A Föld népességszáma az ipari forradalomtól kezdődően exponenciális mértékben növekszik, amely a prognózisok szerint az évszázad közepéig elérheti a 10 milliárd főt, 2100-ra pedig 11 milliárd is lehet a populáció. Ez a gyors növekedés már most is élelmiszer- és energiaproblémákat okoz egyes térségekben, mindemellett jelentős társadalmi és gazdasági hatásokat is maga után von. További globális népességnövekedés esetén ezek a hatások fokozódni fognak. Már most is érezhető a hatás pl. a városi és a falusi lakosság arányának változásával; míg a ’70-es években a városi lakosság aránya 35% körül alakult, addig jelenleg ez az érték közelíti az 55%-ot, becslések szerint a század közepéig elérheti globális mértékben a 65%-ot. Egyes – gazdasági értelemben vett – fejlett országok esetén már ma is meghaladja a 70%-ot a városiasodás mértéke, amely Magyarországon is jelenleg 72% fölött van. A gyors mértékű urbanizáció, a városokba való elvándorlás révén kihathat a mezőgazdasági termelésre, hiszen egyre kevesebb potenciálisan a mezőgazdasági termelésben dolgozók aránya is. Másfelől a városok ipari vagy lakóhelyi övezeteinek bővülése gyakran a jó minőségű mezőgazdasági területeket érinti. Egyre nagyobb tehát a kihívás a megfelelő mennyiségű és minőségű termékek, illetve élelmiszerek előállítására.
A fejlett országokban további problémát jelent a mezőgazdaságban dolgozók arányának drasztikus csökkenése. Hazánkban még a ’90-es évek körül a mezőgazdaságban dolgozók aránya 18% volt az összes foglalkoztatott tekintetében, ma ez az érték az 5%-ot sem éri el. 2015-ben a szakmai képzésben tanuló 84 000 diák mintegy 5%-a kezdte meg tanulmányait valamilyen mezőgazdasági szakiskolában (Forrás: mno.hu). Ezeket a tényeket tetézi, hogy a fiatalok pályaválasztási orientációja – a szakmai érdeklődés hiányában – elsősorban nem az agrárium irányába tendál. Ezzel együtt viszont egyre inkább „öregszik” a hazai mezőgazdaság, a jelenleg dolgozók közel harmada 65 év fölötti korcsoportba sorolható, amely az elmúlt években kis mértékben növekedett. A KSH által 2016-ban kiadott Statisztikai Tükörben szeplő adatokból kiderül, hogy a hazai munkaerőt tekintve a gazdálkodók jelenleg 80%-a gyakorlati tapasztalataira hagyatkozik, viszont az előző évek adatait tekintve elmondható, hogy a középfokú és felsőfokú végzettséggel rendelkezők aránya növekedett. Ilyen statisztikai tények mellett nem kérdés, hogy a jövő gazdálkodói jelentős kihívással állnak szembe, amely már manapság is érezteti hatását, kiváltképpen a munkaerő fronton. Manapság egyre több hírt lehet hallani arról – és sok gazda a saját bőrén is tapasztalja –, hogy nem talál megfelelő munkaerőt a gazdaságába. A munkaerőhiány kiemelten érintett a kézimunka-igényes ágazatok kapcsán. Az egyes gépgyártó cégek egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek olyan technológiai fejlesztésekre, amely a termesztéstechnológia egyes elemeinek optimalizálását, a hatékonyabb termelést és munkavégzés hatékonyságának fokozását célozzák meg. Ezek a célok a hazai munkaerőpiaci sajátosságok miatt kiemelt fontosságúak lehetnek. Egyre többet hallani a precíziós mezőgazdaság fogalmáról, amely a termelés hatékonyságának növelését irányozza elő. A precíziós mezőgazdaság az elmúlt években hatalmasat fejlődött, mely fejlődés a 2000-es években vette kezdetét a GPS rendszerek mesterséges torzításának megszüntetésével. A helymeghatározás pontosságának növekedésével már az évezred elején megjelentek az első sorvezetők, majd az egyre szofisztikáltabb rendszerek révén az adatrögzítés és az automata kormányzás is tökéletesedett. Ezek a rendszerek ma már az év bármely szakaszában, napszaktól függetlenül akár ±2 cm-es pontosságot tudnak biztosítani a gazdálkodók számára. A szántóföldi mezőgazdaságban nagy mérföldkövet jelentett a 2016-os év, amikor a Case IH, a világ mezőgazdasági erőgépeinek egyik leg-nagyobb gyártója a Farm Progress Show keretében bemutatta a világ első teljesen autonóm traktorát (1. kép).
A Case IH által megálmodott koncepció forradalmasíthatja a mezőgazdaságot. A vezetőfülke nélküli traktor olyan szenzorokkal van felszerelve, amely a munkavégzés során a területen lévő objektumokat felismeri, így megelőzi az esetleges baleseteket, a GPS jel elvesztése esetén azonnal leáll a gép, emellett egyik területről a másikra képes elnavigálni a traktor. A biztonságtechnikai szenzorok mellett a termelés hatékonyságát növelő szenzorok is beépítésre kerültek, mellyel valós időben, térben azonosítható a növényzet állapota és ennek megfelelően, helyspecifikus módon juttatja ki az inputanyagokat a kultúra számára.
