ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ (ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΤΟΜΑΤΑΣ-ΠΙΠΕΡΙΑΣ- ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ-ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ)»

Transcript

1 Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ (ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΤΟΜΑΤΑΣ-ΠΙΠΕΡΙΑΣ- ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ-ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ)» Φοιτήτρια : ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΚΑΡΑΜΠΟΥΛΑ ΑΜ :ΦΠ4509 Επιβλέπων Καθηγητής : ΚΑΛΦΟΥΝΤΖΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΛΑΡΙΣΑ, ΙΟΥΝΙΟΣ 2016

2 Ευχαριστίες Με την ολοκλήρωση της παρούσας πτυχιακής, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Επιβλέποντα Καθηγητή μου κον. ΚΑΛΦΟΥΝΤΖΟ ΔΗΜΗΤΡΙΟ για την πολύτιμη βοήθεια του, για την ανάθεση του θέματος, την καθοδήγηση και την επιστημονική βοήθεια που μου προσέφερε κατά την εκπόνηση και συγγραφή της παρούσας διατριβής. Υπήρξε άριστος καθηγητής και άνθρωπος, καθώς στάθηκε αρωγός και σύμβουλος σε κάθε προσπάθειά μου. Είμαι ευγνώμων για την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπό μου με την ανάληψη πειραμάτων αλλά και για τον χρόνο που διέθεσε για να μου προσφέρει χρήσιμες γνώσεις. Θέλω επίσης να ευχαριστήσω θερμά την οικογένειά μου για την αμέριστη και ανιδιοτελή συμπαράστασή τους, ηθική και οικονομική, αλλά ιδιαίτερα τον γιό μου για την αστείρευτη δύναμη που μου έδινε, όλο αυτόν τον καιρό. Τους αφιερώνω λοιπόν αυτήν την εργασία. Σελίδα 2 από 163

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το κεντρικό θέμα που πραγματεύεται η παρούσα πειραματική εργασία είναι η σύγκριση του γεωθερμικού και συμβατικού θερμοκηπίου στην παραγωγή βρώσιμης τομάτας, πιπεριάς, μελιτζάνας, αγγουριάς, με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη εξοικονόμηση νερού κατά την διάρκεια της καλλιέργειας με την χρήση υδροπονικών συστημάτων. Η μελέτη η οποία αποτελεί μέρος του προγράμματος LIFE Adapt agricultural production to climate change and limited water supply (Adapt2Change) και γενικότερα μέρος της μελέτης της Υδροπονίας, περιελάμβανε εβδομαδιαίες μετρήσεις στο γεωθερμικό και συμβατικό θερμοκήπιο του ΤΕΙ Θεσσαλίας για τέσσερις καλλιεργητικές περίοδοι. Για κάθε θερμοκήπιο επιλέχτηκαν oχτώ φυτά τομάτας, πιπεριάς, μελιτζάνας, αγγουριάς, τα τέσσερα από αυτά ήταν σταθερά(μάρτυρες) ενώ τα άλλα τέσσερα φυτά ήταν κάθε φορά επιλεγμένα τυχαία για κάθε μέτρηση. Οι μετρήσεις που γίνονταν περιελάμβαναν: Ύψος φυτών, Αριθμό φύλλων και Ταξιανθιών, Πάχος φυτών καθ όλη τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου. Κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου γινόταν έλεγχος της εξωτερικής θερμοκρασίας καθώς και της θερμοκρασίας στο εσωτερικό περιβάλλον και των δύο θερμοκηπίων. Το γεωθερμικό θερμοκήπιο βασίζεται στην χρήση αβαθούς γεωθερμίας με την βοήθεια των αντλιών θερμότητας. Στην υδροπονική μέθοδο καλλιέργειας, όπου είναι απαραίτητη η χρήση υποστρώματος, χρησιμοποιήθηκε ο πετροβάμβακας για την εγκατάσταση της καλλιέργειας. Λέξεις-κλειδιά: υδροπονικά συστήματα, παραγωγή βρώσιμης τομάτας, πιπεριάς, μελιτζάνας,αγγουριάς,εξοικονόμηση νερού, χρήση αβαθούς γεωθερμίας Σελίδα 3 από 163

4 Abstract The main subject matter of the present experimental study is to compare the geothermal and conventional greenhouse production of edible tomato, pepper, eggplant, cucumber, with the greatest possible water savings during cultivation using hydroponics systems. The study is part of the LIFE program 'Adapt agricultural production to climate change and limited water supply' (Adapt2Change) and general part of the study of Hydroponics, included weekly measurements in geothermal and conventional greenhouse of Thessaly TEI for four seasons. For each selected eight greenhouse tomato plants, peppers, eggplant, cucumber, four of them were stable (control) while the other four plants were selected randomly each time for each measurement. The measurements were comprised of: plant height, number of leaves, number of inflorescences and plant thickness, during the entirety of the growing season. During the growing season was control of the external temperature and the temperature in the internal environment of both gases. The geothermal glass based on the use of shallow geothermal energy by means of heat pumps. In hydroponic culture method, wherein the substrate used is necessary, mineral wool used for the installation of the culture. Keywords: hydroponic systems, production of edible tomato, pepper, eggplant, cucumber, water saving, use of shallow geothermal energy Σελίδα 4 από 163

5 1. ΠΡΟΛΟΓΟΣ Το θέμα που διαπραγματεύεται η παρούσα πτυχιακή διατριβή είναι η πειραματική μελέτη υδροπονικής καλλιέργειας τομάτας και πιπεριάς σε θερμοκήπιο, με χρήση αβαθούς γεωθερμίας, η οποία αποτελεί μέρος του προγράμματος LIFE Αdapt agricultural production to climate change and limited water supply (Adapt2Change). Το πείραμα λαμβάνει χώρα σε δύο περιοχές, μία στον χώρο του ΤΕΙ Θεσσαλίας και μία στην Κύπρο, στον πειραματικό σταθμό του ΙΓΕ στο Ζύγι και τρέχει από τον Σεπτέμβριο του 2010, με ορίζοντα ολοκλήρωσης το Σκοπός της πειραματικής αυτής μελέτης, είναι να γίνει μια διεξοδική έρευνα των υδροπονικών συστημάτων για τη σύγκριση των συμβατικών και των γεωθερμικών θερμοκηπίων στην απόδοση της παραγωγής βρώσιμης τομάτας και πιπεριάς, καθώς και την ανάλυση των ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτηριστικών αυτών, με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη εξοικονόμηση νερού. Να παραθέσει όλους τους δυνατούς τρόπους διαχείρισης των θερμοκηπιακών μονάδων και μέσα από την ανάλυση αυτή,να βγεί αποτέλεσμα ικανό, για την βέλτιστη αξιοποίηση τους. Σελίδα 5 από 163

6 Πίνακας περιεχομένων ΠΕΡΙΛΗΨΗ.. 3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΣΤΑ ΑΓΓΛΙΚΑ.. 1. ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ Ιστορική ανασκόπηση της Υδροπονίας Τύποι υδροπονικών συστημάτων Συστήματα χωρίς υπόστρωμα Συστήματα με υπόστρωμα Τα χαρακτηριστικά του πορώδους υποστρώματος Είδη υποστρωμάτων υδροπονικής καλλιέργειας Είδη υδροπονικών συστημάτων Μέθοδοι υδροπονικών καλλιεργειών Τα Πλεονεκτήματα και τα Μειονεκτήματα της υδροπονίας Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ Τι είναι το θερμοκήπιο Τύποι θερμοκηπίων Γενικά ο τομέας των θερμοκηπιακών καλλιεργειών ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ Εφαρμογές Γεωθερμίας Ιστορική αναδρομή - Πρώτες εφαρμογές Ταξινόμηση γεωθερμικών συστημάτων Τα γεωθερμικά πεδία Αβαθής γεωθερμία Τα Πλεονεκτήματα και τα Μειονεκτήματα της Γεωθερμίας Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ Το Θερμικό Περιβάλλον του Θερμοκηπίου Τα συστήματα θέρμανσης των θερμοκηπίων Σελίδα 6 από 163

7 Συμβατικά Συστήματα Θέρμανσης Συστήματα Θέρμανσης με Χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας Συστήματα Θέρμανσης με Χρήση Ακτινοβολίας Απώλειες θερμότητας από το θερμοκήπιο Θερμοκουρτίνες Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη θέρμανση θερμοκηπίων και εδαφών ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ορισμός Αντλίας Θερμότητας Αρχές λειτουργίας-βαθμός επίδοσης Τύποι Συστημάτων με Αντλίες Θερμότητας Πηγή - αποδέκτης θερμότητας Κατασκευή Μέγεθος Αντλίες Θερμότητας συνδεδεμένες στο έδαφος Γεωθερμικές αντλίες θερμότητας (ΓΑΘ) ανοικτού και κλειστού βρόγχου Συστήματα ανοιχτού βρόγχου Συστήματα κλειστού βρόγχου Κατακόρυφο κλειστό γεωθερμικό σύστημα Οριζόντιο κλειστό γεωθερμικό σύστημα Τα Πλεονεκτήματα και τα Μειονεκτήματα της Αντλίας Θερμότητας Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα ΤΟΜΑΤA Γενικά Τύποι τομάτας Υβρίδια Αναρριχώμενα Υπαίθρου Υβρίδια Αυτοκλαδευόμενα για Υπαίθρια Καλλιέργεια Βοτανικά χαρακτηριστικά Κλιματικές απαιτήσεις Εδαφικές απαιτήσεις Καλλιεργητικές Φροντίδες Τομάτας Άρδευση Αλατότητα Θρεπτικά Στοιχεία Κλάδεμα Σελίδα 7 από 163

8 Υποστύλωση Συγκομιδή Εχθροί και Ασθένειες της Τομάτας Σημαντικότερες εντομολογικές προσβολές Σημαντικότερες μυκητολογικές ασθένειες Σημαντικότερες βακτηριολογικές ασθένειες Σημαντικότερες ιολογικές ασθένειες Θερμοκηπιακές καλλιέργειες τομάτας... 9.ΠΙΠΕΡΙΑ Βοτανική περιγραφή. 10.ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Βοτανικά χαρακτηριστικά 10.2 Κλιματικές συνθήκες Συνθήκες στο σπορείο Συνθήκες στο θερμοκήπιο ΕΔΑΦΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Πολλαπλασιασμός Ποικιλίες-Ασθένειες -Εχθροί ΑΓΓΟΥΡΙΑ 11.1 ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 11.2 Άρδευση στο θερμοκήπιο ΛΙΠΑΝΣΗ ΚΛΑΔΕΜΑ ΥΠΟΣΤΥΛΩΣΗ ΩΡΙΜΑΝΣΗ Ποικιλίες Ασθένειες-Εχθροί ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ Θερμοκήπια περιγραφή Τύπος Θερμοκηπίου Σχεδιασμός εξοικονόμησης νερού Περιγραφή γεωθερμικής εγκατάστασης Σύστημα ανακύκλωσης αέρα Συλλέκτης υγρασίας Εγκατάσταση υποστρώματος και δημιουργία σχισμών απορροής του θρεπτικού διαλύματος Σελίδα 8 από 163

9 12.7. Η λίπανση Ρύθμιση αγωγιμότητας και ph Το θρεπτικό διάλυμα Ανάλυση της ποιότητας νερού άρδευσης Εγκατάσταση των φυτών Καλλιεργητικές φροντίδες Ανάπτυξη και παραγωγή καλλιέργειας Ανάπτυξη φυτών Τα στάδια ανάπτυξης της τομάτας Παραγωγή καλλιέργειας Άρδευση στο Θερμοκήπιο Καλλιεργητική πορεία του θερμοκηπίου Αρχεία καλλιέργειας ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Λίστα Πινάκων Πίνακας 1. Συγκριτικά Οικονομικά Στοιχεία ενός εκταρίου καλλιέργειας 22 θερμοκηπιακής τομάτας σε Υδροπονία και σε Έδαφος... Πίνακας 2. Παγκόσμια έκταση θερμοκηπίων Πίνακας 3. Τύποι λαχανοκομικών θερμοκηπίων με βάση το υλικό κάλυψης Πίνακας 4. Κατανομή θερμοκηπίων ανά περιοχή Πίνακας 5. H συνολική έκταση των θερμοκηπίων που καλλιεργήθηκαν με κηπευτικά Πίνακας 6. Δυνατές χρήσεις γεωθερμικών ρευστών σε συνάρτηση με τη 31 θερμοκρασία τους... Πίνακας 7. Λειτουργία συστημάτων θέρμανσης 34 Πίνακας 8. Σύγκριση εκπομπών CO 2 σε g/kwh για συστήματα άμεσης 39 θέρμανσης χρησιμοποιώντας τη γεωθερμική ενέργεια και τα συμβατικά καύσιμα Πίνακας 9. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη θέρμανση θερμοκηπίων και εδαφών Πίνακας 10. Παρασκευή θρεπτικού διαλύματος Πίνακας 11. Ανάλυση της ποιότητας νερού άρδευσης Λίστα Φωτογραφιών Φωτογραφία 1. Θερμοκήπιο Γεωθερμίας ΤΕΙ Θεσσαλίας Φωτογραφία 2. Συμβατικό θερμοκήπιο ΤΕΙ Θεσσαλίας Φωτογραφία 3. Μηχανοστάσιο με την αντλία θερμότητας και τον συνοδευτικό μηχανολογικό εξοπλισμό Σελίδα 9 από 163

10 Φωτογραφία 4. Αντλία Θερμότητας (Νο 2) πανομοιότυπη με την Αντλία Θερμότητας (Νο 1) Φωτογραφία 5. Δοχείο αδρανείας το οποίο αποθηκεύει θερμό ή ψυχρό νερό Φωτογραφία 6. Πλήρες Σύστημα ελέγχου περιβάλλοντος θερμοκηπίου με δυνατότητα αυτόνομης λειτουργίας (PLC) Programmable Logic Controller Φωτογραφία 7. Οι γεωεναλλάκτες που είναι τοποθετημένοι στις 10 γεωτρήσεις βάθους 100 μέτρων Φωτογραφία 8. Ο αεραγωγός ορθογώνιας διατομής Φωτογραφία 9. Η Δεξαμενή νερού από αφύγρανση Φωτογραφία 10. Πάνελ δροσισμού Φωτογραφία 11. Σωλήνες απορρέοντος θρεπτικού διαλύματος Φωτογραφία 12. Τοποθέτηση των δευτερευόντων σωλήνων μέσα στο τραπέζι Φωτογραφία 13. Οι κεντρικοί σωλήνες (1), δευτερέυοντες σωλήνες (2) Φωτογραφία 14. Σύστημα αραίωσης πυκνών διαλυμάτων Φωτογραφία 15. Σύστημα αραίωσης πυκνών διαλυμάτων πίσω όψη Φωτογραφία 16. Σύστημα παρασκευής του θρεπτικού διαλύματος με αναδευτήρα Φωτογραφία 17. Θέση των φυτών στο θερμοκήπιο και οι διπλές γραμμές φύτευσης Φωτογραφία 18. Επικονίαση- γονιμοποίηση (με τη μέθοδο εισαγωγής εντόμων στο θερμοκήπιο) Φωτογραφία 19. Τα φυτά κατά την πρώτη ημέρα μεταφύτευσης στα Θερμοκήπια 88 Φωτογραφία 20. Τα φυτά στο πρώιμο στάδιο ανθοφορίας τους Φωτογραφία 21. Τα φυτά στο στάδιο ανθοφορίας τους Φωτογραφία 22. Τα φυτά στο στάδιο ανάπτυξης καρπών Φωτογραφία 23. Τα φυτά ένα βήμα πριν την πρώτη συγκομιδή τους Φωτογραφία 24. Τα φυτά στο στάδιο συγκομιδής τους Φωτογραφία 25. Οι σταλλάκτες στο θερμοκήπιο Λίστα Εικόνων Εικόνα 1.Yπόστρωμα Πετροβάμβακα με φυτά τομάτας επάνω Εικόνα 2. Ριζικό σύστημα φυτού τομάτας Εικόνα 3. Βλαστός φύλλου τομάτας Εικόνα 4-5. Ταξιανθία, άνθος τομάτας 54 Εικόνα 6. Κάτοψη των θερμοκηπίων όπου διαφαίνεται η κατασκευαστική τους θέση Σελίδα 10 από 163

11 Λίστα Διαγραμμάτων Διαγράμματα 1 ης καλλιεργητικής περιόδου Διάγραμμα 1. Max θερμοκρασία Γεωθερμικού-Συμβατικού, Εξωτερική θερμοκρασία... Διαγράμματα 2 ης καλλιεργητικής περιόδου Διαγράμματα 3 ης καλλιεργητικής περιόδου Διάγραμμα 3. Max θερμοκρασία Γεωθερμικού-Συμβατικού.. Διαγράμματα 4 ης καλλιεργητικής περιόδου... Διάγραμμα 4. Max θερμοκρασία Γεωθερμικού-Συμβατικού, Εξωτερική θερμοκρασία... Διαγράμματα 5 ης καλλιεργητικής περιόδου Διάγραμμα 5. Max θερμοκρασία Γεωθερμικού-Συμβατικού, Εξωτερική θερμοκρασία Λίστα Σχημάτων Σχήμα 1. Σύστημα NFT Σχήμα 2. Πορεία και κατάληξη της ηλιακής ενέργειας στο θερμοκήπιο. 38 Σχήμα 3. Παραγωγή Θερμοκηπιακής Τομάτας σε κάθε περιφέρεια ξεχωριστά Σχήμα 4. Τμηματοποίηση Υδροπονικής Καλλιέργειας Τομάτας Σχήμα 5. Τμηματοποίηση Συμβατικής Καλλιέργειας Τομάτας Σχήμα 6. Η έκταση που καταλαμβάνουν τα δύο φυτά στο θερμοκήπιο Σελίδα 11 από 163

12 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Αν και τα θερμοκήπια είναι γνωστή τεχνολογία, η σημερινή εξέλιξη των τεχνολογικών επιτευγμάτων και της έρευνας στον κλάδο αυτό, επιτρέπει τον έλεγχο όλων των συνθηκών σε μια εγκατάσταση και την επίτευξη υψηλής παραγωγικότητας. Οι υδροπονικές καλλιέργειες και οι αυτοματισμοί στα θερμοκήπια, είναι οι πιο σύγχρονες τεχνολογίες που υπάρχουν παγκοσμίως στον τομέα των θερμοκηπιακών καλλιεργειών. Λόγω της εκτεταμένης και εξαντλητικής γεωργικής πρακτικής κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών, πολλά περιβαλλοντικά ζητήματα έχουν προκύψει. Καθώς η κλιματική αλλαγή αναμένεται να επιδεινώσει την έλλειψη υδατικών πόρων,οι τεχνολογίες αυτές αποτελούν ένα πολύ σημαντικό εφόδιο στην εφαρμογή συστημάτων ακριβείας με οικονομικό και περιβαλλοντικό όφελος. Σελίδα 12 από 163

13 3. ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ Υδροπονία είναι κάθε μέθοδος καλλιέργειας φυτών εκτός εδάφους, που βασίζεται στην χορήγηση τεχνητά παρασκευασμένων ανόργανων θρεπτικών διαλυμάτων για την κάλυψη των υδατικών και διατροφικών αναγκών των φυτών με ή χωρίς τη χρήση κάποιου στερεού υποστρώματος ως μέσου ανάπτυξης των φυτών. Ο πιο γνωστός όμως και διαδεδομένος όρος, διεθνώς,είναι η ελληνική λέξη υδροπονία (Hydroponics). Στη διεθνή βιβλιογραφία όλες οι υδροπονικές μέθοδοι καλλιέργειας αναφέρονται με τους όρους soilless culture (καλλιέργειες εκτός εδάφους ) και hydroponics (υδροπονία). Οι ερευνητές Steiner (1976), οι Jensen και Collins (1985) και ο Harris (1992) χρησιμοποιούν τον όρο υδροπονία ( hydroponics) ως απολύτως συνώνυμο με το χαρακτηρισμό καλλιέργεια εκτός εδάφους (soilless culture). Ο Steiner (1976), που ασχολήθηκε εκτενώς με την ορολογία των υδροπονικών καλλιεργειών, αναφέρει ότι ο όρος υδροπονία καθιερώθηκε πριν μισό αιώνα σε όλο τον κόσμο και στις περισσότερες γλώσσες ως όρος που υποδηλώνει το σύνολο των μεθόδων και των συστημάτων καλλιέργειας φυτών εκτός εδάφους Ιστορική ανασκόπηση της Υδροπονίας Η καλλιέργεια φυτών εκτός του εδάφους αναφέρεται ήδη από τα αρχαία Χρόνια. Οι πιο γνωστές περιπτώσεις μορφών καλλιεργειών εκτός εδάφους είναι οι Κρεμαστοί Κήποι της Βαβυλώνας ως και τα Chinambas (επιπλέουσες σχεδίες) των Αζτέκων στη λίμνη Τενιχιτλάν. Στα νεώτερα χρόνια, η πρώτη αναφορά για εκτός εδάφους καλλιέργεια γίνεται από Τον Ολλανδό Jan van Helmont (1600), ο οποίος καλλιέργησε Ιτιά σε φυσικό νερό, από τον Ολλανδό Robert Boyle, ο οποίος το 1666 κατάφερε να καλλιεργήσει φυτά σε δοχεία που ήταν γεμάτα με φυσικό νερό, χωρίς τη χρήση στερεού μέσου. Στα επόμενα χρόνια σύμφωνα με τον Hewitt (1966), ο Knop (1860) και ο Sachs (1860) ήταν οι πρώτοι επιστήμονες που καλλιέργησαν υδροπονικά φυτά με τυποποιημένα θρεπτικά διαλύματα, από διάφορα ανόργανα άλατα στην προσπάθεια τους να προσδιορίσουν τα απαραίτητα για τη θρέψη των φυτών θρεπτικά στοιχεία. Οι μέθοδοι αυτές, που χρησιμοποιήθηκαν για μελέτη της φυσιολογίας των φυτών, συνεχίστηκαν και προσαρμόσθηκαν και από άλλους ερευνητές Screiner και Skinner, (1910), Tottingham, (1914) και Shive (1915), οι οποίοι ανέπτυξαν διάφορες τεχνικές για να βελτιώσουν τις καλλιιεργητικές συνθήκες για τα φυτά. Σε όλες αυτές τις μελέτες τα φυτά καλλιεργήθηκαν με Καθαρό θρεπτικό διάλυμα. Όμως οι ερευνητές Halletal (1914), McCall (1916) και Robbins (1928) χρησιμοποίησαν κάποια χονδρόκοκκα υλικά για καλύτερη στήριξη των φυτών και για καλύτερο αερισμό του ριζικού συστήματος. Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1920 οι υδροπονικές καλλιέργειες χρησιμοποιήθηκαν αποκλειστικά και μόνο για την έρευνα στη θρέψη των φυτών. Ο Σελίδα 13 από 163

14 Gericke (1929 ) ήταν ο πρώτος ερευνητής που προσπάθησε να αναπτύξει μία εφικτή μέθοδο καλλιέργειας των φυτών σε θρεπτικό διάλυμα για εμπορικούς σκοπούς. Σύμφωνα με τη μέθοδο που πρότεινε ο Gericke το ριζικό σύστημα των φυτών αναπτυσσόταν σε μεγάλα δοχεία, των οποίων ο πυθμένας καλυπτόταν από λεπτή στρώση αδρανούς άμμου. Τα δοχεία γεμιζόταν με θρεπτικό διάλυμα και γινόταν τακτική συμπλήρωση αυτού για αναπλήρωση της κατανάλωσης από τα φυτά.ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα, που παρουσίασε η μέθοδος, ήταν οι δυσκολίες με τον εμπλουτισμό του διαλύματος με οξυγόνο. Οι ερευνητές Laurie (1931), Salon (1936), οι Shive και Robbins (1937), οι Mullard και Stoughton (1939) και οι Anion και Hoagland (1940), ανέπτυξαν βελτιωμένα παρόμοια συστήματα κατάλληλα για εμπορική εφαρμογή. Η επιχειρηματική υδροπονία εφαρμόσθηκε σε μεγάλη έκταση κατά τη διάρκεια του Β' παγκοσμίου πολέμου, όταν χρησιμοποιήθηκε από το στρατό των ΗΠΑ για παραγωγή λαχανικών, για τη διατροφή των στρατιωτών τους στα νησιά του Ειρηνικού Ωκεανού, και αυτό γιατί δεν υπήρχαν κατάλληλες εκτάσεις για καλλιέργεια λόγω των πολεμικών επιχειρήσεων. Στις δεκαετίες του 50 και του 60 ελάχιστες ήταν οι εκτάσεις που κάλυπταν οι υδροπονικές καλλιέργειες. Το ενδιαφέρον για χρησιμοποίηση της υδροπονίας για εμπορικούς σκοπούς αρχίζει να εμφανίζεται στα τέλη της δεκαετίας του 60. Στη Μεγάλη Βρετανία, ο Cooper (1975, 1979) ανέπτυξε το υδροπονικό σύστημα NFT, το οποίο ακολούθησαν οι Βρετανοί καλλιεργητές σε μεγάλη κλίμακα. Στο ίδιο χρονικό διάστημα οι Σκανδιναβοί και οι Ολλανδοί καλλιεργητές, που αντιμετώπιζαν σοβαρά προβλήματα εξ αιτίας της συνεχούς χρήσης των ιδίων εδαφών για πολλά χρόνια, δοκίμασαν υδροπονικές καλλιέργειες σε υπόστρωμα πετροβάμβακα Τύποι υδροπονικών συστημάτων Τα υδροπονικά συστήματα που έχουν αναπτυχθεί ταξινομούνται σε δύο μεγάλες κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει τα συστήματα στα οποία δε συμμετέχει κάποιο υπόστρωμα και η καλλιέργεια των φυτών λαμβάνει χώρα απευθείας επάνω στο θρεπτικό διάλυμα. Η δεύτερη κατηγορία η οποία χρησιμοποιείται και πιο συχνά περιλαμβάνει υδροπονικά συστήματα στα οποία χρησιμοποιείται υπόστρωμα, οργανικής ή ανόργανης φύσης 3.3. Συστήματα χωρίς υπόστρωμα Στα συστήματα της πρώτης κατηγορίας (χωρίς υπόστρωμα) οι ρίζες των φυτών αναπτύσσονται μέσα σε ένα θρεπτικό διάλυμα και δεν χρησιμοποιείται κάποιο στερεό υπόστρωμα για την καλλιέργεια. Οι τρεις κύριες κατηγορίες υδροπονικών συστημάτων χωρίς υπόστρωμα είναι:1)αυτές που οι ρίζες των φυτών αναπτύσσονται σε κανάλια συνεχούς ροής θρεπτικού διαλύματος, 2)σε μη συνεχούς ροής και 3)στην αεροπονία. Σελίδα 14 από 163

15 Ως υπόστρωμα υδροπονικών καλλιεργειών θεωρείται κάθε φυσικό ή τεχνητό πορώδες μέσο, εκτός από το φυσικό χώμα, το οποίο εξαιτίας της ύπαρξης πόρων είναι σε θέση να διατηρεί νερό (θρεπτικό διάλυμα) και αέρα, σε κατάλληλες για την ανάπτυξη των φυτών αναλογίες, με συνέπεια να μπορεί να υποκαταστήσει το έδαφος. Τα θρεπτικά διαλύματα περιέχουν όλα τα θρεπτικά στοιχεία, που είναι απαραίτητα για τα φυτά, και έτσι τα υποστρώματα μπορούν να αντικαταστήσουν πλήρως το έδαφος ως μέσο ανάπτυξης του ριζικού συστήματος των φυτών Συστήματα με υπόστρωμα Τα χαρακτηριστικά του πορώδους υποστρώματος. Το υπόστρωμα που βρίσκεται στον υποδοχέα αποτελεί έναν από τους κυριότερους παράγοντες στην ανάπτυξη των φυτών, αφού επηρεάζει άμεσα το περιβάλλον της ρίζας, μιας και αυτό αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της. Έτσι οι προδιαγραφές που πρέπει να πληρεί ένα υπόστρωμα είναι οι παρακάτω: Να είναι απαλλαγμένο από παθογόνους μικροοργανισμούς. Να έχει το κατάλληλο ph Να έχει τις σωστές φυσικές ιδιότητες όπως το πορώδες, η ικανότητα. συγκράτησης νερού, ο ρυθμός αερισμού, η σταθερότητα στο χρόνο, και το βάρος του. Να επιτρέπει την άφθονη ροή του νερού, των ανόργανων θρεπτικών στοιχείων, και του οξυγόνου. Να ευνοεί την απομάκρυνση του CO2 και άλλων αερίων από το ριζικό σύστημα. Να μην έχει μεγάλη περιεκτικότητα σε άλατα και τοξικές ουσίες. Να μην δεσμεύει ή απελευθερώνει σε μεγάλο βαθμό ιόντα. Να επιτρέπει την εύκολη μεταχείριση και να μην πληγώνει τις ρίζες. Να μην παρουσιάζει διακυμάνσεις ποιότητας στην αγορά. Να έχει χαμηλό κόστος και μεγάλο χρόνο ωφέλιμης χρήσης. Να ανακυκλώνεται εύκολα ή να απορρίπτεται χωρίς να επιβαρύνει το περιβάλλον Είδη υποστρωμάτων υδροπονικής καλλιέργειας Τα υποστρώματα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις υδροπονικές καλλιέργειες μπορούν να είναι τεχνητά υλικά τα οποία να προέρχονται από την επεξεργασία πετρωμάτων ή φυσικές πρώτες ύλες οι οποίες υπόκεινται σε ειδική επεξεργασία. Τα διάφορα υποστρώματα είτε δεν αποδίδουν καθόλου θρεπτικά στοιχεία στο θρεπτικό διάλυμα χωρίς όμως και να δεσμεύουν ιόντα από αυτό, οπότε χαρακτηρίζονται χημικώς αδρανή (όπως περλίτης, πετροβάμβακας, ελαφρόπετρα), είτε απελευθερώνουν ορισμένα ιόντα σε μικρές ποσότητες (όπως τύρφη, κοκκοφοίνικας, βερμικουλίτης). Τα πιο διαδεδομένα υποστρώματα που χρησιμοποιούνται σήμερα στις υδροπονικές καλλιέργειες είναι τα ακόλουθα: Σελίδα 15 από 163

16 Πετροβάμβακας (rockwool, stonewool). Ο πετροβάμβακας αποτελεί ένα από τα πιο διαδεδομένα υποστρώματα παγκοσμίως. Χρησιμοποιείται ευρύτατα στις υδροπονικές καλλιέργειες κηπευτικών (τομάτα, αγγούρι κ.α.) αλλά και στην ανθοκομία (τριαντάφυλλο, ζέρμπερα κ.α.). Είναι ένα φυσικό προϊόν μιας και προέρχεται από ηφαιστειογενή πετρώματα τα οποία μετά από ειδική επεξεργασία δίνουν το γνωστό τελικό προϊόν αποτελούμενο από λεπτές ίνες. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των πετρωμάτων χρησιμοποιούνται πολύ υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 1600 ο C) με αποτέλεσμα το υλικό το οποίο τελικά παράγεται να είναι πλήρως αποστειρωμένο και συνεπώς απαλλαγμένο από φυτοπαθογόνους και μη οργανισμούς. Το κυριότερο πλεονέκτημά του είναι η ικανότητα που διαθέτει να συγκρατεί πολύ μεγάλες ποσότητες θρεπτικού διαλύματος μιας και οι πόροι του καταλαμβάνουν περίπου το 96% του όγκου του. Αυτό έχει ως συνέπεια την κατανάλωση πολύ μικρότερων ποσοτήτων νερού από οποιοδήποτε άλλο υπόστρωμα. Εικόνα 1.Yπόστρωμα Πετροβάμβακα με φυτά τομάτας επάνω Ελαφρόπετρα. Η ελαφρόπετρα είναι ένα αργιλοπυριτικό ηφαιστειογενές ορυκτό που παράγεται στη χώρα μας, χημικά αδρανές το οποίο χρησιμοποιείται ως υπόστρωμα στις υδροπονικές καλλιέργειες κηπευτικών και ανθοκομικών φυτών. Το pη της ελαφρόπετρας είναι περίπου 7,3. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έχει αλλά καλύτερα είναι πριν την χρήση να έχει προηγηθεί καλό κοσκίνισμα ώστε να απομακρυνθεί η σκόνη και να ξεπλυθεί. Συνήθως χρησιμοποιείται σε σάκους φύτευσης ή σε κανάλια καλλιέργειας. Περλίτης. Ο υδροπονικός περλίτης προέρχεται από επεξεργασία του ορυκτού περλίτη που είναι ένα υαλώδες ηφαιστειακό πέτρωμα το οποίο παράγεται και στη χώρα μας (στη Μήλο). Σαν υλικό είναι χημικά αδρανές και το pη είναι ουδέτερο (pη=7). Ο περλίτης συνήθως χρησιμοποιείται σε σάκους ή σε κανάλια καλλιέργειας. Σελίδα 16 από 163

