A precíziós mezőgazdaság optimalizálja a költségeket, a hozamot, valamint a környezeti terhelést
Digitalizáció, automatizáció, gépi tanulás, mesterséges intelligencia és precízió – ezek manapság jószerével minden gazdasági ágban érvényes hívószavak. Sokan, sokféle értelemben használják őket, gyakran szinonimaként, miközben nem feltétlenül ugyanazt jelentik. Noha természetesen a digitalizáció és a precíziós gazdálkodás nem független fogalmak egymástól (hiszen digitalizáció nélkül a precizitás bajosan megvalósítható), a jelentésük között mégis érezhető a különbség. Talán nem haszontalan hát, ha így, a cikk elején pontosan meghatározzuk, hogy mit is takar pontosan a precíziós mezőgazdaság, és hogyan szolgálhatja a gazdálkodók, illetve a fogyasztók érdekeit.
A Nemzetközi Precíziós Gazdálkodási Társaság definíciója szerint a precíziós gazdálkodás alapvetően a helyspecifikus szántóföldi gazdálkodást jelenti. Korábban a gazdálkodó szinte nem rendelkezett semmilyen információval a tábláról (legalábbis a ma elérhető ismeretekhez viszonyítva). Régen még azzal sem volt tisztában a gazdálkodó, hogy miként kell zónákra osztani a szántóföldet, és a zónákon belül hogyan kell a különböző környezeti faktorokat figyelembe venni. Miután ma már a talajok és a növények állapotáról nagyon sok információ úgyszólván azonnal hozzáférhető, illetve kifejlesztették azt a technikai infrastruktúrát is, amely alkalmazni tudja ezeket az ismereteket, a gazdálkodóknak lehetőségük van az adott zóna tényleges állapotának megfelelően kezelni a veteményt, ezzel maximálva a hozamot és minimalizálva a költségeket.
Néhány naponta frissülő szatellitképek
E technikai megoldások egy része nem is olyan új, de csak az utóbbi időszakban kezdtek ezek rendszerré összeállni, és összehangoltan működni.
„A precíziós mezőgazdaság Magyarországon sok tekintetben már egy évtizede bevezetett technológiákat használ. Az utóbbi években e megoldások a mezőgazdaság mindennapos gyakorlatának részeivé váltak. Viszont emellett hallatlanul gyors volt az elmúlt időszak technológiai fejlődése, és az új technikai lehetőségek újdonságként jelentkeznek a korábbi precíziós technológiákat használó gazdálkodók számára is – mondja Milics Gábor, a Széchenyi István Egyetem Biológiai Rendszerek és Élelmiszeripari Műszaki Tanszék docense, a Magyarországi Precíziós Gazdálkodási Egyesület elnöke. – Magyarországon 1998-ra tehetjük a precíziós gazdálkodás első csíráinak megjelenését. Addig minden mezőgazdasági táblát egységesen kezeltek. Akkor kezdődött a táblákon belüli különbségek vizsgálata. Hogy ez megvalósulhatott, ahhoz a világban terjedő precíziós személetmódra volt szükség, illetve arra, hogy már viszonylag sűrű időközönként készített műholdfelvételekhez lehetett hozzájutni a bolygó szinte minden szegletéről.”
Ma már két-három naponta frissülő műholdképeket tölthet le bárki az internetről akár ingyenesen is, amelyen áttekintheti a saját tábláinak állapotát, és a növényállomány visszajelzéseiből egyértelműen lehatárolhatja a szántóföldnek azokat a zónáit, amelyek eltérő kezelésre szorulnak. A műholdképek alapján azt is meg lehet határozni, hogy honnan kell talajmintát venni, hol kell tovább vizsgálni, hogy az átlagostól eltérő növénynövekedési mintázatot mi okozhatja. Az eltérő zónák megjelenése a legtöbb esetben visszavezethető a talaj tulajdonságaiban megmutatkozó különbségekre. Máskor a nagy tábla több korábbi, eltérően kezelt parcella összevonásából jött létre, és ekkor egy ideig e múltbéli tényezők határozzák meg a zónahatárokat.
