ΟΔΘΓΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΘ ΓΙΑ ΝΣΟΜΑΣΑ, ΠΙΠΕΡΙ, ΜΕΛΙΣΗΑΝΑ ΚΑΙ ΑΓΓΟΤΡΙ ΣΑ ΠΛΑΙ ΙΑ ΣΟΤ ΕΡΓΟΤ ADAPT2CHANGE

Transcript

1 Αύγουστος 2016 ΟΔΘΓΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΘ ΓΙΑ ΝΣΟΜΑΣΑ, ΠΙΠΕΡΙ, ΜΕΛΙΣΗΑΝΑ ΚΑΙ ΑΓΓΟΤΡΙ ΣΑ ΠΛΑΙ ΙΑ ΣΟΤ ΕΡΓΟΤ ADAPT2CHANGE Adapt2change Προσαρμογή της αγροτικής παραγωγής στην κλιματική αλλαγή και στα περιορισμένα αποθέματα νερού Εταίροι του Ζργου ΤΕΙ Λάριςασ Επικεφαλισ Ετ. Ινςτιτοφτο Γεωργικϊν Ερευνϊν TEI Πειραιά Ευρωπλθροφόρθςθ Α. Ε Παν. Θεςςαλίασ Όμιλοσ τεχνικϊν Εταιρειϊν ICON υνχρθματοδότθςθ απο ΕΕ LIFE+ (50%) - Προχπολογιςμόσ Ζργου: Περίοδοσ Ζργου: 1/09/ /08/2016 υνχρθματοδότθςθ απο ΕΕ LIFE+ (50%) Προχπολογιςμόσ Ζργου: Περίοδοσ Ζργου: 1/09/ /08/2016

2 Περιεχόμενα 1. Γενικι Ειςαγωγι και Σκοπόσ του Ζργου adapt2change Ο γενικόσ ςτόχοσ και οι επιμζρουσ ςτόχοι του ζργου: Θερμοκθπιακζσ Καλλιζργειεσ Περιγραφι Θερμοκθπίων του ζργου adapt2change Γενικι Περιγραφι για το Περιβάλλον του Θερμοκθπίου Συςτιματα υποςτιριξθσ του κλίματοσ των κερμοκθπίων Σφςτθμα φυςικοφ δροςιμοφ και εξαεριςμοφ Δυναμικόσ εξαεριςμόσ και δροςιμόσ Κουρτίνεσ Σκίαςθσ και Θερμομόνωςθσ Σφςτθμα Εμπλουτιςμοφ Αζρα Θερμοκθπίου με CO₂ Συμβατικι Θζρμανςθ ςτο Θερμοκιπιο Μάρτυρα Μονάδα Γεωκερμικισ Αντλίασ Θερμότθτασ Αγωγόσ Αφφγρανςθσ Αζρα του Θερμοκθπίου Υδροπονικό Σφςτθμα & Πάγκοι Υδροπονίασ Κεντρικό ςφςτθμα ελζγχου Εκτόσ Εδάφουσ Καλλιζργεια Λίπανςθ Τροφοδοςία κρεπτικοφ διαλφματοσ Εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια τομάτασ Καλλιεργθτικζσ φροντίδεσ Λίπανςθ Τροφοδοςία κρεπτικοφ διαλφματοσ Εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια πιπεριάσ Λίπανςθ Τροφοδοςία κρεπτικοφ διαλφματοσ Εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια μελιτηάνασ Λίπανςθ Τροφοδοςία κρεπτικοφ διαλφματοσ Εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια αγγουριάσ Λίπανςθ Τροφοδοςία κρεπτικοφ διαλφματοσ Επιςκόπθςθ πειραματικϊν αποτελεςμάτων με βάςθ τουσ ςτόχουσ του προγράμματοσ Πθγζσ Υλικοφ - Βιβλιογραφία

3 Εικόνες Εικόνα 2-1: Καταςκευαςτικι φάςθ κερμοκθπίων...9 Εικόνα 2-2: Φάςθ καταςκεφθσ των κερμοκθπίων και γενικι εικόνα/διάγραμμα καταςκευισ...10 Εικόνα 2-3: Παράκυρα κορυφισ που χρθςιμοποιοφνται για τον πακθτικό αεριςμό των κερμοκθπίων Εικόνα 2-4: Σφςτθμα δυναμικοφ αεριςμοφ το οποίο αποτελείται απο τουσ ανεμιςτιρεσ, τθν παρειά και τισ περςίδεσ Εικόνα 2-5: Σφςτθμα κουρτινϊν ςκίαςθσ και κερμομόνωςθσ ςε ανοικτι και κλειςτι κζςθ Εικόνα 2-6: Σφςτθμα κουρτινϊν ςκίαςθσ και κερμομόνωςθσ ςε θμίκλειςτθ κζςθ Εικόνα 2-7:Καυςτιρασ υγραερίου που χρθςιμοποιείται για τον εμπλουτιςμό του αζρα του κερμοκθπίου με διοξείδιο του άνκρακα Εικόνα 2-8: Συμβατικόσ λζβθτασ πετρελαίου Εικόνα 2-9: Σωλινεσ ηεςτοφ νεροφ κζρμανςθσ τοποκετθμζνεσ κάτω απο τουσ πάγκουσ των φυτϊν Εικόνα 2-10: Μονάδα γεωκερμικϊν αντλιϊν κερμότθτασ Εικόνα 2-11: Καταλιξεισ γεωεναλλακτϊν ςτισ αντλίεσ κερμότθτασ και γεωτριςεισ...19 Εικόνα 2-12: Τοποκεςίεσ γεωτριςεων Εικόνα 2-13: Λειτουργία κάκετων γεωεναλλακτϊν κερμότθτασ τον χειμϊνα και το καλοκαιριοφ Εικόνα 2-14: Αγωγόσ αφφγρανςθσ ςτο πρωτότυπο κερμοκιπιο Εικόνα 2-15:Κεφαλι υδροπονίασ και πάγκοι με υποςτρϊματα ορυκτοβάμβακα (Rockwool) Εικόνα 2-16: Κεντρικό ςφςτθμα ελζγχου Εικόνα 3-1: Γενικό διάγραμμα κλειςτοφ και ανοικτοφ υδροπονικοφ ςυςτιματοσ Εικόνα 3-2: Κανάλια φφτευςθσ με ορυκτοβάμβακα (Rockwool), τοποκετθμζνα ςε πάγκουσ με κλίςθ για να επιτυγχάνεται ιδανικι απορροι

4 Εικόνα 3-3: Κεφαλι Υδροπονίασ Εικόνα 3-4: Κλειςτό υδροπονικό ςφςτθμα Εικόνα 4-1: Υβρίδιο και καρπόσ FA Εικόνα 4-2: Φυςικι επικονίαςθ με βομβίνουσ, (Bombus terrestri) Εικόνα 5-1: Υδροπονικι καλλιζργεια πιπεριάσ Εικόνα 6-1: Καλλιζργεια Υδροπονικισ Μελιτηάνασ Εικόνα 7-1: Καλλιζργεια Υδροπονικισ Αγγουριάσ Γραφήματα Γράφθμα 8-1: Καρπικι απόδοςθ ςτο πρωτότυπο κερμοκιπιο και ςτο κεμροκιπιο μάρτυρα...42 Γράφθμα 8-2: Αφομοίωςθ CO 2 και αποτελεςματικότθτα χριςθσ νεροφ...42 Γράφθμα 8-3: Μζςθ κατανάλωςθ νεροφ και λιπαςμάτων...43 Γράφθμα 8-4: Παραγωγικότθτα νεροφ άρδευςθσ...43 Γράφθμα 8-5: Ποςοςτά ςυνολικισ κατανάλωςθσ ενζργειασ ςτο πρωτότυπο κερμοκιπιο και ςτο ςυμβατικό κερμοκιπιο...44 Γράφθμα 8-6: Κατανάλωςθ ενζργειασ για ςκοποφσ κζρμανςθσ ςτο πρωτότυπο κερμοκιπιο και ςτο ςυμβατικό κερμοκιπιο...44 Πίνακες Πίνακασ 4-1:Συνιςτϊμενεσ ςυγκεντρϊςεισ των κρεπτικϊν ςτοιχείων ςτο κρεπτικό διάλυμα, που χορθγείται ςε υδροπονικι καλλιζργεια τομάτασ ςε ανοιχτά και κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, ςε διάφορα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτϊν (Σάββασ, 2012) Πίνακασ 5-1: Συνιςτϊμενεσ ςυγκεντρϊςεισ των κρεπτικϊν ςτοιχείων ςτο κρεπτικό διάλυμα, που χορθγείται ςε υδροπονικι καλλιζργεια πιπεριάσ ςε ανοιχτά και κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, ςε διάφορα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτϊν (Σάββασ, 2012)

5 Πίνακασ 6-1: Συνιςτϊμενεσ ςυγκεντρϊςεισ των κρεπτικϊν ςτοιχείων ςτο κρεπτικό διάλυμα, που χορθγείται ςε υδροπονικι καλλιζργεια μελιτηάνασ ςε ανοιχτά και κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, ςε διάφορα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτϊν (Σάββασ, 2012) Πίνακασ 7-1: Συνιςτϊμενεσ ςυγκεντρϊςεισ των κρεπτικϊν ςτοιχείων ςτο κρεπτικό διάλυμα, που χορθγείται ςε υδροπονικι καλλιζργεια αγγουριάσ ςε ανοιχτά και κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, ςε διάφορα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτϊν (Σάββασ, 2012)

6 1. Γενικι Ειςαγωγι και κοπόσ του Ζργου adapt2change Θ λειψυδρία και θ ρφπανςθ των υδάτων αποτελοφν ςιμερα απειλζσ για το περιβάλλον και επθρεάηουν μεγάλα τμιματα τθσ Ευρωπαϊκισ Ζνωςθσ. Θ κλιματικι αλλαγι αναμζνεται να αυξιςει τθν μζςθ κερμοκραςία του πλανιτθ κακϊσ επίςθσ θ ζλλειψθ του νεροφ κα γίνει πιο αιςκθτι. Το προτεινόμενο ζργο ειςάγει μια καινοτόμο προςζγγιςθ για τθν ελαχιςτοποίθςθ τθσ ηιτθςθσ του νεροφ ςτον γεωργικό τομζα και τθ μείωςθ τθσ ηιτθςθσ ενζργειασ και τθ διάχυςθ τθσ ρφπανςθ του εδάφουσ και τθσ ατμόςφαιρασ από τθ γεωργία. Αυτι θ καινοτόμοσ προςζγγιςθ μπορεί να εφαρμοςτεί ςε όλθ τθν ΕΕ, επειδι βαςίηεται ςε αβακι γεωκερμικι ενζργεια θ οποία είναι άφκονθ παντοφ. Το πρόγραμμα παρζχει ςτουσ ενδιαφερόμενουσ τα μζςα για τθν καταπολζμθςθ τθσ ζλλειψθ νεροφ με βιϊςιμο τρόπο, εξααςφαλίηοντασ τθ γεωργικι παραγωγι. Θ κοινοπραξία Adapt2Change αποτελείται από 6 εταίρουσ από Ελλάδα και Κφπρο. Περιλαμβάνει 3 Πανεπιςτιμια, 1 Ερευνθτικό Κζντρο και 2 ΜΜΕ. Μαηί παρζχουν τθν ποικιλία των βαςικϊν δεξιοτιτων, γνϊςεων και εμπειρίασ που απαιτείται για τον κακοριςμό, τθν ανάπτυξθ, τθν υλοποίθςθ και τθν αξιοποίθςθ των αποτελεςμάτων του ζργου. Για όλθ τθ διάρκεια του προγράμματοσ απο τθν 1 θ Σεπτεμβρίου του 2010 μζχρι τθν 15 θ Αυγοφςτου 2016, όλοι οι εταίροι του ζργου αντάλαηαν τθν εμπειρία τουσ ςε ςυνεδριάςεισ και εργαςτιρια, με τελικό αποτζλεςμα τθν καταςκευι και βελτιςτοποίθςθ ενόσ πρωτότυπου κερμοκθπίου που προτείνεται απο το ζργο. 1.1 Ο γενικόσ ςτόχοσ και οι επιμζρουσ ςτόχοι του ζργου: Ο γενικόσ ςτόχοσ του ζργου είναι να αποδείξει τθν ικανότθτα προςαρμογισ τθσ γεωργικισ παραγωγισ ςτθν κλιματικι αλλαγι και τθν περιοριςμζνθ παροχι νεροφ. Οι επιμζρουσ ςτόχοι του ζργου μποροφν να ςυνοψιςτοφν ωσ εξισ: Θ ελαχιςτοποιιςθ τθσ χριςθσ φρζςκου νεροφ ςτθ γεωργικι παραγωγι και θ ειςαγωγι μεκόδου ανακφκλωςθσ νεροφ ςε ζνα κλειςτό ςφςτθμα κερμοκθπίου. Να δείξει πωσ θ αβακισ γεωκερμικι ενζργεια μπορεί να χρθςιμοποιθκεί ςτθ διαδικαςία ανακφκλωςθσ του νεροφ. 6

