Fóliaalagutas és síkfóliás növénytermesztésben használható, különböző profilú bevágásokkal ellátott szellőztető fólia és a gyártó berendezés bemutatása
előadó: Dr. Törcsvári Zsolt Budapesti Gazdasági Főiskola Kereskedelmi, Vendéglátóipari és Idegenforgalmi Kar
„A Károly Róbert Főiskola kutatási eredményeinek hasznosítása a gyakorlatban” 2014. július 1., Gyöngyös Károly Róbert Főiskola, Atkár Tass-puszta, Kúria
A kutatás gazdasági háttere A primőr termékek • eladási ára magasabb, de • előállítási költsége is, és • nagyobb a termesztés kockázata is. Kérdés: Milyen technikai újdonsággal lehet • nagyobb mennyiségű primőr terméket előállítani úgy, hogy • csökkenjen a termesztés kockázata, • és többszörösen megtérüljön az esetleges többletköltség. Az alacsony fóliaalagutak esetén találtunk ilyen megoldást.
Forrás: Saját felvétel
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
2
Az alacsony fóliaalagutak, síkfóliák értékelése 1. (az üvegházakkal, fóliasátrakkal, magas fóliaalagutakkal, vándorfóliákkal szemben) Előnyök: • géppel könnyen telepíthetők, • telepítésük – vékonyabb, olcsóbb a fólia – kevésbé költséges, • így nagyobb területeken alkalmazható, • légterük kicsi, könnyebben felmelegszik; Forrás: saját felvételek
Forrás: Saját felvétel
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
3
Az alacsony fóliaalagutak, síkfóliák értékelése 2. (az üvegházakkal, fóliasátrakkal, magas fóliaalagutakkal, vándorfóliákkal szemben) A zárt, sima, ép felületű fólia alkalmazásának problémái • csak egy éven át használhatók, • nehezen (nem) fűthetők és nehezen szellőztethetők, • légterük kicsi, erős napsütés esetén könnyen túlmelegszik: •
fel kell tépni vagy nyitni több helyen, hogy a növényeket ne érje túl magas hőmérséklet, • majd hideg időjárás esetén az így keletkezett szellőztető nyílásokat valamilyen módszerrel újra meg kellene szüntetni. Ez folyamatos jelenlétet, odafigyelést és munkát igényel a termelőtől.
Forrás: saját felvételek Forrás: Saját felvétel Forrás: saját felvétel
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
4
A zárt fóliás alacsony fóliaalagutak, síkfóliák hátrányainak csökkentésére ismert megoldások: • Szellőztessük a fóliát! – Már az anyaga szellőzzön! (Fátyol fólia) – Vágjunk, fúrjunk nyílásokat!
Forrás: saját felvétel Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
5
Fátyolfólia • Költségesebb, • •
kb. bruttó Fátyol fólia: 40 Ft/m2, 30 μm-es UV ellenálló fólia: 31 Ft/m2,
• kisebb a fény áteresztő képessége, mint a normál polietilén (PE) fóliáé, ezért nem foglalkoztunk vele a kutatás során. Forrás: www.gazdabolt.hu Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
6
Előzmények
Kör alakú lyukakkal ellátott (fúrt) fólia A szellőzést biztosító kör alakú kivágások sugara, illetve sűrűsége függvényében: • vagy a nagy hidegtől, • vagy a nagy hőtől véd kevésbé. Így szélsőséges időjárás esetén elfagyhat a növény, illetve lehet, hogy fel kell tépni ezt a fóliát is. A fólia alatt a páratartalom az állandó nyitottság miatt aránylag kicsi. Forrás: saját felvétel Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
7
Előzmények
Hasítékolt fólia A hőtágulás és anyagának hőre lágyulása miatt: • meleg időben megfigyelhető a hasítékok megnyílása, illetve • hideg időben a fólia kifeszülése, így a hasítékok bezáródása. A fólia lefektetésénél nagyon kell figyelni, hogy: • ne feszítsék túl, mert „szálirányban” elszakadhat, • illetve ne legyenek nyitva a bevágások az átlós irányú feszítés miatt. Nagy szélben gondot okozhat, hogy a hasítékok mentén a fólia képes hosszában szakadni. Ilyenkor akár több méter fólia is felhasználhatatlanná válhat.
