Projekt

Az öntözés vállalati szintű elemzése és öntözési rendszer fejlesztése az Észak-alföldi Régióban

A projekt célkitűzései

A Kárpát medencére vonatkozó legfrissebb éghajlatváltozási előrejelzések szerint az aszályos időszakok előfordulásának valószínűsége emelkedni fog a jövőben. A helyi környezeti adottságokhoz igazított öntözési stratégiák vizsgálata ezért különösen fontos és aktuális napjainkban.

Az Agro-Földes Kft és a Debreceni Egyetem Agrár- és Műszaki Tudományok Centruma által megvalósítandó projekt célja az öntözés vállalati szintű elemzése és öntözési rendszer fejlesztése az Észak-alföldi Régióban.

A projekt eredményeként olyan automatikus öntözési rendszert hozunk létre, amely segítséget nyújt a mezőgazdasági vállalkozásoknak gazdálkodásuk eredményességének javításában, a hatékonyság növelésében, valamint elősegíti a felkészülést a megváltozott időjárási és klimatikus viszonyokhoz. A kutatási eredményeket felhasználva megbízható és hatékony öntözési eljárások dolgozhatók ki, az öntözési időpont és az öntözési norma pontosabban meghatározható. A program lehetőséget ad az automata öntözőberendezések vezérlő programjának fejlesztésére, az automata mérő és adatgyűjtő berendezések algoritmusának továbbfejlesztésére, az öntözés és tápanyag-visszapótlás kölcsönhatásának további pontosítására, ill. az alkalmazott termésszimulációs modellek továbbfejlesztésére.

A projekt keretében komplex döntéstámogató rendszer részeként az öntözéses gazdálkodással foglalkozó termelők részére termőhelyre adaptált agroökonómiai szaktanácsot is nyújtunk, amely az öntözéshez kötődő talajművelési és tápanyag-gazdálkodási szaktanácson túl az öntözés gazdasági elemzését is lehetővé teszi. A rendszer a költség-jövedelem viszonyok elemzése mellett számos egyéb döntéstámogató szolgáltatással is bír (pl. maximális földbérleti díj meghatározás, elektronikus táblatörzskönyvi rendszer, állandó/változó és közvetett/közvetlen költségfelosztás, tevékenységi jövedelem alapú vizsgálatok). Az öntözéses gazdálkodás ökonómiai elemzésére valamint a trágyázási szaktanácsadáshoz az általunk kifejlesztett 4M-ECO mezőgazdasági szaktanácsadó rendszert alkalmazzuk.

A növénytermesztési tényezők kölcsönhatásainak kutatásával és értékelésével elért új tudományos eredmények a környezetkímélő termesztéstechnológiák kidolgozásának, fejlesztésének megbízható szakmai alapját képezik. Lehetővé válik környezetbarát, integrált, agronómiailag és ökonómiailag hatékony komplex modell-technológiák kidolgozása és gyakorlati adaptációja. Eredményeink nagymértékben hozzájárulhatnak a racionális és környezetkímélő termesztéstechnológiai rendszerek fejlesztéséhez, illetve elősegítik a talajvédelmi követelményekhez is alkalmazkodó, fenntartható földhasználat kialakulását.

Szakmai összehasonlítás, újdonságtartalom

A szántóföldi növények mesterséges vízpótlása, az öntözés tervezésekor és kivitelezésekor számos kérdés merülhet fel a gazdálkodóban, amelyek egyrészt a termelés gazdaságosságával másrészről pedig a környezet védelmével függnek össze. Talán a legfontosabb kérdés, hogy mikor kezdődjön az öntözés, mennyi öntözővizet juttassunk ki, illetve mitől függ az öntözés befejezésének időpontja? Milyen határfeltételeket vegyünk figyelembe az öntözés elindításánál, ill. a leállásnál? Milyen vastagságú talajréteget vegyünk számításba az öntözés vezérlésekor? Milyen a műtrágyázás és az öntözés, ill. a két tényező együttes hatása? Növeli vagy csökkenti a termelés kockázatát? A kijuttatott nitrogén műtrágya mennyisége okozhat-e környezetvédelmi problémát öntözéses termesztésben? A helytelenül megválasztott öntözővíz norma és az egyenetlen kijuttatás vezethet-e káros talajtömörödéshez?

