Άρδευση ακριβείας: Λιγότερο νερό, σταθερή παραγωγή

Από το 26ο τεύχος του περιοδικού «Επί Γης» της Τράπεζας Πειραιώς, με θέμα «Καινοτομία: Κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη του αγροτικού τομέα» 

Γράφει ο Νίκος Κουκιάσας, Στέλεχος Αγροτικής Τραπεζικής, Πειραιώς

Τι είναι η άρδευση ακριβείας

Το νερό γίνεται όλο και πιο πολύτιμο και ακριβό. Η άντληση ζητά ενέργεια, τα υπόγεια υδατικά συστήματα βρίσκονται υπό πίεση και τα ακραία φαινόμενα κάνουν τις καλλιέργειες πιο ασταθείς. Σε αυτό το πλαίσιο, η άρδευση ακριβείας δεν είναι πολυτέλεια τεχνολογίας, αλλά ένας καινοτόμος τρόπος, βασισμένος σε δεδομένα, προκειμένου να αποφασίζουμε πότε και πόσο ποτίζουμε με βάση τις πραγματικές μετρήσεις του αγρού και όχι το ένστικτο. Το αποτέλεσμα είναι λιγότερη σπατάλη, πιο σταθερή παραγωγή και καθαρό όφελος στο κόστος.

Άρδευση ακριβείας σημαίνει ότι μετράμε την υγρασία του εδάφους, χωρίζουμε το χωράφι σε ζώνες με διαφορετικές ανάγκες και εφαρμόζουμε πρόγραμμα ποτίσματος με σαφή όρια εδαφικής υγρασίας (κριτήρια άρδευσης). Η καινοτομία εδώ δεν είναι ένα ακόμη εξάρτημα, αλλά ο ψηφιακός κύκλος που συνδέει τις ανοιχτές επιστημονικές μεθόδους με τις νεότερες επικαιροποιήσεις των συντελεστών καλλιέργειας και ελαφριά ψηφιακά εργαλεία (αισθητήρες/δορυφορικά, web-DSS). Αυτή η σύζευξη επιτρέπει να στηρίζουμε την απόφαση στην τρέχουσα ζήτηση νερού της καλλιέργειας και όχι σε ημερολόγια ή συνήθεια.

Πώς εφαρμόζεται

Στην πράξη ξεκινάμε από τη γνώση του αγρού: κατηγοριοποιούμε το έδαφος, εντοπίζουμε τις διαφορετικές ζώνες και ορίζουμε λειτουργικές ομάδες άρδευσης. Συλλέγουμε δεδομένα με απλούς αισθητήρες υγρασίας/θερμοκρασίας ή αξιοποιούμε δείκτες βλάστησης δορυφορικά (π.χ. NDVI/NDMI), για να παρακολουθούμε χωρικές διαφοροποιήσεις. Όπου χρειάζεται, βελτιώνουμε την υποδομή (στάγδην ή υπόγεια άρδευση, φίλτρα, βαλβίδες ζώνης) και καθορίζουμε όρια υγρασίας και εβδομαδιαίο πρόγραμμα ποτίσματος πάνω σε αλγόριθμο ισοζυγίου νερού. Το καινοτόμο στοιχείο είναι η συνεχής αναπροσαρμογή: τα δεδομένα διαβάζονται, το πρόγραμμα διορθώνεται και οι τιμές-στόχος επανεξετάζονται ανά στάδιο ανάπτυξης ή όταν αλλάζουν οι καιρικές συνθήκες. Σε ελαιώνες υψηλής πυκνότητας έχει τεκμηριωθεί ότι ο αυτόματος προγραμματισμός, που συνδυάζει ισοζύγιο νερού με μετρήσεις υγρασίας, βελτιώνει ουσιαστικά την αποδοτικότητα.

Τι κερδίζουμε

Παρατηρείται μετρήσιμη εξοικονόμηση νερού 10-25% από καλύτερο προγραμματισμό και ελέγχους, με σταθεροποίηση της παραγωγής και αύξηση της αποδοτικότητας σε μεσογειακά συστήματα. Επιπλέον, η εξοικονόμηση νερού μεταφράζεται ευθέως σε μείωση της ενέργειας άντλησης, επειδή η απαιτούμενη ενέργεια είναι ανάλογη με τον όγκο που αντλούμε και το ύψος ανύψωσης/πίεση του συστήματος.

Άρτα, Κρήτη και Θεσσαλία δίνουν το παράδειγμα

Στην Άρτα, σε ελαιώνα επιτραπέζιας ελιάς, η μετάβαση από εμπειρικό πρόγραμμα ποτίσματος σε πρόγραμμα βάσει δεδομένων με web-DSS και σαφή όρια υγρασίας οδήγησε σε μείωση νερού και ηλεκτρικής ενέργειας άντλησης κατά 42% σε σχέση με τη συμβατική πρακτική, ενώ σε επίπεδο αποτυπώματος, η συνολική περιβαλλοντική επιβάρυνση μειώθηκε κατά 5% ανά τόνο και 10% ανά εκτάριο. Το όφελος προήλθε κυρίως από την ποιότητα της απόφασης (πότε/πόσο), ενώ η υποδομή άρδευσης παρέμεινε ουσιαστικά ίδια. Αυτό κάνει την παρέμβαση κλιμακούμενη, ειδικά σε περιοχές όπου το κόστος εκτεταμένων τεχνικών αναβαθμίσεων είναι υψηλό ή χρονοβόρο.