Forrás: saját felvétel Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
8
Az alapötlet • Készítsünk olyan szellőztető bevágásokat lézerrel a fólián, hogy: • az ismert megoldásoknál kisebb költséggel, • nagyobb biztonsággal – a növények számára kedvezőbb klíma biztosításával • várhatóan nagyobb és korábbi legyen a termés.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
9
Háttér az ötlet megvalósításához Különböző profilú bevágásokkal ellátott, különösen növénytermesztéshez használható szellőztető fólia, készülék és eljárás a profilvágások elkészítésére (TÁMOP-4.2.1-09/1-2009-0001)
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
10
A projektben résztvevő kutatók, hallgatók Kutatók, munkatársak Dr. Törcsvári Zsolt, KRF, BGF Pilotvezető
Hallgatók Mihály László, KRF
Dr. Gergely Sándor, KRF
Drabos Tamás, KRF
Dr. Novák Tamás, KRF
Csépány Ferenc, KRF
Dr. Magda Róbert, KRF
Czibolya Csaba, KRF
Batáné Frikk Elvira, KRF Lakatos Norbert Nagy Zsuzsa, KRF Kiss Gyula, villamosmérnök, Realtek Bt. Pásztor János, Gépészmérnök, Pásztor és Társai Kft. Ugray Gábor, Quantumlasertech Zsákai Lajos, KRF Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
11
Megvalósítás Készítettünk egy gépet, amely a bevágásokat • az előre megtervezett, • számítógéppel megrajzolt formában, sűrűségben vágja a fóliába.
Forrás: saját felvétel
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
12
Miért jobb a lézer, mint a penge? A lézer hatására a vágott élek megolvadnak, megvastagszanak a kihűlés után, így a vágott élek megerősödnek. A fóliába lézerrel készített vágás élei mikroszkópos felvételen
Forrás: saját felvétel Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
13
Míg a gép elkészült… • Laboratóriumi körülmények között • fűtöttük a fólia alatti levegőt, és vizsgáltuk a különböző bevágások viselkedését. • Füstgéppel előállított füsttel vizsgáltuk a levegőáramlást. • Meghatároztuk a terepkísérletnél használandó vágásmintákat.
Forrás: saját felvétel Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
14
Laborkísérletek
Forrás: saját felvétel Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
15
Laborkísérletek
Forrás: saját felvétel Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
16
Terepkísérletek 2011. óta az idei a 4. terepkísérlet
Minden évben alacsony fóliaalagutas dinnyetermesztésben volt • két szokásos: • zárt és • fúrt fólia, • legalább három saját perforálású. Évente kb. három héten át, 3 percenként mértük kezelésenként • a levegő és • a talaj hőmérsékletét, és • a levegő páratartalmát. A fólia leszedése után megmértük mintán a leghosszabb hajtást, megszámoltuk a virágok és kisdinnyék számát. Szüretkor dinnyeszámot, tömeget és eladási árat rögzítettünk. A kezelések a fóliatípusok voltak. (Több, mint 300 000 adattal dolgoztunk évente.)