Napjainkban a világ fejlett mezőgazdasággal rendelkező régióiban számítógépes programokon, szimulációs modelleken alapuló automatikus öntözésirányítási rendszerek használata terjedt el, amelyek segítségével az öntözés időpontja és a kiadagolandó vízmennyiség elvileg egyszerűen és pontosan kiszámítható. E rendszerek célja a növények számára szükséges életfeltételek biztosítása, a vízfelhasználás optimalizálása. A vezérlés magában foglalja a szükséges vízmennyiség számítását és adagolását, a tápanyagok, kemikáliák kijuttatását, valamint meghibásodás esetén a jelzőrendszer aktiválódását. Lehetőség szerint ezért törekedni kell arra, hogy valamennyi szükséges adatot a helyszínen, automatikusan mérjünk. Erre adott a lehetőség hordozható, mobil meteorológiai adatgyűjtők, ill. a talaj egyes rétegeiben elhelyezett, a nedvességtartalmat folyamatosan mérő nedvességérzékelő szondák alkalmazásával.

Ezeknek a rendszereknek azonban óriási hátránya, hogy az ún. hasznosítható vízmennyiség kiszámításánál a növény számára nem felvehető holtvíz-tartalmat talajtani kategóriaként, fix értékként kezelik. Nincsenek tekintettel arra, hogy a legújabb kísérleti adatok, kutatási eredmények és a jelenleg elérhető, szakirodalmi források egy részének ajánlásai alapján a növény számára a tényleges holtvíztartalom nem egy állandó érték, hanem folyamatosan változik a vegetációs idő során. A kutatási projektünk keretében kiépítendő automata öntözésirányítási rendszer teljesen újszerű megközelítést alkalmaz ebben a tekintetben. A fenti kérdésfelvetésekre, az öntözéssel kapcsolatban felmerült problémákra úgy kínál megoldást, hogy a talaj holtvíztartalmát a tenyészidőszakban dinamikusan változó értékként kezeli. Az öntözés irányításának ez az általunk megvalósítani kívánt új módszere jobban követi a talaj és a növénytermesztési tér változásait, jobban igazodik a növény élettani igényéhez, mint a hagyományos, a növény fenológiai fázisai szerint fix, meghatározott vízmennyiségeket kijuttató és a gazdálkodó érzékszervi megfigyelésén alapuló öntözési eljárások, vagy a jelenleg használt automata öntözési rendszerek. Az új módszerre alapozott öntözési rendszer előnye nagy melegben jelentkezik, amikor már a magasabb nedvességtartalmat is kritikus nedvességnek kell tekinteni és meg kell kezdeni az öntözést. Ilyen különleges helyzet áll elő az ún. légköri aszály esetén, amikor a talaj elvileg kellően telített nedvességgel, azonban az intenzív sugárzás, a magas hőmérséklet és a kis relatív páratartalom miatt a növény nem képes a transzspirációhoz szükséges vizet a talajból pótolni.

A projekt helyszíne

Hamarosan...

Ez a szűkebben vett mintaterület, de a talajvizsgálatokat, gazdaságossági számításokat a Kft. további tábláira (összesen 1200 ha) is kiterjesztjük.

