A fenntartható fejlődés záloga a körforgásos bioökonómia

1. A fenntartható élelmiszerellátás kihívásai
1.1. Élelmezésbiztonság
1.1.1. Vegetáriánus (vega) étrend
1.1.2. Mit eszünk holnap?
1.2. Energiabiztonság
1.3. Környezetbiztonság
1.3.1. Környezetvédelmi szolgáltatások
1.3.2. Multifunkcionális mezőgazdaság
2. A bioökonómia vagy biomassza-alapú gazdaság kihívásai
2.1. A bioökonómia fogalmának meghatározása
2.2. A biomassza-alapú gazdaság vízióinak fő jellemzői
2.3. A bioökonómia három fejlődési típusa
2.4. Globális és uniós perspektívák
3. Körforgásos gazdaság
3.1. A körforgásos ellátási lánc menedzsmentje
3.2. A körforgásos gazdaság kilátásai
3.3. Zöld gazdaság
4. Az EU bioökonómiai stratégiája
4.1. Fenntarthatóság és körforgás
4.2. Versenyképes és klímasemleges zöld gazdaság
4.3. Gazdasági és társadalmi hatások
5. A biomassza szerepe az élelmezés- és környezetbiztonság tükrében
5.1. A biomassza-termelés és -felhasználás alakulása
5.2. A biomassza-alapú energia szerepe az energiaellátásban
5.3. A bioökonómia szerepe az EU gazdaságában
5.4. A vegyipar kilátásai az EU-ban
6. Az Ipar 4.0 és az Ipar 5.0 kapcsolódó technológiái
6.1. Az ipari fejlődés szakaszai
6.2. Az ipar újszerű technológiái
6.3. Az Ipar 4.0 és az Ipar 5.0 előnyei és kockázatai
6.4. A precíziós gazdálkodás kilátásai Magyarországon
6.4.1. A precíziós gazdálkodás jelentősége
6.4.2. A digitalizáció és a Big Data szerepe a mezőgazdaságban
6.4.3. Az Ipar 4.0 és Ipar 5.0 kilátásai

6.4. A precíziós gazdálkodás kilátásai Magyarországon
A műszaki fejlesztés a világ minden táján szoros kapcsolatban van a nemzetgazdaság, azon belül a mezőgazdaság termelési eredményeivel. Napjainkra a műszaki fejlesztés elemei nélkül korszerű, hatékony, jövedelmező és versenyképes termelés elképzelhetetlen. A mezőgazdasági gépesítés az elmúlt néhány évtizedben rohamosan fejlődött (K+F), az új eredmények üzemi adaptálása a hatékony, versenyképes termelés egyik kulcsfontosságú területévé vált. Magyarországon a rendszerváltást követően csökkent az új gépek vásárlása, ezzel együtt nőtt az üzemeltetett gépek használati ideje, gátat képezve a korszerűsítésnek. Ugyanakkor az elmúlt néhány évtizedben a mezőgazdasági gépesítés rohamosan fejlődött. Összességében elmondható, hogy a növénytermesztésben többségében korszerű géppark áll a termelők rendelkezésére. A cél ezen gépek hatékony kihasználása, ennek egyik módja a precíziós gazdálkodás.

6.4.1. A precíziós gazdálkodás jelentősége

 Mezőgazdasági forradalomnak azokat a változásokat szokás nevezni, amelyek a 18. században az agrárgazdaság fajlagos hozamainak jelentős növekedését eredményezték. Ez a forradalom inkább sok apró változtatás (technikai, technológiai újítás) együttes hatásának tudható be, mintsem a gazdálkodási technikák gyökeres megváltozásának. A mezőgépesítési forradalom négy szakaszát különböztetik meg. 1850-ben a traktor felváltja a lovat, 1950 után a csaptengely és hidraulika elterjedésével a traktor univerzális gép lesz, az 1980-as években az elektronika segítségével intelligens mezőgazdasági gépek és eszközök bevezetésére került sor, végül napjainkban a gépek hálózata alakul ki, amelyek integrálják a szolgáltatást és dokumentálják a munkát (26. ábra).