17 Τύρφη. Η τύρφη είναι φυσικό υλικό, το οποίο προέρχεται από την αποδόμηση της υδροχαρούς βλάστησης που φύεται σε ελώδεις περιοχές και γενικότερα σε υγρότοπους. Σε τέτοιες περιοχές, με την πάροδο του χρόνου έχουν σχηματισθεί ολόκληρα κοιτάσματα, από τα οποία η τύρφη εξορύσσεται, υφίσταται κάποια επεξεργασία (τεμαχισμός, άλεσμα, απολύμανση, κ.λπ.) και συσκευάζεται σε βιομηχανική κλίμακα. Γενικά διακρίνουμε δύο τύπους τύρφης, την ξανθιά και την μαύρη. Βερμικουλίτης. Ο βερμικουλίτης παρασκευάζεται με διόγκωση μαρμαρυγία στους 1100 o C. Το τελικό προϊόν αποτελείται από φυλλίδια διαστάσεων 1-5 mm που έχουν μορφή ακορντεόν. Ο βερμικουλίτης διαθέτει αξιόλογη ανταλλακτική ικανότητα της τάξεως των meq/100 gr. Αντίθετα, ο περλίτης, ο πετροβάμβακας και η διογκωμένη άργιλος είναι χημικά αδρανή υλικά, δηλαδή στερούνται ανταλλακτικής ικανότητας. Αυτό σημαίνει μεταξύ άλλων, ότι τα υλικά αυτά δεν περιέχουν θρεπτικά στοιχεία σε διαθέσιμη για τα φυτά μορφή. Κοκκοφοίνικας (cocosoil, cocopeat). Ο κοκκοφοίνικας είναι ένα φυσικό υλικό το οποίο προέρχεται από το παχύ μεσοκάρπιο του καρπού της καρύδας. Συνεπώς είναι υλικό απαλλαγμένο από ασθένειες ενώ περιέχει το μύκητα Trichoderma, ο οποίος δρα ανταγωνιστικά με τις ασθένειες του εδάφους. Σε σύγκριση με τα παραπάνω υποστρώματα, ο κοκκοφοίνικας είναι οργανικό υλικό. Δεν δημιουργούνται περιβαλλοντικά προβλήματα από την συσσώρευση επικίνδυνων υπολειμμάτων, όπως στη περίπτωση του πετροβάμβακα. Διατίθεται στο εμπόριο σε σάκους καλλιέργειας αλλά και σε τούβλα (blocks) συμπιεσμένου υλικού που μετά από την αποσυμπίεση του μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καλλιέργεια σε γλάστρες ή κανάλια. Στη χώρα μας χρησιμοποιείται ευρύτατα στην υδροπονική καλλιέργεια κυρίως ανθοκομικών φυτών (τριαντάφυλλο, ζέρμπερα, γαρίφαλο, βολβοϊδών κ.α.). Σε μία καλή και σταθερή ποιότητα υλικού η ηλεκτρική αγωγιμότητα κυμαίνεται στο 0,5 ms/cm ή και χαμηλότερα και ph από 5,5 έως 6. Στη λίπανση απαιτείται να γίνει μια αλλαγή στο λιπαντικό πρόγραμμα (μερική αντικατάσταση του ΚΝΟ3 με Ca(ΝΟ3)2) στην αρχή της καλλιέργειας, λόγω του ανταγωνισμού μεταξύ του Ν και του Κ. Οι φυσικές ιδιότητες του κοκκοφοίνικα μας υποδηλώνουν ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε λεπτό στρώμα καλλιέργειας (σε μύζηση 10 cm, η περιεκτικότητα του αέρα είναι 30%) χωρίς να δημιουργούνται συνθήκες έλλειψης Ο2. Ο κοκκοφοίνικας για να είναι καλής ποιότητας πρέπει να προέρχεται από το επιφανειακό στρώμα του υλικού και να έχει πλυθεί με καθαρό νερό μικρής περιεκτικότητας σε άλατα. Είναι ένα πολύ καλό υπόστρωμα εκτός εδάφους καλλιεργειών, σπορείων, ριζοβολίας κ.λ.π. Συνεπώς, υπάρχουν πολλά συστήματα και υποστρώματα τα οποία μπορούν να επιλεγούν για μια υδροπονική καλλιέργεια.πρέπει όμως πριν γίνει η τελική επιλογή να ληφθούν υπ όψιν διάφοροι παράγοντες όπως οι συνθήκες της περιοχής καλλιέργειας, η ποιότητα του νερού άρδευσης, ο εξοπλισμός που απαιτείται κ.α. Το κόστος βέβαια, προβληματίζει αλλά τελικά δεν πρέπει να αποτελεί τροχοπέδη και το μοναδικό λόγο επιλογής υποστρώματος ή συστήματος. Σελίδα 17 από 163

18 3.5. Είδη υδροπονικών συστημάτων Υπάρχουν δύο είδη υδροπονικών συστημάτων: 1 ον Ανοιχτό υδροπονικό σύστημα, όπου το θρεπτικό διάλυμα που χρησιμοποιείται για την υδρολίπανση της καλλιέργειας παρασκευάζεται πριν την έναρξη της άρδευσης, έχει σταθερή χημική σύσταση και απορρίπτεται μετά το τέλος αυτής. Αυτό απλουστεύει τη διαχείριση του συστήματος, αλλά επιβαρύνει οικονομικά τον παραγωγό και οικολογικά το περιβάλλον καθώς το διάλυμα απορροής που συνήθως είναι το 30-50% του θρεπτικού διαλύματος τροφοδοσίας δεν συλλέγεται αλλά απορρίπτεται σε αυτό (σε παρακείμενους στραγγιστικούς αύλακες ή στο έδαφος). 2 ον Κλειστό υδροπονικό σύστημα, το οποίο αποτελεί το πιό φιλικό για το περιβάλλον σύστημα όπου το απορρέον θρεπτικό διάλυμα επαναχρησιμοποιείται στην ίδια καλλιέργεια. Έτσι γίνεται δυσκολότερη η διαχείριση του συστήματος, καθώς αλλάζει η χημική σύσταση του διαλύματος που πρέπει να διαχειρίζεται κάθε φορά. Εφαρμόζεται κυρίως σε καλλιέργειες σε καθαρό θρεπτικό διάλυμα αλλά και σε συστήματα που οι ρίζες τους αναπτύσσονται σε υποστρώματα. Με την επαναχρησιμοποίηση του θρεπτικού διαλύματος, εξοικονομείται σημαντική ποσότητα λιπασμάτων Μέθοδοι υδροπονικών καλλιεργειών. Με τον όρο αυτό εννοούμε τον τρόπο με τον οποίο γίνεται η εφαρμογή του θρεπτικού διαλύματος στην καλλιέργεια. Οι πιο σημαντικές είναι: Static Aerated Technique [SAT]. Η μέθοδος όπου όλο το ριζικό σύστημα των φυτών έρχεται σε επαφή με το θρεπτικό διάλυμα, το οποίο παραμένει στάσιμο. Στη δεξαμενή τροφοδοσίας του συστήματος, μια αντλία αέρος εμπλουτίζει το θρεπτικό διάλυμα με την απαραίτητη ποσότητα οξυγόνου. Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται χωρίς τη χρήση υποστρώματος. Ebb and Flow Technique [EFT]. Ίδια μέθοδος με τη SAT μόνο που το θρεπτικό διάλυμα απομακρύνεται 3-4 φορές από το ριζικό περιβάλλον των φυτών με αποστράγγιση, επιτρέποντας την αναπνοή του ριζικού συστήματος. Deep Flow Technique [DFT]. Έχουμε συνεχή τροφοδότηση της καλλιέργειας με θρεπτικό διάλυμα μέσω αντλίας. Το θρεπτικό διάλυμα καλύπτει όλο το ριζικό σύστημα του φυτού, ενώ η απομάκρυνσή του γίνεται με τη βαρύτητα. Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται χωρίς τη χρήση υποστρώματος. Aerated Flow Technique [AFT]. Ίδια μέθοδος με τη DFT όπου γίνεται ταυτόχρονα και προσθήκη οξυγόνου στο θρεπτικό διάλυμα μέσω μιας αντλίας αέρος. Σελίδα 18 από 163

19 Nutrient Film Technique [NFT]. Έχουμε συνεχή επαφή του ριζικού συστήματος των φυτών με ένα πολύ λεπτό στρώμα θρεπτικού διαλύματος. Το θρεπτικό διάλυμα ανακυκλώνεται συνεχώς, επιτρέποντας την έκθεση των ριζών στον αέρα. Drip Irrigation Technique [DIT].Στην μέθοδο αυτή οι σταλάκτες είναι το μέσο τροφοδοσίας της καλλιέργειας με θρεπτικό διάλυμα. Οι αρδεύσεις εξαρτώνται από: τον ρυθμό διαπνοής των φυτών και από το στάδιο ανάπτυξης της καλλιέργειας. Η απορροή του θρεπτικού διαλύματος από το υπόστρωμα, γίνεται με τη βαρύτητα. Room Mist Technique [RMT]. Έχουμε συνεχή ψεκασμό του θρεπτικού διαλύματος στο ριζικό σύστημα των φυτών, ώστε να σχηματίζεται ένα λεπτό στρώμα θρεπτικού διαλύματος στην επιφάνεια της ρίζας. Δεν απαιτείται η χρήση υποστρώματος. Η μέθοδος αυτή χαρακτηρίζεται αεροπονία και εφαρμόζεται κυρίως για την υποκίνηση της ανάπτυξης του ριζικού συστήματος από μοσχεύματα ή για την εξαγωγή χημικών ουσιών από το ριζικό σύστημα των φυτών. Fog Feed Technique [FFT]. Παρόμοια μέθοδος με τη RMT, μόνο που το μέγεθος των σταγονιδίων του θρεπτικού διαλύματος είναι τόσο μικρό, ώστε να σχηματίζεται ομίχλη στο χώρο του ριζικού συστήματος των φυτών. Δεν απαιτείται η χρήση υποστρώματος (Λύκας Χ.2007) Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της υδροπονίας Πλεονεκτήματα Απουσία ζιζανίων Τα ζιζάνια αναπτύσσονται και στην υδροπονία. Υπάρχουν όμως παράγοντες που αποτρέπουν την εμφάνισή τους. Όπως ότι τα υποστρώματα είναι καλυμμένα και απαλλαγμένα από σπόρους ζιζανιών και ασθένειες. Το μόνο σημείο στο οποίο μπορούν να αναπτυχθούν ζιζάνια είναι σε σημεία όπου λιμνάζει νερό από τις απορροές των υποστρωμάτων. Αν στα κανάλια απορροής δοθεί σωστή κλίση σε όλο το μήκος τους, δεν πρόκειται να παρατηρηθούν ζιζάνια. Απουσία ασθενειών του ριζικού συστήματος Όπως αναφέρθηκε τα υποστρώματα έρχονται απαλλαγμένα από ασθένειες. Αυτό αποτελεί μία πολύ καλή αρχή για τη νέα καλλιέργεια. Ωστόσο σε ορισμένες περιπτώσεις και υπό συνθήκες, μπορεί να παρατηρηθούν ασθένειες του ριζικού συστήματος και του λαιμού, καθώς είναι δυνατή η μεταφορά μολύσματος μέσω του νερού άρδευσης. Για παράδειγμα ένα είδος φουζάριου (το Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici) ευνοείται από την απουσία μυκήτων ανταγωνιστών (που υπάρχουν στο έδαφος και σταδιακά αναπτύσσονται και στα υδροπονικά Σελίδα 19 από 163

20 υποστρώματα) και συνθήκες θερμοκρασίας ρίζας o C. Έτσι σε ορισμένες γωπεριπτώσεις πρώιμων ανοιξιάτικων ή όψιμων φθινοπωρινών φυτεύσεων μπορεί να έχουμε εμφάνιση προσβολών σε ένα μικρό ποσοστό των φυτών, κάτι που εύκολα αντιμετωπίζεται, εφόσον δράσουμε προληπτικά εγκαθιστώντας μύκητες ανταγωνιστές. Απουσία νηματωδών Μέχρι σήμερα στην Ελλάδα έχει καταγραφεί μία περίπτωση προσβολής καλλιέργειας σε υδροπονία από νηματώδεις, και όπως διαπιστώθηκε από σχετική έρευνα, η προσβολή είχε γίνει στο φυτώριο. Δυνατότητα ελέγχου των συνθηκών της ρίζας Στην υδροπονία ο αγρότης έχει τον πλήρη έλεγχο της θρέψης και της άρδευσης της καλλιέργειας. Μπορεί εύκολα να διατηρεί την υγρασία στα επιθυμητά επίπεδα. Παρέχει διαρκώς ένα πλούσιο θρεπτικό διάλυμα για την καλλιέργεια και συνθήκες ph που να διευκολύνουν την απορρόφηση τους από τα φυτά. Στην περίπτωση που γίνεται χρήση επιδαπέδιας θέρμανσης είναι εφικτός και ο έλεγχος της θερμοκρασίας του υποστρώματος κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Μόνο πρόβλημα είναι η αδυναμία ελέγχου της θερμοκρασίας του υποστρώματος όταν η καλλιέργεια δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί επαρκώς ώστε το φύλλωμα της να καλύπτει τα υποστρώματα. Στην περίπτωση αυτή, λόγω και του περιορισμένου όγκου του υποστρώματος, η θερμοκρασία μπορεί να υπερβεί τους 30 o C, κυρίως αργά την άνοιξη και κατά το καλοκαίρι. Ωστόσο είναι κάτι το οποίο εύκολα αντιμετωπίζεται. Επίτευξη υψηλότερων αποδόσεων και καλύτερης ποιότητας Η υδροπονία εξασφαλίζει τη βέλτιστη θρέψη της καλλιέργειας, με αποτέλεσμα την επίτευξη υψηλότερων αποδόσεων και καλύτερης ποιότητας. Τα αποτελέσματα είναι εντονότερα όταν οι συνθήκες εντός του θερμοκηπίου δεν θέτουν περιορισμούς στην ανάπτυξη της καλλιέργειας (πολύ υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες, συνθήκες που να ευνοούν την ανάπτυξη ασθενειών κτλ). Μεγαλύτερη διάρκεια καλλιέργειας Λόγω των καλύτερων συνθηκών ανάπτυξης της ρίζας, της καλύτερης θρέψης του φυτού και της απουσίας ασθενειών του λαιμού και της ρίζας, τα φυτά μπορούν να παραμείνουν παραγωγικά για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Ενδεικτικά, η καλλιέργεια της τομάτας μπορεί να φτάσει σε διάρκεια μέχρι και το ένα έτος. Η μεγαλύτερη διάρκεια της καλλιέργειας έχει πολλαπλά οφέλη για τον παραγωγό, με πρώτο το ότι έχει συνεχή παραγωγή, είναι σε παραγωγή για περισσότερο χρόνο και έχει μειωμένα έξοδα αγοράς πολλαπλασιαστικού υλικού. Συγκρίνοντας μία ετήσια καλλιέργεια τομάτας με δύο εξάμηνες, στην πρώτη περίπτωση το θερμοκήπιο θα είναι σε Σελίδα 20 από 163

21 παραγωγή για 9,5-10 μήνες, ενώ στη δεύτερη για 7-8 μήνες. Επίσης στην πρώτη περίπτωση η αγορά φυτάριων θα γίνει μία φορά, ενώ στη δεύτερη δύο. Έχει παρατηρηθεί επίσης ότι η καλύτερη θρεπτική κατάσταση στην οποία βρίσκονται τα φυτά στην υδροπονία βοηθάει στην αντιμετώπιση χαμηλών θερμοκρασιών. Έτσι σε περιοχές με κρύους χειμώνες και σε μη θερμαινόμενα θερμοκήπια, μπορεί να παραταθεί η διάρκεια της καλλιέργειας (εφόσον δεν έχουμε παγετούς), αν και φυσικά η παραγωγικότητα θα είναι μειωμένη. Επιπλέον τα ακόλουθα: Παραγωγή προϊόντων ολοκληρωμένης και βιολογικής γεωργίας, αφού δεν είναι απαραίτητη η εφαρμογή πρακτικών, όπως η απολύμανση, Η ποιότητα των προϊόντων είναι άριστη, επειδή τα φυτά λαμβάνουν θρεπτικά στοιχεία σε ιδανικές ποσότητες και αναπτύσσονται σε ελεγχόμενες συνθήκες περιβάλλοντος, Υπάρχει η δυνατότητα να καλλιεργηθούν φυτά σε περιοχές με προβληματικά εδάφη που μειονεκτούν σε φυσικές ιδιότητες (κακής ποιότητος εδάφη) και σε περιοχές χωρίς καθόλου φυσικό έδαφος (βραχώδεις ή έρημοι), Αποφεύγονται οι απώλειες νερού και θρεπτικών στοιχείων εξαιτίας της μη ύπαρξης επιφανειακών διαρροών, Περιορίζεται η χειρωνακτική εργασία, αφού υπάρχουν πολλοί και χρήσιμοι αυτοματισμοί και τέλος, Συμβάλλει, κυρίως τα κλειστά υδροπονικά συστήματα, στην προστασία του περιβάλλοντος και ειδικότερα σε περιοχές που τα υπόγεια νερά μολύνονται από την έκπλυση λιπασμάτων, φυτοφαρμάκων και απολυμαντικών μέσων Μειονεκτήματα Μεγάλο αρχικό κόστος επένδυσης Η υδροπονία απαιτεί μεγάλο κόστος αρχικής επένδυσης, για την εγκατάσταση του υδροπονικού συστήματος και της κεφαλής υδρολίπανσης, αε σχέση με την καλλιέργεια στο έδαφος Πέραν το τούτου, οι παραγωγοί που επιλέγουν να εγκαταστήσουν υδροπονικά συστήματα και να συνεχίσουν με την υδροπονία, προχωρούν και στον εκσυγχρονισμό των θερμοκηπίων τους, χωρίς να είναι αναγκαίο. Σελίδα 21 από 163

22 Απαιτεί διαφορετική τεχνογνωσία σε σχέση με τη καλλιέργεια στο έδαφος και πιο εξειδικευμένες γνώσεις στη διαχείριση της θρέψης και των αρδεύσεων Η διαφορά δεν έχει να κάνει με τις καλλιεργητικές φροντίδες (κλάδεμα, ανάρτηση της καλλιέργειας, καθάρισμα κτλ.) αλλά με τον τρόπο που γίνονται τα ποτίσματα. Ο όγκος του υποστρώματος στην υδροπονία είναι περιορισμένος, συνεπώς για να υπάρχει πάντοτε διαθέσιμο νερό για την καλλιέργεια απαιτούνται πολλά ποτίσματα ημερησίως με μικρές ποσότητες νερού ανά πότισμα. Η διαχείριση των ποτισμάτων στην υδροπονία είναι σημαντική καθώς μπορεί να οδηγήσει το φυτό σε βλαστική ή αναπαραγωγική ανάπτυξη και συνεπώς να οδηγήσουμε την καλλιέργεια όπως επιθυμούμε (πρωίμιση ή οψίμιση, μέγεθος καρπού κτλ.). Επίσης και πάλι λόγω του περιορισμένου όγκου του υποστρώματος, αλλά και της χημικής αδράνειας των υποστρωμάτων, τα όποια λάθη έχουν άμεσο αντίκτυπο στην καλλιέργεια. Όμως το ίδιο γρήγορα μπορούν να διορθωθούν. Απαιτεί καλύτερη ποιότητα νερού άρδευσης Στην υδροπονία απαιτείται η χρήση καλύτερης ποιότητας νερού. Νερό το οποίο μπορεί να θεωρείται αποδεκτό για καλλιέργεια στο έδαφος μπορεί να είναι ακατάλληλο για καλλιέργεια σε υδροπονία, ενώ νερό που θεωρείται καλής ποιότητας για καλλιέργεια στο έδαφος μπορεί να θεωρείται ως απλά αποδεκτό για καλλιέργεια σε υδροπονία. Πίνακας 1. Συγκριτικά Οικονομικά Στοιχεία ενός εκταρίου καλλιέργειας θερμοκηπιακής τομάτας σε Υδροπονία και σε Έδαφος Ύψος επένδυσης σε ευρώ Υδροπονία ένα εκτάριο Καλλιέργεια στο έδαφος ένα εκτάριο , ,00 Παραγωγή kgr kgr Έσοδα σε ευρώ Έξοδα σε ευρώ (χωρίς αποσβέσεις) Αποτέλεσμα (σε ευρώ) Απόσβεση επένδυσης ( 10/1/11) ,6 έτη 7,1 έτη Σελίδα 22 από 163

23 4. ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ 4.1. Τι είναι το θερμοκήπιο Θερμοκήπιο είναι η κατασκευή που καλύπτεται με διαφανές υλικό έτσι που να μπορεί να διαπερνά άπλετος φυσικός φωτισμός αναγκαίος για την εξέλιξη των φυτών. Το χαρακτηριστικό των θερμοκηπίων είναι ότι διαφέρουν από άλλες κατασκευές όπως τα χαμηλά σκέπαστρα, τα σπορεία, και τα θερμοσπορεία επειδή αυτά είναι πολύ πιο ψηλά, ευρύχωρα ώστε να εργάζεται ο άνθρωπος με ευκολία. Μέσα στο θερμοκήπιο δημιουργούνται οι κατάλληλες συνθήκες για την παραγωγή των φυτών αλλά και την προστασία των αγροτών ακόμα και όταν οι καιρικές συνθήκες είναι αντίξοες. Τα θερμοκήπια αποτελούνται συνήθως από το γυαλί ή το πλαστικό. Μέσα σε αυτά υπάρχει μια συγκέντρωση της θερμότητας. Αυτό οφείλεται στην εισερχόμενη ακτινοβολία από τον ήλιο που θερμαίνει τις εγκαταστάσεις και το χώμα. Ακόμα κι έτσι, ο αέρας διατηρείται και εφοδιάζεται μέσα στα θερμοκήπια, ανεξάρτητα από το ολόκληρο μέγεθός του. Η δημιουργία του θερμοκηπίου έχει σαν αποτέλεσμα την προστασία των φυτών από διάφορες καιρικές συνθήκες (αέρα, βροχή, χιόνι και χαλάζι), την δυνατότητα ρύθμισης του περιβάλλοντος του (ακτινοβολία, θερμοκρασία, υγρασία, διοξείδιο του άνθρακα) με την τοποθέτηση του κατάλληλου εξοπλισμού. Τέλος επειδή ο χώρος είναι περιορισμένος υπάρχει η δυνατότητα ελέγχου των διαφόρων ασθενειών των φυτών με αποτέλεσμα την γρήγορη και ομαλή ανάπτυξή τους. Με την απλή κατασκευή του θερμοκηπίου χωρίς ειδικό εξοπλισμό μπορούμε να πετύχουμε: 1. Αποφυγή ζημιών στα φυτά και επομένως στην παραγωγή από αέρα, βροχή χαλάζι και χιόνι. 2. Παραγωγή φυτικών προϊόντων πρώιμη ή όψιμη. Σε θερμοκήπια με εξειδικευμένο εξοπλισμό μπορούμε να ρυθμίσουμε με ακρίβεια τους περιβαλλοντικούς παράγοντες ώστε να είναι δυνατή η παραγωγή των προϊόντων σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή, η αύξηση της παραγωγής και η βελτίωση της ποιότητας με το μικρότερο δυνατό κόστος. Για να υπάρξει το κατάλληλο περιβάλλον μέσα στο θερμοκήπιο και οι απαραίτητες συνθήκες για την ανάπτυξη των φυτών επενδύουμε κάποια κονδύλια που προσδιορίζονται: 1. Από την σωστή κατασκευή 2. Την τοποθέτηση κατάλληλου εξοπλισμού και 3. Την ικανότητα του καλλιεργητή να χρησιμοποιήσει και να διανέμει ορθά τα εφόδια που έχει. Τα θερμοκήπια πρωτοπαρουσιάστηκαν τον 15ο αι. και καθιερώθηκαν τον 17ο αιώνα. Οι πρώτες κατασκευές δημιουργήθηκαν στην Ευρώπη, στη Βοημία περίπου το Στο θερμοκήπιο αυτό καλλιεργήθηκαν οι πρώτες ορχιδέες στην Ευρώπη. Αργότερα, Σελίδα 23 από 163

24 περί το 1750, ο πρίγκιπας του Λιχτενστάιν έφτιαξε το πρώτο μεγάλο και θερμαινόμενο θερμοκήπιο στην Ευρώπη στην πόλη Λέντνιτσε (Lednice) στη Νότια Τσεχία. Το 1925 ο Αμερικανός Warp έκανε την πρώτη απόπειρα να αντικαταστήσει το γυαλί που ήταν βασικό υλικό κάλυψης των θερμοκηπίων με το πλαστικό flex-oglass. Από τότε ξεκίνησαν και οι πειραματισμοί για εσωτερική θέρμανση των θερμοκηπίων ( Πίνακας 2. Παγκόσμια έκταση θερμοκηπίων (Giacomelli et al, 2007) Περιοχή Πλαστικά θερμοκήπια και πλαστικά τούνελ (ha) Υαλόφρακτα θερμοκήπια (ha) Σύνολο Δυτική Ευρώπη Ανατολική Ευρώπη Αφρική Μέση Ανατολή Βόρεια Αμερική Κεντρική/Νότια Αμερική Κίνα/Ιαπωνία/Ωκεανία Παγκόσμιο Σύνολο Τύποι θερμοκηπίων Τα θερμοκήπια, σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές που θεσπίστηκαν από το Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων (Αύγουστος 1992), ταξινομούνται όπως φαίνονται και στον πίνακα 3 ως εξής: Ανάλογα με το σχήμα διακρίνονται σε: Αμφίρρικτα (απλά, πολλαπλά), Τοξωτά (απλά) και Τροποποιημένα τοξωτά (απλά και πολλαπλά). Ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής τους διακρίνονται σε: Χωρικού τύπου (Θερμοκήπια που κατασκευάζονται από τους ίδιους τους παραγωγούς), Σελίδα 24 από 163

25 Τυποποιημένα (Θερμοκήπια που κατασκευάζονται από Βιοτεχνίες και Βιομηχανίες σε μαζική παραγωγή). Ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν διακρίνονται σε: χαμηλής θερμοκρασίας, εύκρατης θερμοκρασίας και τροπικής θερμοκρασίας. Ανάλογα με το υλικό κάλυψης διακρίνονται σε: Υαλόφρακτα και Πλαστικά. Πίνακας 3. Τύποι λαχανοκομικών θερμοκηπίων με βάση το υλικό κάλυψης Τύπος θερμοκηπίου Έκταση % Θερμαινόμενα, υαλόφρακτα 591 1,1 Θερμαινόμενα, πλαστικά ,2 Μη θερμαινόμενα, υαλόφρακτα 66 0,1 Μη θερμαινόμενα, πλαστικά ,6 Σύνολο ,0 Πηγή: Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης & Τροφίμων, 2005 Τα θερμοκήπια των βόρειων χωρών έχουν βαριές κατασκευές και πολλές φορές, αποτελούνται από διπλά τζάμια και διπλή οροφή. Τα θερμοκήπια αυτά θερμαίνονται. Αντίθετα, στις νότιες περιοχές της Ελλάδος, όπως π.χ. στη Νότια Μεσσηνία και στην Κρήτη, οι κατασκευές είναι πολύ ελαφριές, αποτελούνται από πλαστικό απλωμένο πάνω σε ξύλινο σκελετό, χωρίς να θερμαίνεται ( Πίνακας 4. Κατανομή θερμοκηπίων ανά περιοχή Περιοχή Κηπευτικά (στρ) Ανθοκομικά (στρ) Σύνολο(στρ) Κρήτη Πελοπόννησος Κεντρική Μακεδονία Πρέβεζα Αττική Υπόλοιπο χώρας Σύνολο Πηγή:Υπουργείο Γεωργίας, 2001 Τα τελευταία χρόνια αναπτύσσεται ένας άλλος τύπος θερμοκηπίων, τα λεγόμενα χημικά θερμοκήπια. Αυτά δεν είναι τίποτε περισσότερο από χημική ουσία που μοιάζει με αφρό, με την οποία ραντίζουν τα φυτά σε πολύ μεγάλες εκτάσεις. Η χημική ουσία καλύπτει τελείως τα φυτά και τα προστατεύει από το κρύο. Λειτουργεί δηλαδή με τον ίδιο τρόπο που λειτουργούν και τα θερμοκήπια από πλαστικό. Ο τρόπος αυτός ακόμη βρίσκεται στο στάδιο των ερευνών και του πειραματισμού και Σελίδα 25 από 163

26 σύμφωνα με τις απόψεις των ερευνητών θα λύσει το πρόβλημα της μαζικής καλλιέργειας των εκτός εποχής φυτών ( Γενικά ο τομέας των θερμοκηπιακών καλλιεργειών Αυτήν την στιγμή στην Ελλάδα περίπου το 20% του συνολικού πληθυσμού της χώρας ασχολείται με την γεωργία. Ο τομέας των θερμοκηπίων μετά το 1970 έως και σήμερα αυξάνεται συνεχώς. Το μεγάλο πλεονέκτημα των θερμοκηπίων είναι ότι παράγουν κηπευτικά εκτός εποχής. Ανήκουν στις εντατικές εκμεταλλεύσεις όσον αφορά στην ελληνική γεωργία με αποτέλεσμα μεγάλες στρεμματικές αποδόσεις, ενώ συμβάλουν σημαντικά στη διαμόρφωση του γεωργικού εισοδήματος. Πιο συγκεκριμένα τα κηπευτικά καταλαμβάνουν το 25% της συνολικής φυτικής παραγωγής. Αναλυτικότερα, σύμφωνα με στοιχεία του υπουργείου γεωργίας, το 2005 η συνολική έκταση των θερμοκηπίων που καλλιεργήθηκαν με κηπευτικά ανήλθε σε περίπου στρέμματα. Περισσότερα από τα μισά στρέμματα καλλιεργήθηκαν με τομάτες ( στρ.), δεύτερη έρχεται η καλλιέργεια αγγουριού (9.375 στρ.) κτλ. Πίνακας 5. H συνολική έκταση των θερμοκηπίων που καλλιεργήθηκαν με κηπευτικά Είδος καλλιέργειας Έκταση σε στρέμματα Παράγωγη σε τόνους Τομάτα Αγγούρι Κολοκυθάκι Μελιτζάνα Πιπεριά Φασολάκι νωπό Μαρούλι Πεπόνι Καρπούζι Φράουλα Σύνολο Πηγή:Υπουργείο Γεωργίας, 2005 Μέση παράγωγη ανά στρέμμα Σελίδα 26 από 163

27 5. ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ Γεωθερμία ή Γεωθερμική ενέργεια ονομάζεται η ενέργεια που προέρχεται από το εσωτερικό της γής με μορφή νερών, ατμών, αερίων ή μειγμάτων αυτών ή ακόμη και ως ενέργεια από τα πετρώματα και αποτελεί μία σημαντική Ανανεώσιμη Πηγή Ενέργειας (Α.Π.Ε.). Είναι η φυσική ενέργεια της γής που διαρρέει το θερμό εσωτερικό του πλανήτη προς την επιφάνεια. Η μετάδοση θερμότητας πραγματοποιείται με δύο τρόπους: α) Με αγωγή από το εσωτερικό προς την επιφάνεια με ρυθμό 0,04-0,06 W/m 2 β) Με ρεύματα μεταφοράς που περιορίζονται όμως στις ζώνες κοντά στα σύνορα των λιθοσφαιρικών πλακών, λόγω ηφαιστειακών και υδροθερμικών φαινομένων. Οι πρώτες μετρήσεις με θερμόμετρο έγιναν κατά πάσα πιθανότητα το 1740 σε ένα ορυχείο κοντά στο Belfort της Γαλλίας (Bullard, 1965). Ήδη από το 1870, για τη μελέτη της θερμικής κατάστασης του εσωτερικού της γης χρησιμοποιούνταν κάποιες προχωρημένες για την εποχή επιστημονικές μέθοδοι, ενώ η θερμική κατάσταση που διέπει τη γη, η θερμική ισορροπία και εξέλιξή της κατανοήθηκαν καλύτερα τον 20 ο αιώνα, με την ανακάλυψη του ρόλου της ραδιενεργούς θερμότητας. Η θερμότητα που περιέχεται στο εσωτερικό της γης αποτελεί την γεωθερμική ενέργεια και είναι τόσο μεγάλη, ώστε μπορεί να θεωρηθεί πρακτικά ανεξάντλητη μορφή ενέργειας για τα ανθρώπινα μέτρα. Η τεχνολογία για την άντληση γεωθερμικής ενέργειας διαφοροποιείται σε ρηχή γεωθερμική σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες, και σε βαθιά γεωθερμική στις υψηλότερες θερμοκρασίες. Αβαθής γεωθερμική ενέργεια είναι η αποθηκευμένη σε μορφή θερμότητας ενέργεια του φλοιού της γης, σε βάθη έως 200 m. και με θερμοκρασίες υπεδάφους έως 18 o C. Αυτή η ενέργεια προέρχεται από την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας (σχεδόν το 50% από τη συνολική ποσότητα που φθάνει στη Γη) από τη γήινη επιφάνεια και που στα γεωγραφικά πλάτη της εύκρατης ζώνης κάτω από κάποιο βάθος παραμένει περίπου σταθερή (10-18 o C) καθ όλη τη διάρκεια του έτους. H σταθερή και μόνιμη αυτή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί, το χειμώνα για θέρμανση νερού κεντρικής θέρμανσης έως 50 o C, το καλοκαίρι για ψύξη νερού κλιματισμού έως 10 o C, όπως επίσης και για ζεστό νερό χρήσης καθ όλη τη διάρκεια του έτους. Η άντληση της ενέργειας από τα βαθύτερα στρώματα της Γης, η λεγόμενη βαθειά γεωθερμική ενέργεια, απαιτεί τη διάνοιξη πηγαδιών σε μεγάλο βάθος. Τα πιθανά θερμά υπόγεια ύδατα μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας. Συχνά γίνεται διάκριση ανάμεσα στα γεωθερμικά συστήματα όπου το κυρίαρχο ρευστό είναι το νερό στην υγρή φάση και σε εκείνα όπου το κυρίαρχο ρευστό είναι ο ατμός. Στα συστήματα όπου επικρατεί το νερό, η υγρή φάση είναι αυτή που ελέγχει συνεχώς την πίεση. Μέσα στη φάση αυτή μπορεί να περιέχονται και κάποια αέρια με τη μορφή μικρών φυσαλίδων. Αυτά τα γεωθερμικά συστήματα, των οποίων οι θερμοκρασίες κυμαίνονται από 125 o C μέχρι 225 o C, είναι τα πλέον συνηθισμένα παγκοσμίως. Ανάλογα με τις συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας,μπορούν να παράγουν θερμό νερό, μίγμα νερού και ατμού, υγρό ατμό, ενώ σε κάποιες Σελίδα 27 από 163

