ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΔΥΟ ΣΤΡΕΜΜΑΤΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΠΙΠΛΕΟΥΣΑΣ ΥΔΡΟΠΟΝΙΑΣ ΣΕ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΑΚΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ ΚΑΙ ΑΝΘΟΚΟΜΙΑΣ ΓΕ ΜΠΑΚΑΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΜΑΡΚΟΠΟΥΛΟΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ ί I ΚΑΛΛΜΑΤΛΙ ΤΜΗΜΑ ΕΚΑΟΙΕΟ» I ϋ Ρ Α ΙΟ Θ ^ τ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΔΥΟ ΣΤΡΕΜΜΑΤΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΠΙΠΛΕΟΥΣΑΣ ΥΔΡΟΠΟΝΙΑΣ ΣΕ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΛΑΜΑΤΑ 2011 ΣΤΕΓ(ΘΕΚΑ) Π.502

2 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΑΚΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ ΚΑΙ ΑΝΘΟΚΟΜΙΑΣ ΜΠΑΚΑΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΜΑΡΚΟΠΟΥΛΟΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΔΥΟ ΣΤΡΕΜΜΑΤΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΠΙΠΛΕΟΥΣΑΣ ΥΔΡΟΠΟΝΙΑΣ ΣΕ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Εττιβλέπων καθηγητής : Μουρούτογλου Χρήστος ΚΑΛΑΜΑΤΑ 2011

3 i TE I ΚΑΛΑΜ ΑΤΑΣ I ΤΜΗΜΑ EKAOIEQN i ΜΒΛΟβΗΚΗΐ M t K I t A U I V I t N A ΠΡΟΛΟΓΟΣ...6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ...7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η έννοια της υδροπονίας Ιστορία της υδροπονίας Πλεονεκτήματα υδροπονίας Μειονεκτήματα υδροπονίας Τύποι υδροπονικών συστημάτων... ^ Τεχνική Στάγδην Άρδευσης Αεροπονική Καλλιέργεια Σύστημα NFT Σύστημα EBB/FLOW Τεχνική Βαθειάς Ροής (DFT) Πλεονεκτήματα υδροπονικού συστήματος επίπλευσης...24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 - ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ - ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΥΠΟ ΜΕΛΕΤΗ ΜΟΝΑΔΑΣ 2.1 Σκελετός Θερμοκηπίου Θεμελίωση Κάλυψη μονάδας Σύστημα Εξαερισμού Σύστημα δροσισμού Σύστημα θέρμανσης Σύστημα ανακυκλοψορίας αέρα Σύστημα υδροπονικής καλλιέργειας Περιγραφή συστήματος αυτόματης υδρολίπανσης XILEMA Περιγραφή προγραμματιστή STAR συστήματος XILEMA Περιγραφή υλικών Αντλιοστασίου Λίπανσης Σύστημα αντλίας - συλλέκτης δεξαμενής για ανακύκλωση -

4 ανανέωση θρεπτικού διαλύματος Σύστημα παροχής αέρα στις δεξαμενές για αερισμό του θρεπτικού διαλύματος Κεντρικό σύστημα άρδευσης - απορροής έτοιμου θρεπτικού διαλύματος Ηλεκρολογικό δίκτυο...45 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 3. Τεχνοοικονομική ανάλυση...46 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 4. Οικονομικά αποτελέσματα ΣΥΖΗΤΗΣΗ...54 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 58

5 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα μελέτη αποτελεί την πτυχιακή μας εργασία στα πλαίσια της ολοκλήρωσης των υποχρεώσεων μας σε προπτυχιακό επίπεδο στο Τμήμα Βιολογικών Θερμοκηπιακών Καλλιεργειών και Ανθοκομίας του Α.Τ.Ε.Ι Καλαμάτας. Για την ολοκλήρωση αυτής της εργασίας συνέβαλαν ορισμένοι άνθρωποι για τους οποίους θα θέλαμε να εκφράσουμε μια σειρά ευχαριστιών,όπως οι κ. Μουρούτογλου Χρήστος και κ. Πετρόπουλος Δ., καθηγητές που δέχτηκαν να αναλάβουν την επίβλεψη της εργασίας μας. -6-

6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σκοπός της μελέτης αυτής είναι να περιγράφει ένα σχέδιο κατασκευής και εκμετάλλευσης δύο στρεμμάτων θερμοκηπίου με φυλλώδη λαχανικά σε σύστημα επιπλέουσας υδροπονίας. Στην προκειμένη περίπτωση εξετάζεται μια σύγχρονη θερμοκηπιακή μονάδα, με την τεχνική υδροπονικής καλλιέργειας, για παραγωγή μαρουλιών όλο το χρόνο, στην περιοχή της Βαλύρας Μεσσηνίας. Αρχικά γίνεται μια ιστορική αναδρομή για την υδροπονία, μια επισήμανση των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων της υδροπονίας, καθώς και μια αναφορά στους τύπους υδροπονικών συστημάτων. Επιπροσθέτως, δίνεται μια περιγραφή του τρόπου εγκατάστασης της καλλιέργειας, της επιπλέουσας υδροπονίας. Στη συνέχεια περιγράφεται αναλυτικά ο εξοπλισμός του θερμοκηπίου και δίνεται αναλυτικά η τεχνοοικονομική μελέτη της προς κατασκευή θερμοκηπιακής μονάδας. Τέλος, δίνονται τα οικονομικά αποτελέσματα της προαναφερθείσας μελέτης για την υδροπονική καλλιέργεια μαρουλιού. -7-

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

8 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Η έννοια της υδροπονίας Η υδροπονία είναι μέθοδος καλλιέργειας φυτών εκτός εδάφους, σύμφωνα με την οποία οι ρίζες των φυτών αναπτύσσονται είτε σε στερεά υποστρώματα εμποτισμένα με τεχνητό θρεπτικό διάλυμα είτε απευθείας στο θρεπτικό διάλυμα από το οποίο τα φυτά απορροφούν τις απαραίτητες για την ανάπτυξή τους ποσότητες νερού και θρεπτικών στοιχείων. Απαραίτητη προϋπόθεση για την επιτυχία μίας υδροπονικής καλλιέργειας είναι η τροφοδότηση των φυτών με θρεπτικό διάλυμα κατάλληλης σύστασης. Στη διεθνή βιβλιογραφία όλες αυτές οι μέθοδοι καλλιέργειας συνήθως χαρακτηρίζονται με τους όρους "καλλιέργειες εκτός εδάφους" (soilless culture) και υδροπονία (hydroponics). Μερικοί ερευνητές, κάνοντας μία αυστηρή εννοιολογική ερμηνεία της προερχόμενης από την ελληνική γλώσα λέξης υδροπονία, θεωρούν τον όρο αυτό κατάλληλο για τον χαρακτηρισμό ενός μόνο μέρους των μεθόδων καλλιέργειας φυτών εκτός εδάφους και συγκεκριμένα εκείνων, στις οποίες δεν χρησιμοποιείται κανένα στερεό υπόστρωμα και οι ρίζες των φυτών αναπτύσσονται απευθείας μέσα σε καθαρό θρεπτικό διάλυμα, όπως π.χ. το σύστημα NFT. Οι περισσότεροι ειδικοί επιστήμονες όμως, χρησιμοποιούν τον όρο υδροπονία (hydroponics) ως απολύτως συνώνυμο με τον χαρακτηρισμό "καλλιέργεια εκτός εδάφους" (soilless culture). Ο βασικός λόγος γγ αυτό είναι το γεγονός ότι η λέξη υδροπονία έχει πλέον καθιερωθεί εδώ και μισό αιώνα σε όλο τον κόσμο και στις περισσότερες γλώσσες ως όρος που υπονοεί το σύνολο των μεθόδων και συστημάτων καλλιέργειας φυτών χωρίς την χρήση εδάφους. Στην ελληνική γλώσσα οι δύο αυτοί όροι συνήθως χρησιμοποιούνται ως απολύτως συνώνυμοι. Στην ελληνική ειδική βιβλιογραφία όμως έχει καθιερωθεί κυρίως ο όρος υδροπονία, χάρις στην συντομία αλλά και την περιγραφική δύναμη που τον χαρακτηρίζει (δεδομένης της ελληνικής του προέλευσης). Οι βασικές ερευνητικές εργασίες που έγιναν μέχρι να καθιερωθεί η μέθοδος, διήρκησαν περίπου εκατό χρόνια ( ) και επέτρεψαν στο διάστημα αυτό να γίνουν γνωστά τα μακροστοιχεία και τα μικροστοιχεία που χρησιμοποιούν τα φυτά για την ανάπτυξή τους καθώς επίσης και οι συνθήκες -8-

9 που απαιτούνται (π.χ. ph, συγκέντρωση ιόντων, ανταγωνισμός ιόντων, όρια αλατώσεων, όριο τοξικότητας ιόντων κλπ). Βασικό και κύριο μέλημα των μελετητών και κατασκευαστών των συστημάτων αυτών είναι πάντοτε η βελτίωση της οξυγόνωσης του ριζικού συστήματος και της διατήρησης της σχέσης αέρα/νερού στις ευνοϊκότερες συνθήκες για την ανάπτυξη του ριζικού συστήματος. 1.2 Ιστορία της Υδροπονίας Η υδροπονία εφαρμόζεται από τα προχριστιανικά χρόνια στην Αίγυπτο και την Ινδία όπου χρησιμοποιούνταν διαλυμένες κοπριές για την καλλιέργεια πεπονιών και άλλων λαχανοκηπευτικών σε αμμώδεις όχθες ποταμών. Μετά ονομάσθηκε παραποτάμια καλλιέργεια. Η πρώτη γραπτή αναφορά σε υδροπονική καλλιέργεια αφορά τους κρεμαστούς κήπους της Βαβυλώνας, όπου καλλιεργούνταν φυτά ενώ νερό έρεε συνεχώς. Οι επιπλέοντες κήποι του Κασμίρ αλλά και η καλλιέργειες πάνω σε σχεδίες μέσα σε αβαθείς λίμνες από τους Ατζέκους στο Μεξικό αποτελούν το πρώτο παράδειγμα υδροπονίας από το παρελθόν ανάλογο με το αντικείμενο της παρούσας. Αργότερα φυσιολόγοι άρχισαν να αναπτύσσουν φυτά με ειδικά θρεπτικά στοιχεία για πειραματικούς σκοπούς, ονόμασαν τη μέθοδο καλλιέργειας καλλιέργεια με θρεπτικά στοιχεία (nutri-culture). Αργότερα χρησιμοποιήθηκαν όροι όπως υδροκαλλιέργεια (water-culture), καλλιέργεια σε διάλυμα (solutionculter), καλλιέργεια σε στρώμα χαλικιών (gravel bed culture) κ.α. Ο όρος «υδροπονία» όπως χρησιμοποιείται σήμερα υιοθετήθηκε για πρώτη φορά στα τέλη του 1920 από τον καθηγητή Dr. W. F. Gericke από την Καλιφόρνια. Αυτός εμπνευσμένος από τις έρευνες Γερμανών επιστημόνων (Sachs 1860, Knop 1861 & 1865) ανέπτυξε μια τεχνική για καλλιέργεια φυτών σε κλίμακα. Οι Sachs και Knop ήταν μεταξύ των επιστημόνων του 19ου αιώνα οι οποίοι ερευνούσαν τη θρέψη των φυτών και αναζητούσαν ένα διάλυμα που θα έλυνε τα προβλήματα που εμφανιζόντουσαν σε προηγούμενες προσπάθειες υδροπονικής καλλιέργειας. Η καλλιέργεια «χωρίς έδαφος», ήταν γνωστή από το 1699 όταν ο Woodward από την Αγγλία πραγματοποίησε πειράματα με τα οποία προσπάθησε να αποδείξει αν ήταν το νερό ή το στερεό μέρος του εδάφους το οποίο ήταν υπεύθυνο για την ανάπτυξη των φυτών. -9-

10 Οι τεχνολογίες υδροπονίας αναπτύχθηκαν περαιτέρω στη Βόρεια Αμερική, Ευρώπη και Ιαπωνία, χάρη σε επινοήσεις από τις θεωρίες του ΘθποΚθ. Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, ο Αμερικανικός στρατός χρησιμοποιούσε την υδροπονία για την παραγωγή φρέσκων προϊόντων για το στρατό που ήταν σταθμευμένος σε άγονα νησιά του Ειρηνικού. Το 1950 υπήρχαν ήδη στην Αμερική, Ευρώπη, Αφρική και Ασία βιώσιμες εμπορικά επιχειρήσεις με υδροπονία. Το 1981, μια αυστραλιανή εταιρεία παράγει πετροβάμβακα για ανθοκομικές και λαχανοκηπευτικές καλλιέργειες με την επωνυμία «ςτοννοοι». Αυτός έγινε άμεσα αποδεκτός και βρήκε μέρος εφαρμογής στις αυστραλιανές επιχειρήσεις δρεπτών ανθέων. Σήμερα η υδροπονία χρησιμοποιείται σε εμπορική κλίμακα για την καλλιέργεια λαχανοκηπευτικών, ανθέων, φρούτων και αρωματικών φυτών από επιχειρήσεις σε όλο τον κόσμο. Η τεχνολογία της υδροπονίας εξελίχθηκε σημαντικά ανά τους αιώνες. Η χρονική σειρά των γεγονότων που επηρέαζαν την υδροπονία παρουσιάζεται συνοπτικά στον πίνακα που ακολουθεί. Ιστοο'α της Υδροπον'ας C Β Διάλυμα κομπόστας/ κοπριάς χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια πεπονιών και άλλων κηπευτικών στις όχθες ποταμών σε Αραβία, Βαβυλώνα, Κίνα, Αίγυπτο, Ινδία και Περσία Τα φυτά χρειάζονται ανόργανα στοιχεία (Leonardo da Vinci / Γ αλιλαίος) Τα φυτά αναπτύσσονται σε νερό σε γυάλινα δοχεία (Robert Boyle) Τα θρεπτικά στοιχεία απορροφούνται με ανταλλαγή lôvtijov(woodword) Μελέτες θρέψης φυτών (Nicholas de Saussure) Καλλιέργεια σε άμμο / χαλαζία / λιγνίτη (Jean Baussingault) Καλλιέργεια σε υδατικό διάλυμα (Sachs και Κηορ) Προσδιορισμός σύνθεσης θρεπτικού διαλύματος - 10-