7 Να ειςαγάγει τισ ανανεϊςιμεσ πθγζσ ενζργειασ ςτο γεωργικό τομζα. Να δθμιουργιςει ζνα ςφςτθμα διαχείριςθσ για τθν αυτοματοποίθςθ και τθ μεγιςτοποίθςθ τθσ παραγωγισ κερμοκθπίου. Να ςυμμορφωκεί με τθ μεταρρυκμιςμζνθ ΚΓΠ με: o o Βελτίωςθ τθσ ανταγωνιςτικότθτασ των ευρωπαίων γεωργϊν ϊςτε να μποροφν να αντιμετωπίςουν τθν αυξανόμενθ ζλλειψθ νεροφ, τισ τιμζσ των καυςίμων και τον εξωτερικό ανταγωνιςμό. Βελτίωςθ τθσ ανταγωνιςτικότθτασ των αγροτικϊν περιοχϊν. o Διατιρθςθ του περιβάλλοντοσ και τθ διαφφλαξθ τθσ αγροτικισ κλθρονομιάσ τθσ Ευρϊπθσ. o Αξιολόγθςθ των ευρθμάτων του ζργου ςχετικά με τθν ανακφκλωςθ του νεροφ ςτθ γεωργία ςτθν εκνικι γεωργικι πολιτικι. (Ελλάδα - Κφπροσ) Ελαχιςτοποίθςθ τθσ απαίτθςθσ γθσ για τθ γεωργία. Ελαχιςτοποίθςθ των περιβαλλοντικϊν επιπτϊςεων τθσ γεωργίασ. Μείωςθ των εκπομπϊν των αερίων του κερμοκθπίου και παροχι βοικειασ ςτουσ αγρότεσ ϊςτε να ςυμμορφωκοφν με τουσ τρζχοντεσ και τουσ επερχόμενεσ περιβαλλοντικοφσ κανονιςμοφσ. Προςαρμογι των γεωργικϊν πρακτικϊν παραγωγισ για τουσ περιοριςμοφσ και τισ ευκαιρίεσ του μεταβαλλόμενου κλίματοσ. Επίδειξθ ενόσ ςυςτιματοσ παραγωγισ κατάλλθλο για ζνα ευρφ φάςμα περιβαλλοντικϊν ςυνκθκϊν Να παρζχει ςτουσ παραγωγοφσ ζνα απομακρυςμζνο ςφςτθμα υποςτιριξθσ. 1.2 Θερμοκηπιακζσ Καλλιζργειεσ Σιμερα οι κερμοκθπιακζσ καλλιζργειεσ αποτελοφν το δυναμικότερο κλάδο τθσ γεωργικισ πρωτογενοφσ παραγωγισ. Οι Υδροπονικζσ καλλιζργειεσ και οι αυτοματιςμοί ςτα κερμοκιπια είναι οι πιο ςφγχρονεσ τεχνολογίεσ που υπάρχουν παγκόςμια ςτον τομζα των κερμοκθπιακϊν καλλιεργειϊν και αποτελοφν προχπόκεςθ για τθν εφαρμογι γεωργικϊν ςυςτθμάτων ακριβείασ. Υπολογίηεται ότι θ ζκταςθ που καταλαμβάνουν τα ςυςτιματα καλλιζργειασ εκτόσ εδάφουσ ςτα Ελλθνικά κερμοκιπια υπερβαίνει τα

8 ςτρζμματα ςε ζνα ςφνολο ςτρεμμάτων κερμοκθπιακϊν καλλιεργειϊν και αντίςτοιχα ςτθν Κφπρο, υπολογίηεται ότι τα ςυςτιματα αυτά καταλαμβάνουν μία ζκταςθ 500 ςτρεμμάτων περίπου ςε ςφνολο ςτρεμμάτων με κερμοκιπια. Τα τελευταία χρόνια, θ καλλιζργεια των κθπευτικϊν (ανκοκομικϊν και λαχανοκομικϊν) καλλιεργειϊν ςε ςυςτιματα με ανακφκλωςθ των απορροϊν (κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα), ςυνιςτά ζναν τρόπο ςθμαντικισ εξοικονόμθςθσ νεροφ και λιπαςμάτων ςτα κερμοκιπια ενϊ ταυτόχρονα παρζχει καλφτερεσ δυνατότθτεσ προςταςίασ του περιβάλλοντοσ. Εντοφτοισ, θ μζχρι ςιμερα διάδοςι τουσ ςτισ μεςογειακζσ ςυνκικεσ και ειδικότερα ςτθν Ελλάδα και τθν Κφπρο είναι ςχετικά περιοριςμζνθ, κυρίωσ λόγω των δυςκολιϊν που παρουςιάηει θ ανακφκλωςθ του κρεπτικοφ διαλφματοσ. Τα πιο διαδομζνα καλλιεργοφμενα λαχανικά κερμοκθπίου είναι θ 8

9 2. Περιγραφι Θερμοκθπίων του ζργου adapt2change Για τισ ανάγκεσ του ζργου καταςκευάςτθκαν δφο κερμοκιπια (πρωτότυπο και μάρτυρασ) τα οποία βρίςκονται ςτον πειραματικό ςτακμό του Ινςτιτοφτου Γεωργικϊν Ερευνϊν ςτο Ηφγι και εντόσ του ΤΕΙ Θεςςαλίασ ςτθ Λάριςα. Παρακάτω φαίνονται φωτογραφίεσ ανζγερςθσ και το γενικό διάγραμμα τθσ καταςκευισ. Εικόνα 2-1: Καταςκευαςτικι φάςθ κερμοκθπίων 9

10 Εικόνα 2-2: Φάςθ καταςκεφθσ των κερμοκθπίων και γενικι εικόνα/διάγραμμα καταςκευισ Ζχουν καταςκευαςτεί δφο κερμοκιπια, και για ςκοποφσ ςφγκριςθσ, ζνα εκ των δφο κερμοκθπίων κάνει χριςθ καινοτόμων/προτεινόμενων τεχνολογιϊν ενϊ το άλλο κερμοκιπιο κάνει χριςθ ςυμβατικϊν τεχνολογιϊν. 10

11 2.1 Γενική Περιγραφή για το Περιβάλλον του Θερμοκηπίου Με τον όρο ςυνκικεσ περιβάλλοντοσ ενόσ κερμοκθπίου εννοοφμε ζναν αρικμό παραγόντων, που επιδροφν ςτα φυτά και ςτθν παραγωγι τουσ. Οι παράγοντεσ αυτοί είναι θ κερμοκραςία, θ ςχετικι υγραςία, θ θλιακι ακτινοβολία και θ ςυγκζντρωςθ του διοξειδίου του άνκρακα. Τα περιςςότερα λαχανικά που καλλιεργοφνται ςτο κερμοκιπιο είναι ευπακι ςτο ψφχοσ (0-12 C). Σε κερμοκραςίεσ χαμθλότερεσ των 13 C τα φυτά δεν παράγουν ικανοποιθτικά, τόςο ςε ποςότθτα όςο και ςε ποιότθτα. Γενικά, θ απαιτοφμενθ άριςτθ κερμοκραςία μειϊνεται, κακϊσ αυξάνεται θ θλικία του φυτοφ ενϊ για πρϊιμθ ςυγκομιδι διατθρείται θ κερμοκραςία ςε υψθλότερα επίπεδα. Θ ςχετικι υγραςία του κερμοκθπίου τείνει να διατθρείται ςτο 60-80%. Θ υγραςία των κερμοκθπίων ρυκμίηεται με κζρμανςθ, εξαεριςμό και με κατάλλθλο ςφςτθμα αφφγρανςθσ ι με ςυνδυαςμό των τριϊν μεκόδων. Θ υψθλι ςχετικι υγραςία επθρεάηει κυρίωσ τθν παραγωγι με τθν ανάπτυξθ διάφορων αςκενειϊν. Θ υγραςία του αζρα ρυκμίηεται με τον καλό εξαεριςμό του κερμοκθπίου και με τθ ςωςτι άρδευςθ. Με τθ ρφκμιςθ τθσ υγραςίασ ςτον αζρα του κερμοκθπίου, μειϊνονται οι ανάγκεσ των φυτϊν ςε νερό, ελζγχεται ο ρυκμόσ τθσ φωτοςφνκεςθσ και μειϊνονται οι προςβολζσ των φυτϊν από αςκζνειεσ. Θ θλιακι ακτινοβολία παρζχει ςτα φυτά τθν απαραίτθτθ ενζργεια για τθ φωτοςφνκεςθ και άλλεσ φυςιολογικζσ διεργαςίεσ και εξαςφαλίηει τθ κζρμανςθ του κερμοκθπίου κατά τθ διάρκεια τθσ θμζρασ. Θ υψθλι ζνταςθ τθσ ακτινοβολίασ κατά τθν καλοκαιρινι περίοδο, ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν υπερβολικι άνοδο τθσ κερμοκραςίασ μζςα ςτο κερμοκιπιο. Για το λόγο αυτό, εφαρμόηεται ςκίαςθ με διάφορουσ τρόπουσ, όπωσ θ εγκατάςταςθ κουρτίνασ εςωτερικά. Στο κερμοκιπιο ςυμβαίνουν ςθμαντικζσ διακυμάνςεισ ςτθ ςυγκζντρωςθ του CO 2, κατά τθ διάρκεια του εικοςιτετραϊρου, λόγω του κλειςτοφ χϊρου του κερμοκθπίου και των φυςιολογικϊν λειτουργιϊν των φυτϊν. Σε περιόδουσ όπου το κερμοκιπιο μζνει κλειςτό, κατά τθ διάρκεια τθσ θμζρασ για μεγάλο χρονικό διάςτθμα, π.χ. λόγω χαμθλισ εξωτερικισ κερμοκραςίασ, μπορεί να γίνει τεχνθτόσ εμπλουτιςμόσ του αζρα του κερμοκθπίου με CO 2, Όπωσ είναι γνωςτό, το διοξείδιο του άνκρακα είναι απαραίτθτο για τθ λειτουργία τθσ φωτοςφνκεςθσ των φυτϊν. 11