28 περιπτώσεις ξηρό ατμό. Στα συστήματα όπου το κυρίαρχο ρευστό είναι ο ατμός, το υγρό νερό και ο ατμός συνήθως συνυπάρχουν στον ταμιευτήρα, με τον ατμό να ελέγχει συνεχώς την πίεση. Ένας άλλος διαχωρισμός των γεωθερμικών συστημάτων είναι αυτός που βασίζεται στην κατάσταση ισορροπίας στον ταμιευτήρα σύμφωνα με τον οποίο λαμβάνονται υπόψη η κυκλοφορία των ρευστών του ταμιευτήρα και ο μηχανισμός μεταφοράς της θερμότητας. Στα δυναμικά συστήματα ο ταμιευτήρας τροφοδοτείται συνεχώς με νερό, το οποίο θερμαίνεται. Στη συνέχεια, ο ταμιευτήρας αποφορτίζεται, είτε γιατί το θερμό ρευστό ανέβηκε μέχρι την επιφάνεια είτε γιατί άρχισε να γεμίζει τους υδατοπερατούς υπόγειους σχηματισμούς. Η θερμότητα μεταφέρεται στο σύστημα μέσω του μηχανισμού της συναγωγής και της κυκλοφορίας του ρευστού. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει συστήματα τόσο υψηλής ( > 150 o C) όσο και χαμηλής ( < 100 o C) θερμοκρασίας. Στα στατικά συστήματα, γνωστά και ως στάσιμα ή συστήματα αποθήκευσης, παρατηρείται ελάχιστη ή καμία τροφοδοσία του ταμιευτήρα και η μεταφορά θερμότητας γίνεται μόνο με τη βοήθεια του μηχανισμού αγωγής Εφαρμογές Γεωθερμίας Στο παρελθόν η εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας περιορίζονταν σε περιοχές όπου οι γεωλογικές συνθήκες επέτρεπαν σε ένα μέσο (νερό σε υγρή ή αέρια φάση) να μεταφέρει τη θερμότητα από τις βαθιές θερμές ζώνες στην επιφάνεια ή κοντά σε αυτήν. Με τον τρόπο αυτό δημιουργήθηκαν οι γεωθερμικοί πόροι. Με το πέρασμα των χρόνων και την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιείται και για την εκμετάλλευση της θερμότητας του υπεδάφους (αβαθής γεωθερμία). Εφαρμογές της Γεωθερμικής Ενέργειας Οι εφαρμογές της γεωθερμικής ενέργειας ποικίλουν ανάλογα με τη θερμοκρασία και περιλαμβάνουν: 1.Ηλεκτροπαραγωγή(θ>90 C), 2.Θέρμανση χώρων (με καλοριφέρ για θ>60 C,με αερόθερμα για θ>40 C, με ενδοδαπέδιο σύστημα θ>25 C). 3.Ψύξη και κλιματισμό (με αντλίες θερμότητας απορρόφησης για θ>60 C, ή με υδρόψυκτες αντλίες θερμότητας για θ <30 C) 4.Θέρμανση θερμοκηπίων και εδαφών επειδή τα φυτά αναπτύσσονται γρηγορότερα και γίνονται μεγαλύτερα με τη θερμότητα (θ>25 C), ή και για αντιπαγετική προστασία 5. Ιχθυοκαλλιέργειες (θ>15 C) επειδή τα ψάρια χρειάζονται ορισμένη θερμοκρασία για την ανάπτυξή τους 6.Βιομηχανικές εφαρμογές όπως αφαλάτωση θαλασσινού νερού (θ>60 C), ξήρανση αγροτικών προϊόντων, κλπ 7.Θερμά λουτρά για θ= C* Σελίδα 28 από 163

29 5.2. Ιστορική αναδρομή - Πρώτες εφαρμογές Σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης ζωής οι πρακτικές εφαρμογές προηγούνται της επιστημονικής έρευνας και της τεχνολογικής ανάπτυξης. Η γεωθερμία αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα του φαινομένου αυτού. Αξιοποίηση του ενεργειακού περιεχόμενου των γεωθερμικών ρευστών γινόταν ήδη από τις αρχές του 19ου αιώνα. Εκείνη την περίοδο, στην Τοσκάνη της Ιταλίας, και συγκεκριμένα στην περιοχή του Larderello, λειτουργούσε μια χημική βιομηχανία για την παραγωγή βορικού οξέος από τα βοριούχα θερμά νερά που ανέβλυζαν από φυσικές πηγές ή αντλούνταν από ρηχές γεωτρήσεις. Η παραγωγή του βορικού οξέος γινόταν με εξάτμιση των βοριούχων νερών μέσα σε σιδερένιους λέβητες, χρησιμοποιώντας ως καύσιμη ύλη ξύλα από τα κοντινά δάση. Το 1827, ο Francesco Larderel, ιδρυτής της βιομηχανίας αυτής προτίμησε αντί να καίγονται ξύλα από τα διαρκώς αποψιλωνόμενα δάση της περιοχής να αναπτύξει ένα σύστημα για τη χρήση της θερμότητας των βοριούχων ρευστών στη διαδικασία εξάτμισης. Η εκμετάλλευση της μηχανικής ενέργειας του φυσικού ατμού ξεκίνησε περίπου την ίδια περίοδο. Ο γεωθερμικός ατμός χρησιμοποιήθηκε για την ανέλκυση των ρευστών, αρχικά με κάποιους πρωτόγονους αέριους ανυψωτήρες και στη συνέχεια με παλινδρομικές και φυγοκεντρικές αντλίες και βαρούλκα. Το 1892, το πρώτο γεωθερμικό σύστημα τηλεθέρμανσης τέθηκε σε λειτουργία στο Boise του Αϊντάχο των Η.Π.Α. Το 1928, μια άλλη πρωτοπόρος χώρα στην εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας, η Ισλανδία, ξεκίνησε επίσης την εκμετάλλευση των γεωθερμικών ρευστών (κυρίως θερμών νερών) για τη θέρμανση κατοικιών. Το 1904, έγινε η πρώτη απόπειρα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από γεωθερμικό ατμό, και πάλι στο Larderello της Ιταλίας. Το 1942, η εγκατεστημένη γεωθερμοηλεκτρική ισχύς ανερχόταν στα kwe. Σύντομα, πολλές χώρες ακολούθησαν το παράδειγμα της Ιταλίας. Το 1919 κατασκευάστηκαν οι πρώτες γεωθερμικές γεωτρήσεις στο Beppu της Ιαπωνίας, ενώ το 1921 ακολούθησαν εκείνες στο The Geysers της Καλιφόρνιας των ΗΠΑ. Το 1958 ένα μικρό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τέθηκε σε λειτουργία στη Νέα Ζηλανδία, ένα άλλο στο Μεξικό το 1959, στις ΗΠΑ το 1960 και ακολούθησαν πολλά άλλα σε διάφορες χώρες. Μετά το 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο, η αξιοποίηση της γεωθερμικής ενέργειας έγινε ελκυστική σε πολλές χώρες, επειδή ήταν ανταγωνιστική ως προς άλλες μορφές ενέργειας. Επιπλέον, η ενέργεια αυτή δε χρειαζόταν να εισαχθεί από άλλες χώρες, όπως συμβαίνει με τα ορυκτά καύσιμα ενώ σε πολλές περιπτώσεις αποτελούσε τον μοναδικό διαθέσιμο εγχώριο ενεργειακό πόρο. Στη δεκαετία του 1970, λόγω της πετρελαϊκής κρίσης, δόθηκε σημαντική ώθηση στην ανάπτυξη της γεωθερμίας, ακόμα και σε περιοχές με σχετικά χαμηλή γεωθερμική βαθμίδα, όπως είναι η λεκάνη του Παρισιού. Η παρουσία θερμού νερού στους γεωλογικούς σχηματισμούς της λεκάνης του Παρισιού είχε ανακαλυφθεί ήδη από τη δεκαετία του 1950 ενώ διεξάγονταν έρευνες για πετρέλαιο, αλλά η πρώτη γεωθερμική γεώτρηση έγινε μόλις το 1962 στο Carrίers-sυrseine. Σελίδα 29 από 163

30 Ταξινόμηση γεωθερμικών συστημάτων Τα γεωθερμικά συστήματα μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με: Το είδος των γεωθερμικών πόρων Τον τύπο του πετρώματος που φιλοξενεί τα ρευστά Το είδος της εστίας θερμότητας Τον τύπο και τη θερμοκρασία των ρευστών Αν κυκλοφορούν ή όχι ρευστά στο γεωθερμικό ταμιευτήρα Τα γεωθερμικά πεδία Το κάθε γεωθερμικό πεδίο παρουσιάζει ιδιαιτερότητες και απαιτεί εξειδικευμένες μελέτες για τη βέλτιστη τεχνικά και οικονομικά εκμετάλλευσή του. Σύμφωνα με τα γεωγραφικά χαρακτηριστικά τους τα γεωθερμικά πεδία στον Ελλαδικό χώρο είναι αρκετά διάσπαρτα και η πυκνότητα κατανομής τους διαφέρει ανάλογα με τις γεωλογικές συνθήκες που επικρατούν σε κάθε περιοχή. Επισημαίνεται ο μεγάλος αριθμός τους στη Μακεδονία και στη Θράκη καθώς και στα Νησιά του Αιγαίου. Σε 51 γεωθερμικά πεδία η θερμοκρασία των ρευστών κυμαίνεται από C, είναι δηλαδή πεδία χαμηλής ενθαλπίας, ενώ μόνο σε 6 γεωθερμικά πεδία η θερμοκρασία των ρευστών είναι μεγαλύτερη από 90 C, είναι δηλαδή πεδία υψηλής ενθαλπίας. Σε 2 γεωθερμικά πεδία η θερμοκρασία των ρευστών είναι μεγαλύτερη από 150 C (325 C στη Μήλο και 400 C στη Νίσυρο), τα οποία μάλιστα είναι τα σημαντικότερα πεδία υψηλής ενθαλπίας στον ελληνικό χώρο. Κατηγορίες γεωθερμικών πεδίων βάσει της ισχύος: 1. Ομαλή γεωθερμία: Τ < 25 o C, απόδοση < 2% (ψύξη θέρμανση κτιρίων). 2. Χαμηλής ενθαλπίας: Τ=25 ο C εώς 100 o C, απόδοση 2-8% (νερό οικιακής χρήσης). 3. Μέσης ενθαλπίας: Τ=100 ο C εώς 150 o C, απόδοση 2-8% (ηλεκτροπαραγωγή με πτητικό ρευστό). 4. Υψηλής ενθαλπίας: Τ > 150 ο C, απόδοση 8 18% ( ηλεκτροπαραγωγή) Ξηρού ατμού: Η > 1.5 MJ/kg, Υγρής φάσης: Η > 2.5 MJ/kg. 5. Θερμά ξηρά πετρώματα. Η ενθαλπία, η οποία σε γενικές γραμμές θεωρείται ότι είναι ανάλογη της θερμοκρασίας, χρησιμοποιείται για να εκφράσει την περιεχόμενη θερμική ενέργεια των ρευστών και δίνει μια γενική εικόνα της ενεργειακής αξία τους. Σελίδα 30 από 163

31 Πίνακας 6. Δυνατές χρήσεις γεωθερμικών ρευστών σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία τους (κατάταξη κατά B. Lindal, 1973) 180 C - Εξάτμιση συμπυκνωμένων διαλυμάτων, Ψύξη με απορρόφηση, Κατεργασία χαρτομάζας 170 C - Παραγωγή βαρέος ύδατος, Ξήρανση διατόμων 160 C - Ξήρανση ψαριών, Ξήρανση ξυλείας 150 C - Παραγωγή αλουμίνας με τη μέθοδο Bayer 140 C - Ξήρανση αγροτικών προϊόντων, Κονσερβοποίηση 130 C - Εξάτμιση στην παραγωγή ζάχαρης, Ανάκτηση αλάτων με εξάτμιση και κρυστάλλωση 120 C - Αφαλάτωση με απόσταξη 110 C - Ξήρανση τσιμεντόλιθων 100 C - Ξήρανση οργανικών ουσιών, φυκιών, οσπρίων κ.λ.π.,πλύσιμο και ξήρανση μαλλιού 90 C - Ξήρανση ψαριών 80 C - Θέρμανση θερμοκηπίων, Θέρμανση οικισμών 70 C - Ψύξη (κατώτερο όριο) 60 C - Εκτροφή διάφορων ζώων 50 C - Καλλιέργεια μανιταριών, Ιαματικά λουτρά 40 C - Θέρμανση εδάφους, Θέρμανση οικισμών (κατώτερο όριο) 30 C - Πισίνες, Ζύμωση, Θέρμανση θερμοκηπίων με ακτινωτό δίκτυο αγωγών 20 C Ιχθυοκαλλιέργειες Το μεγαλύτερο μέρος των γεωθερμικών πεδίων της χώρας είναι χαμηλής ενθαλπίας. Συνεπώς το επενδυτικό ενδιαφέρον, σύμφωνα με τις υπάρχουσες συνθήκες, επικεντρώνεται κυρίως στις άμεσες χρήσεις των γεωθερμικών ρευστών. Στην Ελλάδα η κυριότερη χρήση των γεωθερμικών ρευστών είναι για θέρμανση θερμοκηπίων Αβαθής γεωθερμία Ομαλή ή αβαθής γεωθερμική ενέργεια καλείται η ενέργεια που προέρχεται από την εκμετάλλευση της θερμότητας των γεωλογικών σχηματισμών και των νερών, επιφανειακών και υπόγειων, που δεν χαρακτηρίζονται γεωθερμικό δυναμικό και βρίσκονται σε μικρό βάθος. Οι θερμοκρασίες των πετρωμάτων και υπόγειων νερών, που αναπτύσσει η ομαλή γεωθερμική ενέργεια σε βάθη m, είναι κατά το πλείστον κατώτερες από Σελίδα 31 από 163

32 25 C. Στην περίπτωση αυτή μιλάμε για αβαθή υπεδαφική θερμότητα, η οποία είναι μία περιβαλλοντική ενέργεια, όταν μάλιστα μέρος αυτής, κυρίως στα βάθη των 0-30m περίπου, είναι ηλιακής προέλευσης. Στα βάθη 0-15 m το ποσοστό της θερμότητας ηλιακής προέλευσης γίνεται εμφανές, αυξανόμενο καθώς μικραίνει η απόσταση από την εδαφική επιφάνεια και καθώς μεγαλώνει το γεωγραφικό πλάτος του τόπου. Η περιβαλλοντική θερμική ενέργεια αξιοποιείται με τις αντλίες θερμότητας, οι οποίες αποτελούν σήμερα σημαντικό μέσο εξοικονόμησης ενέργειας και περιορισμού των ρυπογόνων καυσίμων (Παπαγεωργάκης Ι. 1992) Τα Πλεονεκτήματα και τα Μειονεκτήματα της Γεωθερμίας Η γεωθερμική ενέργεια αποτελεί μία καθαρή μορφή ενέργειας, φιλική προς το περιβάλλον, ιδιαίτερα όταν συγκρίνεται με τις συμβατικές μορφές ενέργειας, με ελάχιστες έως μηδαμινές περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την εκμετάλλευσή της. Ακόμη και όταν υπάρχουν κάποιες περιορισμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις, αυτές μπορούν πάντοτε να αντιμετωπισθούν με τη χρήση της τεχνολογίας Πλεονεκτήματα Τα κύρια πλεονεκτήματα της γεωθερμικής ενέργειας είναι: Δεν επηρεάζεται από καιρικές συνθήκες. Προσφέρεται έτοιμη σαν θερμικό προϊόν. Δεν μπορεί να μεταφερθεί μακριά,άρα θα πρέπει να αξιοποιηθεί επί τόπου από τις παραγωγικές δυνάμεις. Αναπτύσσεται σε πεδινές περιοχές με άριστες συνθήκες αξιοποίησης στη σύγχρονη γεωργία, αγροτοβιομηχανία, ιχθυοκαλλιέργεια, αστικές και βιομηχανικές χρήσεις κλπ. Μπορεί να συμβάλλει στην αγροτουριστική και οικοτουριστική ανάπτυξη. Λόγω της αυξημένη θερμικής ροής της περιοχής μπορεί να γίνει χρήση γεωθερμικών αντλιών θερμότητας. Συγκεκριμένα τα περιβαλλοντικά οφέλη της γεωθερμικής ενέργειας είναι: Συνεχόμενη παροχή ενέργειας με υψηλό συντελεστή λειτουργίας >90%. Μικρό λειτουργικό κόστος, αν και το κόστος εγκατάστασης είναι σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις συμβατικές μορφές ενέργειας. Δεν παράγει επικίνδυνα αέρια καύσης (CO2, SO2 κλπ), ούτε σωματίδια,ούτε τέφρα, ούτε καπνό. Μικρή απαίτηση γης για την αξιοποίηση της (εγκατάσταση μονάδας, χώρος γεωτρήσεων, σωληνώσεις μεταφοράς κλπ) συγκριτικά με αυτή που απαιτείται από ατμοηλεκτρικούς, υδροηλεκτρικούς σταθμούς κλπ. Συμβολή στην επίτευξη των στόχων της Ε.Ε. και του πρωτόκολλου του Κιότο. Συμβολή στη μείωση της ενεργειακής εξάρτησης μιας χώρας, με τον περιορισμό εισαγωγών ορυκτών καυσίμων. Σελίδα 32 από 163

33 Μειονεκτήματα Η αξιοποίηση της γεωθερμικής ενέργειας συναντά ορισμένα βασικά προβλήματα τα οποία θα πρέπει να λυθούν ικανοποιητικά για την οικονομική εκμετάλλευση αυτής της μορφής ενέργειας. Τα προβλήματα αυτά, που σχετίζονται άμεσα με την ιδιάζουσα χημική σύσταση των περισσότερων γεωθερμικών ρευστών,είναι : Ο σχηματισμός επικαθίσεων σε κάθε σχεδόν επιφάνεια που έρχεται σε επαφή με το γεωθερμικό ρευστό. Η διάβρωση των μεταλλικών επιφανειών. Ορισμένες περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις, όπως διάθεση των ρευστών μετά τη χρήση τους και εκπομπές τοξικών αερίων κυρίως του υδρόθειου. Ο σχηματισμός επικαθίσεων σε γεωθερμικές μονάδες μπορεί να ελεγχθεί σε κάποιο βαθμό, αν όχι ολοκληρωτικά, με μια πληθώρα τεχνικών και μεθόδων. Μερικές τυπικές πρακτικές είναι οι εξής: Ο σωστός σχεδιασμός της μονάδας και η επιλογή των κατάλληλων συνθηκών λειτουργίας της. Η ρύθμιση του ph του ρευστού. Η προσθήκη χημικών ουσιών (αναστολέων δημιουργίας επικαθίσεων). Η απομάκρυνση των σχηματιζόμενων στερεών με χημικά ή φυσικά μέσα στη διάρκεια προγραμματισμένων ή όχι διακοπών λειτουργίας της μονάδας. Η γεωθερμική ενέργεια θεωρείται ήπια μορφή ενέργειας, σε σύγκριση με τιςσυμβατικές μορφές ενέργειας, χωρίς βέβαια οι επιπτώσεις από την εκμετάλλευση της να είναι συχνά αμελητέες. Τα προβλήματα από τη διάθεση των ρευστών που χρησιμοποιούνται για άμεσες χρήσεις (ρευστά μέσης και χαμηλής ενθαλπίας) είναι σχεδόν μηδενικά, από ότι των ρευστών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (ρευστά υψηλής ενθαλπίας). 6. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΩΝ 6.1. Το Θερμικό Περιβάλλον του Θερμοκηπίου Το πρωταρχικό αντικείμενο ενός θερμοκηπίου είναι η υψηλότερη παραγωγή προϊόντων εκτός καλλιεργητικής περιόδου, η επίτευξη της οποίας προϋποθέτει βέλτιστες θερμοκρασίες σε κάθε στάδιο ανάπτυξης της καλλιέργειας. Το μικροκλίμα των φυτών εντός του θερμοκηπίου καθορίζεται με όρους θερμοκρασίας αέρα, έντασης φωτισμού (ηλιακή ακτινοβολία ή τεχνητός φωτισμός), σύνθεσης αέρα (συγκέντρωση CO2) και σύστασης εδάφους (H2O, και θρεπτικά στοιχεία). Η ηλιακή ακτινοβολία, η θερμοκρασία αέρα και εδάφους είναι οι καθοριστικοί παράμετροι που λαμβάνονται υπόψη στην μελέτη της αλληλεπίδρασης του φυτού και του περιβάλλοντός του. Νεότερες έρευνες δείχνουν όμως, ότι και η θερμοκρασία του Σελίδα 33 από 163

34 φύλλου καθώς και η θερμοκρασία εδάφους πρέπει να είναι οι κατάλληλες για την ομαλή ανάπτυξη των φυτών. Για να επιτευχθούν βέλτιστες εσωτερικές συνθήκες, είναι απαραίτητη η θέρμανση, ιδιαίτερα κατά την διάρκεια των ψυχρών εποχών. ΟΙ εφαρμογές θέρμανσης μέσα στα θερμοκήπια και η βελτιστοποίηση της θερμοκρασίας του αέρα έχουν σημαντικό αποτέλεσμα πάνω στον χρόνο παραγωγής (πρωίμιση παραγωγής), στην ποιότητα και ποσότητα των παραγομένων προϊόντων (Santa Σύστημα Διανομής Θερμότητας mouris, 1994 b). Τα συστήματα θέρμανσης των θερμοκηπίων ανάλογα με τον τρόπο μεταφοράς της θερμότητας διακρίνονται στις ακόλουθες κατηγορίες: Α)Συστήματα που αποδίδουν στο χώρο του θερμοκηπίου το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας με συναγωγή. Β)Συστήματα τα οποία αποδίδουν το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας με συνδυασμό ακτινοβολίας και φυσικής συναγωγής. Γ)Συστήματα όπου το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας αποδίδεται με αγωγή. Δ)Συστήματα τα οποία αποδίδουν θερμότητα με συνδυασμό αγωγής, συναγωγής και ακτινοβολίας. Η ανάλυση λειτουργίας των παραπάνω συστημάτων παρατίθεται στο mouris, 1994 b). Πίνακας Τα συστήματα θέρμανσης των θερμοκηπίων Η θερμοκρασία αποτελεί πρωταρχική παράμετρο στα περισσότερα συστήματα κλιματολογικού ελέγχου. Αυτά περιλαμβάνουν συστήματα θέρμανσης για έλεγχο της θερμοκρασίας του εσωτερικού αέρα του θερμοκηπίου που περιβάλλει τον φυτικό Σελίδα 34 από 163

35 θόλο, της θερμοκρασίας των φύλλων καθώς και της θερμοκρασίας του εδάφους στα ψυχρότερα κλίματα. Τα συστήματα θέρμανσης που χρησιμοποιούνται σήμερα στα θερμοκήπια ταξινομούνται σε τρεις κατηγορίες: - Συμβατικά Συστήματα Θέρμανσης. Είναι τα περισσότερο διαδεδομένα συστήματα θέρμανσης. Έχουν υψηλό συντελεστή ενεργειακής απόδοσης αλλά και πολύ υψηλό ενεργειακό προϋπολογισμό λόγω της κατανάλωσης συμβατικών καυσίμων (πετρέλαιο). Με αυτά τα συστήματα η ενέργεια προσφέρεται πρωταρχικά στον αέρα του θερμοκηπίου. Επειδή η διατήρηση ισοθερμοκρασιακού κλίματος σε όλο το θερμοκήπιο είναι απαραίτητη, οι συνολικές ενεργειακές απώλειες είναι πολύ υψηλές. Πολύ σημαντικός παράγοντας σε θερμοκήπια με χρήση συμβατικών συστημάτων, είναι η ομοιόμορφη κατανομή της θερμοκρασίας για να διατηρηθούν εντός του θερμοκηπίου οι επιθυμητοί περιβαλλοντικοί όροι. Η ομοιόμορφη κατανομή της θερμοκρασίας είναι δύσκολη με αυτά τα συστήματα και η χρήση τους μπορεί να μην οδηγήσει και ένα ομοιόμορφο θερμικό περιβάλλον. Τα ανομοιόμορφα θερμικά περιβάλλοντα αναγκάζουν τα φυτά σε διαφορετικούς ρυθμούς αύξησης, με πιθανά προβλήματα ασθενειών, με απρόβλεπτα αποτελέσματα από εφαρμογές λίπανσης και ορμονών, και γενικά ένα δυσκολότερο σύστημα παραγωγής (Giacomelli, 2002). - Συστήματα Θέρμανσης με Χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Έχουν χαμηλό ενεργειακό κόστος συμβάλλοντας στην εξοικονόμηση ενέργειας στα θερμοκήπια αλλά και χαμηλό συντελεστή ενεργειακής απόδοσης λόγω της διακύμανσης που παρουσιάζουν στην διαθεσιμότητά τους, του κόστους αρχικής επένδυσης και των δαπανηρών μεθόδων αποθήκευσης που απαιτούν και γι αυτό έχουν μικρό μερίδιο στην ενεργειακή αγορά. Και με αυτά τα συστήματα η ενέργεια προσφέρεται πρωταρχικά στον αέρα του θερμοκηπίου, στο θερμοκήπιο πρέπει να επικρατεί ισοθερμοκρασιακό κλίμα, ομοιόμορφη κατανομή της θερμοκρασίας και οι ενεργειακές απαιτήσεις του θερμοκηπίου όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλή παραμένουν υψηλές. Συστήματα Θέρμανσης με Χρήση Aκτινοβολίας. Είναι τα λιγότερο γνωστά και χρησιμοποιούμενα συστήματα. Χρησιμοποιήθηκαν στην πρώτη ενεργειακή κρίση την δεκαετία του 70, παρουσιάζοντας μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης έως και 40% (Blom and Ingratta, 1981). Με αυτά τα συστήματα η ενέργεια προσφέρεται απευθείας στα φυτά, και η δημιουργία ισοθερμοκρασιακού κλίματος είναι απαραίτητη μόνο στην περιοχή του φυτικού θόλου. Επειδή ο αέρας του θερμοκηπίου δεν θερμαίνεται άμεσα, οι συνολικές ενεργειακές απώλειες δύναται να είναι χαμηλότερες έως και 50% σε σχέση με τις δύο προηγούμενες κατηγορίες συστημάτων θέρμανσης Συμβατικά Συστήματα Θέρμανσης Τα συμβατικά θερμοκηπιακά συστήματα θέρμανσης διακρίνονται σε συστήματα που μεταδίδουν τη θερμότητα με αγωγή, συναγωγή και ακτινοβολία μέσω μιας θερμαινόμενης επιφάνειας (μεταλλικοί ή πλαστικοί σωλήνες) και σε συστήματα που μεταδίδουν τη θερμότητα με εξαναγκασμένη συναγωγή (δυναμικά) μέσω του Σελίδα 35 από 163

36 θερμού αέρα που παράγεται από αερόθερμα και κυκλοφορεί εντός πλαστικών αγωγών πολυαιθυλενίου (PE). Τα πρώτα έχουν μεγάλο κόστος εγκατάστασης και συντήρησης και δύσκολη ρύθμιση της λειτουργίας, αλλά ελάχιστα προβλήματα από καυσαέρια, ενώ πετυχαίνουν καλή ομοιογένεια θέρμανσης, ικανοποιητικό επίπεδο σχετικής υγρασίας και θέρμανσης του εδάφους και του αέρα. Επίσης, σε περίπτωση βλάβης του συστήματος, η πτώση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του θερμοκηπίου γίνεται βαθμιαία. Τα δυναμικά συστήματα έχουν μικρότερο κόστος εγκατάστασης και συντήρησης, εύκολη ρύθμιση της λειτουργίας και πετυχαίνουν καλή ομοιομορφία θέρμανσης, γρήγορη θέρμανση των φυτών και μείωση της συμπύκνωσης των υδρατμών στην εσωτερική επιφάνεια του υλικού κάλυψης λόγω των ρευμάτων αέρα. Επίσης η χρήση θερμοδυναμικών συστημάτων διασφαλίζει μεγαλύτερη ευχέρεια κίνησης στο θερμοκήπιο, αφού καταλαμβάνουν μικρό όγκο. Όμως έχουν και σημαντικά μειονεκτήματα, όπως το γεγονός ότι δε θερμαίνεται το έδαφος, μειώνεται η σχετική υγρασία του αέρα του θερμοκηπίου, σε περίπτωση βλάβης του συστήματος μειώνεται απότομα η θερμοκρασία και όταν οι συσκευές είναι τοποθετημένες στο εσωτερικό υπάρχει κίνδυνος να ζημιωθούν τα φυτά από τα καυσαέρια. Ένας δεύτερος διαχωρισμός των συστημάτων θέρμανσης γίνεται στα τοπικά συστήματα, όπως αερόθερμα, θερμάστρες συναγωγής, κλπ και στα κεντρικά συστήματα θέρμανσης στα οποία περιλαμβάνονται οι λέβητες θερμού αέρα, θερμού νερού και ατμού. Tα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα συμβατικά συστήματα θέρμανσης είναι: Θερμός αέρας εξαναγκασμένης συναγωγής από αερόθερμα (air heating). Ανάλογα με την πηγή ενέργειας που χρησιμοποιούν διακρίνονται σε: ηλεκτρικά αερόθερμα, αερόθερμα ατμού ή ζεστού νερού, αερόθερμα φυσικού αερίου πετρελαίου ή στέρεων καυσίμων. Θερμός αέρας εξαναγκασμένης συναγωγής από σύστημα σωληνώσεων (Poly- Tube Systems). Η θερμότητα με τα Poly-Tube Systems μεταδίδεται (i) με μεταφορά και ακτινοβολία από τα τοιχώματα των σωλήνων και (ii) με εξαγωγή (infiltration) του θερμού αέρα από τις οπές των σωλήνων. Κεντρικά συστήματα θέρμανσης. Είναι το καταλληλότερο σύστημα για υαλόφρακτα θερμοκήπια μεγάλης έκτασης, γιατί η λειτουργία και συντήρησή του, συγκριτικά με τη χρησιμοποίηση πολλών αερόθερμων στα οποία κυκλοφορεί θερμός αέρας που διανέμεται μέσω αγωγών πολυαιθυλενίου PE (air heating), στοιχίζει λιγότερο. Κεντρικό σύστημα θέρμανσης με σωληνώσεις θερμού νερού (Hot Water Systems). Αυτά τα συστήματα θέρμανσης έχουν το πλεονέκτημα όταν σχεδιαστούν σωστά να θερμαίνουν ικανοποιητικά και τον αέρα και το έδαφος του θερμοκηπίου και να δημιουργούνται πιο ομοιόμορφες θερμοκρασίες εντός του θερμοκηπίου. Παρουσιάζουν όμως το μειονέκτημα της μεγάλης θερμικής αδράνειας σε σχέση με το σύστημα θερμού αέρα. Σελίδα 36 από 163

37 Κεντρικό σύστημα θέρμανσης με σωληνώσεις ατμού (Steam Heating System). Σε σχέση με τα κεντρικά συστήματα θέρμανσης με θερμό είναι πιο πολύπλοκα στην εγκατάσταση τους και απαιτούν περισσότερη συντήρηση. Απαιτούν μία αρχικά υψηλή επένδυση, αλλά έχουν και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής Συστήματα Θέρμανσης με Χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας Από τη στιγμή που η εφαρμογή των συστημάτων θέρμανσης απαιτείται σχεδόν σε όλα τα θερμοκήπια, η κατανάλωση καυσίμων γίνεται ένας σημαντικός οικονομικός παράγοντας. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να ξεπεραστεί από την χρήση χαμηλού κόστους τεχνικών θέρμανσης αντί της θέρμανσης με συμβατικά καύσιμα. Εξαιτίας του υψηλού κόστους και της αβεβαιότητας της διαθεσιμότητας των συμβατικών καυσίμων,σημαντική προσοχή έχει δοθεί στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ως εναλλακτικοί τρόποι θέρμανσης των θερμοκηπίων. Η απόδοση αυτών των συστημάτων εξαρτάται έντονα από τις επικρατούσες καιρικές συνθήκες της περιοχής και τα πρότυπα καλλιέργειας (Rozakis et al, 1997). Γενικά τα συστήματα ανανεώσιμων μορφών ενέργειας έχουν μεγάλο αρχικό κόστος. Αν δεν ληφθεί υπόψη ότι οι απαιτούμενες ποσότητες ενέργειας για την θέρμανση του θερμοκηπίου είναι πολύ μεγάλες, γίνεται σαφές ότι απαιτούνται μεγάλης ισχύος συστήματα και συνεπώς θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στις τεχνικές εξοικονόμησης ενέργειας. Αποδοτικότερη εφαρμογή έχουν τα ολοκληρωμένα ενεργειακά συστήματα, ορίζονται ως συνδυασμός ανανεώσιμων και συμβατικών ενεργειακών τεχνολογιών και προσφέρουν με όρους ενεργειακών απαιτήσεων έναν βαθμό ευελιξίας λειτουργίας πολύ υψηλότερο από τις μεμονωμένες ανανεώσιμες, επιτυγχάνοντας ταυτόχρονα, φιλόδοξους περιβαλλοντολογικούς σκοπούς, όπωςμείωση εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων (Kelly and Weinberg, 1993). Η ηλιακή, η αιολική, η γεωθερμική ενέργεια, η ενέργεια από θερμικά απόβλητα και η βιομάζα μπορούν να αξιοποιηθούν στη θέρμανση του θερμοκηπίου. Στην πράξη, εφαρμογή με σχετικά καλά αποτελέσματα έχουν βρει αρχικά η ηλιακή ενέργεια και δευτερευόντως η γεωθερμική ενέργεια και η βιομάζα. Η αιολική ενέργεια ελάχιστα ή καθόλου έχει χρησιμοποιηθεί στην θέρμανση των θερμοκηπίων γιατί δεν είναι προβλέψιμη, ομαλή και συνεχής και το μεγάλο πρόβλημα βρίσκεται στην αποθήκευσή της, προκειμένου να χρησιμοποιηθεί όταν χρειάζεται. Επίσης έχει υψηλό κόστος εγκατάστασης και συντήρησης των μεγάλης ισχύος συστημάτων που χρησιμοποιούνται. Η ενέργεια της βιομάζας (βιοενέργεια ή πράσινη ενέργεια) είναι δευτερογενής ηλιακή ενέργεια. Η χρήση της βιομάζας ως πηγής ενέργειας δεν είναι νέα. Η βιομάζα (CH2O)X χρησιμοποιήθηκε από την αρχαιότητα και συνεχίζει και σήμερα να χρησιμοποιείται για κάλυψη καθημερινών αναγκών κυρίως στον Τρίτο Κόσμο (αναπτυσσόμενες χώρες). Η ηλιακή ενέργεια είναι αυτή που κυρίως χρησιμοποιείται και είναι η πλέον ελκυστική λύση για εφαρμογή στα θερμοκήπια, διότι αποτελεί μια ανεξάντλητη πηγή Σελίδα 37 από 163