Forrás: saját felvétel
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
17
Adatfeldolgozás Az adatokat Excellel dolgoztuk fel. • Az idősorok ábrázolásán túl • varianciaanalízist használtunk arra, hogy megvizsgáljuk, • van-e statisztikailag igazolható különbség a különböző kezelések esetén: • a levegő páratartalma, • a levegő hőmérséklete és • a talaj hőmérséklete, illetve • termés nagysága között.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
Forrás: saját felvétel
18
Adatfeldolgozás 2011. 04. 29-én és 30-án a hat mérési helyen a hőmérsékletek alakulása a terepkísérletben
Forrás: saját mérés
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
Forrás: saját felvétel
19
Adatfeldolgozás 2011. 05. 05-éről 06-ára a hajnali fagyok alatt a hat mérési helyen a levegő hőmérsékletek alakulása a terepkísérletben 11
9
Fúrt levegő Kis íves levegő
7
Nagy íves levegő
Hőmérséklet (°C)
S alak levegő 5
Zárt levegő Külső levegő hőméréséklet
3
1
-1
-3
Forrás: saját mérés
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
Forrás: saját felvétel
20
Adatfeldolgozás A vizsgált időszakban összesen hány órán át volt az adott tartományban a levegő hőmérséklete a különböző fóliák alatt és a szabadban
Hő tartomány
Fúrt fólia alatt
„Kis íves” fólia alatt
„Nagy íves” fólia alatt
S alakkal perforált fólia alatt
Zárt fólia alatt
Külső levegő
óra
-1 °C alatt
2,8
0,0
0,0
0,0
0,0
4,9
0 °C alatt
5,9
4,3
4,1
4,7
2,4
7,5
45 °C felett
0,2
6,4
3,6
5,8
9,0
0,0
Forrás: saját mérés
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
Forrás: saját felvétel
21
2. terepkísérlet (2012)
Kezelt terület Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés 2012. 05. 17.
22
2. terepkísérlet (2012)
Kezelt terület 2012. 05. 17.
Kezeletlen terület Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés 2012. 05. 17.
23
Kezelt terület 2012. 05. 20.
Kezelt terület 2012. 05. 20.
Kezelt terület 2012. 05. 20.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés Kezeletlen terület
24 2012. 05. 20.
Kezeletlen területek 2012. 05. 20. Itt-ott egy virág
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
25
Kezelt terület 2012. 05. 30.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
26
Kezelt terület 2012. 05. 30.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
27
Kezelt terület 2012. 05. 30.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
28
Kezeletlen területek 2012. 05. 30.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
29
Kezeletlen területek 2012. 05. 30. Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
30
Kezelt terület, egyenletesen terítve dinnyével 2012. 05. 30. Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
31
2. terepkísérlet (2012) 2012. 05. 30.
A leszüretelt dinnyék száma kezelésenként 40 palántán 1. kötés 2. kötés 3. kötés Fóliatípusok 07. 01. 07. 06. 07. 11. 07. 17. 07. 21. 07. 25. 08. 25. 08.28. 09. 01. A leszüretelt dinnyék darabszáma/40 palánta 53 26 15 25 14 8 10 11 6 a 52 26 15 27 10 10 11 8 7 b 15 25 10 22 15 8 2 8 5 c 35 22 6 14 10 6 5 8 4 fúrt 0 0 0 52 24 20 19 17 12 zárt Fóliatípusok Dinnyék száma összesen (db/40 palánta)
a
b
c
fúrt
zárt
168
166
110
110
144
Forrás: saját adatfelvétel Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
32
2. terepkísérlet (2012) 2012. 05. 30.
A leszüretelt dinnyék becsült tömege és bevétele kezelésenként 40 palántán Fóliatípusok
Becsült termés (kg/40 palánta)
a
b
c
fúrt
zárt
1 613
1 594
1 056
1 056
1 382
Becsült összbevétel
110 842 109 670 65 328 73 440 49 718
(Ft/40 palánta) Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
Forrás: saját adatfelvétel
33
2. terepkísérlet (2012) 2012. 05.dinnyefelvásárlási 30. 1. A 2012-es árak alakulása az eladási
időpontok szerint Dátum Eladási ár (Ft/kg)
07. 01. 07. 06. 07. 11. 07. 17. 07. 21. 07. 25. 08. 25.
100
90
85
42
40
37
30
08.28.
09. 01.