12 Όςον αφορά τα κερμοκιπια του ζργου adapt2change, οι ρυκμίςεισ που εφαρμόςτθκαν ζχουν ωσ εξισ: 1. Θερμοκραςία ςτόχοσ για ψφξθ 24 o C. Σθμειϊνεται ότι θ τιμι ςτόχοσ αποτελεί τθν μζςθ τιμι με διακυμάνςεισ κερμοκραςίασ ±4 o C. Σε περιπτϊςεισ καφςωνα και ςυγκεκριμμζνα πάνω απο 36 o C κερμοκθπίου μπορεί να πραγματοποιθκεί ζκτακτθ ψφξθ. 2. Θερμοκραςία ςτόχοσ για κζρμανςθ 15 o C. Επίςθσ, υπάρχει θ δυνατότθτα ςτο προτεινόμενο κερμοκιπιο για ζκτακτθ κζρμανςθ θ οποία ενεργοποιείται ςε κερμοκραςίεσ κάτω των 8 o C. 3. Τιμι ςτόχοσ 1100 ppm για το ςφςτθμα εμπλουτιςμοφ του κερμοκθπίου με διοξείδιο του άνκρακα. 4. Σχετικι υγραςία αζρα κερμοκθπίου μεταξφ 60% και 80%. Για να είναι ςε κζςθ τα κερμοκιπια να διατθριςουν τισ απαραίτθτεσ ςυνκικεσ κάνουν χριςθ διάφορων ςυςτθμάτων ζτςι όπωσ αναφζρονται παρακάτω. 2.2 Συςτήματα υποςτήριξησ του κλίματοσ των θερμοκηπίων Τα βαςικά ςυςτιματα των κερμοκθπίων του ζργου adapt2change αποτελοφνται από: Σφςτθμα φυςικοφ δροςιμοφ και εξαεριςμοφ Σφςτθμα δυναμικοφ δροςιςμοφ και εξαεριςμοφ Σφςτθμα κζρμανςθσ Γεωκερμικζσ αντλίεσ κερμότθτασ (προτεινόμενο κερμοκιπιο) Λζβθτασ πετρελαίου (ςυμβατικό κερμοκιπιο) Σφςτθμα Κουρτινϊν ςκίαςθσ/κερμομόνωςθσ Σφςτθμα Εμπλουτιςμοφ Αζρα με CO2 (προτεινόμενο κερμοκιπιο) Σφςτθμα Αφφγρανςθσ Αζρα (προτεινόμενο κερμοκιπιο) Σφςτθμα Υδροπονίασ Κλειςτό Σφςτθμα (προτεινόμενο κερμοκιπιο) Ανοικτό ςφςτθμα (ςυμβατικό κερμοκιπιο) Κεντρικό Σφςτθμα Ελζγχου Συςτθμάτων 12

13 2.2.1 Σφςτημα φυςικοφ δροςιμοφ και εξαεριςμοφ Αποτελείται απο τα παράκυρα κορυφισ των κεμοκθπίων. Με τθν χριςθ των παράκυρων κορυφισ μπορεί να επιτευχκοφν οι κατάλλθλεσ ςυνκικεσ εφόςον οι εξωτερικζσ ςυνκικεσ το επιτρζπουν. Εικόνα 2-3: Παράκυρα κορυφισ που χρθςιμοποιοφνται για τον πακθτικό αεριςμό των κερμοκθπίων Δυναμικόσ εξαεριςμόσ και δροςιμόσ Εικόνα 2-4: φςτθμα δυναμικοφ αεριςμοφ το οποίο αποτελείται απο τουσ ανεμιςτιρεσ, τθν παρειά και τισ περςίδεσ. 13

14 Το ςφςτθμα του δυναμικοφ αεριςμοφ/δροςιμοφ αποτελείται απο τθν παρεία, τουσ ανεμιςτιρεσ και τισ περςίδεσ. Ενεργοποιείται ςτισ περιπτϊςεισ όπου το κερμοκιπιο χρειάηεται ψφξθ. Θ αρχι λειτουργίασ του βαςίηεται ςτθν λανκάνουςα κερμότθτα εξάτμιςθσ. Νερό ρζει απο τθν κορυφι τθσ παρειάσ απο όπου περνά αζρασ ο οποίοσ ανταλλάηει ενζργεια με το νερό και ψφχεται. Αποτζλεςμα τθσ διαδικαςίασ είναι θ αφξθςθ τθσ ςχετικισ υγραςίασ του αζρα και ςυνεπϊσ αυτά τα ςυςτιματα αποδίδουν καλφτερα ςε ςυνκικεσ ξθροφ αζρα Κουρτίνεσ Σκίαςησ και Θερμομόνωςησ Εικόνα 2-5: φςτθμα κουρτινών ςκίαςθσ και κερμομόνωςθσ ςε ανοικτι και κλειςτι κζςθ. 14

15 Εικόνα 2-6: φςτθμα κουρτινών ςκίαςθσ και κερμομόνωςθσ ςε θμίκλειςτθ κζςθ. Οι κουρτίνεσ μποροφν να χρθςιμοποιθκοφν τον χειμϊνα κατά τθν διάρκεια τθσ νφκτασ για εξοικονόμθςθ ενζργειασ κζρμανςθσ. Επίςθσ μποροφν να ςυνθςφζρουν το καλοκαίρι ςτθν μείωςθ τθσ απαιτοφμενθσ ενζργειασ για ψφξθ αλλά και για βελτιςτοποίθςθ των ςυνκθκϊν του κερμοκθπίου για καλφτερθ απόδοςθ των φυτϊν Σφςτημα Εμπλουτιςμοφ Αζρα Θερμοκηπίου με CO₂ Το ςφςτθμα εμπλουτιςμοφ του αζρα του κερμοκθπίου αποτελείται απο ζνα καυςτιρα υγραερίου. Είναι απαραίτθτο ςτισ περιπτϊςεισ όπου το κερμοκιπιο παραμζνει κλειςτό για παρατεταμζνο διάςτθμα όταν υπάρχει θλιοφάνεια. Με τθν 15

16 λειτουργία του ςυςτιματοσ μπορεί να επιτευχκεί 3 ι και 4 φορζσ περιςςότερθ ςυγκζντρωςθ διοξειδίου του άνκρακα ςε ςχζςθ με τα φυςιολογικά επίπεδα εξαςφαλίηοντασ ζτςι τθν καλφτερθ, ποιοτικότερθ αλλά και απρόςκοπτθ παραγωγι των φυτϊν. Εικόνα 2-7:Καυςτιρασ υγραερίου που χρθςιμοποιείται για τον εμπλουτιςμό του αζρα του κερμοκθπίου με διοξείδιο του άνκρακα Συμβατική Θζρμανςη ςτο Θερμοκήπιο Μάρτυρα Το κερμοκιπιο που αποτζλεςε το μάρτυρα για ςκοποφσ ςφγκριςθσ με το πρωτότυπο κερμοκιπιο, ζκανε χριςθ ςυμβατικοφ λζβθτα πετρελαίου για τισ ανάγκεσ κζρμανςθσ. Επίςθσ ο τρόποσ μετάδοςθσ τθσ κερμότθτασ μζςα ςτο κερμοκιπιο ιταν με τθν χριςθ ςωλινων που τοποκετικθκαν κάτω απο τουσ πάγκουσ τοποκζτθςθσ των φυτϊν. Ο λζβθτασ και θ διαμόρφωςθ των ςωλινων ηεςτοφ νεροφ φαίνονται ςτισ Εικόνεσ 2-8&9. Με τθν τοποκζτθςθ των ςωλινων κάτω απο τα φυτά δθμιουργείται το απαραίτθτο μικροπεριβάλον κοντά και γφρω απο τα φυτά. 16

17 Εικόνα 2-8: υμβατικόσ λζβθτασ πετρελαίου. Εικόνα 2-9: ωλινεσ ηεςτοφ νεροφ κζρμανςθσ τοποκετθμζνεσ κάτω απο τουσ πάγκουσ των φυτών. 17

18 2.2.6 Μονάδα Γεωθερμικήσ Αντλίασ Θερμότητασ Στο πρωτότυπο κερμοκιπιο εγκαταςτάκθκαν γεωκερμικζσ αντλίεσ κερμότθτασ για ςκοποφσ κζρμανςθσ αλλά και αφφγρανςθσ του αζρα του κερμοκθπίου. Οι γεωκερμικζσ αντλίεσ κερμότθτασ χρθςιμοποιοφν το ζδαφοσ για ανάκτθςθ ι αποκικευςθ κερμότθτασ. Οι ςτακερζσ κερμοκραςίεσ του εδάφουσ που ςυναντϊνται γενικά ςτθν αβακοφσ γεωκερμία (βάκοσ εδάφουσ μζχρι 300 μζτρα) ευνοοφν τθν λειτουργία των αντλιϊν κερμότθτασ οι οποίεσ μποροφν να πετφχουν καλφτερθ απόδοςθ και κατά ςυνζπεια οικονομικότερθ λειτουργία με λιγότερεσ επιπτϊςεισ ςτο περιβάλλον. Εικόνα 2-10: Μονάδα γεωκερμικών αντλιών κερμότθτασ. 18

19 Εικόνα 2-11: Καταλιξεισ γεωεναλλακτών ςτισ αντλίεσ κερμότθτασ και γεωτριςεισ Στο ςφνολο υπάρχουν δζκα κάκετου τφπου γεωτριςεισ βάκουσ εκατό μζτρα ζκαςτθ. Σε κάκε γεϊτρθςθ υπάρχουν δφο κλειςτά κυκλϊματα πλαςτικϊν ςωλινων τα οποία ξεκινοφν απο τισ γεωκερμικζσ αντλίεσ κερμότθτασ, πθγαίνουν μζχρι τα εκατό μζτρα βάκοσ ςτο ζδαφοσ και επιςτρζφουν πάλι ςτισ γεωκερμικζσ αντλίεσ κερμότθτασ. Μζςα ςτισ πλαςτικζσ ςωλινεσ κυκλοφορεί νερό το οποίο ανταλλάηει κερμότθτα με το ζδαφοσ. Εικόνα 2-12: Σοποκεςίεσ γεωτριςεων. 19

