2020. április 3. péntek Buda, Richárd

Hírek - Gépek

Már most ezt tudják a kertészeti robotok! Hová vezethet a gépek forradalma?

A kertészeti ágazatok munkaintenzív termelési területnek számítanak. Több olyan precíz munkavégzést igénylő műveletből épülnek fel, amelyek jelentős részénél nem nélkülözhető az ember. Ugyanakkor éppen azért, mert munkaintenzív ágazatok, itt érhető el a legnagyobb előrelépés az automatizálás, a robotizáció és a digitalizáció révén. Dr Hajdú József gépesítési szakértő cikke bemutatja, milyen technikai forradalom zajlik az ültetvényekben, a bakhátak között és az üvegházakban.
 
 

A kertészeti ágazatok által előállított termékek a jövőben a mainál fontosabb szerepet kapnak a lakosság élelmezésében. Az egészséges táplálkozás megköveteli, hogy a zöldség-, gyümölcsfogyasztás növekedjen a cereáliák és az állati eredetű élelmiszerek rovására. Ezeket a nemzetközileg is érvényesülő trendeket figyelembe véve a kertészeti termelés jövője biztosítottnak látszik.

Van azonban néhány jellemzője ennek az ágazatnak, ami megkülönbözteti a szántóföldtől:

  • Nagyobb a jelentősége az optimális időben elvégzett munkának.
  • A termés nagyobb értéket képvisel, így a termelés vagy a betakarítás és tárolás, illetve feldolgozás során elkövetett hibák nagyobb veszteségeket okozhatnak.
  • Ugyanakkor sokkal több kézi munkaerőt igényel ez az ágazat, tehát a korszerűsítéssel itt növelhető jobban a termelékenység, javítható a termékminőség, csökkenthetők a veszteségek, és mérsékelhetők a termelési költségek.

A fentiek miatt a kertészeti termelés korszerűsítésében fontos szerepet kell, hogy kapjon a jövőben az automatizálás, a robotizáció és a digitalizáció.

Kép forrása: Shutterstock

Forradalom az ültetvényekben

A kordonos, lombfalas sorkiképzés jó lehetőséget kínál a gépi munkák automatizálásához és robotok alkalmazásához. A párhuzamos sorok és a fix sortávolságok a sorközökben dolgozó traktorok és a velük üzemeltetett munkagépek vezető nélküli (autonóm) működését is lehetővé teszik. Ezek radaros és ultrahangos szenzorokkal, kamerákkal, lézerszemekkel képesek pontosan követni a növényi sorok által meghatározott irányokat, a sorvégeken automatikusan végrehajtani a fordulókat, miközben a velük üzemeltetett munkagépeket (talajmaró, mulcsozó, soraljaművelő, permetező, csonkázó-lombszívó stb.) is működtetik.

A pontos munkavégzéshez és a traktorok által végzett munka dokumentálásához fel kell szerelni a traktorokat műholdas GPS-vevő antennával és automatikus kormányzással is, a munkagépek üzemeltetéséhez pedig ISOBUS-kapcsolat szükséges. Ilyen autonóm üzemre alkalmas ültetvénytraktorok szerepelnek már a Case IH, a Fendt, a New Holland és a Lindner kínálatában, de előrehaladott kísérleteken van túl már a Claas, a Deutz-Fahr, a John Deere és a Kubota is.

A gépi előmetszéshez a venyigevesszők sűrűségét érzékelő ultrahangos készülékkel a szőlősorok követése és az előmetszés hatékonysága állítható be, ugyanígy a csonkázás és a lombleszívás esetében is. Az intenzív gyümölcsösökben a virágok (és ezáltal a termés) ritkításához a kamerával vezérelt, nejlonszálas dobok működési intenzitása állítható be, ezzel befolyásolható a termés mennyiségének és minőségének alakulása is. Már a mai gyakorlatban is használják az infra- vagy ultrahangos lombérzékelő permetezőket, amelyek a lomb folytonosságának hiánya esetén (tőkimaradás, alacsonyabb lombozat stb.) megszakítják a permetezést, és feleslegesen nem juttatnak permetlevet a környezetbe. Itt jegyezzük meg, hogy már csak az alagútpermetezők használatának általános elterjesztésével is jelentős permetlé-megtakarítást lehetne elérni, és ezzel csökkenthető lenne a környezetterhelés is. Minimálisra lehetne mérsékelni a permetlé-felhasználást és -elsodródást az elektrosztatikus feltöltéses permetezés szélesebb körű alkalmazásával is.