11 & Στατικά συστήματα υδροπονίας σε πορώδη μέσα Έρευνες πάνω στη θρέψη με καλλιέργειες με θρεπτικά στοιχεία Τεχνική θρεπτικού φίλμ (ΝΡΤ) Εμπορικές επιχειρήσεις με υδροπονικές καλλιέργειες αναπτύσσονται στο Αμπου Ντάμπι, Αριζόνα, Βέλγιο, Καλιφόρνια, Δανία, Γερμανία, Ολλανδία, Ιράν, Ιράκ, Ιταλία, Ιαπωνία, Ρωσία και σε άλλες χώρες. Τεχνική άρδευσης με σταγόνες Αεροπονία Καλλιέργεια σε Πετροβάμβακα Επιπλέοντα συστήματα υδροπονίας Τεχνική ροής βαθειάς στρώσης Μεγάλος αριθμός αυτοματοποιημένων γεωργικών εκμεταλλεύσεων καθώς η υδροπονία εγκαθίσταται παγκοσμίως. Ερασιτεχνικά συστήματα υδροπονίας για το σπίτι γίνονται στην Αυστραλία, Ιαπωνία, Σιγκαπούρη και Ταϊβάν. Ταξινόμηση των υδροπονικών τεχνικών και μεθόδων Παρατήρηση: Με έντονα γράμματα παρουσιάζονται σταθμοί στο χρόνο που αφορούν σε συστήματα υδατοκαλλιεργειών, όπως αυτό της παρούσας. 1.3 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΥΔΡΟΠΟΝΙΑΣ 1. Το πρώτο και προφανέστερο πλεονέκτημα της υδροπονίας είναι η ριζική αντιμετώπιση των προβλημάτων που προκαλούν στις θερμοκηπιακές -11 -

12 καλλιέργειες οι μεταδιδόμενες μέσω του εδάφους ασθένειες (φουζάριο, βερτισίλλιο, πύθιο, πυρηνοχαίτη, έντομα εδάφους, νηματώδεις, ορισμένα βακτήρια και φυτοϊοί, κ.λ.π. Πρέπει βέβαια να διευκρινισθεί ότι προβλήματα με ορισμένα μεταδιδόμενα μέσω του εδάφους παθογόνα, όπως το πύθιο, η φυτόφθορα, το φουζάριο, κ.λπ. δεν είναι απίθανο να εμφανισθούν ακόμη και στις υδροπονικές καλλιέργειες, μολονότι η πιθανότητα είναι πολύ μικρότερη σε σύγκριση με τις καλλιέργειες στο έδαφος. Συνήθως όμως τέτοια προβλήματα στην υδροπονία μπορούν να εμφανισθούν μόνο όταν η απομόνωση του υποστρώματος ή του θρεπτικού διαλύματος από το έδαφος του θερμοκηπίου δεν είναι πλήρης (όχι καλή κάλυψη του εδάφους με πλαστικό φύλλο) ή όταν το νερό άρδευσης είναι έντονα μολυσμένο με κάποιο παθογόνο. 2. Εφόσον στις υδροπονικές καλλιέργειες το χώμα δεν έρχεται καθόλου σε επαφή με το φυτό και ιδιαίτερα με τις ρίζες του, δεν υφίσταται ανάγκη για απολύμανση του εδάφους. Αποφεύγεται επομένως η εφαρμογή χημικών απολυμαντικών υψηλής τοξικότητος όπως το βρωμιούχο μεθύλιο, η χρήση των οποίων εγκυμονεί σοβαρούς κινδύνους για την υγεία τόσο των παραγωγών όσο και των καταναλωτών. Παράλληλα, μειώνεται δραστικά η ανάγκη εφαρμογής φυτοφαρμάκων για την αντιμετώπιση των εδαφογενών ασθενειών. 3. Μέσω της μεταπήδησης στην υδροπονία λύνεται ριζικά το πρόβλημα της χαμηλής γονιμότητος που εμφανίζουν πολλά εδάφη θερμοκηπίου, είτε λόγω υπερεντατικής εκμετάλλευσης και μονοκαλλιέργειας (κόπωση εδαφών) είτε λόγω δυσμενών φυσικών ιδιοτήτων (π.χ. πολύ βαρειά ή πολύ ελαφρά εδάφη, εδάφη με πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία, εναλατωμένα εδάφη, κ.λπ.). Σε τέτοιες περιπτώσεις η υδροπονία αποτελεί πιό ριζική και πιό αποτελεσματική λύση από την βελτίωση και την ανάπλαση του προβληματικού εδάφους. 4. Ιδιαίτερα χρήσιμη είναι η υδροπονία όταν το χρησιμοποιούμενο για άρδευση νερό έχει υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα (ηλεκτρική αγωγιμότητα πάνω από 1-1,5 άβ/τη). Στις περιπτώσεις αυτές η υδροπονία είναι ίσως ο μόνος τρόπος επιτυχημένης αντιμετώπισης του προβλήματος. Πρέπει όμως να διευκρινισθεί ότι, όταν υφίσταται πρόβλημα υπερβολικά υψηλής αλατότητας του νερού άρδευσης, λύση αποτελεί μόνο η καλλιέργεια σε ανοιχτά υδροπονικά συστήματα. Αντίθετα, τα κλειστά υδροπονικά συστήματα στα οποία εφαρμόζεται ανακύκλωση του θρεπτικού διαλύματος παρουσιάζουν σοβαρά -12 -

13 προβλήματα όταν η περιεκτικότητα του νερού άρδευσης σε ανόργανα άλατα είναι υψηλή και συνεπώς σε τέτοιες περιπτώσεις θα πρέπει να αποφεύγεται η υιοθέτησή τους. 5. Στις υδροπονικές καλλιέργειες το κόστος θέρμανσης είναι μειωμένο. Όπως είναι γνωστό, η εξάτμιση νερού συνοδεύεται πάντοτε από κατανάλωση ενέργειας υπό μορφή λανθάνουσας θερμότητας. Σε ένα θερμοκήπιο που καλλιεργείται υδροπονικά όμως, η εξάτμιση νερού από την επιφάνεια του εδάφους είναι πρακτικά αμελητέα, δεδομένου ότι αυτό είναι καλυμμένο με πλαστικά φύλλα. Συνεπώς οι ανάγκες σε ενέργεια για την θέρμανση του αέρα μειώνονται. Εκτός όμως από την εξοικονόμηση ενέργειας λόγω ελαχιστοποίησης της εξάτμισης νερού από το έδαφος, μειωμένες δαπάνες για θέρμανση προκύπτουν και από το γεγονός ότι η καλλιέργεια παύει να εξαρτάται από την θερμοκρασία του εδάφους του θερμοκηπίου. Γενικά, η διατήρηση της θερμοκρασίας του εδάφους του θερμοκηπίου σε ικανοποιητικά επίπεδα τον χειμώνα είναι δύσκολη και απαιτεί την διατήρηση υψηλών θερμοκρασιών στον εναέριο χώρο ή (εναλλακτικά) την εγκατάσταση επιδαπέδιου ή υπόγειου συστήματος θέρμανσης του εδάφους. Στην υδροπονία αντίθετα, οι ρίζες των φυτών αναπτύσσονται μέσα στον περιορισμένο όγκο των υποστρωμάτων ή των θρεπτικών διαλυμάτων, τα οποία μάλιστα είναι τοποθετημένα πάνω από την επιφάνεια του εδάφους, χωρίς να έρχονται σε επαφή με το χώμα. Κατά συνέπεια, η ανύψωση της θερμοκρασίας στον χώρο του ριζοστρώματος μπορεί να επιτευχθεί γρηγορότερα κατά την διάρκεια της ημέρας και με χαμηλότερη δαπάνη για καύσιμα. 6. Έχει αποδειχθεί ότι η καλλιέργεια τόσο σε υποστρώματα όσο και σε καθαρό θρεπτικό διάλυμα (π.χ. NFT) επιφέρει σημαντική πρωίμιση. Αυτό οφείλεται κυρίως στις υψηλότερες θερμοκρασίες που διαμορφώνονται στον χώρο του ριζοστρώματος όταν τα φυτά καλλιεργούνται εκτός εδάφους. 7. Στις υδροπονικές καλλιέργειες η θρέψη των φυτών είναι πολύ πιό ακριβής, μπορεί να ελέγχεται και να εποπτεύεται καλύτερα και με μεγαλύτερη αξιοπιστία και επίσης μπορεί να διορθώνεται ευκολότερα και ταχύτερα σε περίπτωση που έχει διαπραχθεί κάποιο λάθος. Στην υδροπονία όλα τα θρεπτικά στοιχεία παρέχονται σε συγκεκριμένες συγκεντρώσεις και αναλογίες μεταξύ τους, μέσω του θρεπτικού διαλύματος. Κατά συνέπεια, μία σειρά από -13 -

14 μεταβλητές του εδάφους που επηρεάζουν την τροφοδοσία των φυτών με θρεπτικά στοιχεία, όπως π.χ. η μηχανική του σύσταση, η δομή του, η περιεκτικότητά του σε οργανική ουσία, η ανταλλακτική του ικανότητα, κ.λπ. αλλά και άλλοι παράγοντες, όπως π.χ. αυτοί που επηρεάζουν την ταχύτητα ανοργανοποίησης της οργανικής ουσίας δεν ασκούν πλέον καμμία επίδραση στην καλλιέργεια, με τελικό αποτέλεσμα, η σχεδίαση ενός κατάλληλου σχήματος θρέψης των φυτών να καθίσταται πολύ πιό εύκολη. 8. Η καλλιέργεια των φυτών εκτός εδάφους απαλλάσσει τον καλλιεργητή από τις εργασίες της προετοιμασίας του εδάφους (όργωμα, φρεζάρισμα, βασική λίπανση, κ.λπ.) με αποτέλεσμα, αφενός μεν να μειώνονται οι ανάγκες σε εργατικά και αφετέρου να είναι δυνατή η φύτευση νέας καλλιέργειας αμέσως μετά την απομάκρυνση της προηγούμενης. Αυτή η τελευταία δυνατότητα είναι πολύ χρήσημη όταν το θερμοκήπιο αξιοποιείται όλο τον χρόνο με περισσότερες από μία καλλιέργειες ανά ημερολογιακό έτος (π.χ. διαδοχικές καλλιέργειες μαρουλιού, χρυσανθέμων, κ.λπ.). 9. Οι καλύτερες φυσικοχημικές ιδιότητες των υποστρωμάτων σε σύγκριση με το έδαφος, η αριστοποίηση της θρέψης και η διατήρηση υψηλότερων θερμοκρασιών στο ριζόστρωμα κατά την διάρκεια της ψυχρής εποχής του έτους έχουν σαν τελικό αποτέλεσμα την αύξηση των αποδόσεων. Σύμφωνα με μαρτυρίες αρκετών ερευνητών που έχουν ασχοληθεί με το θέμα αυτό, οι αποδόσεις των υδροπονικών καλλιεργειών είναι κατά μέσο όρο γύρω στο 15-20% υψηλότερες, συγκρινόμενες με καλλιέργειες που λαμβάνουν χώρα σε γόνιμα, καλής ποιότητος εδάφη. Όταν όμως το έδαφος του θερμοκηπίου παρουσιάζει προβλήματα, όπως εδαφογενείς ασθένειες, κόπωση λόγω μονοκαλλιέργειας, χαμηλή γονιμότητα, αλατότητα, κ.λπ., τότε η αύξηση της παραγωγής που επιτυγχάνεται στην υδροπονία είναι υψηλότερη και όχι σπάνια μπορούν να ληφθούν διπλάσιες αποδόσεις. 10. Η αριστοποίηση της θρέψης που μπορεί να επιτευχθεί μέσω της μεταπήδησης στην υδροπονία αλλά και η αποφυγή μίας σειράς προβλημάτων τα οποία έχουν ήδη εκτεθεί πιό πάνω, έχει σαν συνέπεια τα παραγόμενα στις υδροπονικές καλλιέργειες καλλωπιστικά φυτά να είναι καλύτερης ποιότητος (μεγαλύτερο μέγεθος, καλύτερο χρώμα φυλλώματος, αύξηση του χρόνου διατήρησης των ανθέων, κ.λπ.) - 14-

15 11. Τέλος, τελευταίο στη σειρά αναφοράς αλλά όχι και σε σπουδαιότητα πλεονέκτημα της υδροπονίας είναι η δυνατότητα αποτελεσματικότερης προστασίας του περιβάλλοντος όταν η καλλιέργεια λαμβάνει χώρα σε κλειστό υδροπονικό σύστημα. Χάρις στην δυνατότητα συνεχούς ανακύκλωσης του θρεπτικού διαλύματος, όλα τα λιπάσματα που χορηγούνται στην καλλιέργεια αξιοποιούνται από τα φυτά με συνέπεια να μην διαφεύγουν κάποιες ποσότητες στο περιβάλλον και το επιβαρύνουν. Το πλεονέκτημα αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε περιοχές στις οποίες το πόσιμο νερό είναι επιφανειακό ή προέρχεται από μικρό βάθος, με συνέπεια να μολύνεται εξαιτίας της έκπλυσης ενός μέρους των λιπασμάτων. Σε τέτοιες περιπτώσεις δημιουργείται σοβαρό πρόβλημα κυρίως με τα αζωτούχα λιπάσματα, τα οποία είτε είναι είτε μετατρέπονται στο έδαφος σε νιτρικά άλατα με συνέπεια η περιεκτικότητα του πόσιμου νερού σε νιτρικά να αυξάνεται πάνω από τα ανώτερα επιτρεπτά όρια και να δημιουργούνται κίνδυνοι για την δημόσια υγεία. Στις περιπτώσεις αυτές, η καλλιέργεια των φυτών θερμοκηπίου σε κλειστά υδροπονικά συστήματα είναι η μόνη λύση η οποία μπορεί να παράσχει αποτελεσματική προστασία στο πόσιμο νερό χωρίς να καθίσταται αναγκαία η εφαρμογή περιορισμών στην καλλιέργεια φυτών με υψηλές λιπαντικές απαιτήσεις, όπως είναι οι θερμοκηπιακές καλλιέργειες. (Τζωρτζάκης, 2009). 1.4 ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΥΔΡΟΠΟΝΙΑΣ 1. Το κόστος της αρχικής εγκατάστασης μίας υδροπονικής μονάδας είναι σημαντικό. Το κόστος αυτό συνίσταται κυρίως στην δαπάνη αγοράς των πάγιων εγκαταστάσεων παρασκευής και τροφοδοσίας του θρεπτικού διαλύματος καθώς και στα έξοδα προμήθειας του υποστρώματος καλλιέργειας (εφόσον χρησιμοποιείται υπόστρωμα). Το καθαρό κόστος που απαιτείται για την εγκατάσταση μίας υδροπονικής μονάδας είναι βέβαια χαμηλότερο από το άθροισμα των παραπάνω δαπανών, δεδομένου ότι παράλληλα εξοικονομούνται τα έξοδα προετοιμασίας, κατεργασίας και απολύμανσης του εδάφους. Επιπλέον, ένα σύστημα παρασκευής και διανομής θρεπτικού διαλύματος είναι απαραίτητο και στις καλλιέργειες εδάφους για την εφαρμογή υδρολίπανσης. -15-