20 Στθν Εικόνα 2 12 φαίνονται οι τοποκεςίεσ των γεωτριςεων. Είναι ςθμαντικό να διαςφαλιςτεί επαρκισ απόςταςθ μεταξι των γεωτριςεων για τθν καλφτερθ εκμετάλλευςθ του εδάφουσ. Εικόνα 2-13: Λειτουργία κάκετων γεωεναλλακτών κερμότθτασ τον χειμώνα και το καλοκαιριοφ. Στθν παραπάνω εικόνα φαίνεται θ λειτουργία των γεωεναλλακτϊν κερμότθτασ. Μπορεί να παρατθρθκεί ότι ςτθν περίπτωςθ του καλοκαιριοφ τα νερό που κυκλοφορεί ςτουσ γεωεναλλάκτεσ πθγαίνει προσ τθν γθ ηεςτό και επιςτρζφει με μειωμζνθ κερμοκραςία. Αντικζτωσ, κατά τθν διάρκεια του χειμϊνα, το νερό πθγαίνει πρόσ τθν γθ κρφο και επιςτρζφει με ψθλότερθ κερμοκραςία. Οι κερμοκραςίεσ εδάφουσ που ςυναντιοφνται ςυνικωσ ςτθν Κφπρο κυμαίνονται κοντά ςτουσ 20 o C. Ζτςι οι γεωκερμικζσ αντλίεσ κερμότθτασ ζχουν τθν δυνατότθτα να αντλιςουν κερμότθτα και κατά ςυνζπεια ενζργεια απο νερό χαμθλισ κερμοκραςίασ και να τθν μεταφζρουν ςε νερό υψθλότερθσ κερμοκραςίασ ( 40 o C - 45 o C) και ςυγκεκριμμζνα ςτο νερό που κυκλοφορεί ςτισ ςωλινεσ κάτω απο τα φυτά. Όςον αφορά τον τρόπο μετάδοςθσ τθσ κερμότθτασ μζςα ςτο κερμοκιπιο, χρθςιμοποιείται θ ίδια μζκοδοσ όπωσ του κερμοκθπίου μάρτυρα, δθλαδι με τθν κυκλοφορία ηεςτοφ νεροφ μζςα ςε ςωλινεσ κάτω απο τα φυτά που φαίνεται ςτθν Εικόνα 2 9. Για ςκοποφσ καλφτερθσ απόδοςθσ του γεωκερμικοφ ςυςτιματοσ, θ 20

21 κερμοκραςία του νεροφ που κυκλοφορεί ςτισ ςωλινεσ κζρμανςθσ είναι χαμθλότερθ απο αυτιν του ςυμβατικοφ ςυςτιματοσ Αγωγόσ Αφφγρανςησ Αζρα του Θερμοκηπίου Το πρωτότυπο κερμοκιπιο διακζτει ςφςτθμα αφφγρανςθσ το οποίο είναι ιδιαίτερα χριςιμο ςτισ περιπτϊςεισ όπου επικρατοφν ςυνκικεσ υψθλισ ςχετικισ υγραςίασ μζςα ςτο κερμοκιπιο. Με τθν αφφγρανςθ του αζρα του κερμοκθπίου πετυχαίνονται ιδανικζσ ςυνκικεσ ςχετικισ υγραςίασ για τα φυτά και αποφεφγονται αςκζνειεσ που ςχετίηονται με υψθλι υγραςία. Εικόνα 2-14: Αγωγόσ αφφγρανςθσ ςτο πρωτότυπο κερμοκιπιο. 21

22 2.2.8 Υδροπονικό Σφςτημα & Πάγκοι Υδροπονίασ Για καλλιζργεια των φυτϊν χρθςιμοποιικθκε υδροπονικό ςφςτθμα με υποςτρϊματα ορυκτοβάμβακα (Rockwool). Εικόνα 2-15:Κεφαλι υδροπονίασ και πάγκοι με υποςτρώματα ορυκτοβάμβακα (Rockwool). Στθν περίπωςθ του πρωτότυπου κερμοκθπίου θ απορροι απο το φυτά επιςτρζφει πίςω ςτο ςφςτθμα και χρθςιμοποιείται ξανά για τθν άρδευςθ των 22

23 φυτϊν, ενϊ ςτο κερμοκιπιο μάρτυρα θ απορροι δεν χρθςιμοποιείται ξανά ςτο ίδιο ςφςτθμα. Το υδροπονικό ςφατθμα, αποτελεί κφριο μζροσ αυτισ τθσ εργαςίασ και για αυτό γίνεται πιο αναλυτικι περιγραφι του ςυςτιματοσ ςε παρακάτω κεφάλαιο Κεντρικό ςφςτημα ελζγχου Το κεντρικό ςφςτθμα ελζγχου είναι θ καρδιά των κερμοκθπίων αφοφ ευκφνεται για τθν εφρυκμθ λειτουργία των κερμοκθπίων. Εχει τθν δυνατότθτα ςυλλογισ δεδομζνων και με ςχετικι ανάλυςθ μπορεί ο χριςτθσ να βελτιςτοποιιςει τθν λειτουργία ξεχωριςτά για κάκε ςφςτθμα. Εικόνα 2-16: Κεντρικό ςφςτθμα ελζγχου. Οποιεςδιποτε δυςλειτουργίεσ αλλά και ςυναγερμοί του ςυςτιματοσ φαίνονται άμεςα και μποροφν να γίνουν αντιλθπτά ακόμθ και απομακριςμζνα. Ζτςι, το κεντρικό ςφςτθμα ελζγχου αποτελεί το ςθμαντικότερο εργαλείο ςτα χζρια του 23

24 χριςτθ για πιο εφκολθ/ευχάριςτθ και αποδοτικότερθ λειτουργία των κερμοκθπίων. 3. Εκτόσ Εδάφουσ Καλλιζργεια Οι μζκοδοι που εφαρμόηονται περιςςότερο ςιμερα ςτον κόςμο, είναι θ καλλιζργεια ςε ορυκτοβάμβακα (Rockwool), μεμβράνθ κρεπτικοφ διαλφματοσ (NFT) και ίνεσ καρφδασ (Cocosoil). Συνικωσ, θ εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια τθσ τομάτασ ςε ςάκουσ με υπόςτρωμα είναι το πιο διαδεδομζνο ςφςτθμα και τα ςυνικθ υποςτρϊματα που χρθςιμοποιοφν οι γεωργοί είναι κυρίωσ ο ορυκτοβάμβακασ και ο κοκκοφοίνικασ. Πριν τθν εγκατάςταςθ τθσ φυτείασ κα πρζπει να ιςοπεδωκεί το ζδαφοσ του κερμοκθπίου, ϊςτε να ζχουμε ομοιόμορφθ παροχι νεροφ ςε όλθ τθν ζκταςθ και να καλυφκεί με πλαςτικό (μαφρο ςτθν κάτω και λευκό ςτθν πάνω επιφάνεια). Θ κλίςθ κατά μικοσ δεν πρζπει να είναι μεγαλφτερθ από 1-1,5%. Όταν τοποκετθκοφν οι ςάκοι ςτθν πάνω επιφάνεια τουσ και ςτισ επικυμθτζσ αποςτάςεισ και διαςτάςεισ, κόβεται ζνα τμιμα του πλαςτικοφ φφλλου που τον καλφπτει ανάλογα με το μζγεκοσ των κφβων ανάπτυξθσ των ςποροφφτων (π.χ cm), ϊςτε αργότερα να μπορζςουν οι ρίηεσ των νεαρϊν φυτϊν που κα τοποκετθκοφν επάνω του να ειςχωριςουν μζςα ςτο υπόςτρωμα. Τοποκετοφνται οι γραμμζσ άρδευςθσ, παράλλθλα με τισ γραμμζσ του ςάκου, ςε οριηόντιο επίπεδο και ςε κζςθ χαμθλότερθ των ςάκων, ϊςτε να μθν αδειάηει ο ςωλινασ τροφοδοςίασ, μετά το τζλοσ τθσ άρδευςθσ. Θ τροφοδοςία με κρεπτικό διάλυμα των φυτϊν, γίνεται με τθν τοποκζτθςθ εφκαμπτου πλαςτικοφ αγωγοφ μικρισ διαμζτρου (μακαρονιοφ) επί του αγωγοφ άρδευςθσ και ςταγόνασ χαμθλισ παροχισ. Ακολουκεί πότιςμα των ςάκων με κατάλλθλο κρεπτικό διάλυμα διαβροχισ μζχρι κορεςμοφ και αφινονται γεμάτοι, τουλάχιςτον 24 ϊρεσ, πριν γίνει θ φφτευςθ. Κατά τθ φφτευςθ τοποκετείται ςε κάκε κζςθ που ζχει διανοιχτεί, ζνασ κφβοσ ορυκτοβάμβακα ι διάτρθτο μικρό δοχείο με κατάλλθλο μείγμα, που φζρει το ςπορόφυτο. Μετά τθ φφτευςθ γίνονται με το μαχαίρι ςχιςμζσ ςτισ πλευρζσ του ςάκου (2-4 cm), ςτο μζςο τθσ απόςταςθσ μεταξφ των κζςεων άρδευςθσ (κάκετα ι γωνία 45 ), για ςκοποφσ ςτράγγιςθσ τθσ περίςςειασ του κρεπτικοφ διαλφματοσ. Οι ςχιςμζσ μπορεί να καταλιγουν μζχρι τον πυκμζνα του ςάκου ι να ςταματοφν 1-3 cm ψθλότερα ι και να χαράςςονται 24

25 Θ ανακφκλωςθ του κρεπτικοφ διαλφματοσ ςτισ καλλιζργειεσ προχποκζτει τθν φπαρξθ ενόσ δικτφου αγωγών που κλείνουν, ώςτε να δθμιουργείται τελικά ζνα κλειςτό ςφςτθμα και να επαναχρθςιμοποιείται το διάλυμα που απορρζει από το χώρο των ριηών Εικόνα 3-1: Γενικό διάγραμμα κλειςτοφ και ανοικτοφ υδροπονικοφ ςυςτιματοσ.

26 οριηόντια ςε αυτό το φψοσ ανάλογα με τθν ικανότθτα ςυγκράτθςθσ υγραςίασ από το υπόςτρωμα. Για τθν ανακφκλωςθ του κρεπτικοφ διαλφματοσ ςτισ καλλιζργειεσ απαραίτθτα προχπόκεςθ είναι θ φπαρξθ ενόσ δικτφου αγωγϊν που κλείνουν, ϊςτε να δθμιουργείται τελικά ζνα κλειςτό ςφςτθμα και να ςυλλζγεται και να επαναχρθςιμοποιείται το διάλυμα που απορρζει από το χϊρο των ριηϊν. Εικόνα 3-2: Κανάλια φφτευςθσ με ορυκτοβάμβακα (Rockwool), τοποκετθμζνα ςε πάγκουσ με κλίςθ για να επιτυγχάνεται ιδανικι απορροι. 3.1 Λίπανςη Τροφοδοςία θρεπτικοφ διαλφματοσ Απαραίτθτθ προχπόκεςθ ςτθν επιτυχία μιασ υδροπονικισ καλλιζργειασ είναι θ χριςθ κατάλλθλων κρεπτικϊν διαλυμάτων. Οριςμζνα ςτοιχεία κατά τθν παραςκευι ενόσ κρεπτικοφ διαλφματοσ προςτίκενται ςε μεγαλφτερεσ ποςότθτεσ (N, P, S, K, Ca και Mg) και ονομάηονται μακροςτοιχεία, ενϊ τα υπόλοιπα προςτίκενται ςε πολφ μικρότερεσ ποςότθτεσ (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo και το Cl) και ονομάηονται ιχνοςτοιχεία. Οι ενδιαφερόμενοι γενικότερα για μία πιο αναλυτικι παρουςίαςθ των υδροπονικϊν καλλιεργειϊν και τθσ χριςθσ κρεπτικϊν διαλυμάτων ςε αυτζσ παραπζμπονται ςτουσ Σάββασ (2012) και Savvas et al. (2013). Οι ανάγκεσ των φυτϊν ςε νερό και κρεπτικά ςτοιχεία είναι ίδιεσ, τόςο ςε ανοιχτά όςο και ςε κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, και

