bármilyen régi, a lényeg, hogy legyen alkalmas differenciált kijuttatásra
Egyáltalán nem szükséges a legmodernebb eszközöket beszerezned ahhoz, hogy elindulj a jelen útján. Mert ez már nem a jövő. Ha van egy bármilyen precíziós kijuttatásra alkalmas géped vagy felokosítva azzá tudod tenni, akkor már bőven el tudsz indulni! Erre két példát is tudunk mutatni neked, amikkel már találkoztunk és amelyekre már terveztünk is.
Császáron, Komárom-Esztergom vármegyében egy 2014-es Case IH traktort okosított fel az egyik ügyfelünk, amely Trimble monitort kapott. Ezen felül egy 4,5 méteres folyékony műtrágyainjektálót is felokosított. Ez mindössze néhány millió Ft-os tételt jelentett és nem kellett a több mint sokszorosát új gépekre kiadni. És működik. Erre a rendszerre terveztünk differenciált injektálást kukoricába.
Az ábrán nem látható, de 2024-ben kevesebb csapadék hullott a vegetációs időszakban mint 2023-ban. Mindkét évben kukorica volt a táblában. Azon felül, hogy a hozamok visszamérése bizonyítja a zónázásunk és dózisolásunk helyességét, még egy fontos dolog megmutatkozik. A gyengébb területek kevesebb műtrágyát kaptak, amik a kevesebb csapadék hatására gyengébben is teljesítettek. Ez konvencionális kijuttatással tisztán pénzkidobás lett volna. A jobban teljesítő zónák nem kaptak több tápanyagot és a kevesebb csapadék hatására is jobban teljesítettek.
Látható, hogy ekkora táblában hasonló teljesítményre képes egy felokosított traktor és kijuttatóeszköz mint a legmodernebb gépek. Nem a technológián, hanem a körültekintő tervezésen és alkalmazáson múlik a hatékonyság!
Volt már dolgunk ennél még régebbi technikával is, méghozzá egy Dammann önjáró permetezővel 2008-ból, Tamásiban, Tolna vármegyében. Ez a kijuttatóeszköz is alkalmas differenciált kijuttatásra az évjárata ellenére is. Ez a modell még merev kerettel rendelkezik és kisebb terület teljesítményre képes, de még mindig alkalmas a differenciált kijuttatásra.
Erről meg is bizonyosodtunk, amikor gépbeállítást végeztünk. A saját formátumában feltöltöttünk rá egy próba térképet, melyet gond nélkül végrehajtott. Hiába régi, hiába lassú, még mindig alkalmas a feladatára.
+1 Mítosz: A hozamtérképek mindig pontosak, egyből tervezhető rájuk a differenciált kijuttatás
Valóság: A hozamadatok hibákkal terheltek, ezért létfontosságú a szakszerű feldolgozásuk, hogy hozamtérképekké váljanak
A hozamadatok jelentik a precíziós tervezés legfontosabb forrását. Segítségükkel kialakíthatóak művelési zónák, melyekre kijuttatási dózisok tervezhetőek vetőmagra, műtrágyára, de még növényvédőszerre is. Azonban az alapadatok hibákkal terheltek, melyek tisztítása szükséges. Ilyen hibák jellemzően a szegések mentén és domborzati éleken való áthaladáskor jelentkeznek. Ezek a hibás adatok az összes adatmennyiség kb. 1-10 %-át jelenthetik és elkerülhetetlenül szerepelnek minden adatsorban. Nem tűnik soknak, de a tervezést rossz irányba vihetik, melynek eredményeként hibás dózisok kerülhetnek megállapításra és kijuttatásra. Ez pedig végeredményben nagyobb károkkal jár mintha továbbra is konvencionálisan lenne kezelve az adott tábla vagy az egész gazdaság.
Az adatok kalibrálása is fontos lépés, melyet nem csak a helyszínen, tömeg és szemnedvesség visszamérésekkel lehet kalibrálni, hanem utólag is. Tehát ha a kombájn kalibrálatlanul vág, de ismert a visszamért aratott terménymennyiség, akkor mi utólag képesek vagyunk kalibrálni az adatokat. De most lássuk hogy néznek ki ezek a hibák és mekkora eltéréseket okoznak a tervezés során.
A képeken világos kékkel a hibáktól szűrt hozamadatpontok láthatók, míg alatta átfedésben a teljes hozamadattömeg. A szűrést tisztán tudományos alapon végezzük, melynek során töröljük a sorvégi fordulók, a domborzat változása miatti és egyéb, táblán belüli hibás adatokat is. A második képbe belenagyítva még jobban látszik, hogy mi a valódi és mi a hibás adat.
Jelen esetben ezen a 80 ha területű dombvidéki kukorica táblában 98.875 hozamadat pont található. A hibaszűrést követően 90.160 valós adatpont maradt, ami majdnem 9% különbség. Még egyszer, ez nem adatvesztés, csak a valós adatok megtartása. A tisztítatlan átlaghozam 9,22 t/ha, míg a tisztított 9,67 t/ha.
Természetesen figyelünk arra, hogy ahol 0 a hozam, ott miért 0 és nem törlünk automatikusan minden ilyen értéket. Például ha víznyomásos vagy aszályos évben valóban 0 a hozam egyes területrészeken, akkor ott megtartjuk az adatokat. Azonban vadkár miatti vagy esetleg gyomnyomás miatti 0 értékeket törlünk és nem számolunk bele a több évi átlagokba, mert a károsítás miatt nem ismert, hogy mit tudott volna az adott területrész. Tehát már az adattisztítás során is nagyon fontos a gazdálkodóval történő kommunikáció, különben hiába a tudományos alapú szűrés, nagyon félre tudnak így menni zónateljesítmények és ezeken alapuló kijuttatási dózisok!
Tarts velünk a Tények és tévhitek a precíziós mezőgazdaságról 2. részében is, ahol további mítoszokat oszlatunk el, hogy sokkal tisztábban láthasd a technológia létjogosultságát a gyakorlatban!
A weboldalunkon található dokumentumok, adatok felhasználását, letöltését, másolását Cégünk nem engedélyezi. A weboldallal összefüggésben, ill. a weboldalon található egyes elemeken fennálló szerzői jogokat és a szellemi alkotáshoz fűződő jogokat köteles minden látogató tiszteletben tartani. A weboldal dokumentumai, anyagai szerzői jogi védelem alatt állnak és azok bármilyen, engedély nélküli használata, másolása, letöltése, felhasználása jogszabályba ütközik.