Az előadás kiindulópontja, hogy a gazdálkodókra egyre több, egymást erősítő kihívás nehezedik: a klímaváltozás okozta szélsőségek, a termelési kényszerek és az adminisztratív terhek egyszerre húzzák az ágazatot. Ezekre egyfajta válaszként az előadó egy olyan eljárást mutat be- FitoPedon – amely teljesen magyar találmány.
A rendszer története 1929-ig nyúlik vissza: az ötlet megszületésétől kezdve megjárta Németországot, Oroszországot, Angliát, Svédországot, majd visszakerült Magyarországra, és a kilencvenes évektől kezdve vált a jelenlegi fejlesztők számára is meghatározóvá. A gyakorlati „digitális növénytáplálási modellek” létrehozását igazán az tette lehetővé, amikor a számítógépek és a számítástechnika elterjedésével a sok változó valós idejű kezelése megoldható lett. Korábban az, hogy rengeteg tényezőt folyamatosan „elszámoltassanak”, túl nagy idő- és munkaigényű volt.
A hagyományos megközelítés a talaj–növény–környezet „háromszögéből” indul ki, de ez a háromlábú szék ma már inog: a globális felmelegedés és a szélsőséges időjárás miatt minden tájegységnek megvan a maga problémája, például az elsivatagosodás, vagy éppen a túl sok víz, vagy a dózisok és időzítések elcsúszása. Önmagában az éves csapadékösszeg sem megnyugtató, mert nem mindegy, hogyan oszlik el (például „kétszer 200 mm”), és ez a növények és a talaj működését drasztikusan befolyásolja.
A FitoPedon szemlélet lényege, hogy a dinamikus rendszereket kell összevezetni. Egyrészt vizsgálni kell a növény tápanyagigényének változását, másrészt a talaj tápanyagszolgáltató képességének változását, harmadrészt pedig a környezeti változók hatását mindkettőre. A talaj esetében nem a „mi van benne” jellegű, statikus talajvizsgálatok a lényeg, hanem az ún. NSPA – Nutrition Supplying Power Analysis. Ez a talaj tápanyagszolgáltató képességének vizsgálata. Ez nem pusztán készletfelmérés, hanem annak megértése, hogy a talaj mit csinál a tápelemekkel: hogyan veszi fel és tartja meg, milyen pufferkapacitással rendelkezik, és milyen formában, milyen ütemben tudja a növény számára szolgáltatni a 12 eszenciális tápelemet és néhány további fontos elemet. Mindezt ráadásul csak akkor, ha a növény azt valóban „kéri”. A növény oldalán ugyanis nem elég tudni, hogy a talaj képes lenne-e valamire: az is kérdés, hogy a növény adott fenológiai fázisban és adott környezeti feltételek között milyen dózist, milyen sebességgel igényel.
A környezeti változók (meleg, hideg, csapadékhelyzet stb.) a növény tápanyagigényét és a talaj szolgáltató képességét is módosítják, ezért a három rendszert együtt, folyamatosan kell értelmezni.
Ennek a komplexitása a „geobiocönózis”. A növény, a talaj és a környezet között 46 anyagcsere-folyamat zajlik (autokatalikus, transzformációs és transzportfolyamatok), ezekben mozognak az esszenciális tápelemek. A folyamatokat leíró matematikai összefüggéseket hatásfüggvényeknek nevezik. A rendszer összevezetése legalább 92 változót jelent, ami a számítástechnika előtt rendkívül nehéz volt. Például mennyire munkaigényes lenne manuálisan akár egy homogenizált talajban egy adott kukorica nitrogénfelvételi görbéjét kimérni.
A rendszer gyakorlati működésének kulcsfogalma az EVOP (Evolutionary Operation): folyamatosan optimalizáló tápanyag-utánpótlás. A logika iteratív: meghatározzák, mi lenne optimális, jönnek az új adatok, újraszámolnak, finomítanak, és egyre közelebb kerülnek ahhoz, amit a növény adott talajban és adott időpontban ténylegesen igényel. Fontos hangsúlyozni, hogy ehhez megfelelő tápanyagok és megfelelő eszközök kellenek. A jelenleg forgalomban lévő tápanyagok közül nagyon kevés alkalmas arra, hogy valóban igazodjon a növény folyamatosan változó, elemarányokban és mennyiségekben is módosuló igényéhez. A növény gyakran „valamit valamivel együtt” kér (a példája: magnézium B6-hoz hasonló logika), és ha a termékösszetétel rossz, akkor a talajban és a növényben is kárt okozhatunk. Ugyanilyen fontos a beavatkozási képesség. Nem mindegy, hányszor tudunk ténylegesen beavatkozni (például egy nagy körön futó centerrel nem biztos, hogy naponta megoldható), mert a ritka, nagy dózisok „cikcakkokat” okoznak a növény genetikai optimumához képest, ami veszteséghez, környezetszennyezéshez és pénzügyi kárhoz vezethet. Mindez együtt alkotja a digitális növénytáplálási programok módszertanát.