27 κακορίηονται κυρίωσ από το γονότυπο, το ςτάδιο ανάπτυξθσ και το περιβάλλον καλλιζργειασ. Αυτό που διαφοροποιεί τθ κρζψθ ςτα ανοιχτά από τα κλειςτά ςυςτιματα, είναι πωσ επιτυγχάνονται οι επικυμθτζσ τιμζσ των κρεπτικϊν ςτοιχείων ςτθ ρίηα, αφοφ ςτα μεν κλειςτά ότι δεν απορροφάται ςυςςωρεφεται ενϊ ςτα ανοιχτά ζνα ςθμαντικό μζροσ εκπλφνεται. Για να ξαναχρθςιμοποιθκεί το διάλυμα απορροισ ςτθν ίδια καλλιζργεια, κα πρζπει πρϊτα να εμπλουτιςτεί με νερό και λιπάςματα (πυκνά διαλφματα), ςε ποςότθτεσ που κα καλφπτουν επαρκϊσ τισ ανάγκεσ των φυτϊν, αλλά δεν κα περιςςεφουν, ϊςτε να ςυςςωρεφονται ςτο κλειςτό ςφςτθμα. Σφμφωνα με μια τυπικι τεχνικι ανακφκλωςθσ (Σάββασ, 2012), τα ςφγχρονα αυτοματοποιθμζνα ςυςτιματα ανακφκλωςθσ του διαλφματοσ απορροισ βαςίηονται ςτθν αυτόματθ μζτρθςθ τθσ EC, ςε ςυνδυαςμό με τθν αυτόματθ ρφκμιςθ τθσ αναλογίασ ανάμειξθσ νεροφ με διάλυμα απορροισ, με ςτόχο τθν επίτευξθ μίασ προκακοριςμζνθσ τιμισ EC (τιμι-ςτόχοσ). Μζςω τθσ παραπάνω διαδικαςίασ, επιδιϊκεται θ ζγχυςθ κρεπτικϊν ςτοιχείων ςε ςυγκεκριμζνεσ δοςολογίεσ ςτο ςφςτθμα, οι οποίεσ εκτιμάται ότι αντιςτοιχοφν ςτισ ανάγκεσ των φυτϊν. Θ ανακφκλωςθ γίνεται με τθν ανάμειξθ του διαλφματοσ απορροισ με νερό και ακολοφκωσ το μείγμα εμπλουτίηεται με λιπάςματα. Θ αναλογία ανάμειξθσ διαλφματοσ απορροισ με νερό ςε ζνα τζτοιο ςφςτθμα, μεταβάλλεται με βάςθ προκακοριςμζνθ τιμι θλεκτρικισ αγωγιμότθτασ ςτο εξερχόμενο μείγμα (Εικόνα). Επομζνωσ, απαιτείται μια προκακοριςμζνθ τιμι EC-ςτόχοσ για το εξερχόμενο μείγμα Em, το οποίο οδθγείται ςτθν κεφαλι υδρολίπανςθσ. Em = αed + (1-α) Ew Θ Em που ορίηεται ωσ τιμι-ςτόχοσ, υπολογίηεται μζςω τθσ πιο πάνω ςχζςθσ, χρθςιμοποιϊντασ επικυμθτζσ τιμζσ για το κλάςμα απορροισ (α) και αρχικά τθν επικυμθτι τιμι EC του διαλφματοσ απορροισ (Ed) (βιβλιογραφικά δεδομζνα) και τθν EC του αρδευτικοφ νεροφ (Ew). 27

28 Εικόνα 3-3: Κεφαλι Τδροπονίασ. Θ Ed (διάλυμα απορροισ) και Ew (αρδευτικό νερό) μετροφνται εφκολα με ζνα φορθτό αγωγιμόμετρο. Αν θ πραγματικι τιμι τθσ EC ςτο διάλυμα απορροισ (Ed) αποκλίνει από τθν τιμι-ςτόχο, το κλάςμα απορροισ που ανακυκλϊνεται (α) τροποποιείται αυτόματα (ρυκμιηόμενθ αναλογία ), ϊςτε και πάλι να προκφπτει θ επικυμθτι τιμι Em. Μζςω τθσ παραπάνω διαδικαςίασ ανάμειξθσ νεροφ και διαλφματοσ απορροισ, το ςφςτθμα αυτόματθσ παραςκευισ του κρεπτικοφ διαλφματοσ παράγει ςυνεχϊσ ζνα ενδιάμεςο κρεπτικό διάλυμα με μία ςτακερι EC, ίςθ με Em. Ακολοφκωσ, ο μείκτθσ διαλφματοσ απορροισ και νεροφ είναι ςυνδεδεμζνοσ με μία κεφαλι υδρολίπανςθσ, ςτθν οποία ειςάγεται μία ςτακερι EC, ωσ τιμι-ςτόχοσ για το εξερχόμενο κρεπτικό διάλυμα τροφοδοςίασ (Et), όπωσ ακριβϊσ και ςτα ανοιχτά ςυςτιματα. Θ προςκικθ των πυκνϊν λιπαςμάτων αποςκοπεί ςτθν ανφψωςθ τθσ EC του διαλφματοσ, που προκφπτει από τθν ανάμειξθ νεροφ και διαλφματοσ απορροισ από τθν τιμι Em ςτθν τιμι-ςτόχο για το διάλυμα τροφοδοςίασ (Et). Θ τιμι τθσ Et κακορίηεται με βάςθ βιβλιογραφικά δεδομζνα και πρόκειται για τθν ίδια τιμι EC, που ςυνιςτάται και για καλλιζργειεσ ςε ανοιχτά υδροπονικά ςυςτιματα (Πίνακεσ; Σάββασ, 2012). Με τον τρόπο αυτό, διατθρϊντασ 28

29 ςτακερζσ τισ τιμζσ Em και Et διαςφαλίηεται ζνα ςτακερό επίπεδο παροχισ κρεπτικϊν ςτοιχείων ςτθν καλλιζργεια. Εικόνα 3-4: Κλειςτό υδροπονικό ςφςτθμα. 4. Εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια τομάτασ Ο ορυκτοβάμβακασ (Rockwool Culture) χαρακτθρίηεται από πολφ καλι αναλογία νεροφαζρα, το νερό που περιζχεται ςτο υπόςτρωμα, είναι ςχεδόν ςτο ςφνολο του διακζςιμο για τα φυτά, τθν απουςία πακογόνων, είναι εφκολοσ ςτθ χριςθ του, ζχει ςτακερότθτα ςτθ δομι του και είναι χθμικά αδρανζσ υπόςτρωμα. Βαςικό του μειονζκτθμα είναι το ψθλό κόςτοσ αγοράσ και το γεγονόσ ότι δεν αποικοδομείται βιολογικά ςτο ζδαφοσ. Για τθν καλλιζργεια τθσ τομάτασ χρθςιμοποιοφνται πλάκεσ διαςτάςεων ,5 cm. Το φψοσ των πλακϊν δεν ςυνίςταται να υπερβαίνει τα 8-10 cm γιατί μειϊνεται απότομα θ περιεκτικότθτα ςε υγραςία. Όςον αφορά τθν υδατοϊκανότθτα υποςτρϊματοσ είναι θ ποςότθτα του νεροφ που απομζνει ςτο υπόςτρωμα αμζςωσ μετά τθ ςτράγγιςθ (λίτρα/ςάκο). Θ άρδευςθ ξεκινά, πριν θ ποςότθτα του νεροφ ςτο ςάκο πζςει ςε επίπεδα τα οποία δεν είναι εφκολα διακζςιμα ςτα φυτά. Το ςποροφφτο ξεκινά να ετοιμάηεται 6-10 εβδομάδεσ πριν τον επικυμθτό χρόνο εγκατάςταςθσ. Στο ςτάδιο όπου το ςποροφφτο 29

30 μεταφυτεφεται ζχει εμφανίςει ριηίδια ςτο κάτω μζροσ των κφβων (κφβοι ανάπτυξθσ), ςυνικωσ ςε αυτό το ςτάδιο ζχουν 4-6 πραγματικά φφλλα. Τα φυτά μεταφυτεφονται ςτο υπόςτρωμα ςε αποςτάςεισ 25 cm μεταξφ τουσ. Δθλαδι ςε κάκε ςάκο ενόσ μζτρου υπάρχουν 3 φυτά με 1 κεντρικό ςτζλεχοσ (μονοςτζλεχο ςφςτθμα). Αυτζσ οι αποςτάςεισ φφτευςθσ μασ δίνουν μια πυκνότθτα φυτά ανά ςτρζμμα. Σε περίπτωςθ που επιλεγεί το διςτζλεχο ςφςτθμα αφινονται δφο ςτελζχθ ςε κάκε φυτό που υποςτθλϊνονται ξεχωριςτά, υφίςτανται τισ ίδιεσ μεταχειρίςεισ όπωσ και ςτο μονοςτζλεχο ςφςτθμα αλλά αυξάνεται ο αρικμόσ των βλαςτϊν ανά m 2. Για την διεκπεραίωςη του πειράματοσ χρηςιμοποιθιηκε το υβρίδιο FA 179. Εικόνα 4-1: Τβρίδιο και καρπόσ FA Καλλιεργητικζσ φροντίδεσ Οι καλλιεργθτικζσ φροντίδεσ για τθ κερμοκθπιακι καλλιζργεια τθσ τομάτασ είναι θ υποςτφλωςθ, το κλάδεμα, θ αποφφλλωςθ και αφαίρεςθ καρπϊν με ανωμαλίεσ. Το κλάδεμα περιλαμβάνει το βλαςτολόγθμα κατά το οποίο αφαιροφνται όλοι οι πλάγιοι βλαςτοί απο οφκαλμοφσ που βρίςκονται ςτισ μαςχάλεσ των φφλλων όταν αυτοί είναι 5-10 cm, το κορυφολόγθμα όπου αφαιρείται θ κορυφι μινεσ πριν το τζλοσ τθσ ςυγκομιδισ. Θ αποφφλλωςθ είναι θ διαδικαςία όπου αφαιροφνται τα φφλλα που βρίςκονται κάτω από τισ ταξικαρπίεσ. Θ αφαίρεςθ καρπϊν που φζρουν ανωμαλίεσ γίνεται για να προςανατολιςτοφν τα κρεπτικά προϊόντα του φυτοφ προσ τουσ εμπορεφςιμουσ καρποφσ. Θ υποςτφλωςθ γίνεται για τθν καλφτερθ αξιοποίθςθ του όγκου 30