16 2. Η εμφάνιση των δυσμενών επιδράσεων ενός λανθασμένου χειρισμού είναι πιό γρήγορη και συχνά πιό έντονη στις υδροπονικές καλλιέργειες. Στην προκειμένη περίπτωση, σε σύγκριση με τις καλλιέργειες στο έδαφος η υδροπονία χαρακτηρίζεται από ταχύτερη αντίδραση σε ορισμένους καλλιεργητικούς χειρισμούς, ιδιότητα η οποία άλλοτε μεν αποτελεί πλεονέκτημα (όταν πρόκειται για επιθυμητούς χειρισμούς που αποσκοπούν σε συγκεκριμένο θετικό αποτέλεσμα) άλλοτε δε μειονέκτημα (όταν πρόκειται για λανθασμένους ή άστοχους χειρισμούς). 3. Η εφαρμογή υδροπονίας σε μία θερμοκηπιακή μονάδα προϋποθέτει ότι ο επικεφαλής της επιχείρησης θα πρέπει να διαθέτει ένα ελάχιστο μορφωτικό επίπεδο. Η ισχύς αυτής της προϋπόθεσης είναι σχετική, δεδομένου ότι όταν υπάρχει η κατάλληλη τεχνική υποστήρηξη από ειδικευμένο σύμβουλο-γεωπόνο, η εφαρμογή υδροπονίας είναι δυνατή ακόμη και από έναν επιμελή αγρότη με στοιχειώδες επίπεδο γραμματικών γνώσεων. 4. Στα κλειστά υδροπονικά συστήματα υφίσταται κίνδυνος εύκολης εξάπλωσης μίας μόλυνσης μέσω του ανακυκλούμενου θρεπτικού διαλύματος εφόσον προσβληθεί ένα φυτό. Στην πράξη βέβαια ο κίνδυνος αυτός είναι σχετικά μικρός. Από την πρακτική εμπειρία όσο και από σχετικά πειράματα έχει αποδειχθεί ότι ακόμη και αν μολυνθούν κάποια φυτά η υπόλοιπη καλλιέργεια συνήθως δεν μολύνεται εφόσον αυτά απομακρυνθούν αμέσως από την υδροπονική εγκατάσταση. Η ύπαρξη μικρής ποσότητας μολύσματος (σπόρια, κ.λπ.) μέσα στο θρεπτικό διάλυμα δεν οδηγεί αυτόματα στην προσβολή των υπολοίπων φυτών εφόσον δεν συντρέχουν και ορισμένες άλλες προϋποθέσεις, όπως η ύπαρξη πληγών στις ρίζες, κ.λπ. Άλλωστε η έγκαιρη εφαρμογή ενός ριζοποτίσματος αμέσως μόλις διαγνωσθεί έστω και σε ένα μόνο φυτό ασθένεια, συνήθως μειώνει ακόμη περισσότερο τις πιθανότητες μίας εκτεταμένης προσβολής λόγω μόλυνσης μέσω του ανακυκλούμενου θρεπτικού διαλύματος. Παρόλα αυτά, ο κίνδυνος γρήγορης εξάπλωσης τυχόν μολύνσεων δεν θα πρέπει να αγνοείται και γι' αυτό στις περισσότερες περιπτώσεις που λειτουργεί κλειστό υδροπονικά σύστημα, το διάλυμα που συλλέγεται ως απορροή μετά από κάθε εφαρμογή άρδευσης, πριν ανακυκλωθεί, είναι σκόπιμο να απολυμαίνεται. 5. Ορισμένοι παραγωγοί παραπονούνται ότι στα ανοιχτά υδροπονικά συστήματα η κατανάλωση λιπασμάτων είναι αυξημένη σε σύγκριση με το - 16-

17 έδαφος. Είναι γεγονός ότι στην υδροπονία, ο καλλιεργητής θα πρέπει να χορηγεί όλα τα απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία στα φυτά ενώ αντίθετα, στις καλλιέργειες εδάφους, ορισμένα θρεπτικά στοιχεία όπως το ασβέστιο και τα περισσότερα ιχνοστοιχεία χορηγούνται σπάνια μέσω της λίπανσης, δεδομένου ότι περιέχονται σε επαρκείς ποσότητες στο χώμα. Οι ποσότητες των ιχνοστοιχείων που χορηγούνται στα φυτά στις υδροπονικές καλλιέργειες είναι πολύ μικρές, ενώ χορήγηση μαγνησίου συνηθίζεται και στις καλλιέργειες εδάφους, ιδιαίτερα στις θερμοκηπιακές καλλιέργειες. Επίσης οι χορηγούμενες στην υδροπονία ποσότητες αζώτου, φωσφόρου και καλίου σε γενικές γραμμές δεν ξεπερνούν τις αντίστοιχες ποσότητες που απαιτούνται σε μία καλλιέργεια εδάφους, δεδομένου ότι και στις δύο περιπτώσεις ισχύει η γενική αρχή ότι οι προστιθέμενες ποσότητες θα πρέπει να ισούνται με το ύψος της κατανάλωσης από τα φυτά σύν τις απώλειες μέσω έκπλυσης, ακινητοποίησης, κ.λπ. Επομένως, στην πραγματικότητα, οι μόνες άξιες λόγου ποσότητες λιπασμάτων που είναι αναγκαίες ειδικά στις υδροπονικές καλλιέργειες, ενώ στο έδαφος εξοικονομούνται, είναι αυτές που αφορούν τα λιπάσματα ασβεστίου (κατά κανόνα υδατοδιαλυτό νιτρικό ασβέστιο). Όμως και οι ποσότητες λιπασμάτων ασβεστίου που απαιτούνται, συνήθως δεν είναι ιδιαίτερα μεγάλες γιατί, στις περισσότερες περιπτώσεις, το νερό που χρησιμοποιείται για την παρασκευή των θρεπτικών διαλυμάτων περιέχει ασβέστιο σε σημαντικές συγκεντρώσεις. (Τζωρτζάκης, 2009). Στην πραγματικότητα, υπαρκτό πρόβλημα υπεβολικής κατανάλωσης λιπασμάτων υφίσταται μόνο σε ανοιχτα υδροπονικά συστήματα και μόνο όταν το χορηγούμενο νερό άρδευσης είναι αρκετά περισσότερο από τις πραγματικές ανάγκες της καλλιέργειας. Συνεπώς, το μειονέκτημα αυτό της υδροπονίας δεν είναι απόλυτο αλλά σχετικό και μπορεί να αντιμετωπισθεί ικανοποιητικά μέσω προσαρμογής του προγράμματος άρδευσης στις ανάγκες της καλλιέργειας. 1.5 Τύποι υδροπονικών συστημάτων Στη διεθνή βιβλιογραφία συναντήθηκαν πολλοί διαφορετικοί τρόποι υδροπονικών τεχνικών και συστημάτων καλλιέργειας.τα υδροπονικά συστήματα προέρχονται από διαφορετικούς συνδυασμούς των στοιχείων από τα οποία απαρτίζονται, τα οποία διαμορφώνονται ως εξής: -17-

18 - Θρεπτικά διαλύυατα στερεά (ανόργανα, οργανικά, συνθετικά και μικτά) ρευστά (υγρά και αέρια) - Μέσα ανάπτυξης σταθερά (υδρορροές, πλαίσια, κλπ) κινητά (σάκοι, φύλλα, νάιλον, κλπ) -Μέσα άρδευσης με ασυνεχή ροή, ανακυκλούμενα ή μη( π.χ. DFT- βαθιάς επίπλευσης) με συνεχή ροή ανακυκλούμενα (π.χ. NFT - στοιβάδα θρεπτικού διαλύματος) Ανάλογα με το συνδυασμό τους, προκύπτουν διαφορετικά συστήματα υδροπονικής καλλιέργειας. Αναφέρονται ως κυριότερα τα ακόλουθα: Τεχνική Στάγδην Άρδευσης(Ρπρ Irrigation Technique. DIT) σε σάκους (growth bags), A: με τύρφη, Β: με περλίτη, Γ: με ελαφρόπετρα, Δ: με κοκκόφοίνικα(γνωστό και ως cocosoil), Ε:με πετροβάμβακα Εικόνα 1 Drip Irrigation Technique Τα φυτά καλλιεργούνται σε αδρανή ή οργανικά υποστρώματα και το θρεπτικό διάλυμα τροφοδοτείται κοντά στις ρίζες 6-7 φορές την ημέρα με τη μορφή σταγόνων. Αυτή η τεχνική ονομάζεται και «Drip Fertigation Technique». Χάρη σ αυτή την τεχνική παράγονται στις ερήμους της Ασίας πολλά εξαγώγιμα λαχανοκηπευτικά και ανθοκομικά προϊόντα. Είναι κατάλληλη και για οπωροφόρα και φυτά κηποτεχνίας. (Μανιός, 2007)

19 Εικόνα 2. growth bags Εικόνα 4.Γλαστράκι Coco Pots Εικόνα 3. Περλίτης Εικόνα 5.Ελαφρόπετρα Εικόνα 6Ύποδοχείς από πετροβάμβακα

20 1.5.2 Σύστηιια υε ψεκασυό του ριζικού συστήματος. Αεροπονική Καλλιέργεια. α)τεχνική Ψεκασμού Ριζόσφαιραο (Root Mist Technique. RMT) Ομίχλη θρεπτικού διαλύματος ψεκάζεται κάθε 4-5 λεπτά στις ρίζες ενώ τα φυτά κρέμονται κατά κάποιο τρόπο από την κορυφή. Αυτή η τεχνική είναι πιο γνωστή ως «α ε ρ ο π ο ν ί α». Είναι κατάλληλη για τη ριζοβολία των μοσχευμάτων και για την εξαγωγή φυτο-φαρμακευτικών ουσιών από τις ρίζες, για ιατρικούς σκοπούς. β)τεγνική Νέφωσης Ριζόσφαιραο (Fog Feed Technique, FFT) Αυτή είναι παρόμοια με την τεχνική ψεκασμού με τη διαφορά ότι το μέγεθος των σταγονιδίων είναι πολύ μικρότερο. Χρειάζεται ακόμα σημαντικές τεχνικές βελτιώσεις για να έχει εφαρμογή στην πράξη. Εικόνα 8.Foq Feed Technique Η Αεροπονία είναι η πιο πρόσφατη εξέλιξη στις υδροπονικές μεθόδους η οποία κέρδισε σε δημοσιότητα τα τελευταία χρόνια. Σύμφωνα με τη διεθνή εταιρεία για τις καλλιέργειες εκτός εδάφους (International Society for Soiless

21 Culture) είναι ένα σύστημα στο οποίο οι ρίζες είναι συνεχώς ή ασυνεχώς σε περιβάλλον κορεσμένο με λεπτά σταγονίδια (a mist or aerosol) θρεπτικού διαλύματος. Εικόνα Θ.Ριζικό σύστημα όπου υποδοχέας είναι πλάκες από φελιζόλ Σύστημα NFT (Nutrient Film Technique = Τεχνική λετττιχ θρεπτικής στοιβάδας) Οι ρίζες των φυτών αναπτύσσονται μέσα σε καθαρό θρεπτικό διάλυμα, το οποίο όμως είναι τρεχούμενο. Έτσι όσο κυκλοφορούν τα θρεπτικά στοιχεία η επιφάνεια των ριζών είναι εκτεθειμένη στον αέρα. Αυτό βοηθά τις ρίζες να «αναπνέουν». Πολύ καλή για την παραγωγή κηπευτικών. To NFT είναι ένα κλειστό υδροπονικό σύστημα, δεδομένου ότι το θρεπτικό διάλυμα ανακυκλώνεται συνεχώς και επαναχρησιμοποιείται

22 1.5.4 EBB/FLOW (Fill & Drain - Γέυισυα και άδειασυα) Ένα άλλο σύστημα που πήρε το όνομά του από τον τρόπο λειτουργίας του. Ειδικά δοχεία που περιέχουν το υλικό στήριξης "φιλοξενούν" τα φυτά. Τα δοχεία είναι διαμορφωμένα έτσι ώστε να εξυπηρετούν την λειτουργία του συστήματος. Έχουν λοιπόν τρύπες στράγγισης στο κάτω μέρος τους μια παροχή θρεπτικού διαλύματος στο επιθυμητό ύψος ενώ μια ακόμα τρύπα πιο ψηλά μας εξασφαλίζει από περίπτωση υπερχείλισης.η παροχή στο σύστημα αυτό γίνεται μόνο με αντλία σε αντίθεση με το N.F.T που μπορεί να λειτουργεί και με βαρύτητα. Σε τακτικά χρονικά διαστήματα η αντλία στέλνει θρεπτικό μείγμα στο δοχείο έως ότου φτάσει το θρεπτικό διάλυμα στην επιθυμητή στάθμη και μετά σταματά. Το θρεπτικό διάλυμα διαφεύγει από τις τρύπες στράγγισης σιγά σιγά και επιστρέφει στο δοχείο συγκέντρωσης. Όσο το θρεπτικό διάλυμα βρίσκεται μέσα στο δοχείο τα φυτά απορροφούν στοιχεία. Η διαφυγή του νερού όμως προς τα κάτω προκαλεί την είσοδο αέρα από την πάνω πλευρά. Με αυτό τον τρόπο εξασφαλίζεται και ο αερισμός των ριζών. Οι υπόλοιπες λειτουργίες όπως η ανακύκλωση εμπλουτισμός και θέρμανση του διαλύματος είναι ίδιες με το N.F.T γίνονται δηλαδή μέσα στο δοχείο συγκέντρωσης και το διάλυμα ξαναχρησιμοποιείται. Είναι κατάλληλη για ερασιτεχνική χρήση και για φυτώρια. (Μαυρογιανόπουλος,1994)

23 ΑΣΦΑΛΒΑ Εικόνα 11.Απεικόνιση συστήματος ΕΒΒ Ρ1_0\Λ/ Τεγνική Βαθειάς Ροής (Ρββρ Flow Τθοήηΐοιίθ. ΡΡΤ) Ρ θ θ ρ ΡΙονν Τ β ο ή η ια υ β Το υδροπονικό σύστηυα βαθειάς επίπλευσης αποτελεί την τελευταία εξέλιξη της τεχνικής στην υδροπονική καλλιέργεια φυλλώδων λαχανικών. Είναι το σύστημα που πρόκειται να εφαρμοστεί στην παρούσα μελέτη. Η συγκεκριμένη τεχνική, ως αποτέλεσμα σύγκρισης με τις υπόλοιπες τεχνικές υδροπονίας, αποδεικνύει ότι έχει την μεγαλύτερη δυνατή απόδοση στις καλλιέργειες φυλλώδων λαχανικών. Η τεχνική της βαθειάς επίπλευσης σχεδιάσθηκε και αναπτύχθηκε από μεγάλα πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα της Αμερικής και του Καναδά, ενώ αρκετά πειράματα έχουν γίνει και από την Ν.Α.8.Α. με αντικείμενο καλλιέργειας την γνωστή στη χώρα μας ως Γαλλική Σαλάτα (άυνθίΐιββά)