26.ábra. A mezőgazdasági gépesítési forradalom
Forrás: Popp és szerzőtársai (2018f)

A kora újkorban alkalmazott mezőgazdasági technológiákat széles körben a 11. és 12. századtól alkalmazták Európában. Ezek közé tartozott a nyomásos (Dél-Európában a kétnyomásos, Nyugat-Európában a háromnyomásos) gazdálkodás, ekkor tértek át a lovak alkalmazására a szántásban, illetve kezdtek el vaseszközöket használni faeszközök helyett. Az alkalmazott technikai eszközök lényegében a 18. század végén sem változtak, csak a gépek használata hozott változást a 19. század végén és a 20. században. Ezen a téren tehát a késő középkor kezdete sokkal inkább forradalmi időszak, mint a kora újkor vége. Valójában az első ezredforduló körüli változásokat is nyugodtan nevezhetnénk forradalminak, ugyanis nagyjából ekkor alakult ki az a mezőgazdasági technológia, amely a kontinentális Európa felemelkedését eredményezte.

Nagyapáink helyspeficifikus gazdálkodók voltak. Sőt, a növénytermesztés kialakulásánál fogva csak helyspecifikus lehetett, hiszen minden műveletet kézzel, kézi eszközökkel végeztek. Idővel elindult a növénytermesztés gépesítése, egyre inkább előtérbe került a fajlagos teljesítmény és a hatékonyság (Mesterházy, 2016). Az egyetlen út a hatékonyság növelése és a kockázatok csökkentése. Ennek egyik talán legfontosabb eszköze a digitalizáció, azaz az informatikai forradalom, amely már sok szektorban lezajlott és most zajlik a mezőgazdaságban (Herdon és szerzőtársai, 2015).

A precíziós mezőgazdaság számos lehetőséget kínál a termelékenység és a jövedelmezőség növelésére, még szűkülő környezeti források mellett is. 2000 májusában a Bill Clinton vezette amerikai kormányzat elrendelte, hogy megszüntetik a 24 műholdból álló globális helymeghatározó rendszert (Global Positioning System: GPS) zavaró jeleket, amelyre korábban hadászati-nemzetbiztonsági okokból volt szükség. A döntés egy csapásra megváltoztatta az életet, különösen a civil autózás és természetesen a mezőgazdaság lehetőségeit. Immár volt értelme mobil navigációs eszközöket használni a mindennapi közlekedés során, mert a 100 méteres helymeghatározási pontosság 20 méterre csökkent. A legmodernebb traktorok és kombájnok akár már az önálló (kezelő nélküli) munkavégzésre is képesek a rájuk szerelt GPS-alapú eszközök segítségével. A sorvezetők és az automata kormányzás, azaz robotpilóta használata segítségével a vetést, műtrágyaszórást, vegyszerezést és a különféle talajmunkákat 2-3 cm-es pontossággal, lényegében átfedések és kihagyások nélkül lehet megvalósítani, ami már önmagában 5-7 százalékos megtakarítást eredményez.

A traktorgyártók az elmúlt évtizedekben arra törekedtek, hogy egyre nagyobb méretű és teljesítményű erőgépeket fejlesszenek ki, már csak azért is, hogy képesek legyenek elhúzni, működtetni a szintén egyre terjedelmesebbé váló munkagépeket. A közelmúltban viszont megfordult a tendencia, egyre több cég próbálkozik a „rovarméretű” mezőgazdasági robotok prototípusainak előállításával. A kisméretű és kevés energiát fogyasztó, önálló döntéshozatalra képes agribotokra (mezőgazdasági robotok) lehet bízni a vetést, az öntözést, a betakarítást, sőt arra is alkalmasak, hogy már a kezdeti időszakban elkülönítsék a gyomokat a haszonnövényektől, például jól irányzott lézersugarak segítségével rögtön a kelés után képesek kiirtani a gyomnövényeket.