Az intenzív ültetvényeken egyre inkább terjed a kombájnos betakarítás is. A szőlőkombájnok újabb és újabb generációi kerülnek a piacra, amelyekkel jobb hatásfokkal, kíméletesebben és tisztábban végezhető a borszőlő nagyteljesítményű betakarítása (New Holland, Gregoire, Pellenc, ERO, Alma Selecta stb.). A bogyósgyümölcsök kombájnos betakarításának technológiája is dinamikusan fejlődik, egyre korszerűbb vontatott és magajáró kombájnok állnak rendelkezésre (Fruitharvest, Samson). A kordonos alma és körte betakarítására is elérhetők hidas felépítésű kombájnok, amelyekkel minőségi gyümölcsök szedhetők le (Oxbo). Az ipari feldolgozásra szánt léalma betakarításának komplex gépesítésére (rázására, rendsodrásokra, felszedésére és tisztítására, konténerbe gyűjtésére) is számos megoldás érhető el.

Kép forrása: Shutterstock

Önálló robotok a sorokban

Az autonóm sorközjáró robotok egyik fő alkalmazási területei lesznek az ültetvények, ahol egyedileg vagy rajban dolgozva képesek az ültetvény sorközének vagy soraljának művelési, gyomirtási munkáit teljesen egyedül elvégezni (Naio BOB és TED robotok). Csak idő kérdése, hogy a betakarítási munkákat is rájuk lehessen bízni. Dél-Franciaország és Németország egyes szőlőtermelő vidékein már közel 200 Naio sorápoló és sorközművelő robot dolgozik az ültetvényekben. A robotcsaládhoz tartoznak a logisztikai kiszolgáló robotok is, amelyek a beprogramozott nyomvonalon haladva az üres rekeszek sorközi kiosztását és a teli konténerek táblaszéli kiszállítását képesek elvégezni autonóm módon.

A technika zöldebbé tesz

A nagy területen, nagy tömegben előállított szabadföldi zöldségnövények (levélzöldségek, gyökérzöldségek, hagyma- és káposztafélék, fűszerpaprika, konzervparadicsom stb.) és a szántóföldi körülmények között termelt zöldborsó és zöldbab előállításában megvalósíthatók olyan komplex gépesítési megoldások, amelyek szinte teljesen kiiktatják a kézi munkaerőt. Ezeknél egyre inkább előtérbe kerülnek a vegyszermentes termelési módszerek is, mivel az így előállított termékeket a piac többre értékeli.

A szabadföldi zöldség-előállításban elterjedtek az ágyásos és bakhátas termesztési módszerek, amelyek nagymértékben segítik az egyes műveletek automatizálását. Ehhez az szükséges, hogy a talaj-előkészítés során az ágyásokat, bakhátakat precíziósan alakítsák ki, pontos legyen ezek vonalvezetése, és azonos a keresztmetszeti geometriájuk. Erre az RTK GPS-szel felszerelt, 1,5-2 cm-es pontosságú, automata kormányzással felszerelt, könnyű univerzális traktorok és a hozzájuk kapcsolt ágyáskészítő (fóliafektető) gépek egyre korszerűbb változatai állnak rendelkezésre.

A zöldségmagvak helyrevetésében minőségi változást hoztak az elektromos meghajtású, pontos tőtáv-egyenletességgel és finomabb mélységtartással dolgozó vetőgépek (Agricola Italiana, Foggia, Gaspardo stb.). Ugyanígy a zöldségnövények palántázásában is a félautomata és automata módon palántázni képes gépek (Checci & Magli, Fedele, Hortus stb.). A biotermesztésben forradalmi változást jelentenek az ágyásos termesztésnél jól alkalmazható, optikai vezérlésű, traktorvontatású sorköz-, illetve sorművelő, automata kultivátorok (Garford Robocrop, Kress Pulsen Robovator, Steketee IC stb.). Ezek kameráikkal pontosan követik a sorokat, és kis védőtávolság mellett kapálják, gyomirtják a sorközöket. A sorok (tőközök) művelésekor nagy felbontású kameráikkal azonosítják a növényeket és azok térbeli koordinátáit. Szenzoraiknak és fedélzeti számítógépeiknek köszönhetően másodpercenként akár 100-szoros ismétléssel meghatározzák a kultúrnövény pozícióját, majd nagy sebességgel körbekapálják a növényt. Ezek a gyakorlatban is gyorsan terjedő, precíziós kultivátorok a keskeny sortávú (pl. salátafélék) vagy ikersorosan vetett zöldségnövények teljes felületű kapálására és gyomirtására is alkalmasak, teljes egészében kiváltják a kézi kapálást.