A projekt résztvevői

AGRO-FÖLDES Kft

www.foldes.eu/

A Kft. ügyvezetői: Dr. Deák Géza Imre és Őzse László agrármérnökök, a 70-es évektől dolgoznak a szakmában. A társaság székhelye Földesen található, amely a mezőgazdasági jellegű Püspökladányi kistérséghez tartozik. Ez a kistérség gazdasági és infrastrukturális szempontból elmaradott, ahol a munkanélküliség meghaladja az országos átlagot. A vállalkozás gazdálkodásával, és folyamatos fejlődésével hozzájárul az itt élő emberek életkörülményeinek a javításához, és az elmaradottság csökkentéséhez. A versenyképesség és fejlődés érdekében folyamatos beruházásokat végez megvalósítva a kistérségi agrárstruktúra és vidékfejlesztési programokat, valamint kihasználva az Európai Unió és hazánk által közösen kínált lehetőségeket. Az alapítók azzal a céllal hozták létre, hogy hatékony szántóföldi termelést és gazdálkodást valósítsanak meg közel 1000 ha szántóföldön, és több mint 100 őstermelő integrációján keresztül.

A Kft. fő tevékenységi köre: növénytermesztés, mezőgazdasági szolgáltatás. A növénytermesztésen belül a legfontosabb ágazataink a vetőmagtermelés, és a gabonatermelés. A Kft 2008-ban 943,74 ha bérelt szántóföldön gazdálkodott. A termesztett növényféleségek: őszi búza (73,99 ha), hibridkukorica (383,81 ha), kukorica (473,07 ha), napraforgó (7,87 ha). Ezen növények termesztését indokolja az, hogy a cég több mint 1000 ha öntözési lehetőséggel rendelkezik. A Kft a növénytermesztési ágazat gazdaságos működtetéséhez rendelkezik a megfelelő szakmai tudással és termelési feltételekkel. A gazdálkodás során jelentős beszállítói és vevői kapcsolatrendszert alakított ki. A földterületek elegendőek a gazdaságos vetésszerkezet kialakításához, mind a magyarországi, mind az uniós viszonyokhoz képest.

DEBRECENI EGYETEM AGRÁR- ÉS MŰSZAKI TUDOMÁNYOK CENTRUMA

portal.agr.unideb.hu/

Debrecenben az agrár felsőoktatás több mint 130 éves múltra tekint vissza. Az Országos Felsőbb Gazdasági Tanintézetet 1868-ban alapították. 1874-1906 között Gazdasági Tanintézetként, 1906-tól 1944-ig Magyar Királyi Gazdasági Akadémiaként működött. 1945-1949 között a Magyar Agrártudományi Egyetem Mezőgazdasági Kar Debreceni Osztálya. 1953-ban Debreceni Mezőgazdasági Akadémiaként alakult újra, majd 1962-től mint Agrártudományi Főiskola működött tovább. 1970-ben alapították meg a Debreceni Agrártudományi Egyetemet a debreceni Mezőgazdaságtudományi Egyetemi Karral és a szarvasi Öntözéses és Meliorációs Főiskolai Karral, amely 1999. december 31-ig tartozott az intézményhez. A 2000. jaunár 1-től működő Debreceni Egyetem Agrártudományi Centruma az agrár felsőoktatás, kutatás, szaktanácsadás központja és koordinátora a Tiszántúlon, küldetése a mezőgazdaság, a környezet és a vidék fejlesztése Kelet-Magyarországon.

A tudomány művelése, oktatása során figyelembe veszi a nemzeti és nemzetközi szellemi előrehaladást, a mezőgazdaságtudomány és a kapcsolódó tudományterületek terén elért eredményeket, a fenntartható gazdasági és természeti erőforrás használat és fejlesztés alapelveit. Nemzetközi szintű tudományos munkával, az ifjúság természettudományos alapokon nyugvó szaktudományi képzésével és nevelésével az intézmény maga is hozzájárul a fenntartható gazdaság fejlődéséhez, a környezet megismerésének, megóvásának, hatékony használatának tudományos megalapozásához. A Debreceni Egyetem Agrártudományi Centruma az alapfeladatok magasabb színvonalú ellátása, küldetésének teljesítése érdekében széleskörű, nyitott és kölcsönös tudományos előnyökön alapuló kapcsolatrendszert tart fenn az oktatás és kutatás valamennyi területén az egyetem más karaival, intézeteivel.