A köznyelvben egyszerűen csak drónoknak nevezett, pilóta nélküli légi járművek alkalmazási köre évről évre bővül a mezőgazdaságban. A modern drónokkal centiméteres terepi felbontás érhető el, így részletes és helytálló menedzsmentzónák alakíthatók ki, vagyis a táblákat olyan kisebb, viszonylag homogén részekre lehet felosztani, amelyek a későbbi beavatkozások (pl. tápanyag-utánpótlás) során egyforma minőségűként kezelhetők. A drónok átrepülnek a vizsgált terület fölött, a rájuk szerelt kamerák és érzékelők segítségével számos információt gyűjtenek be. Ezek közül talán a vegetációs index adatai a legfontosabbak, amelyek a növények által termelt klorofillmennyiségről (és így a fotoszintézisről) tájékoztatnak bennünket.

A magasabb jövedelmezőség hatékonyabb gazdálkodással és beruházásokkal, valamint magasabb hozamok és értékesítési árak elérésével párosul. Ehhez korszerű ismeretekkel, üzleti kapcsolatokkal és megfelelő tudással, hozzáállással rendelkező szakembereket indokolt alkalmazni, az átlagnál jóval nagyobb bérigény esetében is. Így sem könnyű a megfelelően képzett szakembert megtalálni, ráadásul az agrártudományi képzés egyre kevésbé népszerű. A jövőben is kiemelt jelentőségű lesz az agrárszakképzés a mezőgazdaság jövedelemtermelő képességének megőrzésében és a termelékenységének megerősítésében (Máté és Darabos, 2017). Annak ellenére, hogy az agrártermeléshez jó természeti adottságokkal rendelkezünk, a mezőgazdasági foglalkozás a pályaválasztók körében mégsem sorolható a „divatos” szakmák közé.

A mezőgazdasággal foglalkozó országokat három csoportra lehet osztani. Az egyik csoportba azok tartoznak, amelyek alacsony fajlagos költségek mellett nagy hozamot tudnak előállítani (pl. az USA). A másik csoport országai magas költségekkel magas hozamot állítanak elő (Franciaország és Németország), míg a harmadik csoport (pl. Magyarország) magas költségekkel csak közepes hozamokat tud elérni. Ahhoz, hogy az ország visszanyerje a versenyképességét, szükség van a precíziós gazdálkodásra, amely valódi kapcsolatot teremt az egyes technológiai műveletek között egészen az alapműveléstől a betakarításig.

Az IoT (Internet of Things) szerepe is nő a gazdálkodásban. Ezek olyan eszközöket jelentenek, amelyek SIM-kártyát tartalmazó modemek segítségével működnek, így a hálózaton keresztül az egész ország területén lehet őket használni. Az IoT egyaránt segítheti a takarmányozási költségek csökkentését, hasznát vehetjük az állategészségügyben (bendőszonda), a biztonsági események előrejelzésében és az energiahasznosítás feltérképezésében is. A Moocall rendszert Skóciában használják az állattenyésztésben. A vemhes tehenek farkára rögzített eszköz egy órával az ellés előtt jelezni tud a gazdának, így elkerülhetők az újszülöttállat-pusztulások.

A Farming 4.0 azoknak a ma rendelkezésre álló informatikai eszközöknek a halmazát jelenti, amelyeket az agráriumban alkalmaznak. Az Excel-tábláktól kezdve a gépek vezérléséig ide tartozik minden olyan terület, ahol az informatikának bizonyos eszközeit felhasználva vezetik és működtetik a gazdaságot. A Farming 4.0 egyrészt megszünteti a papíralapú adminisztrációt, illetve abban a pillanatban, hogy az adat bekerült a rendszerbe, lehetővé teszi a különböző összefüggések vizsgálatát. Az adatbáziselemzés iránymutatás lehet a termelőknek, hogy akár a saját adataikkal, de a régióban lévő más cégek adataival is összehasonlíthassák a működést. A jövőben ugyanis megkerülhetetlen lesz az informatika használata az agráriumban, a legtöbb helyen már eleve digitálisan kérik az adatokat, így ugyanis sokkal gyorsabban, pontosabban és naprakészebben lehet azokat elemezni (Kovács és szerzőtársai, 2017).