A táblában megjelenő eltérések okainak – például a talajjellemzőknek – a felderítése után válik lehetségessé ezeknek a különbségeknek a specifikus kezelése, ami a precíziós gazdálkodás lényege. Konkrét példát is említ a mozaikos felépítésű mezőgazdasági terület szelektív kezelésére Milics Gábor. Ha egy dombos tábla egyik kiemelkedéséről lekopott a talajréteg, akkor ott kisebb a szerves anyagban szegény talaj teljesítőképessége, ezért ott csökkenteni kell a tőszámot (vagyis például kevesebb kukoricát kell oda ültetni). Hiszen ennél több növényt úgysem tudna felnevelni a talaj. A csökkentett tőszám miatt a bevitt tápanyagot – tehát a műtrágyát – is csökkenteni lehet, ugyanis kevesebb növény fogja azt felvenni. Ebből látszik, ahogy az egymásra épülő, egymásra reagálva változtatott kezelések összességéből helyspecifikus technológia áll össze.
A kilencvenes évek végén Neményi Miklós akadémikus, illetve Győrffy Béla akadémikus voltak az első kutatók Magyarországon, akik a precíziós mezőgazdasági technológiák felé fordultak. Ők Nyugat-Európából és az Egyesült Államokból rengeteg tudást hoztak haza a precíziós gazdálkodásról. Ez a tudás elsősorban gépészeti jellegű volt, ugyanis nem szabad elfelejteni, hogy egy dolog az elmélet, és egy másik kérdés, hogy az elméleti helyspecifikus tudást hogyan lehet átültetni a mindennapi gazdálkodási gyakorlatba. Ez pedig igen erősen függ a rendelkezésre álló gépészeti-informatikai infrastruktúrától.
„Minthogy a mezőgazdasági gépek vezérlése az utóbbi években alapvetően informatikai alapokra került, immár a precíziós gazdálkodás nem kizárólagosan gépészeti feladatokat jelent, hanem legalább ennyi informatikai problémát is meg kell közben oldani – folytatja Milics Gábor. – Vagyis ma már a precíziós gazdálkodás digitalizált gazdálkodást is jelent. Az ágazat növekedése pedig csak most indult be. Véleményem szerint most Magyarországon az exponenciális növekedés első harmadában vagyunk.”
Szívroham a drónfelvételtől
Jóllehet a precíziós gazdálkodás egyre elterjedtebb nálunk is, közel sem jellemző minden gazdaságra. A szakember szerint ennek egyik oka, hogy mindmáig nem sikerült elfogadtatni a gazdálkodók egy részével, hogy viszonylag kevés befektetéssel lehet precíziós gazdálkodási megoldásokat megvalósítani, akár kisebb területeken is. Ennek első lépése az, ha az ember rápillant a saját termőföldjéről ingyenesen elérhető műholdfelvételekre. Ezekből már egyértelműen kiderül, hogy vannak-e területfüggő különbségek a táblán a növénynövekedési időszakban, amelyekkel érdemes lenne foglalkozni. Ezután célzottan talajmintát kell venni a tábla meghatározott pontjairól, ez megint nem feltétlenül jelent pluszköltséget, hiszen a legtöbb gazdálkodó ma már egyébként is elemezteti a termőföldje kémiai összetételét, a szatellitfelvétel csak a mintavétel helyét jelöli ki. Ezután a szükséges beavatkozások egy részét akár technológiai fejlesztés nélkül is meg lehet valósítani – bár azt el kell ismerni, hogy a legmodernebb precíziós gazdálkodási módszerek bizony erősen támaszkodnak a fejlett digitális infrastruktúrára.