24 Η μέθοδος αυτή αφορά την παραγωγή σποροφύτων σε θερμοκήπια με υψηλή ή χαμηλή κάλυψη μέσα σε λεκάνες με νερό, όπου έχει προστεθεί θρεπτικό διάλυμα. Το θερμοκήπιο μπορεί να είναι από το πιο απλό έως το πιο σύγχρονο. Απαραίτητη όμως προϋπόθεση είναι το επίπεδο της επιφάνειας του εδάφους να είναι καλά αλφαδιασμένο.το μήκος καθώς και το πλάτος των λεκάνων εξαρτάται από τον αριθμό των τελάρων και πρέπει να είναι τέτοιο ώστε να εφαρμόζουν μεταξύ τους και να μην αφήνουν κενά τα οποία θα ευνοήσουν τη δημιουργία βρύων στο νερό. (Ντζάνης, 2003) Εικόνα 12Ύποδογέαο με φυτά καπνού για Float System Πλεονεκτήματα υδροττονικού συστήματος επίπλευσης Η συγκεκριμένη μέθοδος υπερτερεί έναντι της παραδοσιακής καλλιέργειας στο χώμα, αλλά και των υπόλοιπων υδροπονικών μεθόδων γιατί: Παρουσιάζει υψηλό κόστος εγκατάστασης αλλά χαμηλό κόστος λειτουργίας (γρήγορα αποσβέσιμο). Ευκολία στην συντήρηση και στις καλλιεργητικές εργασίες

25 Δυνατότητα αυτοματοποίησης πολλών διαδικασιών (σποράς, μεταφύτευσης, συλλογής) και επομένως παραπέρα μείωση του λειτουργικού κόστους. Δίνει την δυνατότητα επίτευξης υψηλών πυκνοτήτων φύτευσης και επομένως καλύτερης εκμετάλλευσης της καλλιεργούμενης επιφάνειας. Σε ένα θερμοκήπιο όπου εφαρμόζεται η τεχνική της επιπλέουσας υδροπονίας, η εκμετάλλευση της επιφάνειας ξεπερνά το 90% έναντι του 60% που μπορεί να επιτευχθεί με τις υπόλοιπες μεθόδους καλλιέργειας, υδροπονικές ή μη. Σαν καλλιέργεια κλειστού τύπου (ανακύκλωσης του θρεπτικού διαλύματος) δεν παράγει απόβλητα και δεν ρυπαίνει με κανένα τρόπο το περιβάλλον σε αντιπαράθεση με την καλλιέργεια σε χώμα ή την καλλιέργεια σε ανοικτό υδροπονικό σύστημα, που μολύνουν το περιβάλλον με εκπομπές μεγάλων ποσοτήτων λιπασμάτων και ειδικά νιτρικών (μόλυνση υδροφόρου ορίζοντα). Χρησιμοποιεί ελάχιστο νερό, το απόλυτα απαραίτητο για τις βιολογικές ανάγκες του φυτού. Λόγω της κάλυψης της επιφάνειας καλλιέργειας, η απώλεια νερού λόγω εξάτμισης είναι αισθητά μειωμένη ενώ παράλληλα λόγω του κλειστού κυκλώματος καλλιέργειας, δεν υπάρχουν απώλειες προς το υπέδαφος Δεν χρησιμοποιεί κανένα είδος υποστρώματος φύτευσης και επομένως δεν παρουσιάζει κανένα είδος παθογένειας, λόγω της έλλειψης υποστρώματος όπου θα μπορούσαν να αναπτυχθούν μικροοργανισμοί. Επομένως δεν απαιτεί αλλαγή του υποστρώματος ή περιοδικές απολυμάνσεις (βλ. καλλιέργεια στο έδαφος - υδροπονική καλλιέργεια σε περλίτη) περιορίζοντας έτσι την ανάγκη χρήσης φυτοπροστατευτικών προϊόντων. Σε μία σωστά οργανωμένη και εξοπλισμένη μονάδα με πλήρη δυνατότητα ελέγχου και βελτιστοποίησης των συνθηκών ανάπτυξης η ανάγκη χρήσεως φυτοπροστατευτικών προϊόντων είναι ελάχιστη ή και μηδενική, με αποτέλεσμα τα παραγόμενα φυτά να είναι ελάχιστα ή καθόλου επιβαρυμένα. Τέλος λόγω του απόλυτα ελεγχόμενου περιβάλλοντος καλλιέργειας και ανάπτυξης των φυτών, καθώς και του απόλυτου ελέγχου των εισροών - εκροών του συστήματος, η διαπίστευση τέτοιου τύπου μονάδων είναι δεδομένη και απόλυτα οικολογική

26 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ - ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΥΠΟ ΜΕΛΕΤΗ ΜΟΝΑΔΑΣ

27 Η μονάδα θα εγκατασταθεί σε έκταση 10 στρεμμάτων στην περιοχή της Βαλύρας Μεσσηνίας. Η καλυπτόμενη επιφάνεια του θερμοκηπίου θα είναι 2 στρεμμάτα. Θα συνυπάρχουν τρία (3) καλλιεργητικά στάδια ανάλογα με το μέγεθος των φυτών. Θα έχει δυναμικότητα παραγωγής 2000 μαρουλιών ημερησίως. Η μονάδα πρόκειται να εξοπλιστεί με στοιχεία ελέγχου του περιβάλλοντος που θα περιλαμβάνουν σύστημα φυσικού και δυναμικού εξαερισμού, σύστημα ανακυκλοφορίας αέρα με δυναμικούς ανεμιστήρες, σύστημά δροσισμού με πάνελ, σύστημα θέρμανσης με αερολέβητα πυρήνα και θερμοκουρτίνες. Για την κατασκευή του θερμοκηπίου έχουν ληφθεί υπόψην οι κλιματικές συνθήκες της περιοχής, καθώς και οι απαιτήσεις της καλλιέργειας. Είναι εγκεκριμένου τύπου από τη Δινση Παραγωγής και Αξιοποίησης Προϊόντων Δενδροκηπευτικής, του Υπουργείου Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων, με Α.Π.: Η επιλογή έγινε κατόπιν αξιολόγησης διαφόρων προσφορών απο τους εν δυνάμει κατασκευαστές. Περιγραφή χωροθέτησης εντός θερμοκηπίου Στο εσωτερικό του θερμοκηπίου θα βρίσκονται 6 δεξαμενές καλλιέργειας, μία ανά αψίδα.οι 2 δεξαμενές είναι διαστάσεων 0,35ιτι χ 5,4ιπ χ 47ιτι η κάθε μια.συνολικού εμβαδού 253,8 ιπ2 και συνολικού όγκου 88,83 ιτι3. Η χωρητικότητα του θρεπτικού διαλύματος είναι 76,14 ιπ3. Οι υπόλοιπες 4 δεξαμενές είναι διαστάσεων 0,35ιτι χ 5,4 πί χ 50ιύί η κάθε μια, συνολικού εμβαδού 270 ιπ2 και συνολικού όγκου 94,5 ιτι3. Η χωρητικότητα του θρεπτικού διαλύματος είναι 81 ιτι3. Τα 2 τραπέζια καλλιέργειας σποροφύτων είναι διαστάσεων 2,5ιπ χ 5ιπ συνολικού εμβαδού 12,5 ιπ2 έκαστο. Οι 5 διάδρομοι μεταξύ των δεξαμενών είναι πλάτους 1 ιύί και μήκους 50ιπ και περιμετρικά πλάτους 0,5πι. Το συνολικό εμβαδόν των διαδρόμων είναι 338,4 γπ2. Περιγραφή αποθηκευτικών χώρων Στο χώρο αποθήκευσης θα βρίσκεται το σύστημα αυτόματης υδρολίπανσης, ο προγραμματιστής, το αντλιοστάσιο λίπανσης καθώς και το σύστημα παροχής αέρα για την οξυγόνωση του θρεπτικού διαλύματος. Σε ειδικά διαμορφωμένα τμήματα της αποθήκης θα βρίσκονται τα λιπάσματα και τα φυτοφάρμακα ξεχωριστά, κάτω από τις απαραίτητες συνθήκες φύλαξης

28 Επιπλέον, σε ξεχωριστό τμήμα θα φυλάσονται τα υλικά συσκευασίας και τυποποίησης. 2.1 Στάδια καλλιεργητικής πρακτικής Για την επιπλέουσα υδροπονία θα πρέπει να χωρίσουμε την καλλιέργεια σε 3 στάδια. Το 1 στάδιο χρησιμοποιείται για την παραγωγή σποροφύτων. Το 2 στάδιο χρησιμοποιείται για την πυκνή καλλιέργεια. Το 3 χρησιμοποιείται για την αραιή καλλιέργεια η οποία είναι και η τελική μέχρι την συλλογή των προϊόντων. Και τα τρία στάδια θα πραγματοποιούνται μέσα στο θερμοκήπιο καλλιέργειας των 1.958,4 πι2 1 στάδιο. Στην πρώτη αψίδα του θερμοκηπίου θα τοποθετηθεί ειδικό αλουμινένιο τραπέζι καλλιέργειας σποροφύτων με πάτο EBB - FLOW διαστάσεων 2,5 μ. πλάτος X 5 μ. μήκος. Στα δύο τραπέζια θα τοποθετούνται δίσκοι από πετροβάμβακα (διαστάσεων 30 εκ. X 60 εκ. = 98 θέσεων ) στους οποίους γίνεται η σπορά των φυτών. Η παραμονή στο 1 στάδιο θα είναι περίπου για 2 εβδομάδες. 2 στάδιο. Μετά την ολοκλήρωση του 1ου σταδίου θα γίνεται μεταφύτευση των σποροφύτων σε πλάκες Styrofoam διαστάσεων 0,6μ. X 0,8μ. οι οποίες θα έχουν θέσεις για 30 φυτά, με τρόπο ώστε οι ρίζες να κρέμονται από το κάτω μέρος του δίσκου. Οι πλάκες Styrofoam θα πρέπει να αντικαθίστανται κάθε χρόνο, επειδή όμως αυτό δεν είναι εφικτό λόγω του μεγάλου κόστους, θα πρέπει οι επαναχρησιμοποιούμενοι δίσκοι να πλένονται και κατόπιν να απολυμαίνονται καλά. Οι πλάκες Styrofoam με τα φυτά αφήνονται να επιπλέουν στην διαμορφωμένη δεξαμενή με το θρεπτικό διάλυμα. Με αυτό τον τρόπο οι ρίζες βρίσκονται σε ένα περιβάλλον ιδανικής σύνθεσης και επομένως το φυτό παρουσιάζει μία αλματώδη ανάπτυξη, που μόνο περιορισμό έχει την γενετική ταχύτητα μεταβολισμού του ίδιου του φυτού. Η σύσταση του διαλύματος σε θρεπτικά στοιχεία ελέγχεται συνεχώς και

29 διορθώνεται κατάλληλα έτσι ώστε το φυτό να δέχεται την ιδανική θρέψη σε όλα τα στάδια ανάπτυξής του. Με συχνές εγχύσεις αέρα στην δεξαμενή καλλιέργειας επιτυγχάνεται ο επαρκής αερισμός του διαλύματος και του ριζικού συστήματος του φυτών, γεγονός που προκαλεί την μέγιστη δυνατή επιτάχυνση του μεταβολικού τους ρυθμού. Η παραμονή στο 2 στάδιο θα είναι περίπου για 2 εβδομάδες. 3 στάδιο. Μετά την ολοκλήρωση του 2ου σταδίου θα γίνεται μεταφύτευση των σπορόφυτων σε πλάκες Styrofoam διαστάσεων 0,6μ. X Ο,δμ. οι οποίες θα έχουν θέσεις για 12 φυτά. Η τοποθέτηση αυτών των πλακών θα γίνεται στις διαμορφωμένες δεξαμενές. Τα φυτά λόγω της ευρωστίας που αποκτούν, παρουσιάζουν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα σε ασθένειες; αυτό σε συνδυασμό με την έλλειψη υποστρώματος, μειώνει ή και εκμηδενίζει την ανάγκη χρήσης φυτοπροστατευτικών ουσιών - φυτοφαρμάκων. Το αποτέλεσμα είναι να λαμβάνονται ποσοτικά μεγαλύτερες, ποιοτικά καλύτερες και αριθμητικά περισσότερες καλλιέργειες ανά έτος, από οποιοδήποτε άλλο γνωστό σύστημα καλλιέργειας. Η παραμονή στο 3 στάδιο μέχρι και την συλλογή των προϊόντων θα είναι περίπου 15 ημέρες. 2.1 ΣΚΕΛΕΤΟΣ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Το θερμοκήπιο ΜΙΙΙ_ΤΙ8ΡΑΝ που επιλέχθηκε είναι ένα τροποποιημένο τοξωτό πολύρρυκτο θερμοκήπιο προηγμένης τεχνολογίας, αποτέλεσμα επιστημονικού σχεδιασμού, κατασκευασμένο με υλικά υψηλής ποιότητας. Ο σκελετός αποτελείται από χαλύβδινα κατασκευαστικά στοιχεία, διαφόρων διατομών σύμφωνα με Ευρωπαϊκές προδιαγραφές. Η κατασκευή του σκελετού των θερμοκηπίων πληροί τις προδιαγραφές της Ε.Ε.. Ο σχεδιασμός του σκελετού λαμβάνει υπ όψιν τα διάφορα μόνιμα, πρόσθετα φορτία

30 έτσι ώστε το θερμοκήπιο να διαθέτει την απαιτούμενη στατική αντοχή επιτρέποντας την μέγιστη δυνατή περατότητα του ηλιακού φωτός. Κλιματικά φορτία: Αντοχή της κατασκευής σε φορτία ανεμοπίεσης που αντιστοιχούν σε ταχύτητα ανέμου 120 km/h. Φορτίο χιονιού: 25 Kg/m2. Φορτίο καλλιέργειας: 15 Kg/m2. Οι διαστάσεις του σκελετού είναι οι εξής: Άνοιγμα αψίδων : 6,40 m Ύψος Υδρορροής : 3,50 m Ύψος Κορφιά : 4,80 m Απόσταση τόξων : 3,00 m ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΚΕΛΕΤΟΥ Όλα τα κατασκευαστικά στοιχεία πρέπει να είναι γαλβανισμένα και παράγονται με την μέθοδο «Hot Dip Galvanize», με ποιότητα ψευδαργύρου 99,99% και πάχος γαλβανίσματος minimum 400 g/m2, έτσι ώστε να ανταποκρίνονται σε 1θετή αντιοξειδωτική προστασία. Αναλυτικά τα κατασκευστικά στοιχεία έχουν ως εξής: Καμπύλοι σωλήνες (τόξα) 60mmX2mm Ορθοστάτες 60mmX3mm Υδροροές νευρωμένες σε 6 σημεία, πάχους 2mm Σωλήνες συνδέσεως (τεγίδες) 33mmX2,0mm Σταυροί συναρμολόγησης αψίδων 53mmX2,5mm Κεφαλές υποδοχής σχήματος Ύ για τη συναρμολόγηση των αψίδων πάχους 3mm Σωλήνες 33X2mm για την ενίσχυση του σκελετού (τεγίδες) Σωλήνες μορφής τετραγωνικής διατομής 25X25mm και 30X30mm για την τοποθέτηση του υλικού κάλυψης