Στην Κρήτη, ο ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ εφαρμόζει ολοκληρωμένο σχήμα συμβουλευτικής άρδευσης που λειτουργεί σε τρία επίπεδα:

1. Εβδομαδιαία δελτία άρδευσης ανά μικροζώνη.
2. Ανοικτή web πλατφόρμα που υπολογίζει τις ανάγκες άρδευσης σε επίπεδο αγροτεμαχίου με επικαιροποιημένους αλγόριθμους και δεδομένα εδάφους/καιρού.
3. Χαμηλού κόστους αισθητήρες/τηλεμετρία στο χωράφι για επιτόπιο έλεγχο.

Η προσέγγιση έχει τεκμηριωθεί επιστημονικά, έχει αξιολογηθεί θετικά από τους χρήστες και όπου εφαρμόζεται συστηματικά, αναφέρεται δυναμικό εξοικονόμησης τάξης περίπου 30% στον αρδευτικό όγκο, με παράλληλη σταθεροποίηση της παραγωγής. Πρακτικά, το «μυστικό» δεν είναι ένας ακριβός αισθητήρας ανά δέντρο, αλλά η σταθερή «διαδρομή» με τη σειρά: δεδομένα, πρόγραμμα, έλεγχος και αναπροσαρμογή. Σε καλλιέργειες της Κρήτης, όπως ελιά, αμπέλι και αβοκάντο, η χρήση εβδομαδιαίων δελτίων ως βάση και ένας ελάχιστος εξοπλισμός πεδίου (μετρητής νερού, μανόμετρο στη γραμμή, 1-2 αισθητήρες υγρασίας ανά ζώνη) αποδείχθηκαν αρκετά για να αλλάξει ουσιαστικά η συμπεριφορά άρδευσης, χωρίς να απαιτηθούν εκτεταμένες αλλαγές στον εξοπλισμό.

Στη Θεσσαλία, η τεχνική αναβάθμιση των δικτύων και η μετάβαση σε στάγδην εκτιμάται ότι μειώνουν τη συνολική ζήτηση αρδευτικού νερού περίπου κατά 14%. Αν προστεθεί και η προγραμματισμένη ελλειμματική άρδευση (ελαφρώς μικρότερες δόσεις σε περιόδους που η καλλιέργεια το επιτρέπει), το συνολικό όφελος από τον συνδυασμό των μέτρων μπορεί να φτάσει έως 29%. Το υψηλότερο ποσοστό οφείλεται στο ότι τα δύο μέτρα «δουλεύουν» σε διαφορετικά σημεία και έτσι το κέρδος προστίθεται και εν μέρει ενισχύεται.

Στοιχεία, τα οποία εξηγούν γιατί η άρδευση ακριβείας, όταν συνδυάζεται με τεχνικά μέτρα, έχει μετρήσιμο αποτύπωμα και πέρα από το επίπεδο του παραγωγού. Ως αποτέλεσμα, μειώνονται οι απώλειες στο δίκτυο, βελτιώνεται ο συγχρονισμός ζήτησης-προσφοράς νερού, περιορίζονται οι ώρες άντλησης σε αιχμές κατανάλωσης και η απαιτούμενη ενέργεια ακολουθεί την πτωτική πορεία του αντλούμενου όγκου. Επιπλέον, η εγκατάσταση απλής τηλεμετρίας σε αντλιοστάσια/υδροληψίες και η μέτρηση κατανάλωσης ανά ζώνη άρδευσης διευκολύνουν τους ΓΟΕΒ/ΤΟΕΒ να εφαρμόζουν προγράμματα που «κουμπώνουν» με τα χωράφια, ενισχύοντας την εισπραξιμότητα και τη διαφάνεια χωρίς να αυξάνεται το λειτουργικό κόστος.

Βιβλιογραφία

Brookfield, A.E., Zipper, S., Kendall, A.D., Ajami, H. and Deines, J.M. (2024). Estimating groundwater pumping for irrigation: A method comparison. Groundwater.

Fotia, K., Mehmeti, A., Tsirogiannis, I., Nanos, G., Mamolos, A. P., Malamos, N., Barouchas, P., & Todorovic, M. (2021). LCA-Based Environmental Performance of Olive Cultivation in Northwestern Greece: From Rainfed to Irrigated through Conventional and Smart Crop Management Practices. Water, 13(14), 1954.

Gourgouletis, N., Bariamis, G., & Baltas, E. (2020). Water saving potential in the RBD of Thessaly. WSEAS Transactions on Environment and Development, 16, 226-236.

Kourgialas, N. N. (2024). A Holistic Irrigation Advisory Policy Scheme by the Hellenic Agricultural Organization: An Example of a Successful Implementation in Crete, Greece.

Lakhiar, I. A., Yan, H., Zhang, C., Wang, G., He, B., Hao, B., Han, Y., Wang, B., Bao, R., Syed, T. N., Chauhdary, J. N., & Rakibuzzaman, M. (2024). A Review of Precision Irrigation Water-Saving Technology under Changing Climate for Enhancing Water Use Efficiency, Crop Yield, and Environmental Footprints. Agriculture, 14(7), 1141.

Millan, S., Campillo, C., Casadesus, J., Perez-Rodriguez, J. M., & Prieto, M. H. (2020). Automatic Irrigation Scheduling on a Hedgerow Olive Orchard Using an Algorithm of Water Balance Readjusted with Soil Moisture Sensors. Sensors, 20(9), 2526.

Pereira, L. S. (2024). Editorial to the Special Issue "Contributions to update the FAO56 Guidelines for Crop Evapotranspiration." Irrigation Science.

Tsirogiannis, I. L., Malamos, N., & Baltzoi, P. (2023). Application of a Generic Participatory Decision Support System for Irrigation Management for the Case of a Wine Grapevine at Epirus, Northwest Greece. Horticulturae, 9(2), 267.