A szabadföldi zöldségek kombájnos betakarítására (zöldbab, zöldborsó, paradicsom, gyökérzöldség stb.) szenzorokkal vezérelt, automatikákkal felszerelt betakarítógépek állnak rendelkezésre (Oxbo-Ploeger, PMC, FMC, Pixal, MTS-Sondeli, Grimme-ASALife stb.), melyek nagyobb teljesítménnyel, jobb munkaminőséggel, kisebb veszteség mellett szedik a termést. A levélzöldségek betakarítására újabban elektromos meghajtású, az ágyás nyomvonalát pontosan követő gépeket alkalmaznak (pl. Orimac Lottuga). Több zöldségnövény (káposzta, karfiol, dinnye, fejes saláta, uborka stb.) esetében kínálnak már a betakarítás hatékonyságát növelő, szedőszalagos gépeket, amelyek traktorral üzemeltetett és pótkocsival kapcsolt konstrukcióban jelentősen megnövelik a betakarítási teljesítményt. Ezeknél a szedés kézzel történik, de a gyűjtést a szalagok végzik.

Kulcskérdés a külcsín, az állagmegóvás, a hosszabb pulton tarthatóság, ezek nélkül ma nem lehet versenyképesnek maradni a zöldség-gyümölcs szektorban. Ezért ne feledkezzünk el a termények tisztításáról, manipulálásáról sem, főként azért, mert ezek is nagyon munkaigényes területek. A termelők már szántalan gép közül választhatnak a méretre, színre, alakra osztályozáshoz, a mérlegeléshez, csomagoláshoz, címkézéshez, rekeszeléshez, kartonozáshoz.

Kép Forrása: Shutterstock

Kapáló robotok a földeken

A szabadföldi zöldségnövények ápolására gőzerővel fejlesztenek robotokat is, amelyek első példányait már a gyakorlatban is vizsgálták (Naio Dino, Carre Anatis, Pum AgriSitia, Ecorobofix, Bosch Bonirob). Ezek a robotok mesterséges intelligenciával, lézerszkennerekkel, 3D-s kamerákkal és képfeldolgozó rendszerekkel rendelkeznek. Többnyire elektromos, ritkábban hibridhajtásúak, és egy ágyás (0-1,4 m), vagy 1-5 növényi sorköz autonóm művelésére alkalmasak. Főleg hálózatról tölthető, akkumulátoros erőforrásokkal rendelkeznek, de tesztelés alatt állnak napelemekkel felszerelt változatok is, amelyek munka közben folyamatosan töltik akkumulátoraikat, így másfélszeresére növekszik az üzemelési idejük.

Automatizált üvegházak

Üvegházi zöldségtermelés technikai és technológiai fejlesztése során nap mint nap jelennek meg újítások. Szinte általánossá vált a talaj nélküli, kókuszrostban vagy kőzetgyapotban termesztés tápoldatozással, nagyfokú automatizálás mellett. Ez a versenyképesség egyik fő alapja. Magyarországon erre a célra a Brinkmann technológia a legelterjedtebb. Ezen belül gépek segítik az üvegházak fertőtlenítését, mosását, a tápoldatos csepegtető rendszer tisztítását, illetve az üvegházak kiürítésekor a szárak kihúzását és aprítását. A termesztéstechnológiában még jelentős kézi munkát igényel az új, tápkockás palánták betelepítése, az indák felhúzása (feltekerése) és leengedése, az állomány kacsolása, levelezése, a hajtások ritkítása, valamint a termés szedése.

A tápoldatok összeállítását, a termesztőházak fűtését és szellőztetését, a fényviszonyok beállítását egyre korszerűbb számítógépek vezérlik. Ezért a fejlesztések fő iránya a kézzel végzett műveletek gépesítésére és robotok alkalmazására irányul. Az Európai Unió is jelentős innovációs forrásokat biztosít az üvegházi termesztés automatizálására és terményszedő robotok fejlesztésére (FP7 EU Crops projekt). Ezen a területen – talán nem véletlen – a holland kutatók járnak az élen (Wageningeni Egyetem), de a német Baywa és az RWA is működtet egy Agro Innovation Lab (AIL) Robotics Challenge projektet.