31 Οι διαστάσεις του συγκροτήματος είναι οι εξής: Πλάτος: 38,4 m (6 αψίδες πλάτους 6,40 m) Μήκος: 51,0 m Εμβαδόν:1.958,4 m2 2.2 ΘΕΜΕΛΙΩΣΗ Το θερμοκήπιο ως μεταλλική κατασκευή φέρει τα φορτία του ιδίου βάρους του σκελετού του καθώς επίσης και κάποια άλλα φορτία μηχανημάτων, σωληνώσεων που εξαρτώνται από τον σκελετό του αλλά και φορτία κινητά όπως το εργατικό προσωπικό που επισκευάζει κάποια σημεία του σκελετού και των υλικών κάλυψης, φορτία από διάφορες καλλιέργειες, φορτία από βροχή, χιόνι και άνεμο. Αποτέλεσμα της δράσης αυτών των φορτίων είναι η άσκηση διάφορων πιέσεων και δυνάμεων που τείνουν να το παραμορφώσουν κατά διάφορους τρόπους. Τα διάφορα σκελετικά στοιχεία αντιστέκονται σε αυτές τις παραμορφώσεις αλλά χρειάζεται και η σωστή αγκύρωση αυτών και ολόκληρου του σκελετού στο έδαφος που είναι και το σημείο στήριξης όλης της κατασκευής. Για αυτό το λόγο απαιτείται η θεμελίωση του θερμοκηπίου στο υποκείμενο έδαφος. Οι θερμοκηπιακές μονάδες καθώς και όλες οι μεταλλικές κατασκευές θεμελιώνονται. Ανοίγονται τρύπες με μηχανοκίνητο τρυπάνι διαμέτρου 0,35 m περίπου και βάθους 0,8 m τουλάχιστον, με σκοπό το επίπεδο της θεμελίωσης να βρίσκεται στο ανέγγιχτο τμήμα του εδάφους έτσι ώστε να μην επηρεάζεται από τις τυχόν παραμορφώσεις αυτού. Η θεμελίωση γίνεται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να μεταφέρονται με ασφάλεια τα οριζόντια και κατακόρυφα φορτία των κατασκευών και να αποφεύγονται οι διαφορικές καθιζήσεις. Στη συνέχεια γεμίζουμε τις τρύπες με τσιμέντο Β180 και εγκιβωτίζουμε τα στοιχεία πάκτωσης μέσα σ αυτές. 2.3 ΚΑΛΥΨΗ ΜΟΝΑΔΑΣ ΚΑΛΥΨΗ ΟΡΟΦΗΣ Στη συγκεκριμένη θερμοκηπιακή μονάδα η κάλυψη των οροφών θα γίνει με διπλό φιλμ πολυαιθυλενίου. Το στρώμα αέρος που δημιουργείται με την βοήθεια αεραντλιών ανάμεσα στα δύο φύλλα πολυαιθυλενίου αυξάνει την θερμομονωτικότητα του θερμοκηπίου και μειώνει το πρόβλημα της έντονης συμπύκνωσης των υδρατμών, με την παρεμβολή του στρώματος του αέρος ανάμεσα στο εσωτερικό χώρο του θερμοκηπίου και στο περιβάλλον

32 Το φιλμ πολυαιθυλενίου είναι μακράς διάρκειας, με ειδικά πρόσθετα όπου επιτυγχάνουμε καλύτερη θερμομόνωση και καλύτερη διάχυση του φωτός. Οι φυσικές ιδιότητες του φιλμ πολυαιθυλενίου είναι οι εξής: Ειδικό βάρος: 0,92 gr/cm3 Πάχος: 180 μιπ Περατότητα στη ηλιακή ακτινοβολία: 88 % Ανώτατη θερμοκρασία αντοχής: +90 C Κατώτατη θερμοκρασία αντοχής: -40 C Επιμήκυνση: 500 % Διάρκεια ζωής: 4 καλλιεργητικές περίοδοι. ΚΑΛΥΨΗ ΠΡΟΣΟΨΕΩΝ & ΠΛΑΪΝΩΝ ΠΛΕΥΡΩΝ Οι προσόψεις και οι πλαϊνές πλευρές θα είναι καλυμμένες με πλαστικό πολυεστέρα, fiberglass. Το σκληρό πλαστικό πολυεστέρα κατασκευάζεται από πολυεστέρα στον οποίο έχουν προστεθεί 20-34% ίνες ύαλου και ίνες πολυαμιδίου. Είναι υλικό εξαιρετικής μηχανικής αντοχής και με μεγάλη διάρκεια ζωής. Μια ειδική επικάλυψη διατηρεί τις ίνες του ύαλου και του πολυαμιδίου στη σωστή θέση και ελαχιστοποιεί τις παραμορφώσεις. Το υλικό αυτό διαχέει το φως, δεν δημιουργεί σκιές και επιτρέπει την είσοδο του ορατού φάσματος της ακτινοβολίας ενώ εμποδίζει την είσοδο της βλαπτικής υπεριώδους ακτινοβολίας. Οι φυσικές ιδιότητες του φίλμ πολυαιθυλενίου είναι οι παρακάτω: Ειδικό βάρος: 1,4 gr/cm3 Πάχος: 1,0 cm Περατότητα στη ηλιακή ακτινοβολία: 90 % Ανώτατη θερμοκρασία αντοχής: 120 C Κατώτατη θερμοκρασία αντοχής: -30 C Χώρος Θερμοκηπίου Η είσοδος θα γίνει από μία (1) συρόμενη πόρτα 2,5X2,5m. Εσωτερικά υπάρχει προθάλαμος ειδικά διαμορφωμένος για την αποτροπή εισόδου εντόμων ή άλλων μολυσμάτων. Η κάλυψή του είναι με ειδικό εντομοστατικό δίκτυ (σίτα)

33 2.4 ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΞΑΕΡΙΣΜΟΥ ΦΥΣΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ Ο φυσικός αερισμός θα πραγματοποιείται με τη δημιουργία έξι (6) παραθύρων οροφής με κάλυψη όμοια με αυτή της οροφής, τα οποία θα ανοιγοκλείνουν αυτόματα. ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ Στις εφαρμογές δυναμικού αερισμού θα χρησιμοποιούνται ανεμιστήρες ιταλικής προέλευσης 1,5 ίτρ (1.10 ΙάΛ/), 380 ν/50-60 Ηζ, ειδικά σχεδιασμένοι για αερισμό μεγάλων χώρων όπως τα θερμοκήπια, τα πτηνοτροφεία και γενικά γεωργικά κτίρια. Οι ανεμιστήρες αυτοί είναι μηχανήματα υψηλής απόδοσης, αποτέλεσμα του έλικα μεγάλης διαμέτρου (1.270 πιτη) και χαμηλής ταχύτητας περιστροφής (430 ΡΡΜ), που επιτρέπει υψηλές παροχές αέρα ( ιτι3/ίι) με σχετικά μέτριας ισχύος ηλεκτρική εγκατάσταση. ΠΑΡΟ ΧΗ (σι3/ ή) ΗΡ ΡΡΜ Βάρος Θόρυβος (όβ) Στατική πίεση (Ρβ) Πίνακας 1. Τεχνικά χαρακτηριστικά ανεμιστήρων Τοποθέτηση Οι ανεμιστήρες θα τοποθετηθούν στη μία πρόσοψη του θερμοκηπίου ενώ το πάνελ δροσισμού θα βρίσκεται στην άλλη πρόσοψη. Κατά τη θερινή περίοδο θα λειτουργούν σε συνδυασμό με τα πάνελ δροσισμού, από τα οποία και εισέρχεται ο αέρας, ενώ τα παράθυρα πρέπει να είναι κλειστά. Συνολικά θα τοποθετηθούν 10 ανεμιστήρες

34 Εικόνα 13. Εξαεριστήρες δυναμικού εξαερισμού 2.5 ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΡΟΣΙΣΜΟΥ Δεδομένου ότι πρόκειται για αδιαβατική ψύξη, με σταθερή θερμοκρασία υγρού βολβού, όσο μεγαλύτερη είναι η διαψορά θερμοκρασίας ξηρού και υγρού βολβού (wet bulb depression) τόσο αποδοτικότερη θα είναι η διαδικασία. Επίσης όσο η εξωτερική σχετική υγρασία είναι χαμηλότερη και η εσωτερική υψηλότερη, τόσο πιο αποτελεσματικό είναι το σύστημα. Τέλος θετική επίδραση στην απόδοση έχει και η ταχύτητα του αέρα διαμέσου του πάνελ, όταν είναι χαμηλή (μέχρι 1,5 m/sec), γεγονός που αυξάνει και την απόδοση του ανεμιστήρα. Η απόδοση του συστήματος κυμαίνεται από %. Συνεπώς η εφαρμογή του συστήματος αυτού είναι η ιδανική μέθοδος δροσισμού σε περιοχές και περιόδους με υψηλή θερμοκρασία και χαμηλή σχετική υγρασία, όπου μπορεί να επιτευχθεί μείωση της θερμοκρασίας μέχρι και 14 C. Στον παρακάτω πίνακα 2 φαίνεται αναλυτικά η μείωση θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται με πάνελ δροσισμού απόδοσης 80%, κάτω από διαφορετικούς συνδυασμούς εξωτερικής θερμοκρασίας - σχετικής υγρασίας

35 ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ (ΜΕΤΑ ΤΟ ΠΑΝΕΛ) Θερμοκρασία( C) Υγρασία (%) Θερμοκρασία( C) Υγρασία (%) Πίνακας 2. Διαφοροποίηση θερμοκρασίας- υγρασίας με τη χρήση πάνελ δροσισμού Τεχνικά στοιχεία τεμαχίου υγρού πάνελ Τα πάνελ εξάτμισης είναι η καρδιά του συστήματος. Στις εφαρμογές δροσισμού θα χρησιμοποιηθεί πάνελ της ιταλικής προέλευσης, που θεωρείται κορυφαίο σε ποιότητα και απόδοση. Διαστάσεις: μήκος χ ύψος χ πλάτος: 2000 χ 600 χ 100 πιπι Υλικά: πεπιεσμένο ειδικό χαρτί από κυτταρίνη εμποτισμένο με ειδικές ρητίνες, αδιάλυτα αντιμυκητασιακά συστατικά και παράγοντες ύγρανσης, που αυξάνουν την αποτελεσματικότητα και μεγιστοποιούν τη διάρκεια ζωής. Κυματοειδής μορφή του εξασφαλίζει επιφάνεια επαφής του νερού με τον εισερχόμενο αέρα 440 m2/m3. ειδικό τεμάχιο panel ομοιόμορφης διανομής του νερού την υδρορροή διανομής και την υδρορροή συλλογής του νερού που δεν εξατμίζεται το οποίο και επιστρέφει στη δεξαμενή. -34-

36 Εικόνα 14. Πάνελ δροσισμού Στη μονάδα τοποθετούνται πάνελ με τα εξής χαρακτηριστικά: Μήκος: 38,4 ιπ Ύψος: 2,00 ιπ Εμβαδόν: 76,8 ιπ2. ν*ρλ*αλ*τρου Εικόνα 15. Λειτουργική απεικόνιση του πάνελ δροσισμού. Το σύστημα δροσισμού περιλαμβάνει επίσης αντλίες παροχής νερού, δεξαμενές αποθήκευσης νερού, σωλήνα προσαγωγής, σωλήνα επιστροφής και σύστημα αυτόματης πλήρωσης δεξαμενών νερού. 2.6 ΣΥΣΤΗΜΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ Τα πλήρως θερμαινόμενα θερμοκήπια έχουν τα εξής πλεονεκτήματα: Παρέχουν τη δυνατότητα καλλιέργειας περισσότερων ειδών φυτών. Παρέχουν τη δυνατότητα προγραμματισμού της παραγωγής καθ όλη τη διάρκεια του έτους

37 Μειώνεται σημαντικά ο κίνδυνος απωλειών που οφείλονται σε μυκητολογικές ή βακτηριολογικές ασθένειες, οι οποίες αναπτύσσονται υπό συνθήκες υπερβολικής υγρασίας και χαμηλών θερμοκρασιών. Αυξάνεται η ποσότητα και βελτιώνεται η ποιότητα των παραγομένων προϊόντων. Ο θερμός αέρας είναι ο οικονομικότερος και καταλληλότερος τρόπος για τη θέρμανση των θερμοκηπίων. Το κόστος αγοράς των αεροθέρμων είναι χαμηλό σε σχέση με άλλα συστήματα θέρμανσης και η εγκατάστασή τους είναι εύκολη και δεν απαιτεί μόνιμες κατασκευές. Η θερμική τους αποδοτικότητα κυμαίνεται μεταξύ % και αυτόματες ρυθμίσεις και έλεγχοι εξασφαλίζουν την ομαλή και απρόσκοπτη λειτουργία τους για πολλά χρόνια. ΣΥΝΟΛΟ ΑΝΑΓΚΩΝ ΣΕ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ Απαιτούμενη θερμοκρασία χώρου : ( Αντιπαγετική προστασία ) Εξωτερική θερμοκρασία: 0 0 Ανάγκες σε θερμότητα: περίπου ΚοθΙ/Ιί. Στη θερμοκηπιακή μονάδα θα εγκατασταθεί ένας (1) αερολέβητας πυρήνα δυναμικότητας Ι^οαΙ/Ιι. Ο Αερολέβητας περιλαμβάνει: Πυρηνοκαυστήρα. Σιλό αποθήκευσης βιομάζας. Μαντεμένια σχάρα. Ανεμιστήρα. Ηλεκτρολογικό Πίνακα