Milics Gábor véleménye szerint nem kötelező feltétlenül GPS-szel és automata kormánnyal felszerelni a traktort ahhoz, hogy szemléletében valaki magáévá tegye a precíziós megközelítést. Ugyanakkor a műholdképek szinte pótolhatatlanok. Természetesen amióta mezőgazdaság létezik, a gazdálkodó mindig rendszeresen ellenőrzi a termőföldjét, határszemlét tart, hogy megfelelően fejlődnek-e a növényei. Ahhoz azonban, hogy az egész területét belássa, elengedhetetlen a magassági nézőpont. Ez korábban csak lóhátról volt lehetséges, de a műholdak, illetve a drónok vagy repülőgépek teljesen új helyzetet teremtettek, és olyan módon mutatták meg a saját ültetvényét a gazdálkodónak, ahogy még sosem látta. Mert a földről képtelenség átlátni a termőföld állapotát.
„Aki odaáll a két méter magas kukoricanövényekkel benőtt tábla szélére, és azt állítja, hogy onnan az ötvenhektáros tábláról bármiféle információt meg tud állapítani, az nem mond igazat. Ellenben bárki ránézhet a néhány napos műholdképre, és azonnal kiderül, hogy foltos-e a tábla, vagy nem foltos – érvel a kutató. – Egyszer előfordult, hogy egy gazdálkodó megkért minket, hogy drónnal vizsgáljuk meg, milyen a táblája felülről, mert éppen egy kísérlet folyt a területen. A tábla szélén álló kukoricák tökéletesek voltak, de amikor a drón tíz méter magasságba emelkedett, a gazda meglepődve tapasztalta a technológia előnyét, mert kiderült, hogy a tábla nagy részét vadkár érte.”
A vadak nem mennek a tábla szélére, sem a gépek fordulói közelébe, hiszen a magas növényállomány belsejében remek búvóhelyet találnak maguknak, és csak a levegőből lehet őket leleplezni. Ebből is nyilvánvaló, hogy a távérzékelésnek milyen óriási jelentősége van. Természetesen szaktudás kell ahhoz, hogy a műholdképek elemezhetővé váljanak a van növény, nincs növény elkülönítésén túl is, emellett pedig az informatikai háttér is szükséges a hatékony információszerzéshez. Bizonyos esetekben tehát a távérzékelés, illetve az ebből levonható információk alapján véghez vitt, nagyfokú digitalizálást és automatizálást feltételező beavatkozások alapvetően változtathatják meg az ültetvény állapotát, és ezáltal a hozamot. De vajon mindig, mindenkinek megéri a precíziós megoldások kiaknázásához szükséges beruházás? Hiszen ez mindenképpen pénzbe kerül, még ha nem is feltétlenül annyiba, mint azt a gazdálkodók gondolják.
A beruházás megtérüléséről a szakértő szerint nem lehet általánosságban beszélni, mert az alapvetően a gépek kihasználtságától, illetve az üzemmérettől függ. Milics Gábor véleménye szerint a magyar mezőgazdaság túlgépesített, vagyis a gazdálkodók a valós igényekhez képest túlzottan sok gépet szereztek be, ami rontja a költséghatékonyságot. Részben ezért is képesek hatékonyabban termelni egyes nyugat-európai országok – például Dánia vagy Hollandia – agrárszektorai, ahol fejlett szövetkezeti struktúrában folyik a gazdálkodás, mert a gazdálkodók gépkörökbe tömörülve megosztják egymással a gépi insfrastruktúrát, amelynek kihasználtsága így maximális, ezzel együtt pedig a beruházás és az üzemeltetés fajlagos költsége jóval alacsonyabb.
Magabiztos növényvédőszer-használat
A precíziós gazdálkodás azonban más tekintetben is képes csökkenteni a termelés költségeit. Például a növényvédelem a nagy felbontású területi adatok ismeretében már helyspecifikusan is végezhető. Ez megint nagy szaktudást igényel, ugyanis ahhoz bátorság és magabiztosság kell, hogy valaki merjen a termőföldjének egy részén nem, vagy csak kevesebbet permetezni azokban az információkban bízva, amelyek arra vonatkoznak, hogy bizonyos zónákban erre egyszerűen nincs szükség. A legtöbb gazdálkodó inkább nem kockáztat, és a biztonságra törekszik. Az általános vélekedés szerint inkább lepermetezik az egész táblát, biztos, ami biztos. Ennek költsége ugyan magasabb annál, mint amennyit a valójában szükséges növényvédelem igényelne, de még mindig kevesebb, mintha egy szem elől tévesztett fertőzés elpusztítaná az egész termést.