A precíziós gazdálkodás vagy precíziós mezőgazdaság kifejezés (angolul Precision Farming vagy Precision Agriculture) alatt kezdetben csak a szántóföldi növénytermesztést értették, jelenleg azonban már a kertészeti alkalmazásokat (Precision Horticulture, Precision Viticulture), valamint a precíziós állattenyésztést (Precision Livestock Farming) is magában foglalja. A precíziós állattartás a legfejlettebb technológiák felhasználásával olyan tartási, takarmányozási és menedzsmentrendszert valósít meg, amely a nagy létszámú telepeken lehetővé teszi az állatok egyedi gondozását, a problémák korai felismerését és hatékony megoldását.

A precíziós növénytermesztés a technikai eszközök fejlesztése eredményeként létrejött új technológiai rendszert jelenti, amely a növénytermesztés teljesen gépesített technológiáját egészíti ki a modern informatikai, térinformatikai, számítástechnikai, mérő-ellenőrző berendezésekkel, azokkal egységes rendszert alkotva. Az új és gyorsan fejlődő módszer valójában nagyüzemi, tömbösített táblaművelési mód, amely több kistábla egy menetben történő megmunkálását foglalja magában. A precíziós növénytermesztés akkor valósul meg teljes spektrumában, ha a következő elemek mindegyike kiépül (Takácsné György, 2011):

• műholdas navigációval támogatott talajmintavételre alapozott talajvizsgálat;
• differenciált tápanyag-visszapótlás;
• hozamtérképek készítése;
• precíziós vetés;
• differenciált növényvédelem.

A precíziós növénytermesztésen a táblán belüli eltérő technológia alkalmazásának fontos kelléke a térinformatika, vagyis a GPS mellett a Földrajzi Információs Rendszer (Geographical Informational Systems: GIS) alkalmazása, miután elterjedtek a nagyobb teljesítményű processzorokkal felszerelt és nagy adattároló kapacitással bíró laptopok.

A precíziós növénytermesztés irányítási rendszere 5 folyamat egységeként működik:

1. Adatfelvételezés: a táblára, táblarészekre vonatkozó adatok mérése és rögzítése.
2. Adatgyűjtés és tárolás: az adott táblára, táblán belüli konkrét helyre vonatkozó adatok összegyűjtése.
3. Adatfeldolgozás: hasznos információk szolgáltatása a döntéshozatal számára.
4. Döntéshozatal: egyes műveletekre lebontott részletességgel határozza meg a termesztési technológiát, továbbá a talajművelés, a tápanyag-utánpótlás, a vetés és egyéb műveletek egyes részleteit, együtt a jellemző paraméterekkel és beállítási adatokkal.
5. Művelet elvégzése: a döntéshozatal eredményének gyakorlati megvalósítása.

A precíziós gazdálkodás eszközrendszere magas műszaki, technológiai színvonalat képvisel a mezőgazdasági műszaki fejlesztésben, ugyanis kihat a mezőgazdasági termelés tényezőire (termőföldre, munkaerőre, termelési eszközökre és információkra), így magas színvonalú és hatékony termelést eredményez. A hatékonyságot segíti az is, ha a precíziós technika egyik elemét – a valós idejű korrekciósjel-hálózatot (Real Time Kinematic: RTK) – többféle szántóföldi műveletnél is alkalmazzák (Vántus és szerzőtársai, 2015).