38 ενέργειας και συχνά εύκολα προσιτή. Το βασικό πρόβλημα και μεγάλο μειονέκτημά της οφείλεται στο γεγονός ότι είναι διαθέσιμη μόνο κατά την διάρκεια της ημέρας και η ποσότητά της μεταβάλλεται με τις διάφορες εποχές του χρόνου. Τα θερμοκήπια που χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για σκοπούς θέρμανσης ταξινομούνται σε 2 κατηγορίες, τα ενεργητικά και παθητικά ηλιακά θερμοκήπια (Santamouris et al, 1994b). Διαθέσιμο φώς (100%) Φως που ανακλάται και απορροφάται από επιφάνεια θερμοκηπίου (30%) Φώς που πέφτει φυτό (50%) στο Φώς που πέφτει σε άλλα αντικείμενα και στο έδαφος (20%) Φώς που πέφτει στο φυτό (50%) Φως που απορροφάται από τους χλωροπλάστες (35%) Φώς που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ξηράς ουσίας (5%) (5%) Ενέργεια οργανικών ουσιών που μετακινούνται στις θέσεις έλλειψης ή συσσώρευσης (3%) Ενέργεια για ανάπτυξη και αποθηκευμένες οργανικές ουσίες (2%) Φώς που απορροφάται από τα μη πράσινα μέρη ή ανακλάται (15%) Φως που δεν χρησιμοποιείται φωτοσυνθετικά, μετατρέπεται σε θερμότητα (30%) Ενέργεια για φωτοαναπνοή και διαρκή αναπνοή (2%) Δομική αναπνοή (1%) Αχρησιμοποίητα μέρη φυτών (1%) Συλλεγόμενο προϊόν (1%) Σχήμα 2 Πορεία και κατάληξη της ηλιακής ενέργειας στο θερμοκήπιο Σελίδα 38 από 163

39 Η γεωθερμική ενέργεια Πρόκειται για την ενέργεια που παράγεται στο υπέδαφος και μεταφέρεται στην επιφάνεια του εδάφους μέσω διαφόρων ρευστών (κυρίως του νερού), τα οποία βρίσκουν φυσική διέξοδο από τα βάθη της γης προς την επιφάνεια ή ανεβαίνουν με ειδικές γεωτρήσεις. Στην χρήση της γεωθερμίας, οι παράγοντες που προσδιορίζουν το κόστος της εκμετάλλευσης σε συνδυασμό με τα φυσικά, χημικά και περιβαλλοντικά προβλήματα που μπορεί να προκύψουν κατά την παραγωγή και τη χρήση της, είναι η θερμοκρασία, το βάθος, η διαθεσιμότητα και η υψηλή περιεκτικότητα διαφόρων χημικών ουσιών και αλάτων στον θερμικό φορέα (νερό). Εκτός από τη γεωθερμική ενέργεια υψηλής και χαμηλής ενθαλπίας, υπάρχει και η δυνατότητα αξιοποίησης της λεγόμενης αβαθούς γεωθερμικής ενέργειας, δηλαδή της θερμότητας υπόγειων πετρωμάτων και ρευστών με θερμοκρασία μικρότερη από τους 25 ºC. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση γεωθερμικών αντλιών θερμότητας. Η τεχνολογία χρήσης αντλιών θερμότητας με «γήινους εναλλάκτες» (geo-exchangers) και με αξιοποίηση γεωθερμικών ρευστών (νερό) χαμηλών θερμοκρασιών (8-20 ο C) είναι πολύ διαδεδομένη στις Η.Π.Α. και την Ευρώπη ενώ στη χώρα μας, όπου επικρατούν οι καταλληλότερες θερμοκρασίες (15-20 ο C), ελάχιστα αξιοποιείται στον κλιματισμό (θέρμανση ψύξη). Πίνακας 8. Σύγκριση εκπομπών CO 2 σε g/kwh για συστήματα άμεσης θέρμανσης χρησιμοποιώντας τη γεωθερμική ενέργεια και τα συμβατικά καύσιμα Πηγή Ενέργειας Εκπομπές CO 2 Kg/MWh Άνθρακας 310 Πετρέλαιο 250 Φυσικό αέριο 176 Γεωθερμία 0 Επειδή, όμως, τα συστήματα που χρησιμοποιούνται για την άμεση θέρμανση χώρων είναι συνήθως κλειστά, που σημαίνει ότι τα γεωθερμικά ρευστά μετά τη χρήση τους επανεισάγονται σε δεύτερη γεώτρηση, δεν υπάρχει καμία επίπτωση στο περιβάλλον Συστήματα Θέρμανσης με Χρήση Ακτινοβολίας Υπέρυθρη ακτινοβολία (IR). Η υπέρυθρη φυσική ακτινοβολία (IR) είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκος κύματος στην κλίμακα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος από 0.7 μm έως 100 μm. Διακρίνεται στην μικρού μήκους ακτινοβολία NIR (κοντινό υπέρυθρο) με μήκος κύματος 0.7 3μm και στην μεγάλου μήκους ακτινοβολία (μακρινό υπέρυθρο) με μήκος κύματος μm. Η εκπεμπόμενη υπέρυθρη ενέργεια απορροφάται από τις ψυχρέςεπιφάνειες χωρίς Σελίδα 39 από 163

40 φυσική επαφή με την πηγή θερμότητας ή μέσω θέρμανσης του περιβάλλοντος αέρα, όπως συμβαίνει με τα εξαναγκασμένης συναγωγής συστήματα θέρμανσης. Οι επιφάνειες θερμαίνονται και στην συνέχεια απελευθερώνουν θερμότητα στο περιβάλλον με συναγωγή αυξάνοντας την περιβαλλοντική θερμοκρασία. Όταν εφαρμόζεται θέρμανση με υπερυθρη ακτινοβολία στα θερμοκήπια σε αντιδιαστολή με τα συστήματα θερμού αέρα εξαναγκασμένης συναγωγής, η θερμότητα στέλνεται απ ευθείας από την πηγή με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο δέκτη, δηλαδή στα φυτά και το έδαφος που γίνονται η πρωταρχική πηγή θερμότητας μέσα στο θερμοκήπιο. Τα συστήματα θέρμανσης με υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιήθηκαν αρκετά στα θερμοκήπια στις μεγάλες πετρελαϊκές κρίσεις (70 s) (κυρίως στις ΗΠΑ), εν συνεχεία όμως η χρήση τους εγκαταλήφθηκε. Στην βιομηχανία θερμοκηπίων σήμερα, η θέρμανση με υπέρυθρη ακτινοβολία είναι ευρέως άγνωστη και παρανοημένη και η χρήση της περιορισμένη Απώλειες θερμότητας από το θερμοκήπιο Όταν ο εξωτερικός αέρας έχει χαμηλότερη θερμοκρασία από τον αέρα στο εσωτερικό του θερμοκηπίου τότε προκαλούνται απώλειες θερμότητας. Αυτές διακρίνονται στις εξής κατηγορίες: Α) Απώλειες θερμότητας λόγω της μετακίνησης αέρα από και προς το θερμοκήπιο. Η μετακίνηση αυτή οφείλεται τόσο στις τυχόν κατασκευαστικές ατέλειες του θερμοκηπίου, όσο και στον απαιτούμενο εξαερισμό μέσω των παραθύρων. Η εναλλαγή αυτή του αέρα προκαλεί σοβαρές απώλειες θερμότητας. Η ανταλλασσόμενη θερμότητα Q1 προσδιορίζεται από τη σχέση: Q1=m*(Hi -He) (1.1) όπου: m η μάζα αέρα που εναλλάσσεται σε Kg Hi η ενθαλπία του εσωτερικού αέρα σε kwh/kg He η ενθαλπία του εξωτερικού αέρα σε kwh/kg Β) Απώλειες θερμότητας λόγω αγωγιμότητας από τα διαφανή μέρη του θερμοκηπίου. Για να πραγματοποιηθεί η φωτοσύνθεση των φυτών είναι απαραίτητο να υπάρχει φως. Για αυτό τα υλικά κάλυψης των θερμοκηπίων είναι διαφανή, ώστε να μπορεί να περάσει μέσα από αυτά η ηλιακή ακτινοβολία. Όμως τα υλικά κάλυψης έχουν μικρό πάχος και συνεπώς μικρή θερμική μόνωση με αποτέλεσμα,όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι χαμηλή,η ροή θερμότητας προς τα έξω να είναι μεγάλη. Οι απώλειες αυτές γίνονται κυρίως με αγωγιμότητα από τα διαφανή μέρη και δίνονται από τον τύπο του Gray: Q2=K*S*Δt kcal/h (1.2) όπου:κ ο συντελεστής θερμοαγωγιμότητας του υλικού κάλυψης σε kcal*m -2 *h -1 * o C -1 S Η επιφάνεια του υλικού κάλυψης του θερμοκηπίου σε m 2 Δt η διαφορά θερμοκρασίας του αέρα μέσα και έξω από το θερμοκήπιο σε o C Γ) Απώλειες θερμότητας με αγωγιμότητα από το έδαφος. Σελίδα 40 από 163

41 Στο χώρο του θερμοκηπίου παρατηρείται ροή ενέργειας προς το έδαφος, ηοποία στο κεντρικό τμήμα του οφείλεται στη διαφορά θερμοκρασίας εδάφους-αέρα του εσωτερικού του θερμοκηπίου, ενώ περιμετρικά οφείλεται στη διαφορά θερμοκρασίας της επιφάνειας του εδάφους μέσα και έξω από το θερμοκήπιο. Ο τύπος που δίνει τις απώλειες αυτές είναι ο ακόλουθος: Q3=Kεδάφους *Sεδάφους *Δt kcal/h (1.3) όπου: Κεδ: Ο συντελεστής θερμοαγωγιμότητας του εδάφους ο οποίος για ένα μέσο γεωργικό έδαφος ισούται με 1,6 kcal*m -² *h -1 * o C -1. Sεδ: Η επιφάνεια του εδάφους του θερμοκηπίου σε m 2 Δt: Η διαφορά θερμοκρασίας αέρα-εδάφους στο εσωτερικό του θερμοκηπίου σε βαθμούς Κελσίου. Στα μεγάλα συγκροτήματα,θεωρείται ότι οι απώλειες είναι ομοιόμορφες σε όλη την επιφάνεια του εδάφους. Η θερμοκρασία όμως του εδάφους και η ροή θερμότητας προς αυτό είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστούν και γι αυτό στην πράξη σαν Δt στον παραπάνω τύπο λαμβάνεται η διαφορά θερμοκρασίας εσωτερικού-εξωτερικού αέρα. Δ) Απώλειες θερμότητας λόγω ακτινοβολίας μεγάλου μήκους κύματος των φυτών και του εδάφους. Κάθε σώμα στη γη εκπέμπει θερμική ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος (3,5-100m). Τέτοιου είδους ακτινοβολία εκπέμπεται και από τα καλλιεργούμενα φυτά και το έδαφος ενός θερμοκηπίου, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται απώλειες θερμότητας.αυτές δίνονται από τον εξής τύπο: Q4=σ*P*F* SΕδάφους (εf*ti 4 εα*τε 4 ) (1.4) όπου: σ η σταθερά Stefan-Boltzmann σε kwh*m -2 *K. P το ποσοστό περατότητας του καλύμματος στην ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος, που εκπέμπουν τα φυτά και το έδαφος. F το ποσοστό της επιφάνειας του καλύμματος που δεν καλύπτεται από συμπυκνωμένους υδρατμούς. Sεδ η επιφάνεια του εδάφους του θερμοκηπίου σε m 2. Εf η εκπεμπτικότητα του εδάφους και των φυτών του θερμοκηπίου. Εα η εκπεμπτικότητα της ατμόσφαιρας. Τi η απόλυτη θερμοκρασία στο χώρο του θερμοκηπίου σε Κ. Τe η θερμοκρασία του ουρανού σε Κ. H εκπεμπτικότητα των φυτών και του εδάφους παίρνει συνήθως την τιμή 0,9. Η εκπεμπτικότητα του ουρανού λαμβάνεται 0,73-0,8 για καθαρές νύχτες και 1 για πλήρη συννεφιά. Το ποσοστό περατότητας P της ακτινοβολίας μεγάλου μήκους κύματος από το κάλυμμα του θερμοκηπίου, διαφέρει για τα διάφορα υλικά κάλυψης. Στην πράξη θεωρείται ότι οι απώλειες θερμότητας λόγω της ακτινοβολίας των φυτών και του εδάφους αντιπροσωπεύουν, για τις ελληνικές συνθήκες, το 25% του αθροίσματος των άλλων απωλειών του θερμοκηπίου και δίνονται από τον τύπο: Q4=25%*( Q1 + Q2 + Q3 ) (1.5) Σελίδα 41 από 163

42 Ε) Απώλειες θερμότητας λόγω της διαπνοής των φυτών και της εξάτμισης του νερού από το έδαφος. Οι απώλειες αυτές είναι μεγάλες, κυρίως τις ημέρες με ισχυρή ηλιοφάνεια ενώ κατά τη νύχτα είναι σχεδόν ανύπαρκτες. Έχει υπολογιστεί, ότι από την ακτινοβολία που εισέρχεται τελικά στο θερμοκήπιο, ένα ποσοστό της τάξης του 70% καταναλώνεται για εξατμισοδιαπνοή και απλή εξάτμιση. ΣΤ) Απώλειες θερμότητας λόγω φωτοσύνθεσης φυτών. Οι απώλειες αυτές είναι πολύ μικρές συγκριτικά με τις άλλες απώλειες του θερμοκηπίου και για το λόγο αυτό συνήθως παραλείπονται στους υπολογισμούς, καθώς έχει βρεθεί ότι από την εισερχόμενη στο θερμοκήπιο ακτινοβολία ένα ποσοστό της τάξης του 1% χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση των φυτών. Ζ) Απώλειες θερμότητας λόγω συμπύκνωσης των υδρατμών στο κάλυμμα του θερμοκηπίου. Οι απώλειες αυτές είναι πολύ μικρές και θεωρούνται αμελητέες. Συνοψίζοντας, οι συνολικές απώλειες ης εγκατάστασης του θερμοκηπίου θα είναι ίσες με το άθροισμα των επιμέρους απωλειών που περιγράφηκαν παραπάνω. Δηλαδή: Q Συνολικά =Q1 + Q2 + Q3 + Q4 kcal/h (1.6) Οπότε οι συνολικές θερμικές ανάγκες του θερμοκηπίου θα είναι ίσες με τη διαφορά των ηλιακών θερμικών κερδών μείον τις θερμικές απώλειες, υπολογισμένα για την κάθε μέρα ξεχωριστά, δηλαδή: Q Απαιτούμενη= QΑπωλειών Qκερδών Θερμοκουρτίνες Η τεχνική της κουρτίνας εξοικονόμησης ενέργειας και σκίασης Κινητές κουρτίνες χρησιμοποιούνται για διάφορους λόγους, κυρίως για εξοικονόμηση ενέργειας αλλά επίσης για έλεγχο της υγρασίας, ακτινοβολίας και θερμοκρασίας. Ένα ευρύ φάσμα τεχνικών για τις κουρτίνες μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε θερμοκήπια εξωτερικούς χώρους, για παράδειγμα για χώρους σκίασης. Είναι διαθέσιμες πολλές διαφορετικές κουρτίνες και αρκετοί τρόποι εγκατάστασης Έχουν αναπτυχθεί αυτά τα χρόνια διπλά ή τριπλά συστήματα κουρτίνας σε θερμοκήπια και γίνονται όλο και πιο συχνά. Οι λόγοι για την εγκατάσταση κουρτινών είναι πολλοί. Τύποι εγκατάστασης Κυρίως δύο τύποι των συστημάτων κίνησης είναι διαθέσιμα για οριζόντιες κουρτίνες: 1)Το σύστημα με κρεμαριέρα και 2)το σύστημα με συρματόσχοινο χρησιμοποιείται για μονά ή διπλά συστήματα κουρτίνας και είναι προτιμότερο όταν το φως είναι ελάσσονος σημασίας. Κυρίως σε σύχρονα θερμοκήπια με ζευκτά. Μέσα στα χρόνια, το σύστημα με συρματόσχοινο έχει βελτιωθεί σε τέτοιο βαθμό ώστε να προσφέρει τέλεια στεγανότητα και έτσι παραμένει ο πιο ευέλικτος και φωτεινός τύπος εγκατάστασης. Σελίδα 42 από 163

43 Το σύστημα με συρματόχοινο επίσης χρησιμοποιείται ως μοντέλο τέντας σε μονόριχτα θερμοκήπια. Ρολά και διπλές κουρτίνες πρόσοψης χρησιμοποιούνται για κατακόρυφες κουρτίνες ενώ ρολά κουρτινών οροφής χρησιμοποιούνται σε ευρεία έκταση σε θερμοκήπια. Διάφοροι τύποι κουρτινών Πολλά είδη κουρτινών εξοικονόμησης ενέργειας είναι διαθέσιμα. Διαφανείς κλειστές κουρτίνες για παράδειγμα χρησιμοποιούνται για εξοικονόμηση ενέργειας χωρίς απώλειες φωτός, κλειστές κουρτίνες αλουμινίου για εξοικονόμηση ενέργειας σε συνδυασμό με σκίαση, κουρτίνες συσκότισης για χειρισμό διάρκειας της Ημέρας σε συνδυασμό με εξοικονόμηση ενέργειας. Φυσικά υπάρχουν και κουρτίνες για εξάλειψη των επιπτώσεων της αφομοίωσης της εκπομπής φωτός, διακοσμητικές κουρτίνες και χρωματιστές κουρτίνες. Στα σύγχρονα θερμοκήπια τοποθετούνται διπλά συστήματα κουρτίνας με χωριστή κουρτίνα ενέργειας (διαφανή και κλειστή) και χωριστή κουρτίνα σκίασης (με αλουμίνιο και ανοιχτή). Διπλά ή τριπλά συστήματα κουρτίνας Διπλά συστήματα κουρτίνας γίνονται περισσότερο σημαντικά όσο οι απαιτήσεις οι απιτήσεις ελέγχου του κλίματος αυξάνονται.η ανάπτυξη διπλών κουρτινών ξεκίνησαν σε καλλιέργειες σε γλάστρα αλλά τώρα είναι κοινή σε ζέρμπερες, Τριαντάφυλλα και χρυσάνθελμα. Στην Ελλάδα συνιστούνται κυρίως για τομάτες..συνδυάζουν κλειστή διαφανή κουρτίνα με ανοιχτή κουρτίνα αλουμινίου και οι δυο κουρτίνες κινούνται σε αντίθετη κατεύθυνση.το τριπλό σύστημα αποτελείται από κλειστή διαφανή κουρτίνα, μια ανοιχτή κουρτίνα αλουμινίου και μια κλειστή κουρτίνα αλουμινίου. Μ αυτό τον τρόπο όλες οι δυνατότητες ελέγχου εξοικονόμησης ενέργειας, σκίασης και υγρασίας είναι δυνατές. Σελίδα 43 από 163

44 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη θέρμανση θερμοκηπίων και εδαφών Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που σχετίζονται με τη χρήση για τη θέρμανση θερμοκηπίων και εδαφών δίνονται στον Πίνακα 9 Πίνακας 8. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη θέρμανση Βαθμός επίδρασης θερμοκηπίων και εδαφών Πιθανή Ενόχληση Έδαφος Χλωρίδα Πανίδα Έδαφος Νερό Αέρας Θόρυβος Οπτική Εκπομπές Αερίων Διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) X-M A X-M X-M M M A A Υγρά απόβλητα Τοξικά στοιχεία (B, Li, As, H 2 S, M Μ Μ Μ Μ A A X-M Hg, Rb, NH 3 ) Θερμοκρ ασία Στερεά Απόβλητ α Χρήσεις γης A Μ Μ A Μ A A A M Μ Μ Μ Μ-Υ Α A Μ Α Α Α Α Α Α A A Σημείωση: Α=Ανύπαρκτη, Χ=Χαμηλή, Μ=Μέτρια, Υ=Υψηλή ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 7.1. Ορισμός Αντλίας Θερμότητας Η αντλία θερμότητας είναι μία συσκευή η οποία έχει την ικανότητα να αντλεί θερμότητα από μία πηγή χαμηλής θερμοκρασίας και να τη μεταφέρει σε έναν αποδέκτη υψηλότερης θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, κατά τη χειμερινή περίοδο μία αντλία θερμότητας έχει την ικανότητα να μεταφέρει θερμότητα από τον ψυχρό εξωτερικό αέρα σε ένα χώρο, με σκοπό τη θέρμανση του χώρου. Επίσης κατά τη θερινή περίοδο μία αντλία θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά θερμότητας από ένα χώρο προς τον θερμότερο εξωτερικό αέρα, με σκοπό την ψύξη Σελίδα 44 από 163

45 του χώρου. Συνήθως οι αντλίες θερμότητας είναι σχεδιασμένες κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να μπορούν να αντιστρέφουν την ψυκτική και τη θερμαντική τους λειτουργία. Αυτό επιτρέπει τη χρήση της ίδιας συσκευής για ψύξη και θέρμανση. Η αντλία θερμότητας αποτελείται από τέσσερα κατασκευαστικά μέρη, τον συμπιεστή, τον συμπυκνωτή, τον εξατμιστή και την εκτονωτική βαλβίδα. Η μεταφορά της θερμότητας από την χαμηλή στην υψηλή θερμοκρασία γίνεται με κατανάλωση μηχανικής ενέργειας για την λειτουργία του συμπιεστή της συσκευής. Η ενέργεια αυτή προέρχεται είτε από ηλεκτρικό κινητήρα είτε από μία μηχανή εσωτερικής καύσης (πετρελαίου ή φυσικού αερίου). Το μηχανικό έργο που δαπανάται για την λειτουργία της αντλίας θερμότητας χρησιμεύει για την μεταφορά μιας ποσότητας θερμότητας, που ήδη υπάρχει σε μία πηγή ενέργειας (αέρας, νερό,έδαφος), σε υψηλότερη θερμοκρασία και όχι για την παραγωγή θερμότητας. Συνήθωςη διεργασία αυτή της μεταφοράς θερμότητας έχει ένα βαθμό επίδοσης από 2 έως 4, δηλαδή η αντλία θερμότητας παρέχει από 2 έως 4 φορές περισσότερη θερμότητα (kwth) από την ηλεκτρική ενέργεια (kwe) που καταναλώνει. Αυτό συμβαίνει γιατί η θερμότητα που μεταφέρεται στην υψηλή θερμοκρασία περιέχει τόσο το μηχανικό έργο όσο και τη θερμική ενέργεια που απορροφάται στη χαμηλή θερμοκρασία. Η μεταφορά της θερμότητας μεταξύ των δύο χώρων διαφορετικής θερμοκρασίας γίνεται με τη βοήθεια των ψυκτικών ρευστών. Τα ψυκτικά ρευστά, ακολουθώντας μία κυκλική λειτουργία σε ένα θερμοδυναμικό κύκλο,απορροφούν θερμότητα όταν εξατμίζονται και αποβάλλουν θερμότητα όταν συμπυκνώνονται. Η χρήση των ψυκτικών ρευστών είναι πολύ διαδεδομένη γιατί τα περισσότερα έχουν την ιδιότητα να εξατμίζονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Έτσι μπορούν να απορροφήσουν θερμότητα ακόμη και όταν η θερμοκρασία της πηγής θερμότητας (π.χ. αέρας) είναι μικρότερη από τους 0 C. Βέβαια όσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία της πηγής θερμότητας τόσο μεγαλύτερος είναι και ο βαθμός απόδοσης της αντλίας θερμότητας. Γενικά, μικρές τοπικές αντλίες θερμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για θέρμανση και ψύξη μικρών χώρων (κατοικιών, γραφείων, καταστημάτων κ.λ.π.). Για τη θέρμανση και ψύξη μεγαλύτερων χώρων (νοσοκομείων, πολυκαταστημάτων, γραφείων, θερμοκηπίων), για τη θέρμανση νερού σε κολυμβητήρια και για την κεντρική παραγωγή θερμού νερού χρήσης χρησιμοποιούνται μεγάλα κεντρικά συστήματα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αντί να χρησιμοποιηθεί μία μόνο αντλία θερμότητας, η συνολική ισχύς μοιράζεται σε πολλές μικρότερης ισχύος συσκευές, για να εξυπηρετηθεί ένα κτίριο κατά ζώνες. Επίσης συχνά εγκαθίστανται συστήματα με αντλίες θερμότητας, τα οποία παρέχουν συγχρόνως θέρμανση και ψύξη σε ένα κτίριο Αρχές λειτουργίας-βαθμός επίδοσης Η αρχή λειτουργίας των αντλιών θερμότητας είναι ίδια με αυτή που εφαρμόζεται στα κοινά ψυγεία, όπου η θερμότητα μεταφέρεται από τον χώρο του ψυγείου ( -5 o C) στον χώρο του περιβάλλοντος( - 20 o C). Οι αντλίες θερμότητας που Σελίδα 45 από 163

46 χρησιμοποιούνται για θέρμανση μεταφέρουν θερμότητα από το εξωτερικό περιβάλλον σε έναν θερμαινόμενο χώρο, ενώ οι αντλίες θερμότητας που χρησιμοποιούνται για ψύξη μεταφέρουν θερμότητα από ένα χώρο που ψύχεται προς το εξωτερικό περιβάλλον. Συνήθως οι αντλίες θερμότητας χρησιμοποιούνται τόσο για τη θέρμανση όσο και για την ψύξη ενός χώρου, χωρίς αυτό να αποτελεί τον κανόνα, διότι σε πολλές περιπτώσεις μία αντλία θερμότητας εγκαθίσταται αποκλειστικά για θέρμανση. Η λειτουργία των αντλιών θερμότητας βασίζεται σε διάφορους ψυκτικούςκύκλους με επικρατέστερο αυτόν της συμπίεσης ατμών ενός ψυκτικού ρευστού. Για την λειτουργία μιας αντλίας θερμότητας σύμφωνα με τον ψυκτικό κύκλο συμπίεσης ατμών είναι απαραίτητες οι παρακάτω συσκευές: α) ο συμπιεστής β) ο συμπυκνωτής γ) ο εξατμιστής δ) η εκτονωτική διάταξη ε) η τετράοδη βαλβίδα Τύποι Συστημάτων με Αντλίες Θερμότητας Οι αντλίες θερμότητας για ψύξη και θέρμανση κτιρίων μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με: 1) την πηγή και τον αποδέκτη θερμότητας και 2) την κατασκευή και το μέγεθος Πηγή - αποδέκτης θερμότητας Aνάλογα με την πηγή και τον αποδέκτη θερμότητας, οι αντλίες θερμότητας διακρίνονται σε αέρα-αέρα, αέρα-νερού, νερού-αέρα, νερού-νερού, εδάφους-νερού και εδάφους-αέρα Κατασκευή Μέγεθος Ανάλογα με την ισχύ τους οι αντλίες θερμότητας κατατάσσονται σε μικρού,μεσαίου και μεγάλου μεγέθους. Ανάλογα με την κατασκευή τους, οι αντλίες θερμότητας διακρίνονται σε: - ενιαίου - διαιρούμενου τύπου. Οι ενιαίου τύπου περιέχουν όλα τα κατασκευαστικά τους μέρη τοποθετημένα μέσα σε μια μονάδα. Οι διαιρούμενου τύπου αντλίες θερμότητας αποτελούνται από δύο ανεξάρτητες μονάδες, που συνδέονται μεταξύ τους μέσω χαλκοσωλήνων. Διαιρούμενου τύπου είναι οι αντλίες θερμότητας αέρα/αέρα και αέρα/νερού, σε όλα τα μεγέθη. Η εξωτερική μονάδα περιέχει τον συμπιεστή, το εξωτερικό Σελίδα 46 από 163

47 στοιχείο/εναλλάκτη, την εκτονωτική βαλβίδα, την τετράοδη βαλβίδα, τον ανεμιστήρα, καλωδιώσεις και σύστημα ελέγχου. Με κατάλληλο δίκτυο σωλήνων το ψυκτικό ρευστό μεταφέρεται στην εσωτερική μονάδα που περιλαμβάνει τα υπόλοιπα εξαρτήματα δηλαδή το εσωτερικό στοιχείο/εναλλάκτη, τον ανεμιστήρα, καλωδιώσεις και σύστημα ελέγχου. Η εσωτερική μονάδα είτε κλιματίζει απευθείας τον αέρα του χώρου (τοπική μονάδα), είτε συνδέεται με κατάλληλο δίκτυο αεραγωγών κλιματισμού ή δίκτυο διανομής νερού (ημικεντρική μονάδα). Οι αντλίες θερμότητας ενιαίου τύπου τοποθετούνται τόσο στο εξωτερικό περιβάλλον, συνήθως όταν πρόκειται για μονάδες αέρα/αέρα ή αέρα/νερού μεγάλης ισχύος (κεντρικές μονάδες), όσο και σε εσωτερικά μηχανοστάσια. Ενιαίου τύπου αντλίες θερμότητας κατασκευάζονται σε όλα τα μεγέθη και σε όλους τους τύπους πηγής/αποδέκτη Αντλίες Θερμότητας συνδεδεμένες στο έδαφος Ένα σύστημα γεωθερμικής αντλίας θερμότητας αποτελείται από : 1. Την μηχανική μονάδα της αντλίας θερμότητας 2. Τον εναλλάκτη θερμότητας κλειστού ή ανοικτού συστήματος 3. Το σύστημα κυκλοφορίας νερού στο κτήριο Οι αντλίες θερμότητας συνδεδεμένες στο έδαφος μπορούν να παράγουν νερό θερμοκρασίας ο C.Συνεπώς συνδυάζονται με συστήματα θέρμανσης χαμηλής θερμοκρασίας (Fancoils ) την θέρμανση δαπέδων κλπ Γεωθερμικές αντλίες θερμότητας (ΓΑΘ) ανοικτού και κλειστού βρόγχου Υπάρχουν δύο είδη συστημάτων: ανοικτού και κλειστού βρόγχου και αυτά χωρίζονται σε κατακόρυφα και οριζόντια Συστήματα ανοιχτού βρόγχου Τα συστήματα ανοιχτού βρόγχου τύπου φρέατος χρησιμοποιούν νερό υπεδάφους σαν απ ευθείας πηγή ενέργειας, όταν το διαθέσιμο νερό είναι καλής ποιότητας, επαρκούς ποσότητας και σε βολικό βάθος άντλησης, καθ όλο το χρόνο. Χαντάκια, μικρές λίμνες ή ρυάκια χρησιμοποιούνται πολλές φορές για την απόρριψη του νερού, όπως επίσης και η ίδια η πηγή προέλευσης του Συστήματα κλειστού βρόγχου Κατακόρυφο κλειστό γεωθερμικό σύστημα Το μέγεθος του διαθέσιμου ελεύθερου χώρου και η σύσταση του υπεδάφους καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό τον τύπο του γεωθερμικού εναλλάκτη. Ο κάθετος γεωεναλλάκτης κλειστού κυκλώματος εφαρμόζεται σε εγκαταστάσεις με Σελίδα 47 από 163