A legmodernebb, és a precíziós adatokat figyelembe vevő specifikus növényvédelem segítségével ugyanakkor elérhető, hogy akár csak a terület 30 százalékát kell kezelni növényvédő szerrel, ami költségmegtakarításban már bőven behozza a beruházás többletköltségét. Természetesen a költségmegtakarítás mértéke függ az „inputanyag”, vagyis jelen esetben a növényvédő szerek árától is. Amíg a vegyszerek relatíve olcsók, ilyen megfontolásból kevesen fogják magukat a precíziós gazdálkodás mellett elkötelezni. Ám a vegyszerhasználat tekintetében vannak más megfontolások is a puszta költségeken túl. Európai uniós elvárás a kemikáliák használatának, és azáltal a mezőgazdasági termelés környezeti terhelésének csökkentése.
A tápanyag kijuttatására és a betakarításra mára igen kiforrottak a technológiák, de a precíziós megközelítés itt is hatékonyságnövelést eredményezhet. Bizonyos esetekben az inputanyag (műtrágya és egyéb kijuttatott anyagok) mennyiségét nem érdemes csökkenteni, mert az nem jelent látható mértékű költségmegtakarítást, de precíziós kezeléssel azonos inputanyag-mennyiség mellett növelni lehet az átlagos hozamot. Természetesen e téren is különböző, esetenként ellentétes üzleti érdekek működnek. A gépkereskedők abban érdekeltek, hogy mindenki folyamatosan modernizálja a gépeit, mintha csak évente frissített mobiltelefon-modellek lennének, miközben nem feltétlenül van erre mindenkinek szüksége. Ahogy a gazdaság minden szektorában, úgy a precíziós mezőgazdaság sikerességében is elsőrendű fontosságú, hogy a beruházó objektíven elemezze egy-egy beruházás tényleges megtérülési esélyét, és ennek alapján döntsön a fejlesztésről.
Ugyanakkor a modern gépek – vagy azok bizonyos technikai megoldásai – nagyon sokat segíthetnek a tényleges precíziós technikák meghonosításában. „Elvi akadálya nincs annak, hogy hagyományos gépparkkal is megvalósítsuk a precíziós mezőgazdaság bizonyos elemeit, de a gyakorlatban azért mindazok, akik e fejlesztésben gondolkodnak, első lépésként legalább egy automata kormányt beszerelnek a traktorba vagy más mezőgazdasági gépbe – vélekedik Milics Gábor. – Ha már az erőgép irányítása automatizálttá vált, máris elindultunk a precizitás felé. Ahogy megtapasztalják a gazdálkodók az automata kormányzás előnyeit, a legtöbben hamar elkezdenek tovább gondolkodni, hogy hogyan tudnának még kifinomultabban szabályozott megoldásokat megvalósítani.”
Az önvezetés a közutakon csak most kezd elterjedni (bár nagy vele szemben a bizalmatlanság), viszont a növénytermesztésben ez már a jelen. Ez bizonyos szempontból érthető, hiszen a szántóföldön kevés tereptárgy és legfőképpen kevés ember kerülhet a számára kijelölt útvonalról esetleg véletlenül letérő, robotpilótára kapcsolt jármű útjába, másrészről azonban meglepő lehet, hiszen a laikusok talán nem a mezőgazdaságról feltételezik azt, hogy a legkorábban adaptálja a legmodernebb technológiákat. Hazánkban is egyre elterjedtebbek az automata kormányzással felszerelt mezőgazdasági gépek, bár egyelőre még gépkezelő is tartózkodik a fülkében, de ez középtávon talán változni fog.