A precíziós gazdálkodás elterjedésére ösztönözhet a magasabb jövedelmezőség reménye és a technológia bevezetését elősegítő támogatás (Kemény és szerzőtársai, 2017). A precíziós gazdálkodással foglalkozó gazdaságokban a fajlagos jövedelmezőség szerény mértékű növekedése már megfigyelhető. A fajlagos költségek tekintetében vegyes a kép, mivel Magyarországon az alacsony inputfelhasználásról a precíziós művelési módra való áttérés feltételezi az input növelését (pl. vetőmag) a hozamok emelése érdekében. A munkaerő-felhasználást a technológia bevezetése csökkentheti, de nem feltétlenül. A hozamok növelése és a termény minőségének javulása is jogos elvárás a gazdák részéről. A technológiát bevezető üzemek száma lassan, de folyamatosan nő, ezzel párhuzamosan bővül az alkalmazott technológiák köre is.

A precíziós gazdálkodással – gyakran többletinput felhasználással, nagyon precíz gondolkodásmóddal, szigorú technológiai fegyelemmel – többletérték érhető el. A precíziós gazdálkodásra áttérő gazdák lesznek a hosszú távú nyertesek. De hogyan tudnak a bankok a gyors és sok változásra reagálni, az ügyfeleknek versenyképes ajánlatokat kínálni, beleértve a precíziós gazdálkodás példáját is? Miért is kerül szóba egy bank életében a precíziós gazdálkodás? Mert elkerülhetetlen: jó példaként szolgál az Amerikai Egyesült Államok, ahol kezdetben a termelők csupán 5%-a fogott bele a precíziós gazdálkodásba, de 15 év alatt 80%-ra nőtt ez az arány. A végtermék mindig ugyanaz (pl. a gabona, mint tőzsdei termék), függetlenül attól, hogy hagyományos vagy precíziós gazdálkodással állítják elő.

A kérdés csupán az, hogy a piac megfizeti-e azt a termelési módot, amit precíziós gazdálkodásnak hívunk. A tőzsdei árak nem igazolják vissza a precíziós gazdálkodás többletértékét. A precíziós gazdálkodásnál alacsonyabb üzemanyagköltségekkel, így csökkenő környezetterheléssel lehet számolni, de ezt ma nem feltétlenül fizeti meg a vevő vagy az árutőzsde. A hatékony, versenyképes termelésé a jövő, mert akkor boldogul a termelő, ha az egy hektárról betakarítható termésmennyisége folyamatosan nő, változatlan vagy csökkenő fajlagos ráfordítás mellett. A pénzügyi és kockázatkezelők a számok bűvöletében élnek a mérlegek elemzésénél, ugyanakkor fontos szempont a naturáliák figyelembevétele is, vagyis az, hogy milyen termelési adottságok és felszereltség (pl. géppark) mellett hány aranykoronás termőföldön gazdálkodik a vállalkozás és milyen vevőkörrel rendelkezik. Ez más megközelítés, mint a „tisztán” könyvelői szemlélet.

A precíziós gazdálkodásra főként azért térnek át a gazdaságok, mert így képesek tehermentesíteni a dolgozókat. Ugyanakkor az emberi munkaerőt nem lehet kiváltani robottraktorokkal, inkább minőségi cserére lesz szükség a munkavállalók terén ahhoz, hogy kezelni tudják az új eszközöket. A technológia alkalmazásával kapcsolatban a generációs feszültségek okozzák a legnagyobb problémát. Az elkövetkező években a mezőgazdaság lesz az egyik olyan szektor, ahol a legnagyobb technológiai változás fog történni. A lényeg, hogy a gazdálkodók egy iratot csak egyszer fogjanak meg, mialatt a rendszer a háttérben teszi a dolgát. Százszázalékosan soha nem lehet majd kizárni az embert a mezőgazdasági munkákból, illetve nem lehet majd minden munkát robotokkal helyettesíteni.

A precíziós gazdálkodás rendszerének legnagyobb korlátja az ember. A támogatás ösztönzése e területen kevésbé jellemző, mint például a gépberuházásoknál, ezért szükség van a téma népszerűsítésére, ugyanakkor a szolgáltatóknak és a forgalmazóknak is komoly felelősségük van ebben. Magyarországon ma az 5,3 millió hektár mezőgazdaságilag hasznosított területből mintegy 2 millió hektárt művelnek olyan eszközökkel, amelyek valamilyen navigációra képesek. Nagy hiányosságai vannak azonban a precíziós gazdálkodás képzésének, de a legnagyobb gondot az jelenti, hogy ahol van is képzés, nincs általános tanterv, amely alapján a fiatalok tanulhatnának.