Így szüretel egy robot

A közeljövőben várható a termesztőházak be- és kitelepítésének teljes gépesítése és a szedőrobotok fokozatos elterjedése. Ugyanis már vannak színfelismerő paprikaszedő robotok és paradicsomszüretelő, uborkaszedő robotok is. Bemutatták már az üvegházi, polcos termesztésű szamócát szedő robotot is. Ezek 3D-s, képelemző sztereokamerákkal pásztázzák a termesztőfelületet, szín, alak, méret alapján felismerik és beazonosítják a szedésre érett termést, majd robotkarjaikat odairányítják, rögzítik és a kocsányánál leválasztják a termést, végül rekeszekbe gyűjtik. A legutolsó fejlesztési beszámolók a robotok 80 százalék feletti pontosságáról adnak tájékoztatást. Az uborka esetében a robot a méretet és az alakot is képes beazonosítani, és csak a piacképes terméseket takarítja be. A szamócaszedő robot a polcokon, tálcákon nevelt növények lelógó indáin nevelt gyümölcsöket takarítja be szívólevegővel dolgozó termésleválasztó fejei segítségével.

Kép forrása: Shutterstock

Abszolút precíz öntözés

Öntözés nélkül elképzelhetetlen a kertészeti termelés, amelynek itt nemcsak a vízpótlás a szerepe, hanem más feladatok is megvalósíthatók vele. Ezek közé tartozik a frissítő öntözés, ami csökkenti a növények hőmérsékletét és párologtatását, illetve öregedését. Színező öntözéssel a termés színvilága befolyásolható, párásító öntözéssel pedig a termések kötődése befolyásolható. A virágzás késleltethető öntözéssel, így a fagyveszélyes időszakban csökkenthető a virágok károsodása.

Ám a kertészetekben az automatizálható mikroöntözések játsszák a főszerepet, amelyekkel a növények életfeltételeihez szükséges optimális paraméterek (nedvességtartalomtól a tápanyag-mennyiségig) állíthatók be. Ebben napjainkban leginkább a szenzortechnikai fejlesztések eredményei lehetnek a termelők segítségére. Az előzőekben felsorolt paraméterek szenzorokkal mérhetők (mini meteorológiai állomások, talajszondák, levélérzékelők segítségével stb.). A mért adatok alapján pedig optimalizálható és automatizálható a víz- és tápanyagpótlás. Ezek a precíziós öntözéstechnológiai megoldások a kertészeti termelés valamennyi ágában – ültetvényekben, szabadföldi kertészetekben és az üvegházi termesztésben – egyaránt alkalmazhatók.

Drónok és digitalizáció

Napjainkban nemcsak divat, de ígéretes megoldásokat is kínál a dróntechnológia. A növényállomány állapotfelmérésére, a károsítók megjelenésének felismerésére, vagy foltszerűen végzett növényvédelmi beavatkozásokra, fejtrágyázásra, minták vételére jól alkalmazhatók a kisebb méretű, kamerás és teherdrónok a kertészetekben is.

Az agráriumban zajló digitalizáció nagy hatással lesz a kertészeti termelés modernizációjára is. A mindent átfogó telekommunikáció és adattranszfer segítségével lehetővé válik a termelés precízebb, üzemi szintű és ágazati irányítása, mivel az adatok gyűjtésével és elemzésével megalapozottabbá válik a döntéshozatal. A szakmai és közigazgatási háttérrendszerek is hitelesebb számokra támaszkodhatnak így, azonkívül a termékek pontos nyomon követése, a termelési folyamatok dokumentálása a fogyasztók oldaláról is növeli a bizalmat a hazai kertészeti termékek iránt.

A cikk nyomtatott formában az Agrárszektor "Az 50 legbefolyásosabb személy a magyar agráriumban" című kiadványában jelent meg.

Kapcsolódó cikkek


 
X

A címlapról ajánljuk

DEVIZA
MATIF
CBOT
NYERSANYAG

    Agrometeorológia

    IDŐJÁRÁSA
    Agrárszektor hírlevél
    Ne maradjon le a friss hírekről!
    Iratkozzon fel hírlevelünkre
    és járjon mindenki előtt.

    A szakértő szemével

    Támogató:
    Itt keressen minket
    © 2017. Agrárszektor.hu