31 του κερμοκθπίου. Θ υποςτφλωςθ γίνεται με τθν χριςθ πλαςτικοφ ςπάγκου, ο οποίοσ προςδζνονται ςτθ βάςθ του φυτοφ και περιελίςςεται ςτον κορμό του φυτοφ. Όταν φυτεφονται 3 φυτά ςε κάκε πλάκα και αφινεται ζνα ςτζλεχοσ ανά φυτό, ο ςπάγκοσ ςτερεϊνεται ςε ςφρμα πάνω από κάκε γραμμι φυτϊν. Θ γονιμοποίθςθ τθσ τομάτασ επθρεάηεται από περιβαλλοντικοφσ παράγοντεσ όπωσ είναι θ κερμοκραςία, θ υγραςία, θ διάρκεια και θ ζνταςθ φωτιςμοφ. Θ καρπόδεςθ τθσ τομάτασ εμποδίηεται ςτισ χαμθλζσ κερμοκραςίεσ (νφχτα κάτω των 10 ο C) ι υψθλζσ κερμοκραςίεσ (θμζρα άνω των 32 ο C και νφχτα άνω των 21 ο C). Για τθ διευκόλυνςθ τθσ γονιμοποίθςθσ χρθςιμοποιείται θ μζκοδοσ τθσ ειςαγωγισ εντόμων ςτο κερμοκιπιο, τα οποία ςυμβάλλουν ςτθ φυςικι επικονίαςθ. Για το ςκοπό αυτό χρθςιμοποιικθκε θ ειςαγωγι «βομβίνων» (Bombus terrestris) ςτο κερμοκιπιο ςε μορφι «αποικίασ» μζςα ςε ειδικζσ κυψζλεσ. Εικόνα 4-2: Φυςικι επικονίαςθ με βομβίνουσ, (Bombus terrestri). 4.2 Λίπανςη Τροφοδοςία θρεπτικοφ διαλφματοσ Στον πιο κάτω πίνακα παρατίκενται πλθροφορίεσ για τθ ςφνκεςθ των κρεπτικϊν διαλυμάτων ςτο ανοιχτό και κλειςτό ςφςτθμα καλλιζργειασ τομάτασ, οι οποίεσ χρθςιμοποιικθκαν για τον υπολογιςμό των δοςολογιϊν προςκικθσ λιπαςμάτων ςτθν καλλιζργεια ςτο παρόν ζργο. 31

32 Πίνακασ 4-1:υνιςτώμενεσ ςυγκεντρώςεισ των κρεπτικών ςτοιχείων ςτο κρεπτικό διάλυμα, που χορθγείται ςε υδροπονικι καλλιζργεια τομάτασ ςε ανοιχτά και κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, ςε διάφορα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτών (άββασ, 2012). Διαβροχι Σαξιανκία 1-3 Σαξιανκία 3-5 Σαξιανκία 5-10 Σαξιανκία 10- EC ds/m 2,80 2,50 2,40 2,40 2,30 ph opt, 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 [K] mmol/l 6,80 7,00 7,50 8,00 7,50 [Ca] mmol/l 6,40 5,10 4,70 4,50 4,40 [Mg] mmol/l 3,00 2,40 2,20 2,10 2,00 [NH 4 ] mmol/l 0,80 1,50 1,20 1,20 1,20 [NO 3 ] mmol/l 15,5 14,30 12,30 12,40 12,30 [SO 4 ] mmol/l 4,50 3,60 4,10 4,00 3,60 [H 2 PO 4 ] mmol/l 1,40 1,50 1,30 1,50 1,50 [Fe] μmol/l [Mn] μmol/l [Zn] μmol/l [Cu] μmol/l 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 [B] μmol/l [Mo] μmol/l 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Οι αρδεφςεισ γίνονται ςε μικρζσ ποςότθτεσ αλλά τακτικά χρονικά διαςτιματα. Θ πίεςθ ελζγχεται με χριςθ ςταλακτθρϊν χαμθλισ παροχισ (2-4 l/hr). Ο προςδιοριςμόσ τθσ αρδευτικισ δόςθσ προςδιορίςτθκε βάςθ τθν υδατοϊκανότθτα των υποςτρωμάτων. Όςον αφορά τθν υδατοϊκανότθτα είναι θ ποςότθτα του νεροφ που απομζνει ςτο υπόςτρωμα μετά τθ ςτράγγιςθ. Για τον υπολογιςμό τθσ ηυγίηουμε το ςάκο με το υπόςτρωμα και προςκζτουμε νερό, ϊςτε να διαβρεχτεί πλιρωσ και μετά τον κορεςμό ανοίγουμε οπζσ ςτο ςάκο και αφινεται να ςτραγγίςει (περίπου 6 ϊρεσ). Τότε, προςδιορίηεται θ υγραςία του ξαναηυγίηοντασ το ςάκο με το υπόςτρωμα (λίτρα/ςάκο). Θ άρδευςθ ξεκινοφςε πριν θ ποςότθτα του νεροφ ςτο ςάκο πζςει ςε επίπεδα (1/3 μζχρι το 1/4 του ευκόλωσ διακζςιμου νεροφ ςτο υπόςτρωμα που ςτον ορυκτοβάμβακα είναι περίπου το 85% τθσ 32

33 υδατοϊκανότθτασ), προςκζτοντασ το επικυμθτό ποςοςτό νεροφ ςτράγγιςθσ (ζνα ποςοςτό απορροισ 20-35% είναι ικανοποιθτικό). Θ διάρκεια άρδευςθσ υπολογιηόταν με βάςθ τθν αρδευτικι δόςθ (λίτρα/ςάκο), τον αρικμό ςταλακτϊν/ςάκο και τθν παροχι ςταλακτϊν (λίτρα/ϊρα). Θ ςυχνότθτα αρδεφςεων γινόταν βάςθ (ςυνδυαςμόσ) το κλάμα απορροισ, τθν μεταβολι υγραςίασ ςτο υπόςτρωμα και τθν ζνταςθ τθσ θλιακισ ακτινοβολίασ τόςο ςτο ανοικτό όςο και ςτο κλειςτό υδροπονικό ςφςτθμα. Θ ςυχνότθτα άρδευςθσ ελεγχόταν αυτόματα με βάςθ τθν ειςερχόμενθ θλιακι ενζργεια θ οποία θ οποία υπολογιηόταν περίπου ςε Watt/m 2 ςε ςυνδυαςμό με τθν επίτευξθ κλάςματοσ απορροισ περίπου 20-35% τθσ ςυνολικισ παροχισ κρεπτικοφ διαλφματοσ και τθ μζτρθςθ τθσ υγραςίασ ςτο υπόςτρωμα. Θ υγραςία ςτον ορυκτοβάμβακα δεν πρζπει να είναι μικρότερθ από 50% (βζλτιςτθ 60-75%). Όταν απαιτείται βλαςτικι ανάπτυξθ, θ υγραςία πρζπει να κυμαίνεται μεταξφ 70-75%, ενϊ για ανκοφορία 60-65%. Αρχικά όταν τα φυτά ιταν μικρά εφαρμόςτθκαν λιγότερα ποτίςματα με περιςςότερο νερό (3-4 ποτίςματα 200ml/φυτό) για να βοθκιςουμε τα φυτά να αναπτφξουν καλό ριηικό ςφςτθμα. 5. Εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια πιπεριάσ Για τθν καλλιζργεια τθσ πιπεριάσ ςε ορυκτοβάμβακα (Rockwool Culture) χρθςιμοποιοφνται πλάκεσ διαςτάςεων ,5 cm όπωσ και ςτθν τομάτα. Θ τεχνικι τθσ καλλιζργειασ τθσ πιπεριάσ εκτόσ εδάφουσ δεν διαφζρει ςε γενικζσ γραμμζσ από αυτι τθσ τομάτασ. Θ μεταφφτευςθ τθσ πιπεριάσ γίνεται όταν ο πρϊτοσ ανκοφόροσ οφκαλμόσ είναι ορατόσ ςτθν κορυφι του φυτοφ (6-8 πραγματικά φφλλα). Εάν θ μεταφφτευςθ κακυςτεριςει πζρα από το ςτάδιο αυτό, ζχει παρατθρθκεί ότι τα φυτά αναπτφςςονται πιο δφςκολα ςτθ νζα τουσ κζςθ και θ αρχικι βλαςτικι τουσ ανάπτυξθ μπορεί να μθν είναι αρκετι για να ςτθρίξει μια πρϊιμθ παραγωγι. Στο ςτάδιο όπου το ςποροφφτο μεταφυτεφεται ζχει εμφανίςει ριηίδια ςτο κάτω μζροσ των κφβων. Τα ςπορόφυτα ξεκινοφν να ετοιμάηονται 6-10 εβδομάδεσ πριν τον επικυμθτό χρόνο εγκατάςταςθσ ανάλογα με θν περίοδο καλλιζργειασ (ανοιξιάτικθ ι φκινοπωρινι παραγωγι). 33

34 Θ υποςτφλωςθ γίνεται με τθν χριςθ πλαςτικοφ ςπάγκου, ο οποίοσ προςδζνονται ςτθ βάςθ του φυτοφ και περιελίςςεται ςτο βλαςτό. Συνικωσ φυτεφονται 3 φυτά ςε κάκε πλάκα. Για τον υπολογιςμό των υποςτρωμάτων και των φυταρίων που κα χρειαςτεί υπολογίςτε φυτά/δεκάριο (ανάλογα με τον όγκο που αφινεται να αναπτυχκεί ςε κάκε φυτό ι τθν τακτικι τθσ καλλιζργειασ). Μεγαλφτερεσ πυκνότθτεσ φφτευςθσ επιτυγχάνονται ςε καλλιζργειεσ μικρισ διάρκειασ ςυγκομιδισ. Στθν πιπεριά οι βλαςτοί διακλαδίηονται ςυνζχεια. Όταν γίνεται κλάδεμα και αφινονται 2-4 βλαςτοί, ο κάκε βλαςτόσ δζνεται με ξεχωριςτό ςπάγκο που ςτερεϊνεται ςε ςφρμα πάνω από κάκε γραμμι φυτϊν (Ολφμπιοσ, 2001). Θ καρπόδεςθ τθσ πιπεριάσ εμποδίηεται ςτισ χαμθλζσ κερμοκραςίεσ (νφχτα κάτω των ο C) και παρόλο που το φυτό αντζχει ςε ςχετικά υψθλζσ κερμοκραςίεσ (30 ο C) κερμοκραςίεσ πάνω από 35 ο C κα πρζπει να αποφεφγονται γιατί προκαλοφν ανκόρροια. Θ ςχετικι υγραςία ςτο κερμοκιπιο πρζπει να βρίςκεται γφρω ςτο 70-75%. και καλό είναι να μθν πζφτει κάτω από 65% γιατί πολφ ξθρό περιβάλλον μπορεί να προκαλζςει αποβολι των ανκζων και υποβάκμιςθ τθσ ποιότθτασ του καρποφ. Επίςθσ καλό είναι θ ςχετικι υγραςία να μθν υπερβαίνει το 80% γιατί υπάρχει μεγάλοσ κίνδυνοσ προςβολισ από βοτρφτθ. Για την διεκπεραίωςη του πειράματοσ χρηςιμοποιθιηκε η ντόπια ποικιλία πιπεριάσ "Παραλιμνίτικεσ". 5.1 Λίπανςη Τροφοδοςία θρεπτικοφ διαλφματοσ Γενικά θλεκτρικι αγωγιμότθτα (EC) του κρεπτικοφ διαλφματοσ γφρω ςτο ds/m είναι ικανοποιθτικι για να καλφψει τισ κρεπτικζσ ανάγκεσ τθσ πιπεριάσ. Επιπρόςκετα, υψθλότερεσ τιμζσ EC ςτο περιβάλλον των ριηϊν από 3.0 ds/m επθρεάηουν δυςμενϊσ τθν καλλιζργεια τθσ πιπεριάσ. Στον πιο κάτω πίνακα παρατίκενται πλθροφορίεσ για τθ ςφνκεςθ των κρεπτικϊν διαλυμάτων ςτο ανοιχτό και κλειςτό ςφςτθμα καλλιζργειασ πιπεριάσ, οι οποίεσ χρθςιμοποιικθκαν για τον υπολογιςμό των δοςολογιϊν προςκικθσ λιπαςμάτων ςτθν καλλιζργεια ςτο παρόν ζργο. 34