A tudományos háttér több szabadalmi és kutatási alapra épül. Név szerint ki kell emeli Kövesi Ferencet, aki 1929-ben arról írt, hogy minden növényre, minden életciklusra és minden környezetre mérhető összefüggésrendszerek léteznek, és ezek befolyásolhatók. De említeni kell többek között Di Gléria Jánost és Stefanovics Pált is. Fejlesztő munkájuk sok esetben a Jákibics–Stefanovics-féle „háromszögre” épül, máskor Péter Béla és Tornár László következtetései is beépülnek.
A fő állítások: a talaj–növény rendszereket együtt kell vizsgálni; minden talajra és életciklusra egyedi, mérhető összefüggések vannak; a korábbi, statikus vizsgálatok nem elegendők; a genetikai programhoz igazodó tápanyag-utánpótlás többszörözheti a terméshozamot és növelheti az immunitást.
Ezt a szemléletet illusztrálja Torsten Ingestad professzor példája is, aki 1989-ben a svéd királytól kapta a Marcus Wallenberg-díjat; az indoklás szerint bebizonyította, hogy a növény igényéhez igazodó tápanyag-utánpótlás maximalizálja a terméshozamot és minimalizálja a környezetszennyezést. Ebben a mondatban minden benne van, mert a fenntarthatósági és környezettudatos elvárások ma már az agrárium teljes területén alapkövetelmények.
A FitoPedon célja olyan rendszer létrehozása, amely a növény folyamatosan változó igényeit képes kiszolgálni. Ha a növényhez igazodunk, nő a fitomassza, javul az ellenálló képesség, a minőség és a beltartalom, miközben csökken a környezeti terhelés, mert kevesebb tápanyag vész el a környezetben. Külön kell választani a növény „logikáját” és a gazdálkodó logikáját. A növény nem foglalkozik inflációval, energiaárakkal, minimálbérrel, háborús és szabályozási hatásokkal, sem azzal, mennyi lesz az árutőzsdei ár. Ő csak „éhes vagyok, miből mennyit most” módon jelez. A végső döntést viszont mindig az ember hozza meg, mert ő látja a gazdasági kereteket. Hiába mondja a növény, hogy még egyszer „meg kell etetni”, lehet, hogy a jövőbeni érték ezt nem indokolja.
A rendszer három alappillére: a modell, a technológia és a programok. A modell egy tudáshalmaz, amely meghatározza a megfelelő összetételű és mennyiségű tápanyagot adatbázisok és eljárások alapján. A technológia az eszközrendszer: a központi szoftveres rendszer és a helyszíni beavatkozó eszközök, valamint az ember, aki működteti. A programok pedig a módszertani leírások: milyen eljárásban, milyen lépésekkel kell a gyakorlatban végrehajtani a tápanyag-utánpótlást.
A központi rendszer része az EARS (Evaluation, Analysis and Recommendation System), amely egy növénykén „tápkockában” jelentkező igényét képes értelmezni, majd a termesztési rendszerekre extrapolálni.
A technológiai oldalon az ICD-IC rendszert kell kiemelni. Ez egy precíziós tápanyag-utánpótlást biztosító és öntözésvezérlő megoldás, amely a különféle öntözési eszközökhöz illeszthető. A FitoPedon az öntözést a tápanyag-utánpótlással egyenértékűnek tekinti: a víz nem pusztán hordozó közeg, maga is „tápanyag” (a H és O is a növényi anyagcsere része), és az öntözővízben más komponensek is vannak.
Az implementálás lépcsőzetes. Először megfelelő termékek kellenek, aztán megfelelő talajvizsgálat (hogy tudjuk, a talaj mit fog „csinálni” a bejuttatott anyagokkal), majd az öntözés szerepe, az adatok és megfigyelések biztosítása, a tápoldatozó öntözés (ami nem ugyanaz, mint külön tápanyag-utánpótlás + külön öntözés), végül akár a szabályozott környezet beállítása (ahol a hőmérséklet, a szél, az eső, sőt a CO₂–O₂ egyensúly is befolyásolható).