De mit is jelent a helyspecifikusság a mezőgazdaságban? A termőhely meg-felelő ismerete mellett, a kultúrnövény igényeihez igazítva, nem homogén módon juttathatjuk ki a különféle input-anyagokat (tápanyag, növényvédőszer, víz, stb.), hanem csak oda és csak olyan mennyiségben, ahová és amennyi szükséges. Korábban a termőhely alapos is merete hagyományos módszerekkel, terepi mintavételezéssel történt, ma már modern ún. távérzékelési szenzorok biztosíthatnak újabb információkat a kultúrnövényről és annak környezetéről. Ez nem azt jelenti, hogy a hagyományos mintavételezést el kell felejteni, sokkal inkább azt, hogy a modern technika egy-fajta kiegészítő elemként épülhet be a termesztés bizonyos szakaszaiba. A távérzékelési szenzorok másik nagy előnye, hogy az emberi szem által nem érzékelhető, látható tartományon kívüli zónákból is képes (roncsolásmentesen) adatokat gyűjteni, ezzel még hatékonyabb módon avatkozhatunk be a termesztésbe. A kereskedelmi forgalomban is lehet kapni olyan eszközöket, mellyel precízebb módon tudunk gazdálkodni. Egyes kézi műszerek a levelek klorofilltartalmát mérik (pl. SPAD 502 Plus, Dualex® 4, Chlorophyll Meter CCM 200, Chlorophyll Fluorometer OS-30p), mások a növények fotoszintetikus aktivitását (pl. Accu PAR LP-80), amely adatok a tápanyag-visszapótlásban nyújthatnak segítséget. Egyre inkább nagyobb hangsúly kerül az optimális vízutánpótlásra. Termális távérzékelési szenzorokkal (2. kép) az öntözés időpontja, az öntözési fordulók, a kijuttatandó vízadagok optimalizálhatók, mivel hőkamerás felvételek alapján a növények párologtatási dinamikája mérhető.
Szintén a kereskedelmi forgalomban kapható eszköz a DA Meter (3. kép), amely a megfelelő hullámhossztartományokban méri a gyümölcs optikai (más néven spektrális) tulajdonságait. A műszer nagy előnye, hogy a gyümölcsérés teljes lefolyása nyomon követhető, így a betakarítás időpontja pontosítható, ezzel optimalizálva a szállítást, tárolást és raktározást is. A műszerrel különböző gyümölcsfajok (alma, körte, barack, stb.) érése is megvizsgálható, megfelelően kalibráció meglétével eltérő időpontban érő fajták betakarításakor is segítségünkre lehet az eszköz. Képalkotó és nem képalkotó eszközökkel egy gyümölcsültetvényben zajló, akár fa szinten végbemenő tér- és időbeli változásokat is tudjuk térképezni. A Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Karán olyan kísérletek folynak, ahol a gyümölcsfákra vonatkozó egyedi vegetációs tulajdonságokat tudjuk rögzíteni, majd térképi felületen megjeleníteni. A vegetációs aktivitás a lombozat „zöldességét”, egészségi állapotát is tükrözi (1. ábra).
Ilyen és ehhez hasonló térképek segíthetik a jövő gazdáit, akár a fahiányok megállapításában, a különböző felvételezések alkalmával készített térképek segítségével megvizsgálható az ültetvény fejlődési üteme, leválogathatók azok a zónák, ahol jobban, vagy kevésbé fejlődnek a gyümölcsfák. Ma már lehetőségünk van arra, hogy a permetezőgépek vegetációs adatok által vezérelve csak oda juttassanak ki vegyszert, ahol van lombkorona, a lombozat egészségügyi állapota alapján pedig a szakaszolhatóvá válhat a növényvédőszerezés, ezzel vegyszert és pénzt megtakarítva, a környezetterhelést csökkentve, precíziós termelést folytathatunk.
Manapság egyre többet lehet hallani az élet számos szegmensében a 3D technológiáról, amely a környezet állapotának felmérését nagy hatékonysággal, nagy részletgazdagsággal és relatíve gyorsan végzi el. Az elmúlt évek egyik nagy fejlődésen átment eszköze a 3D lézerszkenner, amely egy több millió pontból álló ún. pontfelhőt létrehozva alkotja meg a vizsgált objektumok szerkezetét (2. ábra).
A 3D lézeres felmérés földi (statikus – álló és dinamikus – mozgó), valamint légi úton is elvégezhető. A földi lézerszkennelés pontfelhője alapján milliméterpontosan ismerhetjük meg a gyümölcsfák egyes – kertészeti szempontból fontos – paramé-tereit. Igaz, hogy a technológiát a hazai gyakorlatban még nem használják, de kutatások eddig bíztató eredményt hoztak a kertészeti állományok pontosabb leírására.
Nagy pontossága miatt, a földi lézeres technológia akár a levél- vagy gyümölcsszinten is képes térbeli információkat gyűjteni. A lézeres gyümölcsdetektálás jelenleg hazánkban szintén kísérleti szinten működik (4. kép), bár az előzetes eredmények ugyancsak kecsegtetők; a jövőben termésbecslési és automata betakarítási feladatokban segíthetnek a nagy pontosságú adatok.
Szerző:
Dr. Riczu Péter
Debreceni Egyetem, MÉK