48 περιορισμένο περιβάλλοντα χώρο και σε περιοχές με αδυναμία πρόσληψης νερού από τον υδροφόρο ορίζοντα. Το πλήθος των γεωτρήσεων είναι συνάρτηση της ισχύος της εγκατάστασης, ενώ η απόδοσή των κατακόρυφων συστημάτων παρουσιάζει σταθερότητα σε όλη τη διάρκεια του έτους. Σημαντικό πλεονέκτημα των κάθετων συστημάτων αποτελεί το γεγονός της γρήγορης αποκατάστασης των θερμοκρασιακών διαταραχών του υπεδάφους, οι οποίες προκαλούνται από την εκμετάλλευση του θερμικού περιεχομένου του. Πλεονεκτήματα: Περιορισμένη επιφάνεια εδάφους Σταθερή θερμοκρασία υπεδάφους Εφαρμόζεται σε πολλά είδη εδάφους Μειονεκτήματα: Ψηλό κόστος Σε εδάφη με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα δεν αποδίδει Χρειάζεται έμπειρος εγκαταστάτης και απλός «τρυπανατζής» Οριζόντιο κλειστό γεωθερμικό σύστημα Ο οριζόντιος γεωεναλλάκτης κατασκευάζεται σε σκάμμα ορισμένης επιφάνειας στον περιβάλλοντα χώρο του κτιρίου σε βάθος 1 2,5 m και με πυκνότητα σωληνώσεων 0,5 0,8 m. Στο επίπεδο αυτό αναπτύσσεται το οριζόντιο σύστημα αποτελούμενο από κυκλώματα σωλήνων δικτυωμένου πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας μέγιστου μήκους 100 m, τα οποία μέσω των επιμέρους συλλεκτών οδηγούνται στην αντλία θερμότητας. Στο οριζόντιο κλειστό γεωθερμικό σύστημα το υπέδαφος λειτουργεί και ως εποχιακή αποθήκη θερμικής και ψυκτικής ενέργειας, γεγονός που συμβάλλει σημαντικά στην υψηλότερη απόδοση της εγκατάστασης. Τα οριζόντια γεωθερμικά συστήματα αποτελούν ίσως την οικονομικότερη κατασκευαστική λύση από οποιοδήποτε άλλο γεωθερμικό σύστημα. Η απαιτούμενη έκταση που είναι αναγκαία είναι συνάρτηση των θερμικών και ψυκτικών απαιτήσεων του κτιρίου. Για την διαστασιολόγηση του γεωθερμικού εναλλάκτη, απαιτείται η γνώση των θερμοκρασιών του εδάφους και των θερμικών αποκρίσεων στο βάθος εγκατάστασης. Πλεονεκτήματα: Μικρότερο αρχικό κόστος Δε χρειάζεται υπερβολική εξειδίκευση Μειονεκτήματα: Απαιτείται μεγάλη επιφάνεια εδάφους Οι συνθήκες εδάφους επηρεάζονται από εποχιακές αλλαγές και επηρεάζουν την απόδοση. Σελίδα 48 από 163

49 7.5. Τα Πλεονεκτήματα και τα Μειονεκτήματα της Αντλίας Θερμότητας Πλεονεκτήματα Η αντλία θερμότητας λόγω των τεχνικών χαρακτηριστικών της και του κύκλου λειτουργίας της, που αναλύθηκαν παραπάνω, παρουσιάζει μια σειρά πλεονεκτημάτων σε σχέση με τα συμβατικά συστήματα θέρμανσης-κλιματισμού για αυτό άλλωστε η χρήση τους έχει επεκταθεί τα τελευταία χρόνια. Δεν ρυπαίνει την ατμόσφαιρα με καυσαέρια αφού χρησιμοποιεί την καθαρή γεωθερμική ενέργεια και εκτοπίζει το ρυπογόνο πετρέλαιο. Συμβάλλει στην ενεργειακή ανεξαρτησία της χώρας καθώς χρησιμοποιεί ηλεκτρικό ρεύμα για τη μεταφορά θερμότητας από την πηγή στο χώρο θέρμανσης, που παράγεται ως επί το πλείστον από εγχώρια καύσιμα. Λειτουργεί με χαμηλή κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος, με κόστος λειτουργίας μικρότερο από το 50% από αυτό που απαιτείται για θέρμανση με φυσικό αέριο και 30-40% λιγότερο από τα άλλα συστήματα για ψύξη. Έχει διπλή λειτουργία αφού με την ίδια εγκατάσταση μπορεί να επιτευχθεί ψύξη το καλοκαίρι και θέρμανση το χειμώνα. Έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από εκείνη των συμβατικών συστημάτων. Απαιτεί ελάχιστη συντήρηση. Εξοικονομεί χώρο αφού δεν χρησιμοποιεί λεβητοστάσιο, καμινάδες και δεξαμενή καυσίμου. Χαρίζει πρόσθετη αξία στο κτίριο λόγω χαμηλού κόστους κλιματισμού καιυψηλής ποιότητας θερμική άνεση στους εσωτερικούς χώρους Μειονεκτήματα Τα σημαντικότερα μειονεκτήματα της αντλία θερμότητας είναι: Υψηλό κόστος εγκατάστασης. Ανάλογα με τη χρήση, η απόσβεση τουαρχικού κεφαλαίου γίνεται σε 5-7 χρόνια. Σε αρκετές ευρωπαϊκές χώρες δίνονται κίνητρα για την απόκτησή τους όπως φοροαπαλλαγές. Υψηλότερη στάθμη θορύβου στο εσωτερικό του θερμαινόμενου χώρου. Η εγκατάσταση αντλίας θερμότητας είναι οικονομική όταν υπάρχουν: Ευνοϊκά τιμολόγια ρεύματος. Υψηλό κόστος καυσίμου για λέβητες-καυστήρες. Υψηλός ετήσιος αριθμός ωρών λειτουργίας. Ανάγκη θέρμανσης το χειμώνα και ψύξης το καλοκαίρι. Σελίδα 49 από 163

50 8. ΤΟΜΑΤΑ 8.1. Γενικά Η τομάτα ανήκει στην κατηγορία των φρούτων, όμως ο τρόπος που χρησιμοποιείται στις διατροφικές συνήθειες των ανθρώπων την καθιέρωσε ως λαχανικό, όπως συμβαίνει με το κολοκύθι, τη μελιτζάνα, το αγγούρι και την πιπεριά. Καλλιεργείται στην ύπαιθρο και σε θερμοκήπιο σε ολόκληρο τον κόσμο. Ο τόπος καταγωγής της θεωρείται η Νότια Αμερική (ιδιαίτερα το Περού) όπου ακόμα και σήμερα φυτρώνουν μόνες τους διάφορες παραλλαγές της άγριας τομάτας. Από το Περού, η άγρια τομάτα έφτασε στην Κεντρική Αμερική (Μεξικό) ως ζιζάνιο με σπόρους καλαμποκιού. Στη συνέχεια ήρθε στην Ευρώπη τον 16ο αιώνα μέσω Ισπανών εξερευνητών. Μετά από μεγάλη περιπλάνηση στο γεωγραφικό χάρτη, η τομάτα μεταφέρθηκε στην Ελλάδα το 1818, οπότε και άρχισε να καλλιεργείται (Παπαδοπούλου Α., 2005). Το 19ο αιώνα έγιναν αρκετές επιτυχείς προσπάθειες σε Ευρώπη και Β. Αμερική για δημιουργία βελτιωμένων ποικιλιών κατάλληλες για διάφορες χρήσεις. Η ενίσχυση της καλλιέργειας αυτών των ποικιλιών οφείλεται στην ευκολία αυτογονιμοποίησης του άνθους και στην ευκολία συνέχισης της πιστότητας των χρησιμοποιούμενων ποικιλιών στο χρόνο απότους ίδιους τους καλλιεργητές. Η τοματοκαλλιέργεια είναι η σημαντικότερη λαχανοκομική καλλιέργεια στην Ελλάδα και τα επεξεργασμένα προϊόντα της κατέχουν την πρώτη θέση στις εξαγωγές λαχανοκομικών προϊόντων (Αγγίδης Δ. Α., 2006). Η καλλιέργεια της τομάτας είναι απαιτητική και εξαρτάται από ποικιλία παραγόντων. Το μυστικό για την επιτυχία είναι η καλή γνώση των παραγόντων που την επηρεάζουν Τύποι τομάτας Οι διάφορες ποικιλίες και τα διάφορα χρησιμοποιούμενα υβρίδια τομάτας διαφοροποιούνται στο μέγεθος (διαστάσεις καρπού), την εσωτερική δομή του καρπού (αριθμός καρποφύλλων), υφή, εμφάνιση, περιεκτικότητα σε σάκχαρα και γεύση, αλλά και στον τύπο καλλιέργειας (υπαίθρια ή θερμοκηπιακή), τον τύπο του φυτού για τις υπαίθριες καλλιέργειες (νάνο ή αναρριχόμενο φυτό) και τη χρήση του καρπού (επιτραπέζια κατανάλωση ή βιομηχανική). Υπάρχουν περίπου 1200 ποικιλίες τομάτας (ΑΤΙ Α.Ε. 2012). Οι τομάτες, ανάλογα με τη διάμετρο του καρπού ταξινομούνται σε (Θανόπουλος Χ., 2008): πολύ μικρές (διάμετρο < 3 cm) μικρές (διάμετρο 3-5 cm) μεσαίου μεγέθους (διάμετρο 5-8 cm) μεγάλες (διάμετρο 8-10 cm) αρκετά μεγάλες (διάμετρο >10 cm) Σελίδα 50 από 163

51 Βιομηχανική τομάτα: Στην Ευρώπη και την Αμερική το 1920 ξεκίνησε η χρησιμοποίηση ποικιλιών τομάτας για βιομηχανική επεξεργασία. Οι συγκεκριμένες ποικιλίες πρέπει να έχουν ανθεκτικότητα σε ασθένειες και εντομολογικές προσβολές, παραγωγικότητα, ποιοτικά χαρακτηριστικά φυτού και καρπού και πρωιμότητα παραγωγής. Κερασοτομάτα (cherry tomato): Αποτελεί την άμεσο πρόγονο των σημερινών καλλιεργούμενων ποικιλιών. Οι καρποί έχουν μικρές διαστάσεις και δεν ξεπερνούν τα 3 cm διάμετρο και μέσο βάρος gr. Το στέλεχος είναι πιο λεπτό από τις συνηθισμένες μεγαλόκαρπες ποικιλίες, το φυτό έχει μικρότερα φύλλα, μεγάλη ευρωστία και ύψος και μεγάλο αριθμό καρπών σε κάθε ταξιανθία (μέχρι και 50 καρπούς ανά ταξιανθία σε συνθήκες έντονης ηλιοφάνειας και υψηλής θερμοκρασίας). Οι καρποί είναι κυρίως δίχωροι και σπάνια τρίχωροι. Οι τομάτες αυτές ανήκουν κυρίως στον τύπο «τσαμπί» (Cluster). Μικρόκαρπη: Ο συγκεκριμένος τύπος τομάτας έχει διπλάσιο μέγεθος από εκείνο της κερασοτομάτας, με διάμετρο 3-5 cm και μέσο βάρος καρπού g. Ο τύπος αυτός δεν έχει ιδιαίτερη ζήτηση στην Ελλάδα. Οι τομάτες αυτές περιγράφονται κυρίως με τον όρο cocktail. Οι καρποί συγκομίζονται είτε χύμα είτε ολόκληρες ταξιανθίες. Μεσόκαρπη τομάτα: Οι καρποί αυτού του τύπου τομάτας είναι ωοειδείς και έχουν διάμετρο 5-8 cm. Περιγράφονται ως τύπος Saladette με ιδιαίτερα καλή γεύση και μοιάζουν αρκετά με το εγχώριο γενετικό υλικό στην Κρήτη. Οι τομάτες αυτές συγκομίζονται κυρίως σε τσαμπιά. Μεγάλοι ή αρκετά μεγάλοι καρποί τομάτας: Στην εγχώρια αγορά της χώρας μας είναι αρκετά διαδεδομένες οι μεγαλόκαρπες ποικιλίες τομάτας. Η διάμετρος των καρπών είναι 8-10 cm στις μεγαλόκαρπες και > 10 cm στις αρκετά μεγάλες τομάτες. Το μέσο βάρος του καρπού στις μεγαλόκαρπες ποικιλίες είναι > 180 gr. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη χώρα μας παρουσιάζει η μικρόκαρπη ποικιλία «τοματάκι», που καλλιεργείται κυρίως στα νησιά του Αιγαίου και χαρακτηρίζεται για την καλή προσαρμοστικότητα στο άνυδρο περιβάλλον των ελληνικών νησιών. Στις μέρες μας οι απλές ποικιλίες παλαιοτέρων ετών έχουν αντικατασταθεί με υβρίδια που χαρακτηρίζονται από μεγαλύτερες αποδόσεις, υψηλές και ποικίλες ανθεκτικότητες σε μικροοργανισμούς και συνθήκες ανάπτυξης, υψηλή φυτρωτικότητα, ενιαίο μεταχρωματισμό και δυνατότητα μηχανοσυλλογής. Από τα χαρακτηριστικά των ποικιλιών, το σημαντικότερο στη βιολογική γεωργία είναι η αντοχή στις ασθένειες όπως Verticillium, Fusarium, Phytopthora. Οι καρποί πρέπει ακόμα να είναι λείοι ώστε να αποφεύγεται η ανάπτυξη μυκήτων στις πτυχώσεις, καθώς επίσης συνεκτικοί και ανθεκτικοί στα σκασίματα ώστε να είναι μικρές οι απώλειες κατά τη συγκομιδή και μεταφορά τους στα εργοστάσια (Γεωπονικό Πάρκο, 2012). Έτσι, τα υβρίδια που προτιμώνται για υπαίθριες καλλιέργειες, για βρώσιμη τομάτα, είναι εν συντομία τα ακόλουθα: Σελίδα 51 από 163

52 Υβρίδια Αναρριχώμενα Υπαίθρου CORONA F1: Πρώιμο υβρίδιο για υπαίθρια καλλιέργεια και θερμοκήπια CECILIA F1: Νέο υβρίδιο συνεχούς ανάπτυξης για υπαίθρια αναρριχώμενη καλλιέργεια και θερμοκήπια. Άλλες ποικιλίες: GALLI F1, DUAL LARGE, MOUNTAIN FRESH F1, MOUNTAIN SPRING F1, VERONA F1, TRIMPEKA F1, URAKAN F Υβρίδια Αυτοκλαδευόμενα για Υπαίθρια Καλλιέργεια VELA F1: Mεσοπρώιμο υβρίδιο για ανοιχτή καλλιέργεια και πρώιμη καλλιέργεια σε πλαστικά tunell. AZTEKA: Μεσοπρώιμο υβρίδιο τομάτας με μεγάλη διάρκεια ζωής. STELLA F1: Mεσοπρώιμο αυτοκλαδευόμενο υβρίδιο τομάτας για προστατευόμενη ή ανοιχτή καλλιέργεια JULIA F1: είναι μεσοπρώιμο, αυτοκλαδευόμενο υβρίδιο. Άλλες ποικιλίες: Alliance, Hector, Αγίου Πέτρου, Meteor, ACE 55 VF, Σαντορίνης, Mountain fresh plus Βοτανικά χαρακτηριστικά Η τομάτα είναι ένα φυτό της οικογένειας των Στρυχνοειδών (Solanaceae). Το επιστημονικό του όνομα είναι Solanum lycopersicum (Στρύχνον το λυκοπερσικόν). Είναι ποώδες φυτό, ετήσιο, διετές και σπανιότερα πολυετές. Το φυτό της τομάτας αναπτύσσει ευδιάκριτη κεντρική ρίζα (εικόνα 2), αρκετές δευτερεύουσες και ριζικά τριχίδια, όταν ο σπόρος σπέρνεται απευθείας στη μόνιμη θέση. Όταν όμως η τομάτα μεταφυτεύεται μία ή περισσότερες φορές, η κεντρική ρίζα κόβεται, καταστρέφεται και το φυτό αρχίζει να παράγει με ευκολία πολλές δευτερεύουσες πλευρικές ρίζες, ακόμη και από το λαιμό του φυτού, γεγονός που θεωρείται πλεονέκτημα, γιατί διευκολύνει τη μεταφύτευση του φυτού ακόμη και με γυμνή ρίζα ή μπάλα χώματος (Ολύμπιος Μ. Χ., 2001). Εικόνα 2. Ριζικό σύστημα φυτού τομάτας Σελίδα 52 από 163

53 Ο κεντρικός βλαστός (εικόνα 3) φέρει τα φύλλα, στις μασχάλες των οποίων υπάρχουν οφθαλμοί που δίνουν πλευρικούς βλαστούς. Το σχήμα του είναι κυλινδρικό και εσωτερικά είναι πλήρης. Στο πρώτο στάδιο της ανάπτυξης είναι τρυφερός, εύθραυστος, χυμώδης και μαλακός, αργότερα όμως γίνεται σταδιακά πιο σκληρός, αποκτά μηχανική αντοχή, χωρίς να ξυλοποιείται και είναι σχετικά εύθυραυστος. Η ανάπτυξη του βλαστού όσον αφορά το μήκος, καθορίζεται από γενετικούς παράγοντες, ενώ διακρίνονται ποικιλίες με απεριόριστη ανάπτυξη βλαστών (indeterminate) ή με καθορισμένο μήκος (determinate) (Ολύμπιος Μ. Χ., 2001). Εικόνα 3. Βλαστός φύλλου τομάτας Τα πραγματικά φύλλα της τομάτας είναι σύνθετα. Κάθε φύλλο αποτελείται από ζεύγη φυλλαρίων και παραφύλλων, με ένα μόνο φυλλάριο στην άκρη. Ο αριθμός των ζευγών φυλλαρίων σε κάθε φύλλο, αλλά και το μέγεθός τους (μήκος πάτος) ποικίλει ανάλογα με την ποικιλία και τη θέση του φύλλου επί του βλαστού. Συνήθως οι μεγαλόκαρπες ποικιλίες έχουν πιο μακριά και πλατιά φύλλα, ενώ στις μικρόκαρπες οι διαστάσεις των φύλλων είναι μικρότερες. Τα φύλλα εμφανίζονται σε ελικοειδή διάταξη πάνω στο βλαστό. Η επάνω επιφάνειά τους έχει χρώμα λαμπερό βαθύ πράσινο και η κάτω ελαιώδες ανοιχτό πράσινο (Ολύμπιος Μ. Χ., 2001). Τα άνθη της τομάτας εμφανίζονται σε ταξιανθίες από 2-3 ανά ταξιανθία, μέχρι 20 ή και περισσότερα. Ένας μέσος επιθυμητός αριθμός άνθεων ανά ταξιανθία ποικιλία (εικόνα 4) που θα εξελιχτεί σε καρπούς είναι 6-8. Οι ταξιανθίες εμφανίζονται επί των βλαστών του φυτού και διακλαδίζονται συμμετρικά ή ασύμμετρα, ανάλογα με την ποικιλία. Στο άκρο κάθε διακλάδωσης υπάρχει και ένα άνθος. Το άνθος (εικόνα 5 ) φέρει πράσινο δερματώδη κάλυκα, που αποτελείται από 5 ή περισσότερα σέπαλα, στεφάνη κίτρινη με 5 ή περισσότερα ενωμένα πέταλα και 5 ή περισσότερους στήμονες, ενωμένους στη βάση τους με τη στεφάνη και ενωμένους κατά μήκος μεταξύ τους, ώστε να σχηματίζουν κώνο γύρω από το στύλο, που είναι συνήθως πιο κοντός, εγκλωβισμένος από τους ανθήρες. Η ωοθήκη είναι πολύχωρη και κάθε χώρος έχει πολλά ωάρια (Ολύμπιος Μ. Χ., 2001). Σελίδα 53 από 163

54 Εικόνα 4. Ταξιανθία τομάτας Εικόνα 5. Άνθος τομάτας Ο καρπός της τομάτας είναι πολύχωρος ράγα με ποικίλα σχήματα. Ο καρπός ποικιλιών με δύο χωρίσματα (χώρους) είναι συνήθως στρογγυλός, ενώ αυτός με 3, 4, 5 ή περισσότερα χωρίσματα είναι πεπλατυσμένος και πιθανόν ακανόνιστος. Ο σπόρος της τομάτας είναι ωοειδής, πεπλατυσμένος, το χρώμα του είναι κιτρινο-καφέ χρυσαφένιο και η επιφάνειά του καλύπτεται με τριχοειδείς αποφύσεις, που του δίνουν μεταξώδη επιφάνεια. Το μέγεθος των σπόρων είναι μικτό, διαμέτρου 3-5 mm. Εσωτερικά ο σπόρος φέρει ένα κυρτό (σπειροειδές) έμβρυο, που περιβάλλεται από ένα μικρό ενδοσπέρμιο. Υπό κανονικές συνθήκες αποθήκευσης διατηρεί τη βλαστικότητά του για τουλάχιστον 4 χρόνια μετά τη συγκομιδή, εάν όμως αποθηκευτεί σε χαμηλή θερμοκρασία και με χαμηλή περιεκτικότητα των σπόρων σε υγρασία, εύκολα διατηρεί τη βλαστικότητά του πάνω από 10 χρόνια. Ένα γραμμάριο σπόρου έχει 450 περίπου σπέρματα (Ολύμπιος Μ. Χ., 2001) Κλιματικές απαιτήσεις Η θερμοκρασία αποτελεί το βασικότερο παράγοντα εξέλιξης και ωρίμανσης του φυτού και οι απαιτήσεις του εξαρτώνται άμεσα από το στάδιο της ανάπτυξης που βρίσκεται. Η θερμοκρασία στο σπορείο μέχρι το φύτρωμα των σπόρων και εμφάνιση των κοτυληδονόφυλλων είναι ο C, ενώ σε χαμηλότερες θερμοκρασίες έχουμε καθυστέρηση του φυτρώματος, και στη συνέχεια υποβάλλονται σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, δηλαδή o C την ημέρα και ο C τη νύχτα (Θανόπουλος Χ., 2008). Έχει βρεθεί ότι η υποβολή των φυτών σε χαμηλές θερμοκρασίες (10-13 ο C) μόλις εμφανίσουν το πρώτο πραγματικό φύλλο για διάστημα ημέρες, επιδρά θετικά στην ανάπτυξη και την παραγωγή των φυτών. Συγκεκριμένα παρεμβάλλονται λιγότερα από 7-9 πραγματικά φύλλα μέχρι την εμφάνιση της πρώτης ταξιανθίας (πρωίμιση της παραγωγής) και αυξάνεται ο αριθμός των σχηματιζόμενων καρπών σε κάθε ταξιανθία (Gould, W. A., 1992). Η θερμοκρασία του εδάφους δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 14 ο C για μια καλή ανάπτυξη της ρίζας και ολόκληρου του φυτού (Θανόπουλος Χ., 2008). Η Σελίδα 54 από 163

55 τομάτα γενικώς αντέχει σε χαμηλές θερμοκρασίες της τάξεως των ºC και σε υψηλές μέχρι 38 ºC, με φυσικά ανάλογη οψίμιση της καλλιέργειας και μείωση παραγωγικότητας (Τζαχείλης Β., 2000). Δεν αναπτύσσεται όμως ικανοποιητικά σε θερμοκρασίες μικρότερες από 16 ο C και μπορεί να υποστεί ζημιές σε συνθήκες παγετού. Οι περιοχές καλλιέργειας του φυτού πρέπει να είναι απαλλαγμένες από χαμηλές θερμοκρασίες νύχτας (χαμηλότερες από 13.5 ο C) καθώς μειώνεται η παραγωγικότητα, ακόμα και αν οι θερμοκρασίες την ημέρα είναι υψηλές. Από την άλλη, οι υψηλές θερμοκρασίες ημέρας (27 ο C και άνω) περιορίζουν την ανάπτυξη του φυτού, ενώ γύρω στους 30 ο C προκαλείται πτώση των άνθεων. Οι ιδανικές συνθήκες μέρας/νύχτας για τους μήνες Μάρτιο, Απρίλιο, Μάιο, Ιούνιο, Σεπτέμβριο και Οκτώβριο είναι 27 ο C/20 ο C για τις ηλιόλουστες μέρες και 21 ο C/15 ο C για τις νεφοσκεπείς ημέρες. Γενικά, για μια καλή παραγωγή, η διαφορά θερμοκρασιών ημέρας και νύχτας δεν πρέπει να ξεπερνάει τους 5-7 ο C (Θανόπουλος Χ., 2008) Εδαφικές απαιτήσεις Η τομάτα καλλιεργείται σε σχεδόν όλους τους τύπους εδάφους αλλά επιτυγχάνονται καλύτερες αποδόσεις σε εδάφη με ουδέτερο η ελαφρά όξινο έδαφος (δηλαδή τιμές ph 6-7), καθώς το pη σε καλά επίπεδα λειτουργεί ως καταλύτης για την καλύτερη πρόσληψη διαφόρων θρεπτικών συστατικών από το έδαφος. Γενικά προτιμάται το αμμοπηλώδες ή πηλοαμμώδες με υψηλό βαθμό υδατοϊκανότητας, ενώ αν ενδιαφέρει η πρωιμότητα της καλλιέργειας, θα πρέπει να επιλεγούν αμμώδη εδάφη Καλλιεργητικές Φροντίδες Τομάτας Άρδευση Ο επαρκής εφοδιασμός του φυτού της τομάτας με νερό κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης της καλλιέργειας έχει πρωταρχική σημασία στην απόδοση και την παραγωγή ποιοτικών καρπών. Η τομάτα, όπως και τα περισσότερα λαχανικά, πρέπει να έχει στεγνά φύλλα για την αποφυγή μολύνσεων από βακτήρια και μύκητες. Η στάγδην άρδευση εξασφαλίζει αποτελεσματική χρήση του νερού, έλεγχο της αλατότητας, εάν υπάρχει πρόβλημα, και εξοικονόμηση εργατικών, με εξαίρεση το πρώτο πότισμα μετά την εγκατάσταση της φυτείας, που γίνεται με ράμπα. Κατά τη διάρκεια ανάπτυξης του φυτού και μέχρι την εμφάνιση της πρώτης ταξιανθίας, η επαρκής υγρασία στο έδαφος συντελεί στην υπερβολική αύξηση της βλάστησης εις βάρος της ανάπτυξης ταξιανθιών και της παραγωγής. Επιπλέον, η υπερβολική άρδευση προκαλεί πτώση των ταξιανθιών και μείωση του ποσοστού καρπόδεσης. Ακολούθως, κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης των καρπών στις πρώτες ταξιανθίες θα πρέπει η υγρασία του εδάφους να διατηρείται στα επίπεδα της υδατοϊκανότητας (SWP= 30 kpa). Σελίδα 55 από 163

56 Ο επαρκής εφοδιασμός των φυτών με νερό κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης των καρπών συντελεί στην παραγωγή υψηλής ποιότητας καρπών. Το μέγεθος του καρπού και η περιεκτικότητά του σε χυμό αυξάνεται, το χρώμα και το σχήμα του βελτιώνονται, ενώ μειώνεται το ποσοστό εμφάνισης της ξηράς κορυφής. Τα ακανόνιστα ποτίσματα συνήθως προκαλούν σχασμό των καρπών στην περιοχή γύρω από τον ποδίσκο. Τέλος, η υπερβολική υγρασία μειώνει την οξύτητα, τα διαλυτά στερεά, τη βιταμίνη C και τις πρωτεΐνες και αυξάνει την πιθανότητα ανώμαλης εμφάνισης του κόκκινου χρώματος πάνω στον καρπό, ενώ προκαλεί σχηματισμό μαλακών καρπών (Θανόπουλος Χ., 2008) Αλατότητα Η τομάτα είναι φυτό μέσης ευαισθησίας στην αλατότητα. Άρδευση με νερό με αγωγιμότητα, EC, < ds/m (decisiemens / meter) δεν έχει κάποια αρνητική επίδραση πάνω στην παραγωγή, ενώ αντιθέτως νερό με αγωγιμότητα EC= 8-9 ds/m μειώνει στο μισό την παραγωγή του φυτού. Σε όχι τόσο υψηλά επίπεδα αλατότητας (ΕC < 4-6 ds/m) η μείωση της παραγωγής κυμαίνεται στο % και οφείλεται κυρίως στη μέση μείωση του βάρους του καρπού. Η επίδραση της αλατότητας πάνω στην παραγωγή εξαρτάται τόσο από το είδος των αλάτων που περιέχονται στο νερό, όσο και από τη χρησιμοποιούμενη ποικιλία ή υβρίδιο αλλά και το στάδιο ανάπτυξης του φυτού. Υψηλή αλατότητα μειώνει το ποσοστό βλάστησης του σπόρου και αυξάνει το χρόνο που απαιτείται για την πλήρη βλάστηση. Επίσης, επιβραδύνει την ανάπτυξη του φυτού. Η αντοχή της τομάτας στην αλατότητα σχετίζεται με την περιεκτικότητα των φύλλων σε ιόντα νατρίου (Na+) (Θανόπουλος Χ., 2008). Συγκεκριμένα, τα νεαρά φύλλα θα πρέπει να έχουν χαμηλή συγκέντρωση σε ιόντα Na+, διότι αν αυτή υπερβεί το % του ξηρού βάρους του φύλλου, οδηγεί στην εμφάνιση συμπτωμάτων τοξικότητας από άλατα. Από την άλλη, η αλατότητα του νερού άρδευσης επηρεάζει σημαντικά την ποιότητα των σχηματιζόμενων καρπών. Αυξημένη αλατότητα προκαλεί αύξηση της συγκέντρωσης σακχάρων και οργανικών οξέων, που προκαλούν καλύτερη γεύση των καρπών. Ταυτόχρονα όμως μειώνεται η διάρκεια συντήρησης (self life), και αυξάνεται η μαλακότητά τους (Louloudis L., 2001) Θρεπτικά στοιχεία Η τομάτα είναι φυτό που απορροφά από το έδαφος μεγάλες ποσότητες θρεπτικών στοιχείων. Τα απαραίτητα για την ανάπτυξη των φυτών της τομάτας είναι το άζωτο (Ν), ο φώσφορος (Ρ), το κάλιο (Κ), το μαγνήσιο (Mg), το θείο (S), αλλά και τα ιχνοστοιχεία σίδηρος (Fe), ψευδάργυρος (Zn), μαγγάνιο (Mn), βόριο (B), μολυβδαίνιο (Mo) και χλώριο (Cl). Ένα ενδεικτικό πρόγραμμα λίπανσης περιλαμβάνει λιπαντικές μονάδες Ν, μονάδες P2O5, μονάδες K2O, μονάδες MgO (Χατζηευστρατίου Ε., 2007). Το άζωτο έχει σημαντική επίδραση στη βλαστική ανάπτυξη και την απόδοση του φυτού. Αύξηση του διαθέσιμου αζώτου προκαλεί υπερβολική βλάστηση και κατά Σελίδα 56 από 163

57 συνέπεια αυξάνει τις απαιτήσεις του φυτού σε νερό. Επίσης, παρατείνει την άνθιση και μειώνει την καρπόδεση. Με μεσαίες δόσεις αζώτου, επιτυγχάνεται καλύτερη απόδοση του φυτού, αν όμως συνδυαστούν με μικρή ποσότητα καλίου, προκαλείται σχηματισμός μεγαλύτερων καρπών χαμηλότερης ποιότητας. Το άζωτο επηρεάζει και το χρωματισμό του καρπού. Μεσαίες ποσότητες αζώτου προκαλούν ανομοιομορφία στην ανάπτυξη του χρώματος. Το πρόβλημα αυτό μειώνεται σε χαμηλές ποσότητες αζώτου, όπου η ανάπτυξη του φυτού είναι περιορισμένη, ή σε υψηλές ποσότητες αζώτου, όπου η παραγωγή είναι περιορισμένη. Ο φώσφορος επηρεάζει τη βλάστηση και την παραγωγή του φυτού, ανάλογα με τη διαθεσιμότητά του στο έδαφος, την περιεκτικότητα του εδάφους σε οργανική ουσία και το ph. Από τη μία βοηθάει στην καλύτερη ανάπτυξη του ριζικού συστήματος και την ομοιόμορφη ανάπτυξη του χρώματος του καρπού κατά την ωρίμανση, από την άλλη όμως, υψηλή περιεκτικότητα προκαλεί ανομοιόμορφο χρωματισμό των καρπών και ποιοτική υποβάθμισή τους (αύξηση των κενών χώρων στο εσωτερικό του καρπού, μείωση οξύτητας). Η έλλειψη φωσφόρου προκαλεί μωβ χρωματισμό στην κάτω επιφάνεια των φύλλων. Το κάλιο παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλές λειτουργίες του φυτού. Μεσαίες δόσεις καλίου προκαλούν αυξημένη παραγωγή φυτών με μέτριους ποιοτικά καρπούς σε γεύση και χρώμα. Η προσθήκη μεγαλύτερων ποσοτήτων καλίου βελτιώνει κατά πολύ την ποιότητα, το σχήμα, τη συνεκτικότητα και την ομοιομορφία στο χρώμα του καρπού. Η έλλειψη του καλίου εμφανίζεται με περιφερειακή χλώρωση και νέκρωση των φύλλων, ξεκινώντας από τα φύλλα της βάσης, ενώ προκαλεί ανομοιόμορφη εμφάνιση χρώματος των καρπών. Ο περιορισμός στον επαρκή εφοδιασμό με ασβέστιο προκαλεί περιορισμούς στην ανάπτυξη του ριζικού συστήματος, μειώνει το ύψος του φυτού και το συνολικό αριθμό φύλλων. Επιπλέον, προκαλεί ποιοτική υποβάθμιση των καρπών, λόγω της εμφάνισης της ξηρής σήψης της κορυφής. Το μαγνήσιο συμμετέχει στη λειτουργία της φωτοσύνθεσης των φύλλων, καθώς και στη σύνθεση των σακχάρων και των υδατανθράκων. Έλλειψη του στοιχείου αυτού προκαλεί περιορισμό της βλαστικής ανάπτυξης του φυτού και της παραγωγής καθώς και περιφερειακή χλώρωση των φύλλων (από τη βάση στην κορυφή). Το βόριο και το μαγγάνιο συμμετέχουν στη σύνθεση των υδατανθράκων και στην ανάπτυξη των οργάνων καρποφορίας. Έλλειψη βορίου προκαλεί μεταχρωματισμό των φύλλων σε κιτρινο-πορτοκαλί. Η τροφοπενία του σιδήρου προκαλεί κιτρίνισμα της κορυφής των φυτών (κίτρινο έλασμα-πράσινα νεύρα/ λευκοκίτρινο έλασμα-κίτρινα νεύρα), η οποία προχωράει προς τα φύλλα της βάσης. Η έλλειψη του μαγγανίου στα φύλλα εκδηλώνεται με ήπιας μορφής χλώρωση σε περιοχές των φύλλων μεταξύ των κύριων νεύρων, ξεκινώντας από την κορυφή, η οποίες στη συνέχεια ξεραίνονται. Τέλος, η έλλειψη του ψευδαργύρου εκδηλώνεται με μεσονεύρια χλώρωση ήπιας μορφής, με χαρακτηριστική κάμψη του μίσχου των φύλλων προς τα κάτω και προς τα μέσα. Επίσης, μπορεί να παρατηρηθεί νανισμός των φυτών. Η απορρόφηση των στοιχείων από το φυτό επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, κλιματολογικούς (θερμοκρασία, σχετική εδαφική υγρασία, σχετική Σελίδα 57 από 163