Mi lesz a traktorvezetővel?
Fejlesztési stádiumban már teljesen autonóm járművek is róják a szántóföldek barázdáit, amelyek teljesen automatizáltan kormányozzák önmagukat, az ember csak távolról, egy irányítóközpontból felügyeli a teljes géprajok működését. A mezőgazdasági gépkezelők a jelenlegi formában hamarosan feleslegessé válnak, Milics Gábor tíz évre teszi, mire már látványos számban dolgoznak majd teljesen autonóm – személyes jelenlétet nem igénylő – járművek a magyar szántóföldeken. Ezzel el is jutottunk a digitalizáció, illetve az automatizáció kapcsán gyakran felmerülő aggályokhoz, vagyis az esetlegesen csökkenő munkaerőigényhez, és az ebből következő elbocsátásokhoz, ami vélhetően főként az alacsonyan képzett munkaerőt fogja a legsúlyosabban érinteni. De vajon tényleg félnie kell annak a traktorvezetőnek, aki semmi máshoz nem ért, hogy a robottraktorok elveszik a munkáját?
„Hiszek abban, hogy a digitalizáció nem elbocsátásokat fog generálni a mezőgazdaságban, hanem munkaerőminőség-emelkedést fog hozni. Ahogy az amerikai hadseregben sem szűnt meg az igény a pilótákra a drónok elterjedésével, csupán más kiképzésre van szükségük, és nem kell fizikailag benn ülniük a repülőgépben – érvel Milics Gábor. – Itt ugyanez a helyzet: az eszközök emberi felügyeletétől ezután sem tekinthetünk el, hiszen meghibásodás esetén egy önvezető traktor hatalmas károkat okozhat. Vagyis a munkalehetőségek nem vesznek el, de át fognak alakulni.”
A jövő szempontjából a precíziós technológiák talán legfőbb vonzereje a fenntarthatóság elősegítésében keresendő. Hiszen a precízió szóban benne van a hatékonyság növelésének célja is, ami egyúttal a környezet kímélését is jelenti, ami nélkül nem lehetséges a mezőgazdasági termelés. A környezeti feltételek akkor válnak fenntarthatóvá, ha a beavatkozások mértéke az optimális szinten tartható. Igaz ez a trágyázásra és más biostimulátorok alkalmazására is, amelyek a talajéletet segítik, valamint a növényvédő szerek korlátozott alkalmazására. A szakértő tapasztalata szerint a precíziós megközelítést a gyakorlatban is alkalmazó gazdálkodók gondolkodásában igen hangsúlyosan jelenik meg a környezetvédelem igénye, hogy a lehető legkisebb környezeti terhelés mellett termeljenek. A precíziós gazdálkodók mindig a vegyszerek használatának csökkentését tartják szem előtt, és nem a vegyszerezés növelését.
Az a kritika sem feltétlenül állja meg a helyét, hogy a precíziós technika – más intenzíven gépigényes termelési rendszerekhez hasonlóan – a nagy gazdaságok egyébként is meglévő versenyelőnyét növeli a kistermelők rovására; akiknek esetleg nincs meg a modernizáláshoz szükséges tőkéjük.
„A nagy gazdálkodók tőkeereje miatt könnyebben váltanak gépet és ezzel szemléletet, és adaptálnak új technológiákat, míg a kicsik sokkal megfontoltabbak. De ez nem jelenti azt, hogy a kis gazdálkodók alapból esélytelenek lennének a versenyben – mondja Milics Gábor. – Az igaz, hogy ha a kicsik nem képesek lépést tartani a technológiai fejlesztésekkel, akkor egyre nagyobb versenyhátrányba kerülhetnek. Viszont ez a képesség nem feltétlenül függ össze a vállalkozás méretével. Magyarországon is ismerünk sok olyan családi gazdálkodót, akik remek precíziós gazdálkodást folytatnak, és ez egyértelműen megéri nekik, a gazdaságuk virágzik.”•