A programok archetípusok szerint épülnek fel: startprogramok, intenzív 1–4 szintek, optimáló és maximáló programok, valamint extra programok hidropóniás vagy üvegházi rendszerekhez. A fejlesztés kezdetén 21 növény digitális növénytáplálási „karakterisztikája” állt rendelkezésre, ma 51-nél tartanak (2017 óta jutottak el idáig).
Az előadásnak része egy egy négyéves esettanulmány bemutatása Debrecen környékéről, csemegekukorica-kísérlettel, KFI pályázati keretben, több partnerrel és a Debreceni Egyetem bevonásával. Először látóképi többfajtás kísérletek alapján fajtát választottak, majd különféle öntözési és tápoldatozási rendszerekben (öntözve–nem öntözve, felülről–alulról, csepegtetve stb.) nagyüzemi adaptációkat készítettek.
A pályázat fő célja táplálkozás élettani beltartalmi értékek növelése volt, különösen a lutein és zeaxantin tartalom, de a terméshozam sem romlott. A gazdák kifejezetten elégedettek voltak. A kísérletek több helyszínen, több programmal, mindenhol kontrollal (üzemi gyakorlat) futottak. Példák: Formula GP-nél öntözés nélküli programok; GeoTerránál öntözött, intenzív programok; IriFarmnál egy 42 hektáros, centerrel öntözött terület négy részre osztva, ahol az ICD-IC a center pozíciójához igazítva változtatta a kijuttatott tápanyag összetételét és mennyiségét. A rendszer „mindegy”, mi a növény: ha más program kell, más tartályból, más arányban adagol. A tartályokban monoanyagok vannak (például kálium-nitrát, kalcium-nitrát + cink, karbamid, magnézium-szulfát, mono-kálium-foszfát).
A rendszer működéséhez szenzorok és terepi megfigyelések is kellenek: bonitálni kell, a BBCH-fázisokat ellenőrizni, és ha a fejlődés eltér a tervtől (például esett vagy nem esett), korrigálni kell a programot.
A pályázatban elsősorban a terméshozamot, fitomasszát, növénytáplálási költségeket és beltartalmi értékeket vizsgálták. A bemutatott 2022-es, aszályos évben is az látszott, hogy ahogy nőtt a technológiai szint, a terméshozam emelkedett, miközben fajlagosan csökkent a felhasznált tápanyag. Nem elég a magas hozamot nézni: a rendszer minden növényre, talajra, eszközrendszerre újra és újra kérdez, finomít és alkalmazkodik. A négy év (2020–2024) szélsőségei miatt közgazdasági értékelést is készítettek, mert volt aszály, „dagály”, inputár- és terményár-sokk. Az eredmények szerint a nyereség hektáronként jelentősen különbözött: öntözetlenben 273 ezer Ft, GeoTerránál 688 ezer Ft, IriFarmnál esőztetővel 884 ezer Ft, csepegtetővel 1 068 ezer Ft. A hatékonyabb növénytermesztés még szélsőséges időszakban is jövedelmezőbb gazdálkodással járt együtt. Pedig a „leggyorsabb–legolcsóbb–legrövidebb út” analógiájához hasonlóan a terméshozam és a profit nem mindig esik egybe.
A zárásként többek között elhangzik, hogy ha a növény azt kapja, amit „szeretne”, akkor a termelő akár célzott beltartalmi fejlesztéseket is elérhet: például a kukoricánál lutein–zeaxantin növelést, másutt felmerült szeléntartalom növelése napraforgóban is, ahol a kijuttatás ütemezése és dózisstratégiája gazdasági kérdéssé válik.
A rendszer ma már minden méretben és minden eszközrendszerhez igazítva rendelkezésre áll, internetes hozzáféréssel akár távoli adatgyűjtésre és beavatkozásra is képes. A végső üzenet: a növény táplálási igényeinek pontosabb kiszolgálása technológiailag egyre inkább megvalósítható, de hogy ebből mikor, mennyit és hogyan érdemes „megadni”, az továbbra is a mindenkori gazdálkodó felelős döntése.
A 2025. november 12-én Kónyban, a projekthez kapcsolódó eseményen elhangzott előadás írott formájának elkészítésében a Red Rabbit informatikai megoldását használtuk.