Növény
Talajcsövezés megtérülése belvíz sújtotta területeken
2023. July 05.
A belvíz Magyarország jelentős részén okoz komoly problémát a szántóföldi növénytermesztés számára, az ország 45%-át, főként az Alföldet érinti, annak kiterjedése és a vízbőség képződését elősegítő természeti adottságai miatt.

Hazánk körülbelül negyede olyan mély fekvésű sík terület, amelyről természetes úton nem folyik le a víz. 

Az ország belvízzel leginkább veszélyeztetett térségei: a Felső-Tisza-vidéki tájak (Bereg, Tisza-Szamosköz, Rétköz, Bodrogköz, Taktaköz) a Hortobágy - Berettyó melléke a Jászság és a Nagykunság egyes részei az Alsó-Tisza vidéke.

A veszélyeztetett területek nagysága eléri a 4,4 millió ha-t, melynek 41%-a intenzíven művelt mezőgazdasági terület. A sokévi átlagos belvízi elöntés 85 ezer hektárnyi területet érint országosan, de szélsőséges esetekben meghaladhatja a több százezer hektárt is. Az elmúlt 40 évben csak néhány olyan év volt, amikor nem került sor jelentősebb belvízvédekezésre!

Ábra 1: Belvíz által veszélyeztetett területek Magyarországon Forrás: Nébih

Mezőgazdasági területen belvíz a nagy mennyiségű csapadékból, terepnél magasabb vízfolyások átszivárgó vizeiből és kedvezőtlen esésviszonyokból adódóan a magasabb területekről érkező vizekből keletkezik.

A belvíz kialakulásában meghatározó szerepet játszik a talaj rossz vízvezető képessége, a magas talajvízállás, elégtelen terepesés, eltérő talajú és vízgazdálkodású táblák, nehéz erőgépek alkalmazása, mélylazítás elmaradása, vízelvezető hálózat kiépítettségének hiánya, váratlan, nagy mennyiségű csapadék.

A védekezés elsődlegesen a megfelelő területhasználatban jelenik meg. A művelési ágak megfelelő megválasztásával sokat tehetünk a belvíz kialakulása és kártétele ellen. Amennyiben a területhasználattal nem tudunk beavatkozni, vagy a kár mértéke kisebb, a talajjavítás módszereit kell alkalmaznunk, melyek lehetnek: fizikai vagy mechanikai, kémiai és biológiai. Belvíz problémák esetében leginkább a mechanikai módszerek jöhetnek számításba. Ide sorolhatók: az altalajlazítás, a drénezés (talajcsövezés) és a lecsapolás.

Az EIP Agri által finanszírozott kutatás fejlesztési projektben a Bodrogköz és a Szatmár-Beregi síkság területén jelenlévő súlyos belvíz probléma feltérképezését és a drénrendszer telepítés megtérülésének elemzését tűztük ki célul. Első lépésben a korábbi évek műhold adatai alapján felmértük a kiválasztott táblán keletkezett belvíz károk mértékét. A felméréshez az úgynevezett NDVI értékeket használtuk.

A műholdképek vagy légi felvételek használata során gyakran alkalmaznak különböző növényi indexeket a növényi biomassza térbeli mintázatának, és várható hozamának becslésére. Sokféle vegetációs indexet dolgoztak ki, az egyik ilyen az RVI (Ratio Vegetation Index), amely megegyezik az infravörös és a vörös spektrumokon visszavert sugárzás hányadosával. Ennek továbbfejlesztett verziója a Normalizált Differenciál Vegetációs Index (NDVI, Normalised Difference Vegetation Index), ami az egyik leggyakrabban használt növényi index. Az NDVI egy dimenziómentes mérőszám, amit egy adott terület vegetációs aktivitásának definiálására használunk.

Értékét a fény közeli infravörös (NIR) és a látható vörös (RED) spektrumában visszavert sugárzás intenzitások különbségének és összegének hányadosa adja. Az NDVI összefüggést mutat a területet fedő növénytakaró fajlagos klorofill tartalmával. Az NDVI jól alkalmazható, ha a zöld biomassza- vagy a levélfelület mennyiségének meghatározása a cél, továbbá alkalmazható a táblán belüli nemkívánatos mintázatok kimutatására, mint például a belvíz, illetve az általa okozott kár.

Az Európai Űrügynökség Sentinel 2 műholdjának felvételeit használtuk, aratás előtti időpontban. A különböző kultúrák és évjáratok esetében más más időpontban lehetett megfelelő információkhoz jutni. A károsodott terület ndvi értéke is a felvétel készítésének idejétől függ.