38 Πλένουμ διανομής αέρα. Καμινάδα. Ο συγκεκριμένος αερολέβητας θα έχει την δυνατότητα καύσης ξύλου, pellet, ελαιοπυρήνα, κουκουτσιών, φλοιών ξηρών καρπών και κάρβουνου. ΘΕΡΜΟΚΟΥΡΤΙΝΕΣ Η θερμοκουρτίνα προστατεύει τη καλλιέργεια από την άνοδο της θερμοκρασίας στη διάρκεια της ημέρας ενώ αποτρέπει την γρήγορη ψύξη του θερμοκηπίου κατά τη νύχτα. Η σταθεροποίηση της θερμοκρασίας εντός του θερμοκηπίου επιτυγχάνεται αποτελεσματικότερα με την ισορροπία της σκίασης, της κυκλοφορίας του αέρα και της υγρασίας. Η σωστή κατανομή ποσότητας και των τριών είναι το μυστικό για τη σωστή θερμοκρασία που χρειάζεται το φυτό. Εικόνα 16. θερμοκουρτίνες 2.7 ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΑΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΣ ΑΕΡΑ ΑΞΟΝΙΚΟΙ ΑΝΕΜΙΣΤΗΡΕΣ Οι ανεμιστήρες κυκλοφορίας θα είναι μικροί ανεμιστήρες οι οποίοι τοποθετούνται στο εσωτερικό του θερμοκηπίου και ανακινούν συνεχώς τον αέρα. Σκοπό έχουν να μειώσουν: α) τα προβλήματα από τα υψηλά επίπεδα υγρασίας όπως ωίδιο, περονόσπορος και άλλες μυκητιάσεις,

39 β) τις θερμοκρασιακές διαφορές που δημιουργούνται στο εσωτερικό του θερμοκηπίου (με αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη ανάπτυξη της καλλιέργειας). Οι θερμοκρασιακές αυτές διαφορές μπορεί να οφείλονται : Στον προσανατολισμό του θερμοκηπίου. Στην ανομοιομορφία θέρμανσης. Στις διάφορες εισόδους του αέρα από τον σκελετό. Στη διαφορά θερμοκρασίας που υπάρχει μεταξύ κατώτερου και ανώτερου τμήματος του φυτού. Για να εξομαλυνθούν οι θερμοκρασιακές διαφορές θα πρέπει πρώτα να εντοπιστούν, να προσδιοριστεί η αιτία των διαφορών αυτών και στη συνέχεια να επισημανθούν οι περιοχές στις οποίες υπάρχει μεγάλη θερμοκρασιακή απόκλιση. Σε περιπτώσεις που οι θερμοκρασιακές αποκλίσεις είναι μεγάλες, η εγκατάσταση ανεμιστήρων είναι η μόνη λύση προκειμένου να βελτιωθεί το κλίμα του θερμοκηπίου. Οι ανεμιστήρες κυκλοφορίας διαδόθηκαν ευρέως διότι : - Εναλλάσσουν τον αέρα του θερμοκηπίου πολλές φορές (ανάλογα με τον τύπο του ανεμιστήρα). - Μειώνουν ικανοποιητικά τα προβλήματα ασθένειας που οφείλονται σε υψηλή σχετική υγρασία του αέρα, λόγω συνεχούς κίνησής του μέσα στο θερμοκήπιο. Τα πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τη χρήση των ανεμιστήρων είναι τα εξής: Πολύ μικρή κατανάλωση ενέργειας. Πολύ καλή κατανομή του αέρα μέσα στο θερμοκήπιο λόγω του ειδικού αεροδυναμικού σχήματος που έχει. Πολύ μικρό μέγεθος, σε σχέση με άλλους ανεμιστήρες, για αποφυγή σκίασης της καλλιέργειας. Μέγιστη ανθεκτικότητα στην διάβρωση: η υψηλή υγρασία δεν αποτελεί πρόβλημα για την λειτουργία του ανεμιστήρα. Το μοτέρ είναι πλήρως στεγανό -38 -

40 και μπορεί να λειτουργεί σε περιβάλλον σχ. υγρασίας έως 100% χωρίς κανένα πρόβλημα για πάρα πολλά χρόνια. Εικόνα 17. Αξονικός ανεμιστήρας Η ανακυκλοφορία θα επιτυγχάνεται με την χρήση αξονικών ανεμιστήρων. Στην συγκεκριμένη εγκατάσταση απαιτούνται 12 αξονικοί ανεμιστήρες. Οι ανεμιστήρες που θα χρησιμοποιηθούν είναι ισχύος 0,15 Κνν και παροχής 3.000γπ3/Ιτ, με χαμηλό ρυθμό περιστροφής 900 ΡΡΜ, χαμηλό επίπεδο θορύβου, μικρό βάρος (8Κρ) και κατασκευή από ανοξείδωτο χάλυβα ανθεκτική στις δύσκολες συνθήκες του θερμοκηπίου

41 2.8 ΣΥΣΤΗΜΑ ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΥΤΟΜΑΤΗΣ ΥΔΡΟΛΙΠΑΝΣΗΣ XILEMA Εικόνα 18. Σύστημα υδρολίπανσης Σχεδιασμένο για μεσαίου και μεγάλου μεγέθους καλλιέργειες. Μπορεί να δεχθεί οποιονδήποτε από τους δύο διαφορετικούς προγραμματιστές της εταιρείας. Μπορεί να πάρει από 2 έως 8 δοχεία λιπασμάτων και ένα δοχείο με οξύ. Κατασκευή βάσης από ανοξείδωτο χάλυβα, αδιάβροχους ερμητικούς διακόπτες και υλικά τα οποία δεν σκουριάζουν. Ηλεκτρολογικός πίνακας στεγανός με ξεχωριστούς διακόπτες τριών θέσεων (manual- Ο-auto) και ενδεικτικές λυχνίες λειτουργίας για κάθε ηλεκτροβάνα άρδευσης, αντλία άρδευσης και πνευματικό αναδευτήρα. Η αναρρόφηση και έγχυση των λιπασμάτων γίνεται με βεντούρι και ειδικές παλμικές ηλεκτροβαλβίδες. Τα βεντούρι είναι κατασκευασμένα εξ ολοκλήρου από PVC, δεν υπάρχουν μηχανικά φθαρτά μέρη και απαιτούν ελάχιστη έως μηδαμινή συντήρηση παρέχοντας μεγάλη αξιοπιστία. Κάθε σετ αναρρόφησης λιπάσματος και οξέως φέρει επιπλέον χειροκίνητη βαλβίδα ελέγχου ροής και οπτικό παροχόμετρο, έτσι ώστε να είναι εύκολη η αρχική ρύθμιση και εύκολος ο έλεγχος της αναρρόφησης του κάθε λιπάσματος ξεχωριστά. Μανόμετρα μέτρησης πίεσης δικτύου, πίεσης βεντούρι, πίεσης πριν και μετά το φίλτρο

42 Εύκολη πρόσβαση σε κάθε στοιχείο του μηχανήματος. Το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει και με διαλυτά στερεά λιπάσματα και με υγρά λιπάσματα ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΗ STAR ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ XILEMA Εικόνα 19. Προγραμματιστής συστήματος υδρολίπανσης Προηγμένης τεχνολογίας προγραμματιστής για τον έλεγχο κάθε είδους καλλιέργειας. Ιδανική λύση για υδροπονική καλλιέργεια και για καλλιέργεια στο χώμα. Ιδανικός για ανακυκλώσιμα (κλειστά )συστήματα υδροπονίας. Ελέγχει μέχρι τρία σύστηματα υδρολίπανσης XILEMA. Είναι σε θέση να ελέγχει μέχρι: - 9 αντλίες ποτίσματος, 27 βοηθητικές αντλίες λιπασμάτων και 27 πνευματικούς αναδευτήρες. - 8 λιπάσματα και ένα οξύ για κάθε ένα από τα τρία συστήματα υδρολίπανσης XILEMA προγράμματα άρδευσης με 10 ομάδες ηλεκτροβάνων σε κάθε πρόγραμμα, 50 ομάδες ηλεκτροβάνων, 30 συνταγές δίσκους αποστράγγισης ( drainage trays ) ηλεκτροβάνες φίλτρα. - 6 αναμικτικές ηλεκτροβάνες και 9 διαφορετικές πηγές νερού. Κύρια χαρακτηριστικά: - Ελέγχει το ΡΗ και την αγωγιμότητα με επιπλέον δυνατότητα τοποθέτησης και δεύτερου αισθητηρίου ΡΗ όπως και διόρθωσης της αγωγιμότητας ανάλογα με την ηλιακή ακτινοβολία

43 - Έχει συναγερμό για μέγιστο και ελάχιστο ΡΗ και αγωγιμότητα. - Έχει ψηφιακές εισόδους με δυνατότητα συναγερμών για μέγιστη και ελάχιστη πίεση δικτύου. - Έχει ψηφιακές εισόδους με δυνατότητα τοποθέτησης παροχόμετρων νερού άρδευσης και ποσότητας λιπασμάτων. -Επιτρέπει την έναρξη της άρδευσης χρονικά, από ακτινοβολία,από απορροή, από εξωτερικό σήμα ή από έως 3 εξωτερικούς αισθητήρες. - Καθορίζει την διάρκεια άρδευσης χρονικά με επιπλέον δυνατότητα να την καθορίζει και με τον όγκο. - Έχει την δυνατότητα να ελέγχει την έκχυση των λιπασμάτων κατά την άρδευση με 4 τρόπους. Με την συνεχή έκχυση λιπασμάτων στην διάρκεια κάποιας χρονικής περιόδου, με σχετική ποσότητα λιπάσματος σε ποσοστά, με λίτρα λιπάσματος ανά κυβικό μέτρο νερού και με λίτρα λιπάσματος ανά πότισμα. - Έχει την δυνατότητα να κάνει προ έλεγχο αγωγιμότητας από 9 διαφορετικές πηγές νερού (δίκτυο, γεώτρηση, βρόχινο κ.τ.λ.) με 3 βήματα μίξης και εννιά συνταγές μίξης. - Έχει δυνατότητα επικοινωνίας με ηλεκτρονικό υπολογιστή με το λογισμικό Mithra Com Περιγραφή υλικών Αντλιοστασίου Λίπανσης Τέσσερις (4) Δεξαμενές από πολυαιθυλένιο, κατακόρυφες κυλινδρικές χωρητικότητας 1000 λίτρων, με έξοδο με φίλτρο στον πυθμένα και καπάκι, στις οποίες θα περιέχονται τα πυκνά λιπάσματα, συν μία (1) δεξαμενή χωρητικότητας 500 λίτρων στην οποία θα περιέχεται το οξύ. Οι δεξαμενές των λιπασμάτων θα διαθέτουν αυτόματο σύστημα ανάδευσης με αέρα, το οποίο θα λειτουργεί με ξεχωριστό μοτέρ ανάδευσης, καθώς και εξωτερική διάφανη στήλη ένδειξης στάθμης. -42-

44 Κάδος παρασκευής λιπασμάτων (1) από πολυαιθυλένιο χωρητικότητας 1000 λίτρων, στον οποίο θα γίνεται η παρασκευή του θρεπτικού διαλύματος. Ο κάδος παρασκευής διαθέτει το δικό του σύστημα ανάδευσης που λειτουργεί με ξεχωριστή ανοξείδωτη αντλία. Στον κάδο παρασκευής συγκεντρώνονται με ξεχωριστό δίκτυο σωληνώσεων και φίλτρων οι καθορισμένες ποσότητες λιπασμάτων και οξέος. Το παραγόμενο θρεπτικό διάλυμα διανέμεται κατόπιν στην καλλιέργεια μέσω του αυτόματου δικτύου άρδευσης. - Ανοξείδωτη φυγοκεντρική αντλία (1) ιδανική για άρδευση θρεπτικού διαλύματος με όλα τα απαραίτητα υλικά για σύνδεση με το σύστημα λίπανσης. - Συλλέκτης άρδευσης τομέων με τέσσερις (4) ηλεκτροβάνες και φίλτρο 3 " παροχής 50 ιπ3/ίτ -43 -

45 2.8.4 Σύστημα αντλίας - συλλέκτης δεξαμενής για ανακύκλωση - ανανέωση θρεπτικού διαλύματος. Σε κάθε δεξαμενή θα υπάρχει αντλία πισίνας και συλλέκτης με τρεις ηλεκτροβάνες 2, σύστημα το οποίο θα ανακυκλώνει συνεχώς το θρεπτικό διάλυμα ώστε να μην παραμένει στάσιμο και θα το ανανεώνει όταν οι συνθήκες το απαιτούν Σύστημα παροχής αέρα στις δεξαμενές για αερισμό του θρεπτικού διαλύματος. Σε κάθε δεξαμενή θα τοποθετηθούν διάτρητοι σωλήνες PVC οι οποίες θα τροφοδοτούν με ατμοσφαιρικό αέρα το θρεπτικό διάλυμα. Για την τροφοδοσία με αέρα θα χρησιμοποιηθούν πέντε μοτέρ ανάδευσης, ένα ανα δύο δεξαμενές Κεντρικό σύστημα άρδευσης - απορροής έτοιμου θρεπτικού διαλύματος για την πλήρωση και ανανέωση των δεξαμενών. Αυτό θα αποτελείται από κεντρικό δίκτυο σωλήνων PVC, αντλία άρδευσης ανοξείδωτη που θα τροφοδοτεί τις δεξαμενές καλλιέργειας από μία μεταλλική δεξαμενή προπαρασκευής διαλύματος

46 2.9 ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ Στη συγκεκριμένη κατασκευή έχουν εγκατασταθεί πίνακες ηλεκτρολογικών. Από τους πίνακες τροφοδοτούνται με ηλεκτρικό ρεύμα οι ηλεκτροκινητήρες όπου γίνονται και οι απαραίτητες συνδέσεις και τροφοδοτούν τις σχετικές εγκαταστάσεις. Σε αυτό το πίνακα υπάρχουν ασφάλειες για την προστασία των ηλεκτροκινητήρων από υπερφόρτωση, ρελέ ενεργοποίησης λειτουργίας των ηλεκτροκινητήρων και κεντρικές ασφάλειες προστασίας της ηλεκτρολογικής εγκατάστασης καθώς και γενικός διακόπτης. Επίσης οι πίνακες αυτοί φέρουν και κομβία χειροκίνητης ενεργοποίησης - απενεργοποίησης των διαφόρων μηχανισμών κατά την επιλογή του προσωπικού που θα τον χειρίζεται. ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΠΙΝΑΚΩΝ Για να γίνει η σύνδεση με τους πίνακες χρησιμοποιούνται τα ανάλογα καλώδια που πληρούν τα χαρακτηρηστικά όσον αφορά τα φορτία που υποστηρίζουν. Ακόμα, χρησιμοποιούνται διάφορα υλικά σύνδεσης όπως κλέμενς, κ.ά. για να ολοκληρωθεί η ηλεκτρολογική εγκατάσταση. Οι συνδέσεις έχουν γίνει με καλώδια τα οποία φέρουν εξωτερικά προστασία από μονωτικό υλικό με αντιδιαβρωτικές ιδιότητες ως προς την υγρασία, θερμική και ηλιακή ακτινοβολία και τα οποία είναι ανθεκτικά σε αλατούχα διαλύματα και σε όξινο περιβάλλον. Η εγκατάσταση του ηλεκτρολογικού δικτύου θα πραγματοποιηθεί από εξειδικευμένο συνεργείο ηλεκτρολόγων για την ασφαλή σύνδεση των ηλεκτρολογικών διατάξεων και την αποφυγή κινδύνου από πιθανά βραχυκυκλώματα είτε και για ολοσχερή καταστροφή του δικτύου και των συσκευών που τροφοδοτεί ακόμα και για ατυχήματα με κίνδυνο θανάτου