58 ατμοσφαιρική υγρασία) και εδαφικούς (ph). Ο επαρκής εφοδιασμός των φυτών της τομάτας με θρεπτικά στοιχεία ελέγχεται με τη μέθοδο της φυλλοδιαγνωστικής, κατά την οποία προσδιορίζεται η περιεκτικότητα η περιεκτικότητα του μίσχου των φύλλων σε θρεπτικά στοιχεία, επί τη βάση του νωπού και του ξηρού βάρους του μίσχου. Δειγματοληπτικά, συλλέγονται μίσχοι από το πρώτο φύλλο που βρίσκεται αμέσως κάτω από την τελευταία ανοιχτή ταξιανθία Κλάδεμα Το κλάδεμα είναι καλλιεργητική τεχνική με την οποία επιδιώκεται η εκμετάλλευση του χώρου καλλιέργειας των φυτών με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Έτσι, επιτυγχάνεται εξισορρόπηση της βλάστησης προς την καρποφορία, περιορίζοντας την παραγωγή μόνο στους εναπομείναντες βλαστούς, κάνοντας ευκολότερο τον εντοπισμό και τη συλλογή τους. Επίσης, βελτιώνεται η ποιότητα των καρπών και περιορίζεται η παραγωγή σε καθορισμένο χρονικό διάστημα. Τα φυτά με το κλάδεμα μορφώνονται σε δύο κυρίως συστήματα, ανάλογα με τον αριθμό των εναπομεινάντων βλαστών: το μονοστέλεχο και το διστέλεχο. Ανεξάρτητα από το σχήμα μόρφωσής τους, οι πλάγιοι βλαστοί που σχηματίζονται στα πρώτα 10 cm του κεντρικού στελέχους πρέπει να αφαιρούνται, γιατί σχηματίζουν αρκετά ζωηρούς βλαστούς εις βάρος της καρποφορίας. Στις υπαίθριες καλλιέργειες που χρησιμοποιούνται ποικιλίες με θαμνώδη εμφάνιση, δεν εφαρμόζεται απομάκρυνση των πλάγιων βλαστών, καθώς αναμένεται να δώσουν σημαντική παραγωγή (Θανόπουλος Χ., 2008) Υποστύλωση Η υποστύλωση είναι μια απαραίτητη καλλιεργητική φροντίδα, καθώς βελτιώνει τις συνθήκες ανάπτυξης του φυτού και των καρπών (καλύτερος αερισμός και φωτισμός), μειώνει τις ιδανικές συνθήκες ανάπτυξης ασθενειών και βοηθάει στον καλύτερο εντοπισμό και συλλογή των καρπών. Επίσης διευκολύνει το κλάδεμα και την εκτέλεση καλλιεργητικών εργασιών. Η υποστύλωση των φυτών γίνεται κυρίως με χρήση σπάγκου και ξύλινων πασσάλων στερεωμένων στο έδαφος πάνω στη γραμμή καλλιέργειας. Η απόσταση μεταξύ των πασάλων είναι περίπου τέσσερα μέτρα ενώ ανά 30 cm από το έδαφος και μέχρι το ύψος 1.60 m τοποθετείται σύρμα. Ο σπάγκος τυλίγεται ελικοειδώς γύρω από το βλαστό, το ένα ελεύθερο άκρο δένεται στο οριζόντιο σύρμα πάνω από τα φυτά, ώστε να μπορεί να χαλαρώνει και να τυλίγεται πάνω του, και το άλλο δένεται με σταθερό κόμπο πάνω στο πασσαλάκι που βρίσκεται δίπλα στο φυτό (ΚΤΗΜΑ ΒΙΩΜΑ, 2012). Σελίδα 58 από 163

59 Συγκομιδή Η συγκομιδή των καρπών ξεκινάει από το στάδιο μετά την αλλαγή του χρώματος του καρπού από πράσινο σε κόκκινο, μέχρι την απόκτηση ώριμου κόκκινου χρώματος, ανάλογα με τη διάθεση του προϊόντος (δηλαδή αν η αγορά βρίσκεται αρκετά μακριά από το σημείο παραγωγής). Η κοπή των καρπών γίνεται με το χέρι (εκτός αν η σοδειά προορίζεται για επεξεργασία του προϊόντος, οπότε γίνεται μηχανικά) και πρέπει να φέρουν τον κάλυκα και μέρος του ποδίσκου. Είναι προτιμότερο η συγκομιδή να γίνεται τις πρωινές ώρες και στη συνέχεια οι καρποί να μεταφέρονται σε σημεία με χαμηλή θερμοκρασία. Η συχνότητα συγκομιδής είναι 2-3 φορές την εβδομάδα, ανάλογα με τις επικρατούσες συνθήκες. Μια μέση παραγωγή ενός φυτού για υπαίθριες καλλιέργειες είναι 1.8 kg. Δηλαδή η μέση απόδοση ανά στρέμμα μπορεί να υπολογιστεί σε τόνους. Συνήθως οι καρποί διατίθενται κατευθείαν στην αγορά προς πώληση. Εναλλακτικά, μπορούν να αποθηκευτούν για λίγες μέρες σε συνθήκες με σχετική υγρασία ατμόσφαιρας % και θερμοκρασία ο C για τις ώριμες τομάτες και ο C για τις λιγότερο ώριμες, έτσι ώστε να ευνοηθεί η ωρίμανσή τους (Θανόπουλος Χ., 2008) Εχθροί και Ασθένειες της Τομάτας Οι σοβαρότεροι εχθροί και ασθένειες που μπορούν να αναπτυχθούν, όπως και στα υπόλοιπα σολανώδη λαχανικά, είναι οι εξής: Σημαντικότερες εντομολογικές προσβολές Αφίδες: Myzus persicae (πράσινη αφίδα της ροδακινιάς), Macrosiphum euphorbiae (ροζ αφίδα της πατάτας), Aulacorthum solani. Κάμπιες: Heliothis armigera (πράσινο σκουλήκι), Spodoptera littoralis (σποντόπτερα), Chrysodeixis chalcites (κάμπια της τομάτας). Λιριόμυζα: Liriomyzabryoniae(λιριόμυζατηςτομάτας), L. Trifoliate (αμερικάνικη λιριόμυζα), L. Huldobrensis (λιριόμυζα του μπιζελιού). Αλευρώδεις: Trialeurodes vaporariorum (αλευρώδης θερμοκηπίου), Bemisia tabaci (αλευρώδης του καπνού). Θρίπες: Thrips tabaci (θρίπας του καπνού), Frankliniella occidentalis (Αμερικάνικος θρίπας). Έντομα εδάφους: Agriotes spp. (Coleoptera Elateridae/ σιδηροσκούληκα), Agriotis spp. (Lepidoptera Noctuidae/ αγροτίδες ή κοφτοσκούληκα). Βρωμούσες: Nezara viridula. Τετράνυχος: Tetranychusurticae, T. turkestani, T. Cinnabarinus. Σελίδα 59 από 163

60 Σημαντικότερες μυκητολογικές ασθένειες Αδρομυκώσεις. Βερτισίλλιο: Verticillium dahlia. Φουζάριο: Fuzariumoxysporymf. sp. Lycopersici. Φελλώδηςσηψιρριζία - Πυρηνοχαίτα: Pyrenochaeta lycopersici. Ριζοκτόνια: Rhizoctonia solani. Φυτόφθορα: Phytophthoraparasitica, P. citriohthora, P. criptogea, P. capsici. Πύθιο: Pythiumspp. Περονόσπορος: Phytophthorainfestans. Αλτεναρίωση: Alternaria alternate f. sp. lycopersici, Alternaria solani. Βοτρύτης: Botrytis cinerea. Κλαδοσπορίαση: Fulvia fulva, Cladosporium fulvum. Σκληρωτινίαση: Sclerotinia sclerotiorum. Σκληρωτίαση: Sclerotium rolfsii. Διδυμέλλα: Didymella lycopersici. Ωίδιο: Leveillulataurica Σημαντικότερες βακτηριολογικές ασθένειες Βακτηριακό έλκος: Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis. Βακτηριακή στιγμάτωση: Pseudomonas syringae pv. Tomato. Βακτηριακήκηλίδωση: Xanthomonas campestris pv. Vesicatoria. Βακτηριακήμάρανση: Ralstonia solanaceatum. Νέκρωση της εντεριώνης: Pseudomonas viridiflava, P. corrugate, P. cichorri, P. fluorescens biovars Iκαι ΙΙ, Erwinia carotovora subsp. Carotovora Σημαντικότερες ιολογικές ασθένειες Ιός του κίτρινου καρουλιάσματος των φύλλων της τομάτας (TYLCV). Ιός της χλώρωσης της τομάτας (ToCV). Ιός της μολυσματικής χλώρωσης της τομάτας (ΤICV). Ιός του κηλιδωτού μαρασμού της τομάτας (TSWV). Ιός του θαμνώδους νανισμού της τομάτας (ΤΒSV). Ιός του μωσαϊκού του καπνού (TMV). Ιός του μωσαϊκού της αγγουριάς (CMV). Ιός του μωσαϊκού της τομάτας (ToMV). Ιός του ίκτερου των νεύρων της τομάτας (ΤVYV). Ιός Υ της πατάτας (PVY). Υπερτροφία ανθέων. Σελίδα 60 από 163

61 8.8. Θερμοκηπιακές καλλιέργειες τομάτας Απ όλους τους κλάδους της καλλιέργειας, η καλλιέργεια σε θερμοκήπιο είναι η πιο εξειδικευμένη. Δεν είναι μόνο η αναγκαστική συνεχής διατήρηση των φυτών, αλλά ο έλεγχος του περιβάλλοντος, για την εξασφάλιση αποδεκτών συνθηκών ανάπτυξης. Οι τομάτες είναι εξαιρετική επιλογή σε ψυχρό θερμοκήπιο, γιατί είναι ευαίσθητα φυτά, που ωφελούνται πολύ από την προστασία που τους παρέχει ένα θερμαινόμενο πολλαπλασιαστήριο. Οι τομάτες θερμοκηπίου χρειάζονται προσοχή στο πότισμα και στη λίπανση και φροντίδα στην αντιμετώπιση εχθρών και ασθενειών. Παραγωγή Λοιπές Θερμοκηπιακής Τομάτας Νότιο Αττική Περιοχές Αιγαίο 3% 5% 5% Θεσσαλία 4% Ήπειρος 7% Δυτική Ελλάδα 7% Πελοπόνν ησος 11% Κεντρική Μακεδονί α 15% Κρήτη 44% Σχήμα 3. Παραγωγή Θερμοκηπιακής Τομάτας σε κάθε περιφέρεια ξεχωριστά Συμπερασματικά, βλέπουμε ότι μεγαλύτερο κομμάτι της πίτας το κατέχουν καλλιέργειες από την περιοχή της Κρήτης και την Κεντρική Μακεδονία. Σελίδα 61 από 163

62 Τμηματοποίηση Υδροπονικής Καλλιέργειας Τομάτας Σχήμα 4. Τμηματοποίηση Υδροπονικής Καλλιέργειας Τομάτας Τμηματοποίηση Συμβατικής Καλλιέργειας Τομάτας Σχήμα 5. Τμηματοποίηση Συμβατικής Καλλιέργειας Τομάτας Συγκρίνοντας τις δυο παραπάνω πίτες, παρατηρείται ότι τα σουπερμάρκετ κατέχουν το μεγαλύτερο μερίδιο αγοράς, είτε πρόκειται για τομάτες που παράγονται με συμβατικές μεθόδους είτε με τη μέθοδο της υδροπονίας. Εκεί που παρατηρείται διαφοροποίηση είναι στο ποσοστό της κεντρικής λαχαναγοράς και της λαϊκής σε σχέση με τα τοπικά καταστήματα/μανάβικα. Στην περίπτωση της τομάτας με υδροπονία η λαϊκή αγορά και η Λαχαναγορά κατέχει το 25% σε αντίθεση με τη συμβατική τομάτα στην οποία αυτές οι δυο κατηγορίες κατέχουν το 40%. Σελίδα 62 από 163

63 9.Πιπεριά (Capsicum annum) Η Capsicum annuum είναι ένα εξημερωμένο είδος φυτού του γένους Capsicum το οποίο κατάγεται από την Νοτιότερη Βόρεια Αμερική και τη βοριότερη Νότια Αμερική. Αυτό το είδος είναι το πιο κοινό και ευρέως καλλιεργούμενο από τα πέντε εξημερωμένα είδη πιπεριές. Το είδος περιλαμβάνει μια ευρεία ποικιλία σχημάτων και μεγεθών των πιπεριών, τόσο ήπιων όσο και καυτερών στη γεύση, που διαφέρουν από πιπερια σε πιπερια. Στο παρελθόν ξυλώδεις μορφές αυτού του είδους έχουν κληθεί C. frutescens, αλλά τα χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούνται για να διακρίνουν αυτές τις μορφές εμφανίζονται σε πολλές πληθυσμούς C. annuum και έτσι το C.frutescens δεν είναι σταθερά αναγνωρίσιμη είδος. Αν και το όνομα του είδους annuum σημαίνει «ετήσια» (από την λατινική annus "έτος"), το φυτό δεν είναι ετήσιο και με την απουσία παγετών το χειμώνα μπορεί να επιβιώσει αρκετές εποχές και να αναπτυχθεί σε ένα μεγάλο πολυετή θάμνο. 9.1 Βοτανική περιγραφή Η πιπεριά είναι αγγειόσπερμο, δικότυλο, ποώδες και θαμνώδες φυτό του γένους Καψικόν (Capsicum). Ανήκει στην τάξη Στρυχνώδη (Solanales) της οικογένειας Στρυχνοειδών (Solanaceae). Η πιπεριά υπάρχει σε 50 περίπου είδη ανά τον κόσμο, άλλοτεμεγλυκούςκαιάλλοτεμεκαυτερούςκαρπούς. Το φυτό έχει ύψος εκατοστά, βλαστούς που στην αρχή είναι τρυφεροί και στη συνέχεια ξυλώδεις, φύλλα σχετικά μικρά, ανοιχτοπράσινα, άνθη λευκά που φύονται μεμονωμένα σε ομάδες των 2 ή 3. Ο καρπός της πιπεριάς είναι πολύσπερμος πράσινος ή κιτρινοπράσινος, που γίνεται κόκκινος ή κίτρινος όταν ωριμάσει. Το σχήμα του, ανάλογα με την ποικιλία, είναι κωνικό και μακρύ έως σφαιρικό ή τοματόμορφο. Οι γλυκείς καρποί είναι μεγαλύτεροι από τους καυτερούς, αυλακωτοί και διογκωμένοι. Μαζεύονται μέρες μετά από τη μεταφύτευση του φυταρίου από το φυτώριο και όταν έχουν ζωηρό πράσινο χρώμα, πριν ωριμάσουν. Πλούσιοι σε βιταμίνη C και βιταμίνη Α, τρώγονται σε σαλάτες ή μαγειρεμένοι. Αποτελούν ένα από τα κύρια υλικά της Ελληνικής κουζίνας, καθώς χρησιμοποιούνται στη χωριάτικη σαλάτα,στα γεμιστά, αλλά και ως συμπλήρωμα σε σάλτσες κ.λ.π. Οι καυτεροί καρποί χρησιμοποιούνται ψητοί ως ορεκτικό ή γίνονται σκόνη και χρησιμοποιούνται ως μπαχαρικό. Η καυστικότητα των καρπών οφείλεται σε μία ουσία, την καψαϊκίνη, ένα αλκαλοειδές που βρίσκεται στο εσωτερικό τους. Χαρακτηρίζει σήμερα πολλές κουζίνες της Ανατολής, της Ινδίας, της Άπω Ανατολής και Λατινικής Αμερικής, ενώ είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη στην Ισπανία και το Μεξικό. Στα θερμά κλίματα η καυτερή πιπεριά καταναλώνεται κατά κόρον, καθώς ερεθίζει ορισμένα κέντρα του υποθαλάμου, προκαλώντας εφίδρωση και μείωση της θερμοκρασίας του σώματος. Γνωστότερα από τα μπαχαρικά που παράγονται από την Σελίδα 63 από 163

64 καυτερή πιπεριά είναι το τσίλι και το καγιέν, από ξηραμένους καρπούς των ποικιλιών Frutescens και Annum, και η καυτερή σάλτσα Ταμπάσκο. Η γλυκιά πάπρικα πρ οέρχεται από μία ποικιλία με ιδιαίτερο άρωμα αλλά μη καυτερή. Ποικιλίες Πιπεριά θερμοκηπίου φυτό: Ποικιλία πιπεριάς Asimi, Ποικιλία πιπεριάς California wonder, Ποικιλία πιπεριάς Corno di toro, Ποικιλία πιπεριάς Gedeon F1, Ασθένειες Πιπεριά θερμοκηπίου φυτό: Ασθένεια πιπεριάς Pythium spp, Αδρομυκώσεις,Αλτερναρίωση, Ανθράκωση, Βοτρύτης, Βακτηριακή κηλίδωση,ιός του κίτρινου καρουλιάσματος των φύλλων τομάτας,ιός του κηλιδωτού μαρασμού της τομάτας,βακτηριακή στιγμάτωση. Εχθροί Πιπεριά θερμοκηπίου φυτό: Έντομα εδάφους, Άκαρι αργύρωσης, Αλευρώδης, Αφίδες, Βρωμούσες, Θρίπες, Κάμπιες, Λιρίομυζα, Νηματώδεις. 10. ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ 10.1 ΒΟΤΑΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Οι βλαστοί στην αρχή της εμφάνισής τους, είναι τρυφεροί ποώδεις και με την πάροδο του χρόνου γίνονται ξυλώδεις, αλλά είναι εύθραυστοι, γι αυτό χρειάζεται κάποια στήριξη του φυτού. Τα φύλλα είναι μεγάλα, σαρκώδη, ελλειψοειδή, ακέραια, φέρουν τρίχες και χνούδι, είναι βαθυπράσινα και αρκετές φορές πάνω στις νευρώσεις φέρουν άκανθες. Τα φύλλα είναι εναλλασσόμενα επί των βλαστών και έχουν κοντό μίσχο που μερικές φορές φέρει και άκανθες. Η ρίζα αναπτύσσεται σε ενδιάμεσο βάθος cm. Έχει κεντρική ρίζα που αντικαθίσταται από πολλές πλευρικές αν τραυματιστεί κατά τη μεταφύτευση. Οι πλευρικές ρίζες απλώνονται σε σχετικά μικρό βάθος. Τα άνθη εμφανίζονται μονήρη ή σε ταξιανθίες, 2-3 μαζί πάνω στους βλαστούς, είναι μεγάλα με ιώδη χρώμα. Στις πρώιμες ποικιλίες τα άνθη εμφανίζονται με την εμφάνιση του έκτου πραγματικού φύλλου, ενώ στις πολύ όψιμες μετά το 14ο πραγματικό φύλλο. Η στεφάνη είναι συμπέταλη ιώδους χρώματος με 5 ή περισσότερα πέταλα. Στο κάτω μέρος του κάθε πετάλου είναι κολλημένος ένας στήμονας. Οι στήμονες που δεν είναι κολλημένοι στη βάση μεταξύ τους αλλά απλώς ενωμένοι με τα πέταλα, δημιουργούν ένα κώνο γύρω από τον στύλο, που είναι συνήθως πιο μακρύς από τους στήμονες, αλλά μπορεί να είναι και μικρότερος. Οι στήμονες φέρουν ανθήρες από τους οποίους η γύρη εξέρχεται κατά την ωρίμανση από τρύπες που ανοίγουν στην κορυφή τους. Στη μελιτζάνα παρουσιάζεται έντονα το φαινόμενο της ετεροστυλίας Κλιματικές συνθήκες Συνθήκες στο σπορείο: Θερμοκρασία: Για ικανοποιητική βλάστηση του σπόρου συνιστώνται οι θερμοκρασίες o C, με άριστη τους 25 o C. Αναφέρεται ότι στη θερμοκρασία των 30 o C, οι σπόροι φυτρώνουν σε 5 ημέρες, στους 25 o C σε 8 ημέρες και στους 20 o C σε 13 ημέρες. Πιο υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να δημιουργήσουν προβλήματα. Όταν Σελίδα 64 από 163

65 ολοκληρωθεί η βλάστηση, η θερμοκρασία μπορεί να πέσει σε χαμηλότερα επίπεδα. Οι θερμοκρασίες που συνιστώνται στο σπορείο μετά τη βλάστηση, είναι την ημέρα o C (πάνω από 27 o C ανοίγουμε για εξαερισμό) και τη νύχτα o C. Πρέπει να σημειωθεί ότι η μελιτζάνα έχει τις μεγαλύτερες απαιτήσεις σε θερμοκρασία για την ανάπτυξη και παραγωγή της από όλα τα φυτά που ανήκουν στην οικογένεια των σολανώδων. Οι χαμηλές θερμοκρασίες εφαρμόζονται όταν ο φωτισμός είναι λίγος (χαμηλή ένταση φωτός, νεφοσκεπείς ημέρες) και οι υψηλές όταν υπάρχει υψηλή ένταση φωτισμού και μάλιστα όταν γίνεται εμπλουτισμός της ατμόσφαιρας του σπορείου με 1000ppm CO2, 8 ώρες ανά ημέρα. Φως: Ο φωτισμός στο σπορείο πρέπει να είναι καλός, γιατί η μελιτζάνα είναι εξαιρετικά φωτόφιλο φυτό. Τα υλικά κάλυψης του σπορείου πρέπει να έχουν υψηλή περατότητα στο φως και να διατηρούνται καθαρά. Για τις ελληνικές συνθήκες και για φύτευση το φθινόπωρο μπορούμε να πούμε ότι ο φυσικός φωτισμός είναι ικανοποιητικός. Σε περίπτωση όμως που ο φυσικός φωτισμός είναι περιορισμένος, τότε θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί συμπληρωματικός φωτισμός στο σπορείο αμέσως μετά τη φύτρωση, με 1 λαμπτήρα υδραργύρου 400Watt για κάθε 2m 2 σπορείου. Ο λαμπτήρας τοποθετείται 1m υψηλότερα από την επιφάνεια του φυτού και λειτουργεί για 12 ώρες / 24ώρο. Με τον συμπληρωματικό φωτισμό εξασφαλίζονται μεγαλύτερα φυτά σε πιο σύντομο χρονικό διάστημα, όταν ο φυσικός φωτισμός είναι ανεπαρκής Συνθήκες στο θερμοκήπιο: Θερμοκρασία αέρα: Η μελιτζάνα είναι φυτό εκτός εποχής και συνεπώς έχει ανάγκη από υψηλές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης του φυτού και της ωρίμανσης των καρπών. Συνιστάται επομένως στο χώρο του θερμοκηπίου η θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της ημέρας πρέπει να κυμαίνεται από o C και κατά τη διάρκεια της νύχτας o C. Οι υψηλές θερμοκρασίες εφαρμοζονται όταν ο φωτισμός είναι πλούσιος και γίνεται εμπλουτισμός με CO2. Η θερμοκρασία του αέρα στο θερμοκήπιο κατά τον 1 o μήνα μετά τη φύτευση δεν πρέπει να βρίσκεται κάτω από τους 15 o C. Στη περίπτωση που η θερμοκρασία πέσει στους o C τότε παρατηρείται παραμόρφωση στα άνθη, οι στύλοι παραμένουν μικροί, οι γυρεόκοκκοι παραμορφώνονται, τα σέπαλα γίνονται υπερτροφικά και οι καρποί αποκτούν άσχημο χρωματισμό και σχήμα. Μόλις αρχίσουν να εμφανίζονται άνθη στα φυτά, η θερμοκρασία της νύχτας πρέπει να κατέβει στους o C, για να ενθαρρυνθεί η ανάπτυξη των καρπών. Όταν ξεκινήσει η συγκομιδή, η θερμοκρασία νύχτας μπορεί να κατέβει και πιο χαμηλά στους 15 o C, για ενθαρρυνθεί και η βλαστική ανάπτυξη του φυτού. Μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας νύχτας - ημέρας προκαλεί τη συσσώρευση υγρασίας πάνω στον καρπό, γιατί η θερμοκρασία του καρπού κατέρχεται κατά τη νύχτα και όταν το πρωί επέλθει μια γρήγορη άνοδος της θερμοκρασίας, μετά την ανατολή του ήλιου, προκαλεί την απόθεση υγρασίας στην επιφάνεια του καρπού, με κίνδυνο εμφάνισης τεφρά σήψη. Θερμοκρασία εδάφους: Η θερμοκρασία εδάφους μετά τη φύτευση και καθ όλη τη διάρκεια της καλλιέργειας επηρεάζει σημαντικά την ανάπτυξη, παραγωγή και πρωιμότητα της μελιτζάνας και θα πρέπει να κυμαίνεται σταθερά πάνω από o C. Στις περιπτώσεις που επικρατούν χαμηλότερες θερμοκρασίες εδάφους, θα Σελίδα 65 από 163

66 πρέπει να εφαρμόζονται χαμηλότερες θερμοκρασίες εδάφους, θα πρέπει να εφαρμόζονται καλλιεργητικές τεχνικές που αυξάνουν τη θερμοκρασία του εδάφους στη περιοχή του ριζοστρώματος. Από πειράματα που έχουν γίνει, έχει διαπιστωθεί ότι η εδαφοκάλυψη στη μελιτζάνα προκαλέι πρωίμηση της παραγωγής κατά ημέρες ανάλογα με την εποχή και τις συνθήκες καλλιέργειας και επιφέρει αύξηση στην απόδοση. Τεχνητή αύξηση της θερμοκρασίας εδάφους κατά τη διάρκεια του χειμώνα στους 25 και 32 o C με θερμοκρασία αέρα την ημέρα o C και τη νύχτα 8-13 o C είχε σαν αποτέλεσμα την επιτάχυνση της ανάπτυξης των φυτών, ενώ μείωση της θερμοκρασίας εδάφους το καλοκαίρι δεν είχε κανένα αποτέλεσμα. Υπερβολική υψηλή θερμοκρασία 40sup>o</sup>C εδάφους το καλοκαίρι, προκαλεί πολύ φτωχή ανάπτυξη στο φυτό. Θέρμανση του εδάφους κατά την περίδο του χειμώνα, συμβάλλει στη βελτίωση του χρώματος του καρπού. Φως: Η μελιτζάνα είναι αρκετά φωτόφιλο φυτό. Αναπτύσσεται και αποδίδει καλύτερα όταν δέχεται το πλήρες φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας. Πειράματα στην Ιαπωνία έδειξαν ότι επηρεάζονται σημαντικά η φυσιολογία της ανάπτυξης και καρποφορίας της μελιτζάνας, όταν αυτή καλλιεργείται σε θερμοκήπια καλυμμένα με πλάστικό, το οποίο απορροφά ή εμποδίζει τη διέλευση της υπεριώδους ακτινοβολίας. Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με χαμηλή θερμοκρασία προκαλεί το σχηματισμό φύλλων με έλασμα μεγαλύτερης επιφάνειας, αλλά λεπτότερης διατομής, τα άνθη δεν γονιμοποιούνται, μειώνεται ο αριθμός των καρπών, το σχήμα τους γίνεται ανώμαλο και ο χρωματισμός επίσης απέχει από το φυσιολογικό της ποικιλίας. Είναι φανερό ότι το πλαστικό κάλυψης, ανάλογα με τα φυσικά χαρακτηριστικά του, επηρεάζει την απόδοση και την ποιότητα των παραγόμενων καρπών της μελιτζάνας. Το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια του χειμώνα η ένταση του φωτισμού είναι χαμηλή και οι απαιτήσεις του φυτού σε φως είναι μεγάλες, η κάλυψη του εδάφους με γαλακτώδες (άσπρο} πλαστικό, συμβάλλει στην αύξηση του φωτός δια ανακλάσεως, στο περιβάλλον του φυτού. Έχει διαπιστωθεί ότι η εφαρμογή του άσπρου πλαστικού βοηθά και στη μείωση των προσβολών από τον αλευρώδη και τις αφίδες, οι οποίοι ενοχλούνται από το φως και αποφεύγουν την κάτω επιφάνεια των φύλλων και καταπολεμούνται εύκολα στην πάνω επιφάνεια των φύλλων. Υγρασία αέρα: Συνιστάται το επίπεδο των 70-75% σχετική υγρασία (Σ.Υ). Είναι πολύ σημαντικό να μην υπερβαίνει τα επίπεδα αυτά, γιατί η μελιτζάνα είναι πιο ευπαθής από την πιπεριά στην τέφρα σήψη. Εμπλουτισμός με CO2: Ο εμπλουτισμός της ατμόσφαιρας του θερμοκηπίου με CO2 μέχρι τα 1000ppm αποτελεί συνηθισμένη πρακτική στις βόρειες χώρες, γιατί έχει παρατηρηθεί ότι επηρεάζει θετικά την πρωίμηση και την ολική παραγωγή ΕΔΑΦΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Το έδαφος του θερμοκηπίου θα πρέπει να είναι μέσης μέχρι ελαφράς σύστασης, βαθύ, γόνιμο, και απαλλαγμένο από άλατα. Για πρώιμη παραγωγή θα πρέπει να προτιμούνται τα ελαφρά αμμώδη εδάφη. Εάν το έδαφος ή το νερό έχει άλατα, η ανάπτυξη του φυτού είναι περιορισμένη, τα φύλλα έχουν πιο σκούρο χρώμα, και οι καρποί γίνονται πιο μικροί. Επίσης, η βλάστηση είναι περιορισμένη και σε Σελίδα 66 από 163

67 συνεκτικά εδάφη, γι αυτό πρέπει να αποφεύγεται η καλλιέργεια της μελιτζάνας στα συνεκτικά εδάφη. Κακή στράγγιση προκαλεί σήψεις στο ριζικό σύστημα και κατάλληλη αποστράγγιση είναι αναγκαία. Το άριστο ph για την μελιτζάνα κυμαίνεται μεταξύ 5,5-7,2. το φυτό είναι πολύ ευαίσθητο στην έλλειψη μαγνησίου, γι αυτό συνιστάται η προσθήκη στο έδαφος μαγνησίου κατά τη βασική λίπανση, και εάν αυτό δε γίνει, να δίδεται θειϊκό μαγνήσιο μέσω του συστήματος άρδευσης και λίπανσης ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ Συνήθως σε 1gr σπόρου μελιτζάνας υπάρχουν 150 σπέρματα, αλλά επειδή η βλαστικότητα είναι συνήθως χαμηλή και ένας αριθμός φυταρίων είναι ακατάλληλος υπολογίζουμε ότι από 1gr σπόρου θα πάρουμε γύρω στα 100 φυτά. Ο σπόρος μπορεί να στρωματώνεται σε κιβώτια σποράς ή να φυτεύεται σε γλαστράκια και κύβους εδάφους ή ακόμα και σε αλιές, ανάλογα με την εποχή που φυτεύεται και τις κλιματολογικές συνθήκες που επικρατούν. Τα τελευταία χρόνια συνίσταται η χρήση δίσκων πλαστικών ή από φελιζόλ ή μεγάλα ατομικά γλαστράκια για βλάστηση και στη συνέχεια φύτευση στο θερμοκήπιο α)Ποικιλίες Μελιτζάνας θερμοκηπίου φυτό: Ποικιλία μελιτζάνας Black beauty, Ποικιλία μελιτζάνας Black magic, Ποικιλία μελιτζάνας Black mamouth F1,Ποικιλία μελιτζάνας Bonica F1, Ποικιλία μελιτζάνας Delica F1, Ποικιλία μελιτζάνας Ecavi, Ποικιλία μελιτζάνας Galine F1, Ποικιλία μελιτζάνας Listada de Gandia, Ποικιλία μελιτζάνας Long purple β)ασθένειες Μελιτζάνα θερμοκηπίου φυτό:ασθένεια μελιτζάνας Έλκος στελέχους, Ασθένεια μελιτζάνας Αλτεναρίωση, Ασθένεια μελιτζάνας Βερτισιλλίωση, Ασθένεια μελιτζάνας Περονόσπορος, Ασθένεια μελιτζάνας Ριζοκτόνια, Ασθένεια μελιτζάνας Σκληροτίνια, Ασθένεια μελιτζάνας Τήξεις σπορίων, Ασθένεια μελιτζάνας Τεφρά σήψη, Ασθένεια μελιτζάνας Φελλώδης σηψιρριζία, Ασθένεια μελιτζάνας Φουζάριο γ)εχθροί Μελιτζάνα θερμοκηπίου φυτό: Εχθρός μελιτζάνας Έντομα εδάφους, Εχθρός μελιτζάνας ΑφίδεΕχθρός μελιτζάνας Αλευρώδης, Εχθρός μελιτζάνας Βρωμούσες, Εχθρός μελιτζάνας Δορυφόρος, Εχθρός μελιτζάνας Θρίπες, Εχθρός μελιτζάνας Λιριόμυζα, Εχθρός μελιτζάνας Νηματώδεις, Εχθρός μελιτζάνας Τετράνυχος. Σελίδα 67 από 163