25
25
Forrás: saját adatfelvétel
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
34
Megtérül a termelő többletköltsége? • 40 dinnyetövön a többletbevétel két kezelésnél a fúrt fóliához képest körülbelül 36 000 Ft. • Egy hektáron körülbelül 5000 palánta van, így a becsülhető többletbevétel 4,5 M Ft/ha lehetett volna. • 1 méter 30 mikronos takarófólia ára bruttó 35 Ft. • A kísérleti dinnyeföldön 1 hektárra körülbelül 6000 méter kell, ez a zárt fóliatípusból 210 E Ft-ba kerül. • Tegyük fel, hogy egy méter fólia perforálása 35 Ft akkor a speciális fólia többletköltsége: 210 E Ft/ha. • Persze a nagytömegben megjelenő primőr termék árleszállító hatással lesz, és ütközhet a piacon a külföldi termékekkel… Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
35
Megéri a fóliagyártónak? • Tervezzük egy olyan nagy teljesítményű gép elkészítését, amellyel – 20 méter fóliát tudnánk perforálni egy perc alatt, – akkor 8 óra alatt 9600 métert. – Napi 20-25 km perforálása lehetséges.
• A perforációk 35 Ft/m-es költségével ez 3 műszakban 700 000 - 875 000 Ft/nap bevételt jelentene. • Egy ilyen gép kb. 70 – 80 M Ft, ami 2 000 – 2 500 km fólia előállításával kb. 100 nap (2400 munkaóra) alatt megtérülne. • Egy átlagos lézerforrás élettartama 10 000 – 20 000 munkaóra. Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
36
3. terepkísérlet (2013) Varianciaanalízis a kezelésenkénti dinnyetömegekre 2013-ban az 1. termésre 0,779456 as as X am b av z f a_5 b_5
am b av z f a_5 b_5 -0,17738 -0,63738 -0,21238 1,203869 -0,25863 -0,69238 -0,80738 X -0,46 -0,035 1,38125 -0,08125 -0,515 -0,63 X 0,425 1,84125 0,37875 -0,055 -0,17 X 1,41625 -0,04625 -0,48 -0,595 X -1,4625 -1,89625 -2,01125 X -0,43375 -0,54875 X -0,115 X
Piros: a sorában lévő meghatározás átlaga szignifikánsan nagyobb, mint az oszlopában lévő meghatározás átlaga. Kék: az oszlopában lévő meghatározás átlaga szignifikánsan nagyobb, mint a sorában lévő meghatározás átlaga.
Fekete: Nincs szignifikáns különbség az átlagok között.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
37
3. terepkísérlet (2013) F-próbák és kétmintás próbák eredménye kezelésenként a dinnyék tömegére (kg) 2013-ban az 1. termésre átlag dinnyetömeg kg/dinnye as 5,5 as 5,7 am 6,2 b 5,8 av 4,3 z 5,8 f 6,2 a_5 6,4 b_5
5,5
5,7 am H0
6,2 b H0 H0
kétmintás t-próba Welch-próba
5,8 av H0 H0 H0
4,3 z H1 H1 H1 H1
5,8 f H0 H0 H0 H0 H1
6,2 a_5 H0 H0 H0 H0 H1 H0
6,4 b_5 H1 H0 H0 H0 H1 H0 H0
A zárt fólia alatt volt a legkisebb a dinnyék tömegének szórása.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
38
3. terepkísérlet (2013) • Megint volt két kezelés, amelyik kimagasló eredményt mutatott az 1. szüretre – Kb. 3,5 M Ft-tal lett több a hektáronkénti bevétel, mint a fúrt fóliák esetén.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
39
4. terepkísérlet (2014) 2012. 05. 30.
2012. 05. 17.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
40
4. terepkísérlet (2014) 2012. 05. 30.
2012. 05. 17.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
41
4. terepkísérlet (2014) 2012. 05. 30.
2012. 05. 17.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
42
4. terepkísérlet (2014) 2012. 05. 30.
2012. 05. 17.
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó berendezés
43
2012. 05. 30.
Folytatjuk…
Dr. Törcsvári Zsolt: Szellőztető fólia és a gyártó
44