47 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΣ ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑΔΟΣ

48 Η οικονομική ανάλυση που παρουσιάζεται, αναφέρεται σε εκτιμώμενα στοιχεία σε υδροπονική καλλιέργεια μαρουλιού σε θερμοκήπιο 2 στρεμμάτων στο Ν. Μεσσηνίας για την καλλιεργητική περίοδο Η επένδυση θα γίνει με ιδία κεφάλαια και χωρίς να υπάγεται σε κάποιο αναπτυξιακό πρόγραμμα. Επενδυμένο κεφάλαιο Οι μορφές αυτές του κεφαλαίου αντιπροσωπεύουν τα παραγωγικά μέσα (έγγειες βελτιώσεις, κτήρια, μηχανήματα, εργαλεία, προμήθειες ), αναγκαία για την ομαλή λειτουργία της γεωργικής εκμετάλλευσης. Κτήρια -Θερμοκήπιο-»Σκελετός και κάλυψη = Ψυγείο, αποθήκες, συσκευαστήριο = Έγγειες βελτιώσεις -Περιμετρικό τοιχίο (οπλισμένο σκυρόδεμα) = Πηγή άρδευσης = Περίφραξη = 2000 Μηχανήματα -Σύστημα θέρμανσης - σκίασης= Πυρηνολέβητας Θερμοκουρτίνα Σύστημα δροσισμού = Πάνελ δροσισμού -Σύστημα ανακυκλοφορίας = αξονικοί ανεμιστήρες - Σύστημα υδρολίπανσης = Κομπιούτερ παρασκευής θρεπτικού διαλύματος Δεξαμενές πυκνών διαλυμάτων 2γπ3χ 3 τμχ

49 Δεξαμενή οξέος 2m3 χ 1 τμχ Δίκτυο σωληνώσεων PVC για την πλήρωση και ανάδευση των δεξαμενών. - Σύστημα εμπλουτισμού C02 = Δεξαμενές καλλιέργειας = Πλαστικό κάλυψης 1800 m2 = Φελιζόλ (τελάρα πολυουρεθανίου) 1800 m2= Αρδευτικό - Σωλήνες (PVC) επανακυκλοφορίας = Δίκτυο σωληνώσεων θέρμανσης θρεπτικού διαλύματος = Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις = Ηλεκτρολογικός πίνακας Γεννήτρια ΔΕΗ - κολώνες για 3Φ ρεύμα Αμοιβή ηλεκτρολόγου αναλώσιμα Διάφορα -Αυτοκίνητο = Εργαλεία = 1000 Συνολικό επενδυμένο κεφάλαιο= Οι τιμές που αναφέρονται είναι μετά ΦΠΑ. Δαπάνες κατά φορείς η συντελεστές παραγωγής Οι δαπάνες μια γεωργικής εκμετάλλευσης κατά συντελεστές παραγωγής αναλύονται σε: Δαπάνες εδάφους: Εδώ περιλαμβάνεται το τεκμαρτό ενοίκιο, το οποίο υπολογίζεται με βάση την αξία του ιδιόκτητου εδάφους (απογραφή εδάφους) και με επιτόκιο που κυμαίνεται από 2,5% έως 5% ανάλογα με τις οικονομικές συνθήκες που επικρατούν.στην προκειμένη περίπτωση, το επιτόκιο είναι 5%. Τεκμαρτό ενοίκιο = χ 5% =

50 Δαπάνες εργασίας: Εδώ, υπολογίζονται οι δαπάνες της ιδίας εργασίας βάση των απαιτούμενων ωρών σε όλους τους κλάδους και το ωρομίσθιο που διαμορφώνεται ανάλογα με την περιοχή. Επιπλέον υπολογίζεται η δαπάνη της ξένης εποχιακής εργασίας ή της ξένης μόνιμης. =21,900 Ιδία εργασία = 365 ημέρες χ 30 χ 2(1 εργάτης/στρέμμα ) = χ Ξένη εργασία = 365 ημέρες χ 30 χ 2(1 εργάτης/στρέμμα ) = χ2 = Σύνολο = Ε β δ ο μ α δ ια ίε ς Ω ρ ε ς Ε τ ή σ ιε ς Ώ ρ ε ς Μ εταφορά στην Α γορά 0,1 4 λεπτά/τμχ 1 6,3 ώ ρ ε ς / εβδομάδα 8 5 1,3 ώρες / έτος Διαφήμιση 0,0 3 5 λεπτά/τμχ 4,0 ώ ρ ε ς / εβδομάδα 2 1 2,9 ώ ρ ε ς /έ τ ο ς Σ πορά / Μ εταφύτευση / Συγκομιδή / Σ υσκευασία 1 λεπτά/τμχ 1 1 6,5 ώ ρ ες/ εβδομάδα ,3 ώρες / έτος Διαχείρηση Π αραγωγής 0,1 2 3 λεπτά/τμχ 1 4,3 ώ ρ ες/ εβδομάδα 7 4 8,5 ώρες / έτος Συντήρηση 0,0 1 8 λεπτά/τμχ 2,1 ώ ρ ε ς / εβδομάδα 1 0 9,5 ώρες / έτος Σ ύ ν ο λ ο Ε ρ γ α τ ο ω ρ ώ ν 1 5 3,2 ώ ρ ε ς / εβδομάδα ,5 ώρες / έτος Π α ρ α γ ω γ ή ς (Πίνακας 3). Οι εργασίες αποτυπώνονται στον πίνακα όπου εμφανίζονται οι απαιτούμενες ώρες εργασίας ανά στρέμμα γης. Η απαιτούμενη ανθρώπινη εργασία (ξένη και οικογενειακή) φτάνει τις 8000 ώρες/έτος ανά στρέμμα

51 Δαπάνες κεφαλαίου: Στις δαπάνες του συντελεστή «κεφάλαιο» γίνεται διαχωρισμός μεταξύ αυτών που αφορούν μόνιμες μορφές του και εκείνων που αφορούν τα αναλώσιμα. Στην πρώτη περίπτωση υπολογίζονται οι ετήσιες δαπάνες όλων των μορφών σταθερού κεφαλαίου, δηλαδή απόσβεση - συντήρηση - τόκος και ασφάλιστρα εγγείων βελτιώσεων, κτιρίων, μηχανικού εξοπλισμού κ.ά. Σταθερές δαπάνες α) Αποσβέσεις -Ψυγείου,αποθήκης,συσκευαστηρίου,θερμοκηπίου= χ 5% = Μηχανημάτων = χ 10% = β) Συντήρηση - Ψυγείου, αποθήκης, συσκευαστηρίου = χ 1% = Θερμοκηπίου = χ 4% = Μηχανημάτων = χ 4% = 4560 γ) Ασφάλιστρα (Θερμοκήπιο + Ψυγείο, αποθήκες, συσκευαστήριο) χ 5% = χ 5% = 4850 δ) Τόκοι πάγιου κεφαλαίου Επενδυμένο κεφάλαιο/2 χ 4% = /2 χ 4% = 4220 Σύνολο σταθερών δαπανών = Στη δεύτερη περίπτωση, δηλαδή στο μεταβλητό κεφάλαιο, ο υπολογισμός είναι απλός, καθώς μεταφέρονται όλα τα αναλώσιμα από τους λογαριασμούς των κλάδων. Τα αναλώσιμα (σπόροι, λιπάσματα, φάρμακα κλπ) μαζί με τη μισθωμένη ανθρώπινη εργασία, αποτελούν το κυκλοφοριακό κεφάλαιο της γεωργικής εκμετάλλευσης. Το κεφάλαιο αυτό που ενσωματώνεται στην παραγωγική διαδικασία σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα, έχει τόκο. Μεταβλητές δαπάνες - Σπόροι = Λιπάσματα =

52 - Φυτοπροστασία = Πυρηνόξυλο = Πετρέλαιο για το C02 = Εργατικά =365 ημέρεςχ30 χ 2(1εργάτης/στρέμμα) = χ2 = Μεταφορικά = Τυποποίηση- Συσκευασία = Δ.Ε.Η = Νερό = 2000 Σύνολο μεταβλητών δαπανών= Τόκος κυκλοφοριακού κεφαλαίου /2 χ 8% = 2036 Σύνολο μεταβλητών δαπανών = ΣΥΝΟΛΙΚΕΣ ΔΑΠΑΝΕΣ = Μεταβλητές δαπάνες + σταθερές δαπάνες = = = ΚΟΣΤΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ANA ΤΕΜΑΧΙΟ = Σύνολο των δαπανών / Σύνολο παραγωγής = / τμχ = 0,

53 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

54 Υπολογισμός οικονομικού αποτελέσματος Η οικονομική ανάλυση της εκμετάλλευσης δικαιολογεί το οικονομικό αποτέλεσμα της προηγούμενης παραγωγικής διαδικασίας και ταυτόχρονα αποκαλύπτει αδυναμίες που αφορούν στη λειτουργία της. Η γνώση της υπάρχουσας οικονομικής κατάστασης της εκμετάλλευσης, δίνει στον παραγωγό τη δυνατότητα να συγκεκριμενοποιήσει τις αλλαγές που πρέπει να κάνει για να τη βελτιώσει. Με άλλα λόγια μπορεί να εντοπίσει τους βασικούς παράγοντες που την επηρεάζουν και να εστιάσει στο πρόβλημα που καλείται να λύσει. Η οικονομική εικόνα της εκμετάλλευσής του είναι αποτέλεσμα των οικονομικών, πολιτικών και καιρικών συνθηκών και κυρίως της ικανότητάς του να τις διαχειριστεί. Αντικειμενικός κριτής ο ίδιος ο παραγωγός της υπάρχουσας κατάστασης, αναλαμβάνει την ευθύνη που του αναλογεί, και αποφασίζει για την επόμενη παραγωγική διαδικασία. Ακαθάριστη πρόσοδος Η Ακαθάριστη Πρόσοδος είναι η ολική αξία της παραγωγής με την προϋπόθεση ότι όλη η παραγόμενη ποσότητα διατίθεται στην αγορά, εκφρασμένη σε χρήμα. Στοιχεία της ακαθάριστης προσόδου είναι: Η αξία των πωλούμενων και χορηγούμενων προϊόντων σε άλλους κλάδους. Η αξία των προϊόντων που χορηγήθηκαν ως αμοιβή σε τρίτους. Οι επιδοτήσεις παραγωγής. Η ακαθάριστη πρόσοδος, είναι το πρώτο και ευκολότερα υπολογιζόμενο οικονομικό αποτέλεσμα, που δείχνει την παραγωγική δραστηριότητα του γεωργού και την εντατικότητα της επιχείρησης. Δεν αντικατοπτρίζει όμως το βιοτικό επίπεδο του γεωργού, καθώς αυτό το δείχνει μόνο το γεωργικό οικογενειακό εισόδημα. Αξίζει να σημειωθεί ότι υπάρχουν διακυμάνσεις στις τιμές πώλησης ανά τεμάχιο ανάλογα με την εποχή και τη ποσότητα διάθεσης των τεμαχίων στην αγορά. Ο υπολογισμός γίνεται με μια εκτιμώμενη μέση τιμή 0,4 / τεμάχιο και με ημερήσια συγκομιδή 2000 τεμαχίων. Ακαθάριστη πρόσοδος = τμχ χ 0,4 /τμχ =

55 Κέρδος ή Ζημιά Είναι η αμοιβή του επιχειρηματία για τον επιτυχημένο συνδυασμό των συντελεστών παραγωγής. Επομένως, είναι το οικονομικό αποτέλεσμα που αντικατοπτρίζει την ικανότητα του επιχειρηματία και ενδιαφέρει κυρίως τις επιχειρηματικής μορφής γεωργικές επιχειρήσεις, αλλά και όλους τους γεωργούς,αφού το κέρδος είναι στοιχείο όλων των υπόλοιπων οικονομικών αποτελεσμάτων. Σε περίπτωση μη επιτυχούς συνδυασμού έχει ζημία. Το κέρδος υπολογίζεται με αφαίρεση των δαπανών παραγωγής από την ακαθάριστη πρόσοδο. Καθαρό κέρδος = ακαθάριστη πρόσοδος - σύνολο δαπανών = = = Ακαθάριστο Κέρδος Ακαθάριστο κέρδος, είναι η αμοιβή των σταθερών συντελεστών παραγωγής. Είναι το οικονομικό αποτέλεσμα που συνδέεται άμεσα με τον κάθε κλάδο παραγωγής της επιχείρησης και προκύπτει από την αφαίρεση των μεταβλητών δαπανών της επιχείρησης από την ακαθάριστη πρόσοδο. Το ακαθάριστο κέρδος χρησιμοποιείται ως αντικειμενικός δείκτης σύγκρισης και επιλογής κλάδων παραγωγής σε ένα σχέδιο παραγωγής. Ακαθάριστο κέρδος = ακαθάριστη πρόσοδος - σύνολο μεταβλητών δαπανών = = Καθαρή Πρόσοδος Η καθαρή πρόσοδος, αντιπροσωπεύει την αμοιβή του κεφαλαίου και του εδάφους, που χρησιμοποιεί η γεωργική επιχείρηση. Είναι ο δείκτης αποδοτικότητας του κεφαλαίου που χρησιμοποιεί η επιχείρηση και υπολογίζεται είτε με πρόσθεση των τόκων των ενοικίων και του κέρδους, είτε με αφαίρεση από την ακαθάριστη πρόσοδο όλων των παραγωγικών δαπανών, εκτός των τόκων κεφαλαίου και των ενοικίων των χωραφιών. (Παπαναγιώτου Ε., 2005)

