Αγρότης, τεύχος 476

A Γ Ρ Ο Τ Η Σ 2 0 1 9 / T E Υ Χ Ο Σ 4 7 6 40 Χρήση φυτο-αισθητήρων στην άρδευση θερμοκηπιακών καλλιεργειών Είναι γεγονός ότι οι φυτο-αισθητήρες χρησιμοποιούνται εδώ και πολλά χρόνια για προγραμματισμό της άρδευσης σε δενδρώδεις καλλιέργειες όπου εμφανίζεται συχνότητα άρδευσης μερικές μέρες/βδομάδες. Σε καλλιέργειες θερμοκηπίου, και ειδικότερα στα υδροπονικά συστήματα όπου η άρδευση γίνεται πολλές φορές ημερησίως, οι αντίστοιχες αναφορές είναι πολύ περιορισμένες. Στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου του Ινστιτούτου Γεωργικών Ερευνών (Ι.Γ.Ε.) για την ορθολογική διαχείριση των φυσικών πόρων και τον περιορισμό της απόρριψης χημικών στοιχείων στο περιβάλλον, έχει διερευνηθεί κατά πόσον οι αισθητήρες φυτών μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καλλιέργειες εκτός εδάφους για τον προγραμματισμό και τον έλεγχο της άρδευσης, με σκοπό την αύξηση της αποτελεσματικότητας χρήσης νερού και λιπασμάτων. Μεθοδολογία Έχουν διεξαχθεί διαδοχικά πειράματα σε υδροπονική καλλιέργεια αγγουριού σε πετροβάμβακα, υπό διαφορετικές συνθήκες περιβάλλοντος θερμοκηπίου (π.χ. δροσισμός ή σκίαση), αλλά και καθεστώτων άρδευσης (δόσης και συχνότητας άρδευσης). Χρησιμοποιήθηκαν αισθητήρες μέτρησης θερμοκρασίας φύλλου και διαμέτρου βλαστού (Εικόνα 1) πάνω στα ίδια τα φυτά. Επί του υποστρώματος χρησιμοποιήθηκαν αισθητήρες μέτρησης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, της θερμοκρασίας και της περιεκτικότητας σε υγρασία, ενώ για την άμεση εκτίμηση της διαπνοής κατασκευάστηκαν λυσίμετρα μέτρησης μεταβολής βάρους (Εικόνα 2). Οι μετρήσεις λαμβάνονταν σε συνθήκες πραγματικού χρόνου και καταγράφονταν οι μέσοι όροι κάθε δεκαλέπτου. Η άρδευση σε όλες τις περιπτώσεις γινόταν με βάση την ηλιακή ακτινοβολία όπως καταγραφόταν με πυρανόμετρο τοποθετημένο εξωτερικά του θερμοκηπίου. Όταν η μέτρηση της ηλιακής ακτινοβολίας έφτανε την τιμή στόχο (π.χ. 1,9 MJ m- 2 ) ξεκινούσε η άρδευση. Εικόνα 1: Αισθητήρες μέτρησης μεταβολής διαμέτρου βλαστού (mm) και θερμοκρασίας φύλλου (°C) Εικόνα 2: Λεπτομέρειες κατασκευής λυσιμέτρου και συσκευής μέτρησης μεταβολών βάρους (±0.02 g) Αποτελέσματα Από τα αποτελέσματα των πειραμάτων έχει διαφανεί η μεγάλη συσχέτιση της θερμοκρασίας του φύλλου τόσο με τη δόση άρδευσης όσο και με τη συχνότητα άρδευσης (Εικόνα 3). Παράλληλα οι μετρήσεις που έλαβαν οι αισθητήρες μεταβολής της διαμέτρου του βλαστού Δρ Δαμιανός Νεοκλέους Ανώτερος Λειτουργός Γεωργικών Ερευνών Ινστιτούτο Γεωργικών Ερευνών Δρ Γεώργιος Νικολάου Λειτουργός Γεωργίας Α΄ Τμήμα Γεωργίας έχουν συσχετιστεί με τον βαθμό υδατικής καταπόνησης της καλλιέργειας (Εικόνα 4). Στο πλαίσιο αυτό έχει αναπτυχθεί ένας αλγόριθμος (εξίσωση) με τον οποίο μπορεί να πραγματοποιηθεί η άρδευση στις υδροπονικές καλλιέργειες με τη χρήση απλού αισθητήρα μέτρησης της θερμοκρασίας του φύλλου. Η χρήση του αλγόριθμου έχει επαληθευτεί σε διαφορετικές συνθήκες ανάπτυξης της καλλιέργειας και καθεστώτα άρδευσης. Εικόνα 3: Θερμοκρασία αέρα θερμοκηπίου (κόκκινη διακεκομμένη γραμμή) και θερμοκρασία φύλλου (μπλε γραμμή) σε υψηλή συχνότητα άρδευσης - 16 αρδευτικά γεγονότα (αριστερά) και σε χαμηλή συχνότητα άρδευσης - 12 αρδευτικά γεγονότα (δεξιά). Εικόνα 4: Καταγραφή της αύξησης της διαμέτρου του βλαστού (μπλε χρώμα) και ημερήσια συρρίκνωση (ένδειξη με βέλος), ως επηρεάζεται από το περιβάλλον του θερμοκηπίου (π.χ. αύξηση του ελλείμματος κορεσμού-κόκκινο χρώμα). Έχει αποδειχθεί, επίσης, ότι η ανάπτυξη και η παραγωγή της υδροπονικής καλλιέργειας αγγουριού δεν επηρεάζεται αρνητικά εάν το ποσοστό της ημερήσιας απορροής διατηρείται κοντά στο 20% με δόση άρδευσης 0,24 mm, συγκρινόμενο με μεγαλύτερα ποσοστά απορροής, κοντά στο 40% και μεγαλύτερη δόση άρδευσης, π.χ. 0,32 mm. Επιπρόσθετα, με πυκνότητα φύτευσης 1,6 φυτά ανά τετραγωνικό μέτρο, η μέση ημερήσια ποσότητα άρδευσης υπολογίζεται κατά τη θερμή περίοδο του έτους περίπου στα 5,1 mm σε φυτά πλήρους ανάπτυξης. Σχετικά με τη συχνότητα άρδευσης, αύξηση του αριθμού των ημερήσιων αρδευτικών γεγονότων από 6 σε 12 και 16 για την ίδια συνολική ποσότητα νερού φάνηκε να ευνοεί την ανάπτυξη της καλλιέργειας, επηρεάζοντας θετικά τη διαπνοή και μειώνοντας το ποσοστό απορροής υπέρ του υδατικού ισοζυγίου, της εξοικονόμησης λιπασμάτων και της προστασίας του περιβάλλοντος. Η ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΜΑΣ ΕΡΕΥΝΑ