35 Εικόνα 5-1: Τδροπονικι καλλιζργεια πιπεριάσ. Πίνακασ 5-1: υνιςτώμενεσ ςυγκεντρώςεισ των κρεπτικών ςτοιχείων ςτο κρεπτικό διάλυμα, που χορθγείται ςε υδροπονικι καλλιζργεια πιπεριάσ ςε ανοιχτά και κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, ςε διάφορα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτών (άββασ, 2012). Διαβροχι Βλαςτικό τάδιο τάδιο Καρποφορίασ EC ds/m 2,30 2,20 2,10 ph opt, 5,6 5,6 5,60 [K] mmol/l 5,70 5,40 5,80 [Ca] mmol/l 5,30 4,65 4,50 [Mg] mmol/l 1,65 1,60 1,40 [NH 4 ] mmol/l 0,50 1,20 0,60 [NO 3 ] mmol/l 14,40 13,70 13,00 [SO 4 ] mmol/l 2,00 1,85 1,75 [H 2 PO 4 ] mmol/l 1,20 1,20 1,20 [Fe] μmol/l [Mn] μmol/l [Zn] μmol/l [Cu] μmol/l 0,8 0,8 0,8 [B] μmol/l [Mo] μmol/l 0,5 0,5 0,5 35

36 Θ αρδευτικι δόςθ ςτθν πιπεριά όπωσ και ςτθν περίπτωςθ τθσ τομάτασ προςδιορίςτθκε βάςθ τθν υδατοϊκανότθτα των υποςτρωμάτων. Θ ςυχνότθτα αρδεφςεων γινόταν επίςθσ με βάςθ (ςυνδυαςμόσ) το κλάμα απορροισ, τθν μεταβολι υγραςίασ ςτο υπόςτρωμα και τθν ζνταςθ τθσ θλιακισ ακτινοβολίασ. Το επικυμθτό κλάςμα απορροισ ιταν 20-35%, θ υγραςία ςτο υπόςτρωμα όταν απαιτείτο βλαςτικι ανάπτυξθ, μεταξφ 70-75%, ενϊ για ανκοφορία 60-65%. Θ άρδευςθ επαναλαμβανόταν κάκε φορά που θ θλιακι ακτινοβολία ςυμπλιρωνε περίπου W/m 2 ςε πλιρθ ανάπτυξθ (ξεκινάμε από μια τιμι W/m 2 όταν τα φυτά είναι μικρά και κάκε εβδομάδα τθ μειϊνουμε με ςυςτθματικό ζλεγχο του κλάςματοσ απορροισ μζχρι να φκάςει ςε μια ελάχιςτθ τιμι). 6. Εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια μελιτηάνασ Για τθν καλλιζργεια τθσ μελιτηάνασ ςε ορυκτοβάμβακα (Rockwool Culture) χρθςιμοποιοφνται πλάκεσ διαςτάςεων ,5 cm όπωσ και ςτθν τομάτα και πιπεριά. Θ τεχνικι τθσ καλλιζργειασ τθσ μελιτηάνασ εκτόσ εδάφουσ δεν διαφζρει ςε γενικζσ γραμμζσ από αυτι τθσ τομάτασ και πιπεριάσ. Όταν το φυτό αποκτιςει το κατάλλθλο μζγεκοσ (4 περίπου πραγματικά φφλλα και 15 εκ. φψοσ) και καλό ριηικό ςφςτθμα, 4-8 εβδομάδεσ μετά τθν ςπορά και ανάλογα με τισ επικρατοφςεσ ςυνκικεσ, μεταφζρεται ςτθ τελικι του κζςθ. Στο ςτάδιο όπου το ςποροφφτο μεταφυτεφεται ζχει εμφανίςει ριηίδια ςτο κάτω μζροσ των κφβων (κφβοι ανάπτυξθσ). Θ υποςτφλωςθ γίνεται με τθν χριςθ πλαςτικοφ ςπάγκου, ο οποίοσ προςδζνονται ςτθ βάςθ του φυτοφ και περιελίςςεται ςτο βλαςτό. Συνικωσ φυτεφονται 2 φυτά ςε κάκε πλάκα. Για τον υπολογιςμό των υποςτρωμάτων και των φυταρίων που κα χρειαςτεί υπολογίςτε ανάλογα με τον όγκο που αφινεται να αναπτυχκεί ςε κάκε φυτό ι τθν τακτικι τθσ καλλιζργειασ (αραιότερθ φφτευςθ περιςςότεροι βλαςτοί ανά φυτό, πυκνότερθ φφτευςθ λιγότεροι βλαςτοί). Συνικωσ αφινονται να αναπτυχκοφν 2-3 ςτελζχθ ανά φυτό. Ο κάκε βλαςτόσ δζνεται με ξεχωριςτό ςπάγκο που ςτερεϊνεται ςε ςφρμα πάνω από κάκε γραμμι φυτϊν. Όςον αφορά τθν υποςτφλωςθ και το κλάδεμα, όταν τα φυτά φκάςουν το φψοσ των 30εκ περίπου, δζνεται το κεντρικό ςτζλεχοσ με ςπάγκο. Όταν εμφανιςτεί το πρϊτο άνκοσ, εμφανίηονται και οι πρϊτοι δυνατοί πλευρικοί βλαςτοί. Ανάλογα με τουσ 36

37 πόςουσ βλαςτοφσ κα κρατιςουμε (ςυνικωσ 2-3/φυτό) τουσ δζνουμε τον κάκε ζνα ξεχωριςτά από τα οριηόντια ςφρματα (Ολφμπιοσ, 2001). Τουσ υπόλοιπουσ τουσ αφαιροφμε όταν είναι ακόμα μικροί, ενϊ ταυτόχρονα γίνεται και το «τφλιγμα» των βλαςτϊν που κρατικθκαν γφρω από τουσ ςπάγκουσ. Αναγκαία κεωρείται θ αποφφλλωςθ, που ξεκινά 3-4 εβδομάδεσ μετά τθν μεταφφτευςθ και επαναλαμβάνεται περίπου κάκε 2 εβδομάδεσ. Ο ςκοπόσ τθσ αποφφλλωςθσ είναι για μείωςθ τθσ πυκνότθτασ των φφλλων, ϊςτε να φτάνει ικανοποιθτικό φωσ ςτα αναπτυςςόμενα άνκθ. Θ καρπόδεςθ τθσ μελιτηάνασ εμποδίηεται ςτισ χαμθλζσ κερμοκραςίεσ (νφχτα κάτω των 15 ο C) και παρόλο που το φυτό αντζχει ςε ςχετικά υψθλζσ κερμοκραςίεσ (30 ο C) κερμοκραςίεσ πάνω από 35 ο C κα πρζπει να αποφεφγονται γιατί προκαλοφν ανκόρροια. Αντίκετα θ μελιτηάνα δεν ςυναντά δυςκολίεσ από τθν εποχι ςτθν παραγωγι ανκζων. Θ ςχετικι υγραςία ςτο κερμοκιπιο πρζπει να βρίςκεται γφρω ςτο 70-75%. Στθ μελιτηάνα επικρατεί το φαινόμενο τθσ παρκενοκαρπίασ, δθλ. τα άνκθ είναι ικανά να εξελιχκοφν ςε κανονικοφσ καρποφσ χωρίσ γονιμοποίθςθ και επομζνωσ χωρίσ ςχθματιςμό ςπόρων. Όταν οι ςυνκικεσ βζβαια είναι ιδανικζσ, λαμβάνει χϊρα θ γονιμοποίθςθ και ο ςχθματιςμόσ ςπόρων ςτουσ καρποφσ. Όςο πιο μεγάλο είναι το άνκοσ όταν ανοίξει, τόςο πιο μεγάλοσ είναι ο καρπόσ κατά τθν ωρίμανςθ. Τα μεγάλα άνκθ επιτυγχάνονται από τθν επικράτθςθ ιςορροπίασ τθσ βλάςτθςθσ και τθσ καρποφορίασ του φυτοφ. Για την διεκπεραίωςη του πειράματοσ χρηςιμοποιθιηκε η ποικιλία μελιτζάνασ " Barcelona". Εικόνα 6-1: Καλλιζργεια Τδροπονικισ Μελιτηάνασ. 37

38 6.1 Λίπανςη Τροφοδοςία θρεπτικοφ διαλφματοσ Γενικά θλεκτρικι αγωγιμότθτα (EC) του κρεπτικοφ διαλφματοσ γφρω ςτο ds/m είναι ικανοποιθτικι για να καλφψει τισ κρεπτικζσ ανάγκεσ τθσ μελιτηάνασ. Επιπρόςκετα, υψθλότερεσ τιμζσ EC ςτο περιβάλλον των ριηϊν από 3.0 ds/m επθρεάηουν δυςμενϊσ τθν καλλιζργεια τθσ μελιτηάνασ. Κατά το πρϊτο ςτάδιο ανάπτυξθσ θ μελιτηάνα αναπτφςςεται ζντονα βλαςτικά μζχρι τθν ζναρξθ καρποφορίασ για αυτό τα ςχιματα κρζψθσ ςτθν μελιτηάνα διακρίνονται ςε δφο ςτάδια. Στον πιο κάτω πίνακα παρατίκενται πλθροφορίεσ για τθ ςφνκεςθ των κρεπτικϊν διαλυμάτων ςτο ανοιχτό και κλειςτό ςφςτθμα καλλιζργειασ μελιτηάνασ, οι οποίεσ χρθςιμοποιικθκαν για τον υπολογιςμό των δοςολογιϊν προςκικθσ λιπαςμάτων ςτθν καλλιζργεια ςτο παρόν ζργο. Πίνακασ 6-1: υνιςτώμενεσ ςυγκεντρώςεισ των κρεπτικών ςτοιχείων ςτο κρεπτικό διάλυμα, που χορθγείται ςε υδροπονικι καλλιζργεια μελιτηάνασ ςε ανοιχτά και κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, ςε διάφορα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτών (άββασ, 2012). Διαβροχι Βλαςτικό τάδιο τάδιο Καρποφορίασ EC ds/m 2,40 2,20 2,10 ph opt, 5,60 5,60 5,60 [K] mmol/l 5,70 5,60 6,30 [Ca] mmol/l 4,20 3,50 3,00 [Mg] mmol/l 3,00 2,50 2,30 [NH 4 ] mmol/l 1,00 1,50 1,30 [NO 3 ] mmol/l 15,50 14,20 13,50 [SO 4 ] mmol/l 2,00 1,60 1,50 [H 2 PO 4 ] mmol/l 1,10 1,20 1,20 [Fe] μmol/l [Mn] μmol/l [Zn] μmol/l [Cu] μmol/l 0,8 0,8 0,8 [B] μmol/l [Mo] μmol/l 0,5 0,5 0,5 38