56 Καθαρή πρόσοδος = καθαρό κέρδος + τόκοι ιδίων κεφαλαίων (πάγιου + κυκλοφοριακού) + τεκμαρτά ενοίκια ( αξία γης χ 5% ) = = Γεωργικό οικογενειακό εισόδημα Είναι η αμοιβή των συντελεστών παραγωγής που ανήκουν στην οικογένεια. Υπολογίζεται είτε προσθέτοντας το ενοίκιο των ιδιόκτητων χωραφιών, την αμοιβή της οικογενειακής εργασίας, τον τόκο των ιδίων κεφαλαίων και το κέρδος, είτε αφαιρώντας από την ακαθάριστη πρόσοδο όλες τις δαπάνες εκτός από το ενοίκιο των ιδιόκτητων χωραφιών, την αμοιβή της οικογενειακής εργασίας και τον τόκο του ιδίου κεφαλαίου. Το γεωργικό οικογενειακό εισόδημα αποτελεί το δείκτη ευημερίας του γεωργού. Είναι το ποσό που μπορεί να ξοδέψει ο γεωργός χωρίς να μειωθεί η παραγωγική αξία της επιχείρησής του. Γεωργικό οικογενειακό εισόδημα = ακαθάριστη πρόσοδος - ( σύνολο δαπανών - τεκμαρτό ενοίκιο - ιδία εργασία - τόκος ιδίου κεφαλαίου ) = ( ) = Αποδοτικότητα Κεφαλαίου Είναι η εκατοστιαία σχέση προσόδου κεφαλαίου και χρησιμοποιηθέντος κεφαλαίου. Υπολογίζεται με διαίρεση της προσόδου κεφαλαίου προς το κεφάλαιο που χρησιμοποιήθηκε και στη συνέχεια πολλαπλασιασμό επί 100. Η αποδοτικότητα κεφαλαίου, αποτελεί το δείκτη επιλογής επένδυσης κεφαλαίων σε διάφορους τομείς της οικονομίας ή σε χρηματοοικονομικά προϊόντα. Δείκτης αποδοτικότητας της επένδυσης = καθαρή πρόσοδος/ επενδυμένο κεφάλαιο χ 100% = / χ100% = 100% Παραγωγικότητα Εργασίας= Συνολική Παραγωγή/Συνολικές απαιτούμενες ώρες εργασίας = τμχ / ώρες τμχ/ώρα Η παραγωγικότητα εργασίας(ιαόουγ productivity) είναι υψηλή και ανέρχεται σε

57 ΣΥΖΗΤΗΣΗ

58 Συζήτηση Ύστερα από την τεχνοοικονομική ανάλυση των στοιχείων που συλλέχθηκαν, προκύπτει ότι το κόστος της θερμοκηπιακής μονάδος, ακριβώς πριν την έναρξη της παραγωγής, είναι Το κόστος ανά τετραγωνικό μέτρο είναι Όι συνολικές δαπάνες για τις υδροπονικές καλλιέργειες στο μαρούλι φτάνουν τις ανά στρέμμα.οι συνολικές δαπάνες παραγωγής και λειτουργίας αναλύονται σε σταθερές (39%) και σε μεταβλητές δαπάνες (61%). Οι μεταβλητές δαπάνες φτάνουν τις /στρέμμα και αποτελούνται από την ξένη εργασία, άρδευση, λίπανση, φυτοπροστασία καύσιμα, ηλεκτρική ενέργεια, σπόρους, άλλες δαπάνες και τον τόκο του μεταβλητού κεφαλαίου. Μεγάλη συμβολή στην διαμόρφωση του ύψους των μεταβλητών δαπανών έχουν η ξένη εργασία (41,3%) των μεταβλητών δαπανών ή (25,2%) των συνολικών ετήσιων δαπανών). Η δαπάνη των λιπασμάτων ανέρχεται σε 2.000/στρέμμα και αποτελεί το (3,9%) των συνολικών δαπανών παραγωγής. Ο άριστος συνδυασμός που παρέχει το σύστημα της υδροπονίας για λιπάσματα σίγουρα απαιτεί εντατικότητα για να υπάρξει ο μέγιστος δυνατός όγκος παραγωγής. Σημειώνεται η οικονομικότητα που προσφέρει το σύστημα κυρίως για τα λιπάσματα λόγω της ακρίβειας με την οποία χορηγούνται. Η υδροπονία συμβάλλει στη μείωση του κόστους παραγωγής που επιτυγχάνεται με τον ακριβή έλεγχο της θρέψης, τη μείωση της λίπανσης λόγω άριστης χρήσης των ποσοτήτων που χρησιμοποιούνται. Η δαπάνη για την φυτοπροστασία ανέρχεται στις 1000/στρέμμα και αποτελεί το (1,9%) των συνολικών δαπανών παραγωγής και βρίσκεται σε χαμηλά επίπεδα λόγω των πλεονεκτημάτων που προσφέρει το σύστημα της υδροπονίας. Οι ρυθμιζόμενες συνθήκες μέσα στο θερμοκήπιο περιορίζουν την έξαρση των διαφόρων μυκητολογικών ασθενειών και εντομολογικών εχθρών. Η χρήση των δεξαμενών με το θρεπτικό διάλυμα συμβάλει στην αποφυγή περιττών ψεκασμών για την καταστροφή των ζιζανίων όπως συμβαίνει στις συμβατικές καλλιέργειες αφού τα φυτά επιπλέουν στο νερό καταργώντας την πιθανότητα ανάπτυξης ζιζανίων. Ένα άλλο από τα πλεονεκτήματα του εν λόγω συστήματος υδροπονίας είναι το γεγονός ότι οι ασθένειες των ριζών είναι περιορισμένες λόγω της καλής ποιότητας νερού που χρησιμοποιείται μειώνοντας έτσι την χρήση χημικών παρασκευασμάτων. Είναι εμφανές λοιπόν ότι λόγω της χρήσης ενός συστήματος υδροπονίας μειώνεται το κόστος για φυτοπροστασία με αποτέλεσμα να μειώνεται και το συνολικό κόστος παραγωγής. -54-

59 Σημαντική εξάλλου είναι η συμβολή των δαπανών για καύσιμα στις μεταβλητές και συνολικές δαπάνες με ποσοστό 14,1% και 8,6% αντίστοιχα. Η δαπάνη για άρδευση ανέρχεται μόλις στο 3,9% των μεταβλητών δαπανών και αποδεικνύει την άριστη χρήση και κατανάλωση του νερού άρδευσης που γίνεται κατά τη χρήση των υδροπονικών συστημάτων. Οι σταθερές δαπάνες αποτελούνται από το ενοίκιο γης, εργατικά οικογένειας, απόσβεση, συντήρηση και τόκους σταθερού κεφαλαίου (κτίρια, μηχανήματα, έγγειες βελτιώσεις) και ανέρχονται στις / στρέμμα. Οι αποσβέσεις και η οικογενειακή εργασία αποτελούν τα σημαντικότερα συστατικά των σταθερών δαπανών. Οι αποσβέσεις αποτελούν το 47% των σταθερών δαπανών και το 15,6% των συνολικών δαπανών.οι σταθερές δαπάνες συμβάλλουν σημαντικά στη διαμόρφωση του συνολικού ύψους του λειτουργικού κόστους, κυρίως λόγω της χρήσης τεχνολογικών μηχανημάτων και αυτοματισμών. Η υψηλή επενδυτική δαπάνη που απαιτείται για την ενασχόληση με υδροπονικές καλλιέργειες είναι ένας ανασταλτικός παράγοντας. Το υψηλό λειτουργικό κόστος όμως αναφέρεται μόνο κατά τα πρώτα έτη όπου οι αποσβέσεις είναι και πολύ ψηλές. Με το πέρασμα του χρόνου οι σταθερές δαπάνες μειώνονται αισθητά και το λειτουργικό κόστος μειώνεται δραστικά, με αποτέλεσμα την αύξηση του Καθαρού Κέρδους και επομένως του γεωργικού εισοδήματος. Παρά το υψηλό κόστος εγκατάστασης μακροχρόνια το εν λόγω σύστημα είναι πιο οικονομική λύση γιατί εκτός από την δραστική μείωση των σταθερών δαπανών αποφεύγεται και η χρήση απολυμαντικών εδάφους, που είναι οικονομικά ασύμφορη και οικολογικά καταστροφική. Έτσι, λοιπόν, η υδροπονία εκτός από οικονομικά οφέλη έχει και περιβαλλοντικά οφέλη που πρέπει να λαμβάνονται πάντοτε υπόψη από τους παραγωγούς. Ο συστηματικός έλεγχος του προγράμματος του συστήματος είναι ουσιώδης για την αριστοποίηση της παραγωγής και απαιτεί εξειδικευμένες γνώσεις από τον παραγωγό. Οι παραγωγοί αποτελούν έναν από τους απαραίτητους κρίκους για την ορθή λειτουργία ενός υδροπονικού συστήματος και προαπαιτεί έναν ελάχιστο αριθμό γνώσεων κατά την εφαρμογή του. Οι παραγωγοί πλέον δεν αποτελούν έναν ακόμη εργάτη στην εκμετάλλευση τους αλλά έχουν λειτουργικό και πολυσήμαντο ρόλο. Ο συνεχής έλεγχος και ο προγραμματισμός του συστήματος είναι σαφώς σημαντικότερα γιατί προσφέρουν υψηλότερα αποτελέσματα

60 Τα πλεονεκτήματα που προσφέρει μακροχρόνια είναι πολύ περισσότερα από τα μειονεκτήματα της και προβιβάζει τους παραδοσιακούς γεωργούς σε επιχειρηματίεςπαραγωγούς όπως απαιτούν σήμερα οι ανταγωνιστικές συνθήκες που επικρατούν στην παγκόσμια αγορά. Η αύξηση της ανταγωνιστικότητας λόγω της χρήσης της υδροπονίας είναι εμφανής και προσδίδει στις καλλιέργειες με υδροπονία πλεονέκτημα έναντι των συμβατικών. Η παραγωγικότητα βρίσκεται σε υψηλά επίπεδα και η ποιότητα είναι αναβαθμισμένη. Εν όψει του ανταγωνισμού που εντείνεται στην εγχώρια αγορά, της πίεσης προς τη γεωργία να αξιοποιεί κατά τον καλύτερο δυνατό τρόπο τους διαθέσιμους πόρους και της απαίτησης των καταναλωτών για ασφαλή τρόφιμα, αναμένεται ότι τα επόμενα χρόνια η υδροπονία θα γνωρίσει σημαντική άνοδο. Τέλος, σε κάθε περίπτωση συνίσταται η επίβλεψη κάποιου εξειδικευμένου γεωτεχνικού-σύμβουλου ο οποίος θα καθοδηγεί τον παραγωγό και θα επιβλέπει την πορεία της καλλιέργειας

61 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

62 Συμπεράσματα Σύμφωνα με την οικονομική ανάλυση της καλλιέργειας μαρουλιού σε σύστημα βαθειάς ροής σε θερμοκήπιο έκτασης 2 στρεμμάτων στην Βαλύρα Μεσσηνίας, με τα αποτελέσματα που λήφθησαν από αυτή αναδείχθηκε ότι το είδος αυτό καλλιέργειας προσφέρει ένα καλό δείκτη αποδοτικότητας μαρούλια ετησίως με συγκομιδή 2000 τεμαχίων ημερησίως. Η τιμή πώλησης ορίζεται ως 0,40 ανά τεμάχιο και καθαρό κέρδος 0,28 ανά τεμάχιο. Αυτό μεταφράζεται σε ένα καλό εισόδημα για τον παραγωγό εώς C. Η δαπάνη κρίνεται ως σκόπιμη και βιώσιμη. Δεδομένου ακόμη ότι οι θερμοκηπιακές μονάδες είναι στη πλειοψηφία τους άνω των τριών στρεμμάτων, γίνεται αντιληπτό το αντίστοιχο μέγεθος εισοδήματος για το παραγωγό. Η θερμοκηπιακή μονάδα μπορεί να πετύχει υπό τις προϋποθέσεις του ορθολογικού προγραμματισμού και της σωστής ανάπτυξης της καλλιέργειας, της κάλυψης του απαιτούμενου όγκου της προσωπικής εργασίας, της κατάρτισης του εργατικού προσωπικού, της εξασφάλισης διαθεσιμότητας προϊόντος είτε στην Κεντρική Λαχαναγορά, είτε μέσω συμβολαιακής γεωργίας,, είτε με διάθεση σε delicatessen στην Καλαμάτα, Αθήνα, Τέλος με τη τεχνική βαθειάς επίπλευσης DFT και το σωστό προγραμματισμό της καλλιέργειας πραγματοποιούμε τη μέγιστη δυνατή παραγωγή μαρουλιών στο χώρο του θερμοκηπίου. Σε συνδυασμό με την δυνατότητα να έχουμε ένα ποιοτικό προϊόν ημέρας ευελπιστούμε ότι η ανάπτυξη στις αγορές θα είναι δυναμική. -57-

63 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

64 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Γεώργιος Ν. Μαυρογιαννόπουλος 1994 : «Υδροπονικές καλλιέργειες και θρεπτικά διαλύματα», Αθήνα -Πειραιά Γεωργία - Κτηνοτροφία, Το υδροπονικό σύστημα επίπλευσης για την παραγωγή σποροφύτων. Γεώργιος Κιτσοπανίδης, 1993 : «Γεωργική Λογιστική και Οικονομική Ανάλυση»: Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη Δρ. Μανιός Βασίλης, Υποστρώματα και συστήματα θερμοκηπιακών καλλιεργειών εκτός εδάφους. Τ.Ε.Ι Ηρακλείου Σελ: 22-30, 37-81, 98-99, , Δρ. Μιχάλης Ξεκαλάκης, Τεχνοοικονομική ανάλυση στη γεωργία. Τ.Ε.Ι Ηρακλείου, Σελ:,1-36, 39-79, Μαργαρή Π., Τσάμη Π., Υδροπονική καλλιέργεια μελιτζάνας σε υπεδάφια κανάλια με υπόστρωμα ελαφρόπετρας. Μανιός Θ., Εργαστήριο υποστρωμάτων και συστημάτων καλλιεργειών εκτός εδάφους. Μανιός, Β., Υποστρώματα και Συστήματα Θερμοκηπιακών Καλλιεργειών Εκτός Εδάφους. Σημειώσεις Θεωρίας, Α.Τ.Ε.Ι. Κρήτης. Μαυρογιανόπουλος, Γ.Ν., Υδροπονικές Εγκαταστάσεις. Εκδόσεις Σταμούλης. Αθήνα. Σελ , 23-31, 70-71, , Ντζάνης Η Παραγωγή καπνοφυταρίων Βιρτζίνια με το υδροπονικό Σύστημα Επίπλευσης (Float System): Παπαναγιώτου Ε. (2005), «Οικονομική Παραγωγής Γεωργικών Προϊόντων», 'Β Έκδοση, Θεσσαλονίκη. Παύλος Σπάθης 1999: «Χρηματοοικονομική Διοίκηση Γεωργικών επιχειρήσεων και εκμεταλλεύσεων»,αθήνα. Πέτρος Σολδάτος., 2000 : «Εισαγωγή στην αξιολόγηση επενδύσεων» : Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα. Internet:

65 content&view=article&id=10&lt emid=4&lanq=en