68 11. ΑΓΓΟΥΡΙΑ 11.1 ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Πιστεύεται ότι είναι φυτό ενδογενές της Ινδίας ή και της Αφρικής. Η απόδειξη είναι μάλλον δύσκολη, γιατί η αγγουριά ποτέ δεν βρέθηκε στην άγρια μορφή της. Ο προγεννήτορας του είδους ίσως είναι το συγγενές άγριο είδος Cucumis sativus var. hardwickii, το οποίο έχει βρεθεί να αυτοφύεται στις παρυφές των Ιμαλαΐων στο Νεπάλ. Ο De Candole το 1882 πίστευε ότι το αγγούρι καλλιεργείται στις Ινδίες από το π.χ. Στο ανατολικό Ιράν υπάρχουν αγγούρια από το π.χ, στην Κίνα καλλιεργείται από το π.χ. Η Κίνα θεωρείται το δεύτερο κέντρο γενετικής παραλλακτικότητας της αγγουριάς. Σήμερα η καλλιέργεια αγγουριάς στη χώρα αυτή είναι μια από τις πλέον σημαντικές καλλιέργειες λαχανικών. Στην Ελλάδα αναφέρεται ότι υπήρχε από αρχαιοτάτων χρόνων. Ο Θεόφραστος με το όνομα «Σίκυος» ή «Σίκυς» περιγράφει τρεις ποικιλίες. Το 14ο αιώνα καλλιεργήθηκε στη Μεγάλη Βρετανία. Πορτογάλοι εξερευνητές μετέφεραν το αγγούρι στη δυτική Αφρική. Ο Κολόμβος το μετέφερε στην Αμερική Άρδευση στο θερμοκήπιο: Το αγγούρι έχει αυξημένες απαιτήσεις σε νερό και είναι το περισσότερο απαιτητικό από τα υπόλοιπα λαχανικά. Απαιτεί συχνά και ελαφρά ποτίσματα ιδιαίτερα τους θερμούς μήνες, ώστε το έδαφος να παραμείνει υγρό μέχρι βάθους 25-35cm, όπου εκεί βρίσκεται το μεγαλύτερο μέρος των ριζών του φυτού. Η μέθοδος με σταγόνες είναι ικανοποιητική για την αγγουριά. Η ποιότητα του νερού είναι σημαντικός παράγοντας. Νερό που περιέχει πάνω από 100 mg/lt χλώριο πρέπει να αποφεύγεται. Η θερμοκρασία επίσης του νερού πρέπει να είναι κατάλληλη. Σε καμία περίπτωση το νερό δεν πρέπει να έχει θερμοκρασία κάτω από 18 o C κατά το πότισμα. Ψυχρό νερό παγώνει τις ρίζες και περιορίζει την ανάπτυξη του φυτού με άμεση μείωση και της παραγωγής ΛΙΠΑΝΣΗ Η λίπανση των φυτών στα θερμοκήπια είναι μια από τις πιο σπουδαίες καλλιεργητικές εργασίες για να πετύχουμε υψηλή στρεμματική απόδοση και καλή ποιότητα προϊόντων. Για να καθορισθεί μια σωστή και ορθολογική λίπανση σε κάθε είδος καλλιέργειας πρέπει να γίνουν γνωστά τόσο οι ανάγκες του φυτού σε διάφορα λιπαντικά στοιχεία και η σχέση μεταξύ τους, από τοπικό πειραματισμό, όσο και η δυνατότητα ικανοποίησης των αναγκών του φυτού από τα αποθέματα του εδάφους, η οποία ελέγχεται με την πραγματοποίηση χημικών αναλύσεων του εδάφους σε συνδυασμό με την ανάλυση των φύλλων του φυτού (φυλλοδιαγνωστική) σε ειδικά εργαστήρια. Βασική λίπανση: Η βασική λίπανση στοχεύει στη δημιουργία εδάφους πριν τη φύτευση με τα παρακάτω χαρακτηριστικά: υψηλά επίπεδα οργανικής ουσίας. ικανοποιητική ποσότητα φωσφόρου για ολόκληρη την καλλιεργητική περίοδο. Σελίδα 68 από 163

69 αρκετά αποθέματα καλίου για ανάσχεση της ζωηρής βλάστησης, την καλή ποιότητα και γρήγορη ανάπτυξη των καρπών. αρκετό άζωτο - όχι περίσσεια. η σχέση καλίου:μαγνησίου (K:Mg) να είναι 2:1. αντίδραση εδάφους με ph = 5,5-7,5. Η βασική λίπανση θα πρέπει να προστίθεται κατόπιν ανάλυσης του εδάφους. Εάν όμως δε γίνει ανάλυση, τότε συνιστάται: 5-6 τόνοι χωνεμένη κοπριά kg/στρέμμα τριπλό υπερφοσφωρικό (0-48-0) kg/στρέμμα θειικό κάλι (0-0-48) kg/στρέμμα θειικό μαγνήσιο. 50 kg/στρέμμα θειικός σίδηρος (εκτός των ασβεστούχων εδαφών διότι δεσμεύεται σ αυτά και αδρανοποιείται με το ασβέστιο). Επιφανειακή λίπανση: Χρησιμοποιούνται κυρίως το νιτρικό κάλι (KNO3) και η νιτρική αμμωνία (NH4 NO3). Για την κάλυψη των αναγκών σε ιχνοστοιχεία χρησιμοποιούνται, βορικό οξύ, χλωριούχο μαγγάνιο, θειικός ψευδάργυρος, θειικός χαλκός, μολυβδενικό οξύ, σίδηρος ΚΛΑΔΕΜΑ Κλάδεμα μεγαλόκαρπης αγγουριάς: Το φυτό αφήνεται να αναπτυχθεί ελεύθερα μέχρι το ύψος του σύρματος υποστύλωσης. Κορφολογείται και προσδένεται σ αυτό όταν υπερβεί το σύρμα κατά 40-50cm. Αφαιρούνται οι καρποί και οι πλάγιοι βλαστοί της βάσης του φυτού, μέχρι ύψους 60cm από το έδαφος, αλλιώς περιορίζεται η στρεμματική απόδοση και τα αγγούρια είναι συνήθως κακής ποιότητας. Αφαιρούνται οι έλικες, τα γηρασμένα, κίτρινα και προσβεβλημένα από ασθένειες φύλλα και οι παραμορφωμένοι κίτρινοι καρποί. Πάνω από το ύψος των 60cm εφαρμόζονται διάφορα συστήματα ή παραλλαγές κλαδεμάτων, με τα οποία επιδιώκουμε να ρυθμίσουμε την περίοδο συγκομιδής, την ποιότητα των καρπών, και να διευκολύνουμε τον αερισμό των φυτών και την διενέργεια των καλλιεργητικών εργασιών. Τα κυριότερα είναι: σύστημα πρώτο: αφήνονται όλοι οι καρποί του κεντρικού στελέχους (άνω 60εκ.) και γίνεται μερική αφαίρεση των πλάγιων βλαστών (εναλλάξ), οι πλάγιοι βλαστοί που αφήνονται κλαδεύονται στο πρώτο φύλλο και αγγούρι, όταν αποκτήσουν μήκος 25-30cm. σύστημα δεύτερο: διατηρούνται όλοι οι καρποί του κεντρικού στελέχους και οι πλάγιοι βλαστοί. σύστημα τρίτο: αφαιρούνται εναλλάξ οι καρποί του κεντρικού στελέχους με τους πλάγιους βλαστούς, οι οποίοι κορφολογούνται ως παραπάνω. Παραλλαγή των παραπάνω συστημάτων είναι να κορυφολογούνται οι πλάγιοι βλαστοί πάνω από το ύψος 1,20m στο δεύτερο φύλλο και αγγούρι. σύστημα τέταρτο (Ολλανδικό - Ομπρέλας): Αφήνονται όλοι οι καρποί του κεντρικού στελέχους άνω των 60cm και αφαιρούνται όλοι οι πλάγιοι μέχρι την κορυφή, μέχρι το οριζόντιο σύρμα, εκτός τους 2 τελευταίους. Οι δυο αυτοί αφήνονται να αναπτυχθούν πάνω από το σύρμα και στη συνέχεια, ελεύθερα προς τα κάτω και Σελίδα 69 από 163

70 δεν κορυφολογούνται μέχρι το τέλος της συγκομιδής. Με το σύστημα αυτό παίρνουμε παραγωγή από τους καρπούς του κεντρικού στελέχους και τους δυο πλάγιους βλαστούς της κορυφής. Το σύστημα αυτό ταιριάζει με την ανοιξιάτικη μορφή καλλιέργειας (φύτευση τέλη χειμώνα, αρχές άνοιξης όπως γίνεται στην Ολλανδία). Δεν ταιριάζει όμως στην φθινοπωρινή μορφή καλλιέργειας, διότι δεν ευνοούν οι χαμηλές θερμοκρασίες του χειμώνα να πάρουμε μεγάλη παραγωγή από τους πλάγιους βλαστούς της κορυφής, που αναπτύσσονται το χειμώνα. Κλάδεμα μικρόκαρπης αγγουριάς: Το κλάδεμα που συνίσταται είναι απλό. Μετά τη φύτευση αφαιρούνται οι πλάγιοι βλαστοί και οι καρποί που αναπτύσσονται στα πρώτα 30-40cm του φυτού, για να δοθεί η ευκαιρία στο φυτό να αναπτυχθεί και στη συνέχεια ελεύθερο να σχηματίσει και πλάγιους βλαστούς και καρπούς. Στη συνέχεια όταν η βλάστηση θεωρείται υπερβολική, τότε εφαρμόζεται ένας κλαδοκάθαρος δηλαδή αφαιρούνται μερικοί πλάγιοι βλαστοί όταν είναι νεαρής ηλικίας, για να ελεγχθεί η βλάστηση του φυτού και να διευκολυνθεί ο εξαερισμός ΥΠΟΣΤΥΛΩΣΗ Στα σύρματα υποστύλωσης οροφής του θερμοκηπίου σε ύψος 2m από το έδαφος προσδένονται σπάγκοι οι οποίοι αφήνονται στο έδαφος, μέσα στο οποίο απλώς τοποθετούνται χωρίς να δένονται στο κάθε φυτό. Πάνω στους σπάγκους περιελίσσονται τα φυτά, τα οποία πρέπει να δένονται εναλλάξ στα δυο σύρματα σε σχήμα V για λόγους αερισμού και φωτισμού. Υπάρχουν αρκετά συστήματα υποστύλωσης της αγγουριάς, από τα οποία το κατακόρυφο σύστημα της ομπρέλας χρησιμοποιείται ευρέως και γι αυτό συνιστάται και στις ελληνικές συνθήκες και παρουσιάζει τα πιο κάτω πλεονεκτήματα σε σύγκριση με το κατακόρυφο κορδόν. Είναι εύκολο να κατανοηθεί και να εφαρμοστεί, απαιτεί λιγότερα εργατικά, δεν υπάρχει κανένα πρόβλημα από τον τύπο του θερμοκηπίου, εφ όσον η κατασκευή είναι υψηλή και ελαστικότητα στη επιλογή των αποστάσεων φύτευσης. Οι αποστάσεις φύτευσης που συνιστώνται όταν εφαρμόζεται το σύστημα αυτό είναι: Φύτευση σε διπλές γραμμές που απέχουν μεταξύ τους 50-80cm. Οι διπλές γραμμές απέχουν μεταξύ τους cm. Τα φυτά επί της γραμμής 50-60cm. Οι μικρότερες αποστάσεις εφαρμόζονται όταν η φύτευση γίνεται την άνοιξη και οι μεγαλύτερες όταν γίνεται το φθινόπωρο προς χειμώνα ΩΡΙΜΑΝΣΗ Αρχίζει ημέρες από την φύτευση, γίνεται 2-3 φορές την εβδομάδα ανάλογα με την εποχή. Ο καρπός συγκομίζεται όταν αποκτήσει εμπορεύσιμο μέγεθος, σύμφωνα με τις απαιτήσεις της αγοράς και του καταναλωτή, συνήθως όταν αποκτήσει μήκος 20-30cm ή μέχρι 50cm και διάμετρο 5-7cm. Στις μικρόκαρπες ποικιλίες η συγκομιδή γίνεται όταν ο καρπός αποκτήσει μέγεθος περίπου 10-15cm. Συχνή συγκομιδή βοηθά περισσότερο την καρποφορία και την παραγωγή καλής ποιότητας καρπών. Η αγγουριά καρποφορεί συνέχεια, όταν οι συνθήκες περιβάλλοντος είναι ευνοϊκές η διατροφή ικανοποιητική ασθένειες και έντομα βρίσκονται υπό έλεγχο. Εάν οι καρποί δεν συγκομισθούν στο στάδιο του εμπορεύσιμου μεγέθους, τότε αναπτύσσονται και φθάνουν στο στάδιο της φυσιολογικής ωρίμανσης. Σελίδα 70 από 163

71 11.7. Ποικιλίες Αγγουριά θερμοκηπίου: Ποικιλία αγγουριάς Bambina F1, Ποικιλία αγγουριάς Brunex F1, Ποικιλία αγγουριάς Corona F1, Ποικιλία αγγουριάς Creta F1, Ποικιλία αγγουριάς Dias F1, Ποικιλία αγγουριάς Nile F1 Ασθένειες Αγγουριά θερμοκηπίου: Ασθένεια αγγουριάς Pythium spp Αλτερναρίωση, Βακτηριακή κηλίδωση φύλλων, Βακτηριακή σήψη στελέχους, Βοτρύτης, Διδυμέλλα, Ιός του μωσαϊκού της αγγουριάς. Εχθροί Αγγουριά θερμοκηπίου: Αλευρώδεις, Αφίδες, Θρίπες, Λιρίομυζα, Νηματώδεις,Τετράνυχος. Σελίδα 71 από 163

72 12. ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ 12.1.Θερμοκήπια περιγραφή Στον χώρο του τεχνολογικού εκπαιδευτικού ιδρύματος (ΤΕΙ) Θεσσαλίας υπάρχουν δύο θερμοκήπιαμε το ένα να είναι κλειστού τύπου λειτουργώντας με ένα πρότυπο σύστημα ανακύκλωσης νερού, που βασίζεται σε αβαθή γεωθερμική ενέργεια (Θάλαμος Α), και, ενώ το άλλο είναι συμβατικού τύπου (Θάλαμος Β). Το κάθε ένα αποτελείται από 2 τόξα πλάτους 6 m, κατά συνέπεια η επιφάνεια του είναι (6+6)*18=216 m 2. Παράλληλα υπάρχει και ένας χώρος διαστάσεων 8.5 m x 10 m (Θάλαμος Γ) που χρησιμοποιείται για την φύλαξη του μηχανολογικού εξοπλισμού της γεωθερμίας και της υδροπονίας. Η διάταξη της κατασκευής γίνεται με τέτοιον τρόπο ώστε ο Θάλαμος Α να λειτουργεί σαν η πρωτότυπη μονάδα, ενώ ο Θάλαμος Β σαν μάρτυρας του οποίου τα δεδομένα να δύναται να είναι συγκρίσιμα με αυτά του πρώτου θαλάμου. Οι δυο θάλαμοι είναι πανομοιότυποι σε διαστάσεις αλλά και σε όλα τα υπόλοιπα συστήματα αερισμού και υλικών κάλυψης ενώ το γεωθερμικό θερμοκήπιο διαθέτει ειδικό μεταλλικό αγωγό που ανακυκλώνει μέρος του αέρα στο περιβάλλον του θερμοκηπίου. Ο σκοπός αυτής της διάταξης είναι να αφυγράνει τον αέρα και να συλλέγει το νερό που χρησιμοποιείται για το πότισμα των φυτών μέσω του υδροπονικού συστήματος.. Φωτογραφία 1. Θερμοκήπιο Γεωθερμίας ΤΕΙ Θεσσαλίας (Θάλαμος Α ) Σελίδα 72 από 163

73 Φωτογραφία 2. Συμβατικό θερμοκήπιο ΤΕΙ Θεσσαλίας (Θάλαμος Β) Μηχανοστάσιο Συμβατικό θερμοκήπιο Θερμοκήπιο Γεωθερμίας Εικόνα 6. Κάτοψη των θερμοκηπίων όπου διαφαίνεται η κατασκευαστική τους θέση Σελίδα 73 από 163

74 12.2. Τύπος Θερμοκηπίου Διπλό τοξωτό θερμοκήπιο Οι θάλαμοι συνολικά καλύπτουν έκταση με εμβαδόν 432 m 2 με διαστάσεις 12 m x 18 m ο καθένας (δύο τόξα με 6 m πλάτος). Το μέγιστο ύψος της κατασκευής είναι 5,25 m στην κορυφή, ενώ στην υδρορροή 4,00 m. Η απόσταση μεταξύ των ορθοστατών του κάθε θερμοκηπίου είναι 2 m. Η απόσταση μεταξύ των δύο θαλάμων Α+Β είναι 7 m Σχεδιασμός εξοικονόμησης νερού Η εξοικονόμηση του νερού στο θερμοκήπιο επιτυγχάνεται με την ανακύκλωση του νερού το οποίο προέρχεται από τα συμπυκνώματα του κλιματισμού. Το νερό των συμπυκνωμάτων επαναχρησιμοποιείται στο θερμοκήπιο στοχεύοντας στην εξοικονόμηση νερού. Ο κλιματισμός του συστήματος προέρχεται από σύστημα αβαθούς γεωθερμίας στοχεύοντας στην απελευθέρωση από τα συμβατικά καύσιμα (πετρέλαιο, φυσικό αέριο,μαζούτ ή ξύλα) ενώ ταυτόχρονα παρέχει τη δυνατότητα ψύξης του χώρου. Οι γραμμές τροφοδοσίας του υδροπονικού θερμοκηπίου και η συνολική διακίνηση του νερού εντός του θερμοκηπίου πραγματοποιείται με σύγχρονο αυτοματισμό που μετρά και ρυθμίζει συνεχόμενα τη ροή στο σύστημα. Για τον κλιματισμό του θερμοκηπίου υπάρχει το βέλτιστο σύστημα θέρμανσης και ψύξης. Χρησιμοποιούνται 2 αντλίες θερμότητας (φωτογραφία 4) ώστε να μπορούν να εργάζονται είτε και οι 2 για θέρμανση, είτε 1 για θέρμανση και μία για ψύξη. Για την ψύξη του χώρου απαιτείται η ύπαρξη μονάδων εξαναγκασμένης ανακυκλοφορίας αέρα, στοχεύοντας στην εξοικονόμηση του νερού από τα συμπυκνώματα), ενώ για τη θέρμανση είτε χρησιμοποιούνται οι ίδιες μονάδες θέρμανσης όπως αυτές της ψύξης, είτε δίκτυο σωληνώσεων νερού. Ο παράγοντας αυτός προσδιορίζεται από τα γεωργικά προϊόντα τα οποία καλλιεργούνται και την επίδραση του τρόπου θέρμανσης στον χώρο παραγωγής. Κάθε μονάδα εξαναγκασμένης ανακυκλοφορίας αέρα, ελέγχει την ταχύτητα προσαγωγής του αέρα στο θερμοκήπιο, τη διέλευση ή μη του θερμού/ψυχρού νερού από το σύστημα και την on/off λειτουργία. Για την ακόμα ορθότερη χρήση χρησιμοποιούνται δοχεία αδρανείας τα οποία είναι διπλά από μέσα και τα οποία αποθηκεύουν θερμό ή ψυχρό νερό τόσο για το σύστημα προσαγωγής στο θερμοκήπιο όσο και για το σύστημα προσαρμογής στο έδαφος.το τελευταίο δύναται να βοηθήσει στην εξοικονόμηση της ενέργειας που δαπανάται στην ηλεκτρική κατανάλωση. Ο αυτοματισμός εφαρμόζεται από έναν τυπικό θερμοστάτη χώρου, απομακρυσμένα με τη δυνατότητα διαχωρισμού ή μη, σε ζώνες οι οποίες απαιτούν θέρμανση / ψύξη. Ωστόσο, στον χώρο είναι τοποθετημένα και συστήματα μέτρησης της σχετικής υγρασίας. Τα δεδομένα της σχετικής υγρασίας δύναται να χρησιμοποιηθούν και στον κλιματισμό. Ο έλεγχος των παραθύρων αποτελεί ακόμα μία συνάρτηση η οποία επηρεάζει τον κλιματισμό του θερμοκηπίου. Τέλος, η εφαρμογή σκίασης ή πρόσθετου φωτισμού αποτελεί έναν παράγοντα ο οποίος Σελίδα 74 από 163

75 επηρεάζει το κλίμα εντός του θερμοκηπίου, ωστόσο όμως η μέθοδος ελέγχου της σκίασης ή του φωτισμού δεν επηρεάζει τον κλιματισμό του χώρου διότι αυτός δρα ανεξάρτητος. Στην ίδια κατηγορία ανήκει η υδρολίπανση και ο έλεγχος εμπλουτισμού CO2. Φωτογραφία 3. Μηχανοστάσιο με την αντλία θερμότητας και τον συνοδευτικό μηχανολογικό εξοπλισμό. Φωτογραφία 4. Αντλία Θερμότητας (Νο 2) πανομοιότυπη με την Αντλία Θερμότητας (Νο 1) Σελίδα 75 από 163

76 Φωτογραφία 5. Δοχείο αδρανείας το οποίο αποθηκεύει θερμό ή ψυχρό νερό Φωτογραφία 6. Πλήρες Σύστημα ελέγχου περιβάλλοντος θερμοκηπίου με δυνατότητα αυτόνομης λειτουργίας (PLC) Programmable Logic Controller Σελίδα 76 από 163

77 12.4. Περιγραφή γεωθερμικής εγκατάστασης Οι ενεργειακές ανάγκες του θερμοκηπίου σε ψύξη, θέρμανση αλλά και μετατροπής των υδρατμών σε νερό, καλύπτονται από κλειστό κύκλωμα γεωεναλλακτών που είναι κατασκευασμένα παραπλεύρως των θερμοκηπίων. Η συγκεκριμένη λύση επιλέχθηκε επειδή προσφέρει πολλαπλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες μορφές ενέργειας. Αρχικά το γεωθερμικό πεδίο της γης ανήκει στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και δεν επιβαρύνει το περιβάλλον με επιπλέον ρύπους, μειώνοντας το αποτύπωμα άνθρακα του θερμοκηπίου όσον αφορά την επιβάρυνση του περιβάλλοντος. Χρησιμοποιώντας συμπληρωματικά την ηλεκτρική ενέργεια, που στο μέλλον και αυτή θα μπορεί να προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως αιολική, φωτοβολταικά πάνελ κλπ., προσδίδει στο θερμοκήπιο μια καθαρή ενεργειακή λύση που δεν επιβαρύνει το περιβάλλον του θερμοκηπίου και δεν καλύπτει την περίμετρο των θερμοκηπίων με επιπλέον μικροσωματίδια. Τα τελευταία, όπως έχει αποδειχτεί από διάφορες μελέτες και δοκιμές, μειώνουν τη διαπερατότητα των πλαστικών κάλυψης των θερμοκηπίων και αν οι καλλιέργειες δεν έχουν κάλυψη τα μικροσωματίδια περνούν στη διατροφική αλυσίδα μέσω των καλλιεργούμενων φυτών. Ο συνδυασμός του γεωθερμικού πεδίου με την ηλεκτρική ενέργεια είναι η απάντηση σε αυτό το πρόβλημα και βέβαια το φαινόμενο θα επιτείνεται με την μελλοντική αύξηση στις τιμές των ορυκτών καύσιμων. Τέλος η αξιοπιστία ενός τέτοιου συστήματος είναι πολύ μεγαλύτερη από άλλα συστήματα αφού δεν υπάρχει καύση με τη μορφή χημικής ενέργειας που αφήνει κατάλοιπα, μπλοκάροντας ή βουλώνοντας τους χώρους καύσης απαιτώντας συνεχείς καθαρισμούς και επισκευές. Φωτογραφία 7. Οι γεωεναλλάκτες (λάστιχα )που είναι τοποθετημένοι στις 10 γεωτρήσεις βάθους 100 μέτρω Σελίδα 77 από 163

78 12.5. Σύστημα ανακύκλωσης αέρα Συλλέκτης υγρασίας Εξωτερικά του θερμοκηπίου, υπάρχει αεραγωγός ορθογώνιας διατομής (Φωτογραφία 8) διαστάσεων 1 m x1 m από χαλύβδινη λαμαρίνα γαλβανισμένη εν θερμώ. Ο συγκεκριμένος αγωγός παραλαμβάνει τον αέρα από το πίσω μέρος του γεωθερμικού θερμοκηπίου. Στη συνέχεια οδεύει εξωτερικά προς την άλλη άκρη του θερμοκηπίου και πριν την παροχέτευσή του στον προθάλαμο του ίδιου θερμοκήπιου συναντά 2 εναλλάκτες. Υπάρχει ο πρώτος εναλλάκτης θερμότητας που ψύχει τον εξερχόμενο από το θερμοκήπιο αέρα με σκοπό την αφύγρανση του και ο δεύτερος τον επαναθερμαίνει αν απαιτείται. Σε αυτό το σημείο υπάρχει ειδική κατασκευή συλλογής του νερού σε πλαστική δεξαμενή με υποβρύχια αντλία. Το παραγόμενο νερό χρησιμοποιείται για το πότισμα του θερμοκηπίου μέσω της κεφαλής υδροπονίας. Το σύστημα πρέπει να μπορεί να αποδίδει 30 lt νερού για κάθε ώρα λειτουργίας. Επίσης υπάρχει και το κατάλληλο υδραυλικό δίκτυο που μεταφέρει το νερό στο σύστημα άρδευσης. Μετά τη γραμμική οριοθέτηση του χώρου όπου κατασκευάστηκαν τα θερμοκήπια, πραγματοποιήθηκε η διάνοιξη ορυγμάτων στα οποία είναι τοποθετημένες δεξαμενές νερού κατασκευασμένες από πολυαιθυλένιο. Η πρώτη δεξαμενή που κατασκευάστηκε βρίσκεται στο σημείο του πάνελ δροσισμού και έχει διαστάσεις 2 m x 2 m x 2 m. Η δεύτερη δεξαμενή (Φωτογραφία 9) είναι κατασκευασμένη παραπλεύρως του αεραγωγού συλλογής νερού από τη συμπύκνωση της υγρασίας του αέρα με διαστάσεις 2 m x 2 m x 2 m. Η τρίτη δεξαμενή, βρίσκεται παραπλεύρως της υδροροής του θερμοκηπίου και συλλέγει τα όμβρια ύδατα, καθώς και την απορροή του νερού που προέρχεται από το υδροπονικό σύστημα που είναι εγκατεστημένο στο θερμοκήπιο. Οι διαστάσεις του ορύγματος είναι 5 m x 3 m x 3 m και περιμετρικά στηρίζεται με τσιμεντόλιθους ενώ στο επάνω μέρος διαθέτει μεταλλική κατασκευή που το καλύπτει. Όλες οι δεξαμενές είναι κατασκευασμένες από πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας και διαθέτουν υποβρύχια αντλία. Ανάλογα με τις ανάγκες του θερμοκηπίου για ψύξη/θέρμανση ή πότισμα, το σύστημα αυτόματου ελέγχου επιλέγει την άντληση νερού από την κάθε δεξαμενή αντίστοιχα. Πριν από την είσοδο του αγωγού στο θερμοκήπιο, υπάρχει ο δεύτερος εναλλάκτης θερμότητας όπου θερμαίνει τον ξηρό αέρα και τον μεταβιβάζει στον προθάλαμο του θερμοκηπίου για να εισέλθει στο εσωτερικό του θαλάμου παραγωγής μέσω του πάνελ δροσισμού (Φωτογραφία 10). Όλο το σύστημα πρέπει να λειτουργεί αυτόματα σε συνδυασμό με τον κεντρικό υπολογιστή διαχείρισης του θερμοκηπίου. Σελίδα 78 από 163

79 Φωτογραφία 8. Ο αεραγωγός ορθογώνιας διατομής Φωτογραφία 9. Η Δεξαμενή νερού από αφύγρανση Σελίδα 79 από 163

80 Φωτογραφία 10. Πάνελ δροσισμού Εγκατάσταση υποστρώματος και δημιουργία σχισμών απορροής του θρεπτικού διαλύματος Αφού τοποθετήθηκαν στο θερμοκήπιο οι κατασκευές στήριξης του υποστρώματος όπως και όλες οι παροχές (π.χ. σωληνώσεις άρδευσης και θέρμανσης) τότε έγινε η εγκατάσταση του υποστρώματος. Οι πλάκες πετροβάμβακα (slabs) είναι τοποθετημένες σε διπλές σειρές φύτευσης, συνήθως χρησιμοποιείται ο τύπος με διαστάσεις 1.0 m x 20.0 cm x 7.5 cm. Στο κάθε slab μεταφυτεύονται 3φυτά τομάτας με απόσταση περίπου 30 cm μεταξύ τους. Για να μπορεί να απορρέει το πλεονάζον θρεπτικό διάλυμα από το υπόστρωμα, στο κάτω μέρος της μιας πλάγιας πλευράς κάθε πλαστικής θήκης είναι ανοιγμένη μία κάθετη σχισμή μήκους 3cm περίπου, για την έξοδο του θρεπτικού διαλύματος που απορρέει μετά από κάθε πότισμα (φωτογραφία 11 ). Φωτογραφία 11. Σωλήνες απορρέοντος θρεπτικού διαλύματος Σελίδα 80 από 163

81 Για να ελλατωθούν οι απώλειες θερμότητας προς το περιβάλλον αλλά και για να θερμανθούν στη ρίζα τα φυτά επιλέγεται η τοποθέτηση των δευτερευόντων σωλήνων μέσα στο ειδικά διαμορφωμένο τραπέζι όπως φαίνεται στην φωτογραφία 12. Οι κεντρικοί σωλήνες διανομής και επιστροφής του νερού παραμένουν τοποθετημένοι περιμετρικά του θερμοκηπίου για ελαχιστοποίηση των απωλειών. Φωτογραφία 12. Τοποθέτηση των δευτερευόντων σωλήνων μέσα στο τραπέζι Φωτογραφία 13. Οι κεντρικοί σωλήνες (1), δευτερέυοντες σωλήνες (2) Σελίδα 81 από 163

82 12.7. Η λίπανση Υδρολίπανση θερμοκηπιακών καλλιεργειών Στις θερμοκηπιακές καλλιέργειες, μαζί με κάθε πότισμα διενεργείται και υδρολίπανση (συνεχής τροφοδότηση). Η συνεχής τροφοδότηση συσχετίζει την παροχή θρεπτικών στοιχείων με την παροχή νερού Βασικές αρχές υδρολίπανσης Απαραίτητηη προσθήκη Ν και Κ. Ο P παρέχεται κυρίως μέσω της βασικής λίπανσης. Mg & ιχνοστοιχεία: Συνήθως χορηγούνται αν υπάρχει ένδειξη με βάση ανάλυση εδάφους. Ca: Μόνο σε όξινα ή αλατούχα (Na) εδάφη. Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την παροχή των λιπασμάτων μέσω του νερού στα φυτά μπορεί να είναι: Υδρολιπαντήρες. Δοσομετρικές αντλίες. Νερό + λιπάσματα = θρεπτικό διάλυμα. Στις καλλιέργειες κηπευτικών, ιδιαίτερα στα θερμοκήπια, η υδρολίπανση συνήθως εφαρμόζεται μέσω συστημάτων στάγδην άρδευσης Ρύθμιση αγωγιμότητας και ph Η αγωγιμότητα και το ph ελέγχονται από τον Η/Υ κάθε δευτερόλεπτο με αρκετά μεγάλη ακρίβεια. Παράλληλα, υπάρχει η δυνατότητα αυτόματης αυξομείωσης της αγωγιμότητας σε συνάρτηση με την ηλιακή ακτινοβολία Σελίδα 82 από 163

83 Πίνακας Ελέγχου Πίνακας Ελέγχου PH και EC Αισθητήρες PH Δοσομετρικές Αντλίες Είσοδοι πυκνών λιπασμάτων και οξέος Φωτογραφία 14. Σύστημα αραίωσης πυκνών διαλυμάτων Υπάρχουν Δύο τύποι συστημάτων αυτόματης υδρολίπανσης : Α. Με ανάμιξη των λιπασμάτων κατευθείαν στο νερό της άρδευσης. Β. Με χωριστό δοχείο προετοιμασίας του διαλύματος υδρολίπανσης. δοχείο προετοιμασίας του διαλύματος υδρολίπανσης Κεντρική αντλία Φωτογραφία 15. Σύστημα αραίωσης πυκνών διαλυμάτων πίσω όψη Σελίδα 83 από 163