39 Επιδίωξθ ςτθν άρδευςθ τθσ μελιτηάνασ όπωσ και ςτθν περίπτωςθ τθσ τομάτασ και πιπεριάσ είναι θ EC ςτο υπόςτρωμα να κρατιζται όςο το δυνατό ςτακερι και τα φυτά να λαμβάνουν επαρκι ποςότθτα αρδευτικοφ νεροφ χωρίσ και θ εξοικονόμθςθ νεροφ και λιπαςμάτων να είναι θ μεγαλφτερθ δυνατι ( ml/φυτό). Θ διαφορά του EC τροφοδοςίασ και απορροισ πρζπει να κυμαίνεται μεταξφ 0,5-1,0 μονάδασ (θ ςυγκζντρωςθ αλάτων ςτο νερό ςτράγγιςθσ υποδεικνφει ότι πρζπει να γίνει περιςςότερθ άρδευςθ). 7. Εκτόσ εδάφουσ καλλιζργεια αγγουριάσ Για τθν καλλιζργεια τθσ αγγουριάσ χρθςιμοποιικθκαν πλάκεσ ορυκτοβάμβακα (Rockwool Culture) όπωσ και ςτθν τομάτα, πιπεριά και μελιτηάνα διαςτάςεων ,5 cm όπωσ ςυνθκίηουν οι ντόπιοι παραγωγοί. Τα φυτά μεταφυτεφονται όταν αποκτιςουν 4-6 πραγματικά φφλλα και οι ρίηεσ ζχουν γεμίςει το κφβο ακμισ των ςποροφφτων. Τα φυτά πρζπει να μεταφζρονται με προςοχι ςτθ τελικι τουσ κζςθ, γιατί πολφ εφκολα πακαίνουν ηθμιά. Φυτά με φτωχό ρίηωμα και φφλλωμα πρζπει να απορρίπτονται. Συνικωσ φυτεφονται 2 φυτά ςε κάκε πλάκα. Θ υποςτφλωςθ γίνεται με τθν χριςθ πλαςτικοφ ςπάγκου, ο οποίοσ προςδζνονται ςτθ βάςθ του φυτοφ και περιελίςςεται ςτο βλαςτό. Οι καλλιεργθτικζσ φροντίδεσ ςτο αγγοφρι είναι θ υποςτφλωςθ και το κλάδεμα με ςκοπό να ενιςχυκεί θ βλάςτθςθ και καρποφορία του φυτοφ και να διευκολυνκεί ο εξαεριςμόσ. Θ αγγουριά είναι φυτό πολφ ευπακζσ ςτισ ςυνκικεσ του περιβάλλοντοσ, ιδιαίτερα ςτα πρϊτα ςτάδια τθσ ανάπτυξθσ του. Όςον αφορά τθ κερμοκραςία αζροσ ςτο κερμοκιπιο, θ αγγουριά ςαν φυτό κερμισ εποχισ, ζχει ανάγκθ υψθλϊν κερμοκραςιϊν από ο C για να αναπτυχκεί και να δϊςει υψθλζσ αποδόςεισ. Τα φυτά υφίςτανται ηθμιζσ από ψφχοσ όταν θ κερμοκραςία πζςει κάτω από 10 ο C ιδιαίτερα ςτα πρϊτα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτϊν. Διακυμάνςεισ τθσ κερμοκραςίασ μπορεί να προκαλζςουν διάφορεσ ανεπικφμθτεσ επιδράςεισ ςτουσ καρποφσ τθσ αγγουριάσ που βρίςκονται υπό ανάπτυξθ. Ο καλόσ εξαεριςμόσ βοθκά ςτθν αποφυγι υψθλϊν κερμοκραςιϊν και ςτθ μείωςθ τθσ υγραςίασ και κατά ςυνζπεια ςτθ μείωςθ του κινδφνου από αςκζνειεσ. Το ςυνιςτϊμενο 39

40 επίπεδο υγραςίασ είναι γφρω ςτο 70-80%. Για την διεκπεραίωςη του πειράματοσ χρηςιμοποιθιηκε το μικρόκαρπο υβρίδιο αγγουριάσ "Phenomenon". Εικόνα 7-1: Καλλιζργεια Τδροπονικισ Αγγουριάσ. 7.1 Λίπανςη Τροφοδοςία θρεπτικοφ διαλφματοσ Γενικά θλεκτρικι αγωγιμότθτα (EC) του κρεπτικοφ διαλφματοσ γφρω ςτο ds/m είναι ικανοποιθτικι για να καλφψει τισ κρεπτικζσ ανάγκεσ τθσ αγγουριάσ. Επιπρόςκετα, υψθλότερεσ τιμζσ EC ςτο περιβάλλον των ριηϊν από 3.0 ds/m επθρεάηουν δυςμενϊσ τθν καλλιζργεια τθσ αγγουριάσ. Στον πιο κάτω πίνακα παρατίκενται πλθροφορίεσ για τθ ςφνκεςθ των κρεπτικϊν διαλυμάτων ςτο ανοιχτό και κλειςτό ςφςτθμα καλλιζργειασ μελιτηάνασ, οι οποίεσ χρθςιμοποιικθκαν για τον υπολογιςμό των δοςολογιϊν προςκικθσ λιπαςμάτων ςτθν καλλιζργεια ςτο παρόν ζργο. Πίνακασ 7-1: υνιςτώμενεσ ςυγκεντρώςεισ των κρεπτικών ςτοιχείων ςτο κρεπτικό διάλυμα, που χορθγείται ςε υδροπονικι καλλιζργεια αγγουριάσ ςε ανοιχτά και κλειςτά υδροπονικά ςυςτιματα, ςε διάφορα ςτάδια ανάπτυξθσ των φυτών (άββασ, 2012). Διαβροχι Βλαςτικό τάδιο τάδιο Καρποφορίασ EC ds/m 2,40 2,20 2,10 ph opt, 5,60 5,60 5,60 [K] mmol/l 6,30 6,20 7,20 [Ca] mmol/l 5,00 4,15 3,40 40

41 [Mg] mmol/l 2,00 1,60 1,40 [NH 4 ] mmol/l 0,80 1,40 1,40 [NO 3 ] mmol/l 15,60 14,75 13,75 [SO 4 ] mmol/l 1,90 1,30 1,40 [H 2 PO 4 ] mmol/l 1,20 1,25 1,15 [Fe] μmol/l [Mn] μmol/l [Zn] μmol/l [Cu] μmol/l 0,8 0,8 0,8 [B] μmol/l [Mo] μmol/l 0,5 0,5 0,5 Γενικά, θ αγγουριά ζχει αυξθμζνεσ απαιτιςεισ ςε νερό. Θ υγραςία ςτο υπόςτρωμα κυμαινόταν περίπου 60-65% με αρδευτικι δόςθ 180ml/φυτό και ενεργοποίθςθ τθσ άρδευςθσ κάκε φορά που θ θλιακι ακτινοβολία που ςυμπλιρωνε περίπου 450 W/m 2 για τθν. Θ κερμοκραςία του νεροφ άρδευςθσ δεν πρζπει να είναι μικρότερθ από 18 ο C κατά το πότιςμα γιατί περιορίηεται θ ανάπτυξθ του φυτοφ με άμεςθ μείωςθ και τθσ παραγωγισ. 41

42 8. Επιςκόπθςθ πειραματικών αποτελεςμάτων με βάςθ τουσ ςτόχουσ του προγράμματοσ Mε τθν ειςαγωγι μεκόδων ανακφκλωςθσ νεροφ (Prototype) ςτισ καλλιζργειεσ κθπευτικϊν (τομάτα, αγγοφρι, πιπεριά και μελιτηάνα) ςτα κερμοκιπια προσ όφελοσ του υδατικοφ ιςοηυγίου τθσ καλλιζργειασ, εξαςφαλίηεται θ φωτοςυνκετικι απόδοςθ, θ καρπικι παραγωγι με ταυτόχρονθ αφξθςθ τθσ αποτελεςματικότθτασ χριςθσ του νεροφ. Γράφθμα 8-1: Καρπικι απόδοςθ ςτο πρωτότυπο κερμοκιπιο και ςτο κεμροκιπιο μάρτυρα Γράφθμα 8-2: Αφομοίωςθ CO 2 και αποτελεςματικότθτα χριςθσ νεροφ 42

43 Γίνεται περίπου 25% εξοικονόμθςθ νεροφ και λιπαςμάτων από τθν καλλιζργεια με αποτζλεςμα να μειϊνεται θ ηιτθςθ φρζςκου νεροφ ςτο γεωργικό τομζα και θ πίεςθ που αςκείται ςτο περιβάλλον από τθν ζντονθ γεωργικι δραςτθριότθτα (απορροζσ κερμοκθπίων). Γράφθμα 8-3: Μζςθ κατανάλωςθ νεροφ και λιπαςμάτων Σθμαντικι αφξθςθ τθσ φυςικισ παραγωγικότθτασ του νεροφ (περιςςότερα κιλά παραγόμενου προϊόντοσ ανά τόνο χρθςιμοποιοφμενου νεροφ) όπου εφαρμόςτθκε ανακφκλωςθ του κρεπτικοφ διαλφματοσ (Prototype)υπό το πρίςμα τθσ κάλυψθσ των διατροφικϊν αναγκϊν και τθσ επιςιτιςτικισ αςφάλειασ. Γράφθμα 8-4: Παραγωγικότθτα νεροφ άρδευςθσ 43

44 Όςον αφορά τθν ειςαγωγι των ανανεϊςιμων ςτθν γεωργικι παραγωγι, εξαςφαλίηεται ςθμαντικι μείωςθ τθσ κατανάλωςθσ θλεκτρικισ ενζργειασ. Συγκεκριμμζνα, θ κατανάλωςθ ενζργειασ του προτεινόμενου κερμοκθπίου είναι 65% λιγότερθ απο ότι του ςυμβατικοφ κερμοκθπίου. Αυτό οφείλεται κυρίωσ ςτθ χριςθ του γεωκερμικοφ ςυςτιματοσ αφοφ το ίδιο χρθςιμοποιεί περίπου το 25% τθσ ενζργειασ του ςυμβατικοφ ςυςτιματοσ. Οι ενεργειακζσ ανάγκεσ των κερμοκθπίων προκφπτουν κυρίωσ για ςκοποφσ κζρμανςθσ και ζτςι θ ςυμβολι του γεωκερμικοφ ςυςτιματοσ ςτθν ςυνολικι κατανάλωςθ ενζργειασ είναι πολφ ςθμαντικι. Γράφθμα 8-5: Ποςοςτά ςυνολικισ κατανάλωςθσ ενζργειασ ςτο πρωτότυπο κερμοκιπιο και ςτο ςυμβατικό κερμοκιπιο Γράφθμα 8-6: Κατανάλωςθ ενζργειασ για ςκοποφσ κζρμανςθσ ςτο πρωτότυπο κερμοκιπιο και ςτο ςυμβατικό κερμοκιπιο 44

45 45

46 Πθγζσ Τλικοφ - Βιβλιογραφία FAO, 2013: Soilless culture. In: Good Agricultural Practices for Greenhouse Vegetable Crops - Principles for Mediterranean climates. FAO Plant Production and Protection Paper 217, Νεοκλζουσ, Δ Εγχειρίδιο Υδροπονίασ - Εκπαιδευτικό Κζντρο Υδροπονίασ ΙΓΕ. Ζκδοςθ Γραφείου Τφπου και Πλθροφοριϊν, Λευκωςία, Κφπροσ. Σάββασ, Δ., Καλλιζργειεσ εκτόσ εδάφουσ: Υδροπονία, Υποςτρϊματα. Εκδόςεισ ΑγρόΤφποσ, Ακινα. Ολφμπιοσ, Χ.Μ., Θ Τεχνικι τθσ Καλλιζργειασ των Κθπευτικϊν ςτο Θερμοκιπιο. Εκδόςεισ Σταμοφλθ, Ακινα. 46