A projektben résztvevő kutatók:

  • Dr. habil. Nagy János egyetemi tanár, az MTA doktora
  • Dr. Rátonyi Tamás egyetemi docens, PhD
  • Dr. Megyes Attila tudományos munkatárs, PhD
  • Dr. Sulyok Dénes ügyvivő szakértő, fejlesztőmérnök, PhD
  • Ványiné Széles Adrienn tudományos segédmunkatárs, PhD
  • Dövényi-Nagy Tamás, ügyvivő szakértő
  • Víg Róbert, PhD hallgató

Prof. Dr. habil Nagy János egyetemi tanár, az MTA doktora

Tudományos munkássága hazai és nemzetközi szinten ismert, elismert. Koordinátora számos hazai és nemzetközi projektnek. Alapítója és vezetője Európában is egyedülálló komplex talajművelési tartamkísérletnek. Kutatási területe a talajművelés, az öntözés, a műtrágyázás és az időjárási tényezők értékelése a növénytermesztésben. Tudományos kutatási eredményei hozzájárultak a környezetkímélő, hatékony, és alkalmazkodó termesztéstechnológiák kidolgozásához.

Dr. Rátonyi Tamás egyetemi docens, PhD

16 éves kutatói és oktatói tapasztalattal rendelkezik. A földműveléstan, a mezőgazdasági földhasználat, a szántóföldi talajhasználat, a tápanyag-gazdálkodás és a trágyázási módszerek tárgyak oktatója. Kutató munkája során a szántóföldi talajhasználat és a talajállapot közötti összefüggések vizsgálatával, a hagyományos és a talajkímélő termesztéstechnológiák értékelésével, fejlesztésével foglalkozik. Kutatási tevékenységében különös hangsúlyt helyez a talaj-növény kölcsönhatásának, a talaj termékenységének megőrzésének, illetve javításának, a talajdegradációs folyamatok megakadályozásának vizsgálatára. Hazai és nemzetközi kutatási projektek témavezetője, illetve résztvevője (PHARE-CBC, OMFB, OTKA).

Dr. Megyes Attila tudományos munkatárs, PhD

12 éves kutatói és oktatói tapasztalattal rendelkezik. Oktatási tevékenysége kiterjed a földműveléstan, a földhasználat és a hulladékgazdálkodás földhasználati aspektusai tárgyak elméleti és gyakorlati oktatására. Kutatási területe felöleli a talaj-növény-atmoszféra rendszer törvényszerűségeit leíró szimulációs modellek, döntéselőkészítő és szaktanácsadási rendszerek, a hagyományos és talajkímélő, csökkentett menetszámú termesztéstechnológiai rendszerek, technológiai fejlesztések vizsgálatát, valamint az öntözés agronómiai értékelését. Részt vesz emellett a megújuló energiaforrások (rövid vágásfordulójú aprítéktermelő faültetvények, biodízel, bioetanol előállítás) növénytermesztési és rendszertechnológiai vizsgálatában. Kutatómunkájának kiemelt célja a talaj víz- és nitrogénforgalmának értékelése szabadföldi tartamkísérletekben, különböző talajművelési eljárások hatásának elemzése a talaj víz- és nitrogénforgalmára, valamint a talaj víz- és ásványi nitrogéntartalmának, a kukorica termésének becslése szimulációs modellek segítségével. Több hazai kutatási projekt témavezetője, illetve résztvevője (OMFB, OTKA).

Dr. Sulyok Dénes, ügyvivő szakértő, fejlesztőmérnök, PhD

Jelenleg a DE AMTC és a KITE zRt. együttműködésén alapuló közös szántóföldi talajvizsgálati programban dolgozik fejlesztőmérnökként. Feladata a talajmintavételek koordinálása, kapcsolattartás a gazdálkodókkal az egész ország területén. A beérkezett talajvizsgálati eredmények alapján tápanyag-gazdálkodási tervek, eloszlástérképek és a differenciált műtrágyaszóráshoz applikációs térképek készítése. Precíziós tápanyag-gazdálkodási módokban gazdaságossági számításokat végez a hatékonyabb forrásfelhasználás érdekében.