84 Το θρεπτικό διάλυμα Στα υδροπονικά συστήματα τα θρεπτικά διαλύματα διακρίνονται στο θρεπτικό διάλυμα τροφοδοσίας και στο μητρικό διάλυμα. Το θρεπτικό διάλυμα τροφοδοσίας είναι αυτό που καταλήγει στην ριζόσφαιρα προμηθεύοντας τη με το αναγκαίο νερό και τα θρεπτικά στοιχεία. Το μητρικό διάλυμα είναι ένα διάλυμα που περιέχει τα απαραίτητα θρεπτικά στοιχεία σε μεγάλη πυκνότητα (συνήθως 100 φορές πυκνότερα από το θρεπτικό διάλυμα τροφοδοσίας). Στις υδροπονικές καλλιέργειες χρησιμοποιούνται πάνω από ένα μητρικό διάλυμα, από τα οποία ειδικά μηχανήματα λίπανσης άρδευσης λαμβάνουν μικρές ποσότητες οι οποίες αραιώνονται κατάλληλα με το νερό της άρδευσης για να δημιουργήσουν το θρεπτικό διάλυμα τροφοδοσίας. Όταν πρόκειται για ανοιχτό υδροπονικό σύστημα, το θρεπτικό διάλυμα δεν παρασκευάζεται με την προσθήκη όλων των θρεπτικών στοιχείων στην ίδια δεξαμενή. Επομένως για τηνπαρασκευή του θρεπτικού διαλύματος στο μηχανοστάσιο υπάρχουν 3 δεξαμενές (φωτογραφία 16) με χωρητικότητα 300 λίτρων η κάθε μία, που περιέχουν μία ομάδα θρεπτικών συστατικών (πίνακας 10): Πίνακας 9. Παρασκευή θρεπτικού διαλύματος Δοχείο 1 200L Δοχείο 2 200L Δοχείο 3 300L Ca(NΟ3)2 = 8,32Kg MgS04 = 2,34Kg 2,5 L (Νιτρικό οξύ) + το Νιτρικό ασβέστιο Θειικό Μαγνήσιο υπόλοιπο νερό. KNO3 = 2,36 Kg K2SO4 = 6,70Kg Νιτρικό Κάλιο Θειικό Κάλιο Μείωση του ph σε NH4NO3 = 0,88 Kg KNO3 = 2,34Kg επιθυμητά επίπεδα (Νιτρική αμμωνία) Νιτρικό Κάλιο Fe x 6% = 170g KH2PO4 = 3,90Kg Σίδηροςχηλικός Δισόξινο Φωσφορικό κάλιο Φωσφορικό μονοκάλιο =0,2 Kg Με την εγκατάσταση της καλλιέργειας είχαμε 3 ποτίσματα την ημέρα με 3 διάρκεια το κάθε πότισμα. + αύξηση των ποτισμάτων σε 10 την ημέρα με 3 διάρκεια το κάθε πότισμα(λόγω αυξημένων απαιτήσεων της καλλιέργειας στο τελικό στάδιο ανάπτυξης των φυτών).. Σελίδα 84 από 163

85 Φωτογραφία 16. Σύστημα παρασκευής του θρεπτικού διαλύματος με αναδευτήρα (αριστερά δοχείο 1, στη μέση δοχείο 2, δεξιά δοχείο 3) Ανάλυση της ποιότητας νερού άρδευσης Είναι γενικά αποδεκτό πως το καλής ποιότητας νερό για χρησιμοποίηση στον αγρό δεν είναι απαραίτητα κατάλληλο για μια υδροπονική καλλιέργεια. Αυτό που έχει διαπιστωθεί τελικά είναι πως όσο καλύτερη είναι η ποιότητα του νερού άρδευσης τόσο ευκολότερη είναι η παραγωγή ενός ισορροπημένου θρεπτικού διαλύματος. Η ποιότητα του οποίου έχει άμεσο αντίκτυπο στην εκάστοτε παραγωγή. Έτσι κρίνεται σκόπιμο να γίνει ανάλυση δείγματος νερού. Η ανάλυση του δείγματος πραγματοποιήθηκε στο χημείο του ΤΕΙ Θεσσαλίας όπου προσδιορίστηκε η ηλεκτρική αγωγιμότητα. Πίνακας 11. Ανάλυση της ποιότητας νερού άρδευσης Δείγμα Προσδιορισμός Αξιολόγηση νερού 1 0,5 ms/cm Οριακή αλατότητα Το νερό άρδευσης του θερμοκηπίου έχει L25 =0.5 ms/cm, άρα παρουσιάζει οριακή αλατότητα Εγκατάσταση των φυτών Η εγκατάσταση των φυτών στα δύο θερμοκήπια έγινε σε διπλές γραμμές.στην παρακάτω φωτογραφία είναι εμφανής η θέση των φυτών στο θερμοκήπιο καθώς και ο προσανατολισμός των γραμμών φύτευσης. Σελίδα 85 από 163

86 Φωτογραφία 17. Θέση των φυτών στο θερμοκήπιο και οι διπλές γραμμές φύτευσης Οι καλλιέργειες των φυτών αποτελούνταν απο δύο είδη λαχανικών την τομάτα, και την πιπεριά, η τομάτα καταλάμβανε έκταση 115 m 2 8/12 ενώ η πιπεριά 51 m 2 4/12 σε σύνολο όπως αναφέρθηκε 216 m 2 στο κάθε θερμοκήπιο. 115 m 2 Τομάτα 216 m 2 51 m 2 Πιπεριά Σχήμα 6. Η έκταση που καταλαμβάνουν τα δύο φυτά στο θερμοκήπιο Καλλιεργητικές φροντίδες Οι καλλιεργητικές φροντίδες είναι εργασίες επιβεβλημένες και η εφαρμογή τους στα φυτά αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη διεξαγωγή του πειράματος. Η χρησιμότητα τους είναι πολλαπλή: εξασφάλιση ομοιογένειας, εξισορρόπηση του φυτού, καλύτερος αερισμός και φωτισμός, διευκόλυνση των καλλιεργητικών εργασιών. Οι καλλιεργητικές φροντίδες που εφαρμόσθηκαν είναι: κλάδεμα, υποστύλωση, αραίωμα καρπών και φύλλων, επικονίαση- γονιμοποίηση (με τη μέθοδο Σελίδα 86 από 163

87 εισαγωγής εντόμων στο θερμοκήπιο, το είδος εντόμου που χρησιμοποιήθηκε είναι ο βομβύνος: BumbusBee). Φωτογραφία 18. Επικονίαση- γονιμοποίηση (με τη μέθοδο εισαγωγής εντόμων στο θερμοκήπιο) Ο βομβύνος (Buble Bee) είναι συγγενές είδος με τη μέλλισα και συγκεκριμένα ο «Βομβύνος της γής» Bombus terrestis, υμενόπτερο της υπεροικογένειας των Apoidea, της οικογένειας Apideae και υποικογένειας Bombinae. Ο βομβύνος εισήχθηκε στο θερμοκήπιο σε μορφή αποικίας μέσα σε ειδική κυψέλη που αγοράσθηκε από την εταιρεία NATURAL KOPPERT BIOLOGIKAL SYSTEMS. Η κυψέλη τοποθετήθηκε στο μέσο του θερμοκηπίου, στο διάδρομο και σε χώρο ελεύθερο από φυτά. Η κυψέλη τοποθετήθηκε σε ύψος 60cm από το έδαφος πάνω σε τραπεζάκι Ανάπτυξη και παραγωγή καλλιέργειας. Για κάθε μεταχείριση (θερμοκήπιο) επιλέχτηκαν 8 φυτά τομάτας τα 4 από αυτά ήταν πάντα τα ίδια κατά τη διάρκεια της περιόδου ενώ τα άλλα 4 ήταν κάθε φορά επιλεγμένα τυχαία για κάθε μέτρηση. Οι μετρήσεις γίνονταν κάθε εβδομάδα και περιελάμβαναν: Ανάπτυξη φυτών - Ύψος φυτών. - Αριθμός φύλλων και ταξιανθιών. - Πάχος φυτών Σελίδα 87 από 163

88 Τα στάδια ανάπτυξης της τομάτας Τα διάφορα στάδια ανάπτυξης των φυτών φαίνονται στις παρακάτω φωτογραφίες. Φωτογραφία 19. Τα φυτά κατά την πρώτη ημέρα μεταφύτευσης στα Θερμοκήπια Φωτογραφία 20. Τα φυτά στο πρώιμο στάδιο ανθοφορίας τους Σελίδα 88 από 163

89 Σε αυτό το στάδιο τα φυτά αρχίζουν και βγάζουν τα πρώτα τους άνθη. Οι μέλισσες που τοποθετήθηκαν σε αυτό το στάδιο αρχίζουν και κάνουν την επικονίαση των φυτών. Φωτογραφία 21. Τα φυτά στο στάδιο ανθοφορίας τους Τα φυτά συνεχίζουν να αναπτύσσονται και σε αυτό το στάδιο.τα φύλλα είναι καθαρά και δεν φαίνεται κανένα ίχνος προσβολής απο οποιαδήποτε ασθένεια η προσβολή εντόμων. Φωτογραφία 22. Τα φυτά στο στάδιο ανάπτυξης καρπών Στην φωτογραφία 22, τα φυτά είναι στο στάδιο ανάπτυξης καρπών. Τα φυτά και οι καρποί είναι στο επιθυμητό στάδιο. Σελίδα 89 από 163

90 Φωτογραφία 23. Τα φυτά ένα βήμα πριν την πρώτη συγκομιδή τους Στην φωτογραφία 23, τα φυτά είναι στο στάδιο ανάπτυξης και ένα βήμα πρίν την πρώτη συγκομιδήτων καρπών τους. Τα φυτά και οι καρποί συνεχίζουν να αναπτύσσονται, καθώς εμφανίζονται και άλλα άνθη. Οι καρποί έχουν το σωστό χρώμα, σχήμα και μέγεθος. Φωτογραφία 24. Τα φυτά στο στάδιο συγκομιδής τους Σελίδα 90 από 163

91 Βασιζόμενοι στην εξέλιξη των φυτών στα διάφορα στάδια της ανάπτυξης τους και στα ποιοτικά χαρακτηριστικά των καρπών, συμπεραίνουμε ότι τα φυτά έχουν μία ομαλή ανάπτυξη, η φυλλική επιφάνεια παρουσιάζει έντονο και ζωηρό χρωματισμό και οι καρποί που παράγονται πληρούν τις προϋποθέσεις συγκομιδής όσον αφορά το χρώμα, το σχήμα και το μέγεθός τους Παραγωγή καλλιέργειας Παρ όλο που συγκαλλιεργήθηκαν δύο φυτά στα πιλοτικά θερμοκήπια το ενδιαφέρον της μελέτης επικεντρώθηκε στην καλλιέργεια τομάτας. Σε έκταση 115 m 2 τοποθετήθηκαν 8 σειρές φυτών τομάτας. Σε κάθε σειρά ήταν τοποθετημένα 12 slab (πλάκες πετροβάμβακα) και σε κάθε slab υπήρχαν 3 φυτά. Άρα υπήρχαν 36 φυτά σε κάθε σειρά. Η απόδοση της καλλιέργειας θα έχει ως εξής: 1) Έκταση 115 m 2 2) 12 slab *3 φυτά =36 φυτά σε κάθε σειρά 3) 36 φυτά * 8 σειρές=288 φυτά 4) Αριθμός ταξιανθιών στο γεωθερμικό 8, ενω στο συμβατικό 7. Σε αυτό το σημείο πρέπει να τονιστεί η τομάτα που καλλιεργήθηκε είναι η ποικιλία Μελλισάνθη. Το συγκεκριμένο είδος παράγει τσαμπιά επιτραπέζιας τομάτας, όπου, το κάθε τσαμπί αποτελείται από 6 με 7 τομάτες. Το Βάρος της τομάτας ανήλθε κατά μέσο όρο στο θερμοκήπιο Γεωθερμίας στα 238 gr, ενώ στο συμβατικό στα 189 gr. Επομένως η συνολική παραγωγή για όλη την καλλιεργητική περίοδο ανήλθε για το Θερμοκήπιο Γεωθερμίας στους 28.6 τόνους/στρέμμα, ενώ αντίστοιχα για το συμβατικό στούς 19.9 τόνους/στρέμμα. Το θερμοκήπιο Γεωθερμίας έδωσε 31% επιπλέον παραγωγή Άρδευση στο Θερμοκήπιο Στις επεμβάσεις των υποστρωμάτων τοποθετηθήκαν σταλάκτες παροχής 2lt/h, ένας για κάθε φυτό. Οι σταλάκτες (Φωτογραφία 25) ήταν τύπου on line και η παροχή του θρεπτικού διαλύματος στο φυτό έγινε με αγωγό Φ6. Συνολικά ρίχτηκε 168 m 3 /στρέμμα νερό. Σε μία καλλιεργητική περίοδο η τομάτα θέλει 500 m 3 /στρέμμα νερό.άρα η οικονομία που επιτέυχθηκε ανέρχεται σε ποσοστό 67%. Σελίδα 91 από 163

92 Ύψος σε cm Φωτογραφία 25. Οι σταλλάκτες στο θερμοκήπιο Καλλιεργητική πορεία του θερμοκηπίου Παρακάτω παρατίθενται διαγράμματα σχετικά με την καλλιεργητική πορεία της τομάτας, της πιπεριάς, της μελιτζάνας και της αγγουριάς. Σε κάθε ένα πίνακα αναφέρονται το χρονικό διάστημα καλλιέργειας καθώς και η μέση τιμή τους. 1 η καλλιεργητική περιόδος 27/11/13-19/2/14 ΤΟΜΑΤΑ 250 Μέση τιμή ύψους Γεωθερμικό Συμβατικό Διάγραμμα 1.1.α Μέση τιμή ύψους τομάτας Σελίδα 92 από 163

93 Αριθμός Ταξιανθιών Αριθμός Όπως φαίνεται στο διάγραμμα 1 το ύψος των φυτών προχωρούσε ομαλά καθ όλη την διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου στο γεωθερμικό θερμοκήπιο όπως επίσης και στο συμβατικό. Αξίζει να τονιστεί όμως η διαφοροποίηση που παρουσιάζει η τομάτα στο συμβατικό θερμοκήπιο όσον αφορά στην αργή ανάπτυξη της σε σύγκριση με το γεωθερμικό. Παρατηρείται λοιπόν ότι είναι πάντα ένα βήμα πιο πίσω. 25 Μέση τιμή φύλλων Γεωθερμικό Συμβατικό Διάγραμμα 1.1.β Μέση τιμή φύλλων τομάτας Στο διάγραμμα 2 παρουσιάζονται κάποιες διακυμάνσεις όσον αφορά στον αριθμό των φύλλων. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί στα κλαδέματα που εφαρμόσθηκαν στα φυτά και μάλιστα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές στα δύο θερμοκήπια Μέση τιμή ταξιανθιών Γεωθερμικό Συμβατικό Διάγραμμα 1.1.γ Μέση τιμή ταξιανθιών Στο διάγραμμα 3 διαπιστώνεται ότι οι τομάτες παρουσιάζουν ομαλή πορεία ανάπτυξης στον αριθμό των ταξιανθιών τους με χαρακτηριστική την διαφορά κι εδώ Σελίδα 93 από 163

94 της ανάπτυξης της τομάτας στο συμβατικό θερμοκήπιο σε σύγκριση με το γεωθερμικό. Διάγραμμα1.1.δΜέση τιμή πάχους Στο διάγραμμα 4 είναι εμφανής η διαφορά στο πάχος των φυτών στα δύο θερμοκήπια την ίδια χρονική στιγμή καθώς επίσης και η ομαλή ανοδική πορεία που διαγράφουν. Διάγραμμα 5. Max θερμοκρασία Γεωθερμικού-Συμβατικού,Εξωτερική θερμοκρασία Σελίδα 94 από 163

95 2 η καλλιεργητική περιόδος 21/5/14-06/8/14 Διάγραμμα 2.1.α Μέση τιμή ύψους ΤΟΜΑΤΑΣ Διάγραμμα 2.1.γ Μέση τιμή φύλλων ΤΟΜΑΤΑΣ Σελίδα 95 από 163

96 ΤΟΜΑΤΑ ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 2.1.δ Μέση τιμή πάχους ΤΟΜΑΤΑΣ Σελίδα 96 από 163

97 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 2.2.α Μέση τιμή ύψους ΠΙΠΕΡΙΑΣ ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 2.2.β Μέση τιμή φύλλων πιπεριάς Σελίδα 97 από 163

98 ΠΙΠΕΡΙΑΣ Διάγραμμα 2.2.γ Μέση τιμή ταξιανθιών πιπεριάς Διάγραμμα 2.2.δ Μέση τιμή πάχους πιπεριά ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Σελίδα 98 από 163

99 Διάγραμμα 2.3.α Μέση τιμή ύψους ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Διάγραμμα 2.3.β Μέση τιμή φύλλων ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Σελίδα 99 από 163

100 ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 2.3.γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Διάγραμμα 2.3.δ Μέση τιμή πάχους ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ ΑΓΓΟΥΡΙΑ Σελίδα 100 από 163

101 Διάγραμμα 2.4.α Μέση τιμή ύψους Αγγουριάς AΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 2.4.β Μέση τιμή αριθμού φύλλων Αγγουριάς Σελίδα 101 από 163

102 AΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 2.3.γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Διάγραμμα 2.3.δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 102 από 163

103 3 η καλλιεργητική περιόδος 21/10/14-21/1/15 ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 3.1.α Μέση τιμή ύψους ΤΟΜΑΤΑΣ Διάγραμμα 3.1.β Μέση τιμή φύλλων τομάτας Σελίδα 103 από 163

104 ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 3.1.γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΤΟΜΑΤΑΣ Διάγραμμα 3.1.δ Μέση τιμή πάχους ΤΟΜΑΤΑΣ Σελίδα 104 από 163

105 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 3.2.α Μέση τιμή ύψους ΠΙΠΕΡΙΑΣ Διάγραμμα 3.2.β Μέση τιμή φύλλων ΠΙΠΕΡΙΑΣ Σελίδα 105 από 163

106 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 3.2.γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΠΙΠΕΡΙΑΣ Διάγραμμα 3.2.δ Μέση τιμή πάχους ΠΙΠΕΡΙΑΣ Σελίδα 106 από 163

107 ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 3.3.α Μέση τιμή ύψους Μελιτζάνας Διάγραμμα 3.3.β Μέση τιμή φύλλων Μελιτζάνας Σελίδα 107 από 163

108 ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 3.3.γ Μέση τιμή ταξιανθιών Μελιτζάνας Διάγραμμα 3.3.δ Μέση τιμή πάχους Μελιτζάνας Σελίδα 108 από 163

109 ΑΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 3.4.α Μέση τιμή ύψους Αγγουριάς Διάγραμμα 3.4.β Μέση τιμή φύλλων ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 109 από 163

110 ΑΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 3.4.γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 110 από 163

111 Διάγραμμα 3.4.δ Μέση τιμή Πάχους ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 3 ης ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ Διάγραμμα. Max θερμοκρασία Γεωθερμικού-Συμβατικού Θερμοκηπίου Σελίδα 111 από 163

112 4 η καλλιεργητική περιόδος 27/11/13-19/2/14 ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 4.1.α Μέση τιμή ύψους ΤΟΜΑΤΑΣ Διάγραμμα 4.1.β Μέση τιμή φύλλων τομάτας Σελίδα 112 από 163

113 ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 4.1.γ Μέση τιμή ταξιανθιών Τομάτας Διάγραμμα 4.1.δ Μέση τιμή ταξιανθιών Τομάτας Σελίδα 113 από 163

114 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 4.2.α Μέση τιμή ύψους ΠΙΠΕΡΙΑΣ Διάγραμμα 4.2.β Μέση τιμή φύλλων ΠΙΠΕΡΙΑΣ Σελίδα 114 από 163

115 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 4.2.γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΠΙΠΕΡΙΑΣ Διάγραμμα 4.2.δ Μέση τιμή πάχους ΠΙΠΕΡΙΑΣ Σελίδα 115 από 163

116 ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 4.3.α Μέση τιμή ύψους ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Διάγραμμα 4.3.β Μέση τιμή φύλλων ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Σελίδα 116 από 163

117 ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 4.3.γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Διάγραμμα 4.3.δ Μέση τιμή πάχους ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Σελίδα 117 από 163

118 ΑΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 4.4.α Μέση τιμή πάχους ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Διάγραμμα 4.4.β Μέση τιμή φύλλων ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 118 από 163

119 ΑΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 4.4.γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Διάγραμμα 4.4.δ Μέση τιμή πάχους ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 119 από 163

120 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 4 ης ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ Διάγραμμα. Max θερμοκρασία Γεωθερμικού-Συμβατικού Θερμοκηπίου Σελίδα 120 από 163

121 5 η ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 5.1α Μέση τιμή ύψους ΤΟΜΑΤΑΣ Διάγραμμα 5.1β Μέση τιμή αριθμού φύλλων ΤΟΜΑΤΑΣ Σελίδα 121 από 163

122 ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 5.1γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΤΟΜΑΤΑΣ Διάγραμμα 5.1δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΤΟΜΑΤΑΣ Σελίδα 122 από 163

123 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 5.2α Μέση τιμή ύψους ΠΙΠΕΡΙΑΣ Διάγραμμα 5.2β Μέση τιμή αριθμού φύλλων ΠΙΠΕΡΙΑΣ Σελίδα 123 από 163

124 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 5.2γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΠΙΠΕΡΙΑΣ Διάγραμμα 5.2δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΠΙΠΕΡΙΑΣ Σελίδα 124 από 163

125 ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 5.3α Μέση τιμή ύψους ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Διάγραμμα 5.3α Μέση τιμή αριθμού φύλλων ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Σελίδα 125 από 163

126 ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 5.3γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Διάγραμμα 5.3δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Σελίδα 126 από 163

127 ΑΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 5.4α Μέση τιμή ύψους ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Διάγραμμα 5.4β Μέση τιμή αρθμού φύλλων ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 127 από 163

128 ΑΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 5.4 γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Διάγραμμα 5.4 δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 128 από 163

129 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 5 ης ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ Σελίδα 129 από 163

130 6 η ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 6.1α Μέση τιμή ύψους ΤΟΜΑΤΑΣ Διάγραμμα 6.1β Μέση τιμή αριθμού φύλλων ΤΟΜΑΤΑΣ Σελίδα 130 από 163

131 ΤΟΜΑΤΑ Διάγραμμα 6.1γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΤΟΜΑΤΑΣ Διάγραμμα 6.1δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΤΟΜΑΤΑΣ Σελίδα 131 από 163

132 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 6.2α Μέση τιμή ύψους ΠΙΠΕΡΙΑΣ Διάγραμμα 6.2β Μέση τιμή αριθμού φύλλων ΠΙΠΕΡΙΑΣ Σελίδα 132 από 163

133 ΠΙΠΕΡΙΑ Διάγραμμα 6.2γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΠΙΠΕΡΙΑΣ Σελίδα 133 από 163

134 Διάγραμμα 6.2δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΠΙΠΕΡΙΑΣ ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 6.3α Μέση τιμή ύψους ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Σελίδα 134 από 163

135 Διάγραμμα 6.3β Μέση τιμή αριθμού φύλλων ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Σελίδα 135 από 163

136 ΜΕΛΙΤΖΑΝΑ Διάγραμμα 6.3γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Διάγραμμα 6.3δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΜΕΛΙΤΖΑΝΑΣ Σελίδα 136 από 163

137 ΑΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 6.4α Μέση τιμή ύψους ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Διάγραμμα 6.4β Μέση τιμή αρθμού φύλλων ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 137 από 163

138 ΑΓΓΟΥΡΙΑ Διάγραμμα 6.4 γ Μέση τιμή ταξιανθιών ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ Σελίδα 138 από 163

139 Διάγραμμα 6.4 δ Μέση τιμή πάχους κορμού ΑΓΓΟΥΡΙΑΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 6 ης ΚΑΛΛΙΕΡΓΗΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ Σελίδα 139 από 163

140 Σελίδα 140 από 163

141 ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ Κατά τη διάρκεια όλων των καλλιεργητικών περιόδων γινόταν έλεγχος της εξωτερικής και εσωτερικής θερμοκρασίας στο περιβάλλον των θερμοκηπίων καθώς επίσης και έλεγχος της ανάπτυξης και πορείας των καλλιέργειών με συχνές αναλύσεις δειγμάτων του θρεπτικού διαλύματος.οι καλλιέργειες, στην πλειοψηφία τους, δεν αντιμετώπισαν σοβαρά προβλήματα από εχθρούς και ασθένειες των φυτών. Όμως, όταν αυτό προέκυπτε, η αντιμετώπισή τους γινόταν με βιολογικά φυτοπροστατευτικά προϊόντα (όπως έντομα, ακάρεα). Επομένως, τα παραγόμενα προϊόντα καλλιεργήθηκαν σύμφωνα με τις αρχές της ολοκληρωμένης διαχείρισης ή της βιολογικής γεωργίας. Σελίδα 141 από 163

142 13. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο.1 η ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 27/11 /13 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 19 /2 /14 Καλλιεργούμενος σπόρος Αριθμών καλλιεργηθέντων σπόρων Σπόρο ς Είδος Σπόρου Σπορόφυτο Αγγούρι Μελιτζάνα 4*12*3 144 Πιπεριά Τομάτα 8*12*3 288 Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθίες/Μ.Β./Φυτά/kg/m² 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 21*0,180*2642=9,986 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)melisanthi 9*5*0,238*2642=28,295 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 84 (m²) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 45% 10 Παρατηρήσεις

143 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο.1 η ΣΥΜΒΑΤΙΚΟ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 27/11 /13 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου:19 /2 /14 Καλλιεργούμενος σπόρος Αριθμών καλλιεργηθέντων σπόρων Είδος Σπόρου Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι Μελιτζάνα 4*12*3 144 Πιπεριά Τομάτα 8*12*3 288 Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθίες/Μ.Β./Φυτά/kg/m² 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 18*0,180*2642=8,323 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)melisanthi 7*5*0,209*2642=19,326 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 84(m ² ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 45% 10 Παρατηρήσεις Σελίδα 143 από 163

144 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο.2 η ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ Αριθμών Είδος Σπόρου Καλλιεργούμενος σπόρος καλλιεργηθέντων σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 1*3*12 36 Μελιτζάνα 1*3*12 36 Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 21/5 /14 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 8*3* Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 6/8 /14 /Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ανθοταξία/Μ.Β./Φυτά/kg/m² Παρατηρήσεις 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas 35*1250=43750 (τεμ.) 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 20*0,180*2642=9,511 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 38*0,110*2642=11,043 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 8*5*0,230*2642=24,306 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας kwh 38.6% 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 87,5 (m 3 ) Οικονομία νερού σε σχέση με του ανοιχτού τύπου 47.4% 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 41,5 (m 3 ) 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 41% 10 Σελίδα 144 από 163

145 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο.2 η ΣΥΜΒΑΤΙΚΟ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 21/5 /14 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 6/8 /14 Αριθμών Είδος Σπόρου Καλλιεργούμενος σπόρος καλλιεργηθέντων σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 1*3*12 36 Μελιτζάνα 1*3*12 36 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 8*3* /Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ανθοταξία/Μ.Β./Φυτά/kg/m² 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas 32*1250=40000 (τεμ.) 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 18*0,178*2642=8,464 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 35*0,111*2642=10,171 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 8*5*0,225*2642=23,778 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 175 (m 3 ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 41,5 (m 3 ) 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 10 Παρατηρήσεις Σελίδα 145 από 163

146 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο. 3 η ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 21 /10 /14 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 21 /1 /15 Αριθμών Είδος Σπόρου Καλλιεργούμενος σπόρος καλλιεργηθέντων σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 1*3*12 36 Μελιτζάνα 1*3*12 36 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 8*3* Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθία/Μ.Β./Φυτό/kg/m² Παρατηρήσεις 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι) TRITONAS 36*1250=45000 (τεμαχ.) Προσβολή 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 17*0,185*2642=8,309 Προσβολή 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 41*0,095*2642=10,290 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 8*5*0,235*2642=24,834 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας kwh 17,24% 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 72,5 (m 3 ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 30,5 (m 3 ) Οικονομία νερού σε σχέση με του ανοιχτού τύπου 42,06% 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 165 (Kg) 42% 10 Σελίδα 146 από 163

147 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο. 3 η ΣΥΜΒΑΤΙΚΟ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 21 /10 /14 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 21 /1 /15 Αριθμών Είδος Σπόρου Καλλιεργούμενος σπόρος καλλιεργηθέντων σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 1*3*12 36 Μελιτζάνα 1*3*12 36 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 8*3* Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθία/Μ.Β./Φυτό/kg/m² Παρατηρήσεις 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι) TRITONAS 33*1250=41250 (τεμαχ.) 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 17*0,185*2642=8,309 Προσβολή 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 40*0,094*2642=9,933 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 8*5*0,208*2642=21,981 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 145 (m 3 ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 61 (m 3 ) 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 165 (Kg) 10 Σελίδα 147 από 163

148 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο.4 η ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 20 /2 /15 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 21 /7 /15 Αριθμών Είδος Σπόρου Καλλιεργούμενος σπόρος καλλιεργηθέντων σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 2*3*12 72 Μελιτζάνα 2*3*12 72 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 6*3* Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθίες/Μ.Β./Φυτά/kg/m² Παρατηρήσεις 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas 30*1250=37500 (τεμ.) 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 23*0,187*2642=11,363 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 42*0,102*2642=11,318 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 8*5*0,220*2642=23,249 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας kwh 37,2% 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου Οικονομία 21% 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 75,5 (m 3 ) Οικονομία σε σχέση με του ανοιχτού τύπου 47,68% 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 36(m 3 ) 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 163,14 Kg 43 % 10 Σελίδα 148 από 163

149 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο.4 η ΣΥΜΒΑΤΙΚΟ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 20 /2 /15 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 21 /7 /15 Αριθμών Είδος Σπόρου Καλλιεργούμενος σπόρος καλλιεργηθέντ Σπόρο ων σπόρων ς Σπορόφυτο Αγγούρι 2*3*12 72 Μελιτζάνα 2*3*12 72 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 6*3* Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθίες/Μ.Β./Φυτά/kg/m² 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas 29*1250=36250 (τεμ.) 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 21*0,185*2642=10,264 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 40*0,100*2642=10,568 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 8*5*0,208*2642=21,981 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας 9096 kwh 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 75,5 (m 3 ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 36 (m 3 ) 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 163,14 Kg 10 Παρατηρήσεις Σελίδα 149 από 163

150 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο. 5 η ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 21 /7 /15 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 25 /11 /15 Καλλιεργούμενος σπόρος Αριθμών Είδος Σπόρου καλλιεργηθέντω ν σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 1*3*12 36 Μελιτζάνα 1*3*12 36 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 8*3* Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθίες/Μ.Β./Φυτά/kg/m² Παρατηρήσεις 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas 15*1250=18750 (τεμ.) Προσβολή από τετράνυχο 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 16*0,165*2642=6,974 Προσβολή 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 35*0,100*2642=9,247 Προσβολή 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 7*5*0,238*2642=22,007 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας kwh 25,8% 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 70 (m 3 ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 31,5 (m 3 ) Οικονομία νερού σε σχέση με του ανοιχτού τύπου 45% 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 160 (kg) 45% 10 Σελίδα 150 από 163

151 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο. 5 η ΣΥΜΒΑΤΙΚΟ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 21 /7 /15 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 25 /11 /15 Καλλιεργούμενος σπόρος Αριθμών Είδος Σπόρου καλλιεργηθέντω ν σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 1*3*12 36 Μελιτζάνα 1*3*12 36 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 8*3* Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθίες/Μ.Β./Φυτά/kg/m² Παρατηρήσεις 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas 15*1250=18750 (τεμ.) Προσβολή από τετράνυχο 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 17*0,160*2642=7,186 Προσβολή 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 35*0,100*2642=9,247 Προσβολή 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 7*5*0,238*2642=22,007 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 70 (m 3 ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 31,5 (m 3 ) 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 160 (kg) 10 Σελίδα 151 από 163

152 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο. 6 η ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 4../ 02 /16 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 28 /06 /16 Καλλιεργούμενος σπόρος Αριθμών Είδος Σπόρου καλλιεργηθέντω ν σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 1*3*12 36 Μελιτζάνα 1*3*12 36 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 8*3* Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθίες/Μ.Β./Φυτά/kg/m² Παρατηρήσεις 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas 16*1250=20000 (τεμ.) Προσβολή από τετράνυχο 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 16*0,168*2642=7,101 Προσβολή 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 41*0,105*2642=11,373 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 9*5*0,222*2642=26,393 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας kwh 26,0% 6 Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 104 (m 3 ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 87,0 (m 3 ) Οικονομία νερού σε σχέση με του ανοιχτού τύπου 20% 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 164 (kg) 45% 10 Σελίδα 152 από 163

153 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α - Αρχείο Καλλιέργειας Νο. 6 η ΣΥΜΒΑΤΙΚΟ Έναρξη καλλιεργητικής περιόδου: 4/2/16 Ολοκλήρωση καλλιεργητικής περιόδου: 28 / 06 /16 Καλλιεργούμενος σπόρος Αριθμών Είδος Σπόρου καλλιεργηθέντω ν σπόρων Σπόρος Σπορόφυτο Αγγούρι 1*3*12 36 Μελιτζάνα 1*3*12 36 Πιπεριά 2*3*12 72 Τομάτα 8*3* Α/Α Περιγραφή μετρούμενου στοιχείου Αποτέλεσμα Ταξιανθίες/Μ.Β./Φυτά/kg/ Παρατηρήσεις m² 1 Μέγεθος παραγωγής (αγγούρι)tritonas 15*1250=18750 (τεμ.) Προσβολή από τετράνυχο 2 Μέγεθος παραγωγής (μελιτζάνα)nilo 17*0,165*2642=7,410 Προσβολή 3 Μέγεθος παραγωγής (πιπεριά)shelby 42*0,102*2642=11,318 4 Μέγεθος παραγωγής (τομάτα)merilia 9*5*0,225*2642=26,750 5 Συνολική Κατανάλωση ενέργειας Ισοδύναμο καύσης πετρελαίου & Φυσικού αερίου 7 Συνολική Κατανάλωση ύδατος 104 (m 3 ) 8 Επαναχρησιμοποίηση νερού από σύστημα ανακύκλωσης 87,0 (m 3 ) 9 Κατανάλωση λιπασμάτων 164 (kg) Οικονομία νερού σε σχέση με του ανοιχτού τύπου 20% Σελίδα 153 από 163