A projekt egyik helyszínéül egy Cigánd település mellett található táblát választottunk, mely 92 hektár nagyságú. Az elmúlt 5 évben mindig 20% felett volt a kísérleti táblán a belvíz által okozott mezőgazdasági kár. 2020-ban azonban minden korábbinál nagyobb kár keletkezett. Összesen a terület 43%-át érintette a belvíz, ami több mint 30% termés kiesést okozott. Kukorica kultúráról lévén szó, hektáronként 12 tonnás terméssel és 50 000 Ft/ha árral számolva ez körülbelül 16,7 millió Ft. De sokévi átlagban is több mint 9 millió Ft évente. A gazdálkodótól származó adatok alapján száraz évben 12 tonnás átlagtermést takarít be a tábláról, de ilyen nagyon ritkán fordul elő. A legtöbb évjáratban a termés csak 8-10 t/ha körüli.

Ábra 2: NDVI értékek a 2020-as évből a kísérleti táblán

Második lépésben fotogrammetria segítségével készítettünk Digital Surface Model-t (DSM) azaz a digitális felszín modellt. A fotogrammetria a távérzékelés tudományága, melynek alkalmazásakor a tárgyakról, illetve a terepről készített fényképek alapján a képeken végzett mérések és számítások segítségével meghatározza a képeken látható valós tárgyak kiterjedéseit. A fotogrammetria a távérzékelt felvételek kvantitatív kiértékelésén alapuló eljárás. A felvételezéshez egy RTK pontosságú monitoring drónt használtunk, normál RGB kamerával készítettük a felvételeket 120 méter magasságból. A nyers képeket ezután a DJI Terra térinformatikai szoftver segítségével illesztettük össze, és ugyanezen szoftver állította elő a digitális felszín modellt (DSM).

Ábra 3: Drón képek alapján készített Digitális felszín modell (DSM)

A két kép az NDVI, illetve a DSM összehasonlításakor megfigyelhető, milyen sok átfedés van közöttük. A felszín egyenetlenségei és a belvíz által okozott károk között szoros az összefüggés.

Harmadik lépésben az elkészült felszín modell segítségével meg lehet állapítani a természetes lejtéseket, valamint a dréncső elvezetés maximális mélységét és lejtését is. A domborzati modell elkészítése után lehetett látni, hogy hol vannak a legmélyebb területek, az elvezetendő árkok milyen mélyen helyezkednek. Ez után kezdődhetett a dréncsövek tervezése a területre.  A tervezés során térinformatikai szoftvert használtuk, melyben elkészítettük a gerinc és szívó rendszerekből álló alagcső tervet. A kivitelezés várható költségeit az 1. táblázatban mutatjuk be.

Tábla:

Cigánd

 

 

Méret:

92 ha

 

 

 

 

 

 

Vezeték típusa

Vezeték hossza (m)

Anyag és munka költsége (Ft/m)

Nettó Költség (Ft)

Szívó

36 030

1000

36 030 000 Ft

Gerinc

5070

1000

5 070 000 Ft

 

 

Összesen:

41 100 000 Ft

 

Ábra 4: Digitális felszín modell alapján készült vízelvezető rendszer

Korábban bemutattuk, hogy egy évben is lehet a táblán akár 16 millió Forintos kár, de sok éves átlagban is minimum 9 millió Forint veszik el a termelő számára a belvíz probléma miatt. A drén rendszer telepítési költségei ugyan első látásra magasnak tűnnek, de a probléma nagyságát megfelelően felmérve elmondható, hogy a várható belvíz károk ismeretében a beruházás maximum 5 éven belül megtérül. Viszont fontos figyelembe venni, hogy olyan esetekben, ahol kisebb a probléma, ott a talajcső rendszer telepítése is sokkal olcsóbb lehet, így érdemes megvizsgálni az alkalmazhatóságát ilyen esetekben is. A talajcső rendszerek meglehetősen időtállóak, 20-30 éves élettartammal nyugodtan számíthat minden beruházó.

Ez a kutatás az Innovációs operatív csoportok létrehozása és az innovatív projekt megvalósításához szükséges beruházás keretében a 3023439440 azonosító számú támogatói okirathoz kapcsolódóan valósult meg.

          Tóth Gergely, kutató, Discovery Center nKft., Budapest
                       Csenki Sándor, kutató, Discovery Center nKft., Budapest
                       Bucsi Tamás, ügyvezető, Agro Aim Hungária Kft., Gödöllő

 

Címlapfotó: Mészáros János/MTI

MAPEI 05.20.Magyar Kukorica Klub banner - törölhetőDamisol Kft.RollspedAgroforte GrainPályázat Európa Kft.VC 999 05.28.3commSamu GazdaboltMáté-MetálTitan ContainersNektárplastErforg-AimMed-PlastPolgári BankCharlie HűtőSteel ManufacturingSzilágyi HűtőDigitas Kft.Hotel Hunor - törölhetőBerek-VízDerula 05.28.Mizse-PlastGB TradeBorda Gépipari Kft.DPMG Zrt.Agro NatúrtápMetall Kraft
PRINT LAPOK