Korábban az MTA Debreceni Egyetem Földművelési Kutatócsoportban, és a Debreceni Infopark - Debreceni Egyetem Kooperációs Kutatások Központjábának volt a munkatársa. Kutatási témái: az agronómiai és agrár-közgazdasági modellezés, a fenntartható földhasználat, a környezetkímélő technológiák vizsgálata, tápanyag-gazdálkodás és öntözés technológiai és gazdasági elemzései, valamint mindezek gyakorlatban történő megvalósítása. A DE AMTC Földhasznosítási, Műszaki és Területfejlesztési Intézete által kidolgozott 4M-ECO mezőgazdasági szaktanácsadó rendszer fejlesztője, amelynek "Híd" kiterjesztését "Kapcsolat az Egyetemek, Tudományos Műhelyek és a gyakorlat között" 2006-ban az ÉARFÜ Baross Gábor program keretében támogatta.

Ványiné Széles Adrienn, tudományos segédmunkatárs

Okleveles agrármérnök. A növénytermesztésben folytat oktatói és kutatói tevékenységet, különös tekintettel a kukoricatermesztés fejlesztésével kapcsolatosan. Fontos szerepet kapott kutatásaiban a kukoricahibridek környezetkímélő termesztéstechnológiájának fejlesztése. Vizsgálta az egyes kukoricahibridek nitrogénellátottsága és a termés közötti kapcsolatot, a műtrágyázás és az öntözés hatását a termésre és a minőségre. Továbbá kutatási területe: a halmozottan hátrányos helyzetű térségek terület- és vidékfejlesztése, valamint a természeti erőforrások és a területfejlesztés összefüggéseinek vizsgálata eltérő adottságú területeken. A projektben kukorica állomány-felvételezéssel és a növényállomány N-ellátottságának SPAD klorofill mérőműszerrel történő mérésével foglalkozik.

Dövényi-Nagy Tamás, ügyvivő szakértő, webfejlesztő

Honlapok és online alkalmazások fejlesztése piacvezető cégek, állami és civil szervezetek, oktatási intézmények, projektek számára. Szerteágazó ismeretek szerver és kliens oldali programozás, online térinformatika, webes adatbázis-kezelő rendszerek, webdesign, interface design, usability stb. területén. Az elmúlt években elektronikus oktatási, környezetvédelmi, állat-egészségügyi, vadgazdálkodási, meteorológiai, katasztrófavédelmi, szakigazgatási, vállalatirányítási, folyamatirányítási, ügyfélszolgálati, kontrolling, készletgazdálkodási, nyomkövetési stb. témában készített alkalmazásokat. A főbb fejlesztések közös jellemzője a masszív adatbázis-háttér, a többfelhasználós rendszer, melyet gyakran online térképi megoldások tesznek szemléletessé. Doktori értekezése elektronikus oktatás témában készül.

Víg Róbert, PhD hallgató

Kutatási tevékenysége a környezetkímélő hibridkukorica vetőmagtermesztés-technológiájának fejlesztésére irányul. A kutatási területen belül a kukoricavetőmag-előállító területek talajadottságainak vizsgálatával, a hajdúszoboszlói csernozjom talajokban hosszú idő alatt bekövetkezett változások értékelésével, beltenyésztett kukorica-vonalak növényállományban kifejeződő talajheterogenitásának vizsgálatával, valamint algakivonatok termésnövelő hatékonyságának értékelésével foglalkozik. Az öntözési kísérletben vállalt feladatok: a talajmintavételt elősegítő térinformatikai adatbázis kialakítása, genetikus talajtérképek digitalizálása, talajmintavételi és talajnedvességmérési helyek meghatározása, a vízszükséglet tervezéséhez szükséges kartogrammok elkészítése.

Köszönetnyilvánítás

A témakörben folytatott kutatásainkat a Magyar Tudományos Akadémia Bolyai János Kutatási Ösztöndíja és a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal Baross Gábor Programja (EA_KFI_07-ontviz08) támogatta.

Publikációk