A mezőgazdasági munkaerő nagy része fél a technológia fejlesztésétől, nem beszélve a robotokról, holott ez kihívással is együtt jár, vagyis a robotok egyben lehetőséget is jelentenek. Nem lehet más a cél, mint hogy a robotforradalomból a munkaerő győztesen kerüljön ki. Továbbá örülni kell annak, hogy a gépek felszabadítják a munkaerőt a nehéz és fárasztó munkafolyamatok alól, miközben értéket hoznak létre. Az automatizáció kezdetben a rutin jellegű munkát fogja nagyobb arányban érinteni, így a mezőgazdasági munkahelyeket is. A szegényebb országok Magyarországnál is sokkal nagyobb mértékben versenyeznek az alacsony bérekkel a világpiacon, amelyekkel átmenetileg eredményesen lehet versenyezni a magasabb bérek ellen, de a robotok ellen már nem. Az alacsonyabb hozzáadott értékű termelésről célszerű átállni a magasabb hozzáadott értékű termékek előállítására, ami több innovációt, új termékek és szolgáltatások kifejlesztését jelenti, vagy olyan iparágak létrejöttét, ahol az interperszonális készségek dominálnak.

A kormányok mellett a cégeknek, a vállalkozóknak és az egyéneknek is felelőssége van abban, hogy alkalmazkodjunk az automatizációhoz. A munkaerő termelékenységét indokolt növelni, tehát olyan képességeket kell fejleszteni, amelyekkel a robotok még nem rendelkeznek vagy rosszabbak benne. A vállalatok is magasabb bért tudnak fizetni az ilyen képességekért, de ez olyan színvonalú oktatást feltételez, ami értékessé teszi a munkavállalókat a munkaerőpiacon. Elsősorban a kormányok felelőssége az oktatás átalakítása, azaz hogy nagyobb mértékben helyezze előtérbe a kreatív képességek (kompetencia) elsajátítását a lexikális ismeret bemagolása helyett. Ez minőségi átalakulást jelent, sőt a vállalatok képzési programjainak is változni kell, de a munkavállalóknak is tenni kell majd azért, hogy alkalmazkodni tudjanak ehhez a folyamathoz. Az automatizáció a munkahét lerövidülését is elősegíti, hiszen az emberek gazdagabbak lesznek, miközben az alapvető javak ára csökken majd, így hosszútávon egyre többen akarnak majd kevesebbet dolgozni.

Számos gazdálkodó azonban még mindig tart az új technológiával működő eszközök használatától, pedig a jövőben megkerülhetetlen lesz az informatika alkalmazása az élelmiszer-gazdaságban. A precíziós gazdálkodás használatával átfedés- és kihagyásmentes megoldásokat lehet teremteni, a rendszer pedig akkor jó, ha minden termesztett növénynél nagy felületen tudjuk alkalmazni. A magyarországi felhasználás egyik csoportját az automata kormányzás képviseli, amely lehetővé teszi az egyenes nyomvonalon történő munkavégzést, az éjszakai munkavégzést, valamint az automata táblavégi fordulókat. Az automata kormányzással 4-5 százalékos megtakarítást képesek elérni a gazdálkodók. Az új traktoreladások döntő része már automata kormánnyal történik, ezenkívül az intelligens funkcióval felszerelt vetőgép is növekvő arányt mutat. A precíziós gazdálkodás használatának másik csoportját az adatgyűjtés, az adatfeldolgozás és a döntéshozatal során használt eszközök jelentik Magyarországon, ilyen a differenciált inputanyag-kijuttatás, a hozamtérképezés vagy az ajánlott technológiák beépítése (például a sor-sorköz megkülönböztetése).